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工作原理

    它相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區(qū)：混合區(qū)、1厭氧區(qū)、2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和液分離區(qū)。

    混合區(qū)：反應器底部進水、顆粒污泥和液分離區(qū)回流的泥水混合物效地在此區(qū)混合。

    1厭氧區(qū)：混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū)，在高濃度污泥下，大部分機物轉化為沼。混合液上升流和沼的劇烈擾動使該反應區(qū)內污泥呈膨脹和流化狀態(tài)，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼產量的增多，一部分泥水混合物被沼提升至部的液分離區(qū)。

    液分離區(qū)：被提升的混合物中的沼在此與泥水分離并導出處理系統(tǒng)，泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區(qū)，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內部循環(huán)。

    2厭氧區(qū)：經1厭氧區(qū)處理后的廢水，除一部分被沼提升外，其余的都通過三相分離器進入2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低，且廢水中大部分機物已在1厭氧區(qū)被降解，因此沼產生量較少。沼通過沼管導入液分離區(qū)，對2厭氧區(qū)的擾動很小，這為污泥的停留提供了利條件。

    沉淀區(qū)：2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進行固液分離，上清液由出水管走，沉淀的顆粒污泥返回2厭氧區(qū)污泥床

高IC厭氧反應器

優(yōu)點

    IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具優(yōu)點。

    （1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環(huán)，傳質效好，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。

   （2）節(jié)省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。

   （3）抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應器內循環(huán)流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內循環(huán)流量可達進水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。

   （4）抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。

   （5）具緩沖pH值的能力：內循環(huán)流量相當于1 厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持好的狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量。

   （6）內部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC 反應器以自身產生的沼作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內循環(huán)，不必設泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

   （7）性好：利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩(wěn)定。

   （8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月。

   （9）沼利用價值高：反應器產生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用 

    IC厭氧反應器水封罐主要由杯形罐體和進、出水口組成，其征在于 園底杯形罐的罐壁上部設相對的進、出水口，其進水口的水 平位置略高于出水口；進水口處裝活動式閥板，該閥板與進 水口的接觸面上設密封墊；下端為弧形的隔板從罐蓋的 扁孔垂直插入罐內至下部。IC厭氧反應器的水封罐可以隔絕空，可以維持厭氧反應器的壓力，可以起阻火器的，還可以一定的沼凈化效果。 
    IC厭氧反應器水封罐工作原理如下：密閉罐中原油沉降分離后的含硫化氫天然通過水封罐管道進入水封罐的底部，通過底部篩管分散流后進入水域空間，含硫化氫天然從水域底部上升后聚集在水封罐的液體上部空間，當體不斷由液體中分離出來，在上部空間聚集形成一定壓力后，由水封罐部出口管線出燃燒。當發(fā)生回火時，水域成為含硫化氫天然流程的隔斷部分，能夠效的保護罐，同時天然通過水域空間時，一部分凝液被降溫分離，在水域上部形成凝析液層，減緩了阻火器的堵塞情況。隨著對的日益重視，在廢水末端處理方面也進行了大量的資金投入，如在造紙二部和板紙廢水厭氧處理技術的足以證明。廢水的厭氧處理技術以其低、、污泥易于處理等優(yōu)點在廢水處理中正發(fā)揮著越來越大的。

優(yōu)點
    厭氧污水處理工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和 SBR 工藝高，但隨著規(guī)模的增大，氧化溝和 SBR 的基建費也成倍增加，而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加，兩者的差距越來越小。當污水達到一定規(guī)模后，常規(guī)活性污泥法的投資比氧化溝與 SBR 還省，所以，污水規(guī)模越大，常規(guī)活性污泥法的優(yōu)點就越大。常規(guī)活性污泥法、A/O和A2/O法的主要缺點是處理單元多，操作管理復雜，別是污泥厭氧消化要求高水平的管理，消化過程產生的沼是可燃易爆體，更要求安操作，這些都增加了管理的難度。但由于大型污水背靠大城市，技術力量強，管理水平較高，能滿足這種要求，因而常規(guī)活性污泥法的缺點不會成為限制使用的因素。 

中試與工程應注意的問題

    通過上述實驗室里理論的研究和推斷，采用強效厭氧反應器處理城市污水完是可行的。在中試和工程設計中，我們應該從上述分析角度出發(fā)，完善厭氧系統(tǒng)，以下措施是必要的：
    1、在反應器的形式上考慮推流式的活塞反應器；
    2、為了減少低濃度時，基質傳質速率（包括液相中的機物向菌膠團或顆粒污泥傳質以及細胞壁外向細胞壁內傳質）對整個反應速率的影響，在反應器底部投加一定數(shù)量的活性炭作為載體是非常必要的，但考慮到沼和布水的影響，投加數(shù)量不宜過多，初步考慮為40g/L顆粒狀活性炭；
    3、建議在反應器的上部設置、水、固三相分離系統(tǒng)；
    4、設置一套完善的出水回流系統(tǒng)，并可以調節(jié)回流量，用儀表顯示并控制；
    5、出水設置MLSS濃度計加以監(jiān)測，隨時了解反應器的污泥情況；
    6、在反應器的底部、中部、部設置堿度監(jiān)測系統(tǒng)，隨時監(jiān)測反應器內的生物反應條件；
    7、設置一套啟動用的營養(yǎng)物質和微量元素添加系統(tǒng)是十分必要的；
    8、設置溫度傳感器，了解原水水溫的變化對反應器的沖擊影響；
    9、進水設置流量傳感器和機物在線監(jiān)測儀器，并通過程序加以顯示到控制室中，隨時計算進水污泥負荷以及上升流速；
    10、必要的預處理措施，比如除渣處理措施；
    11、在北方的廢水處理系統(tǒng)，反應器建議修建在室內或采取嚴密的保溫措施；
    12、其他必要的輔助系統(tǒng)，如消除泥水界面泥渣層的噴淋系統(tǒng)。

    從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現(xiàn)SRT>HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼和內循環(huán)的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

優(yōu)點：
 ①大量降低能耗，而且還可以回收生物能(沼);
    厭氧生物處理工藝中沒為微生物提供氧的鼓風曝裝置，可以降低大量的能耗。在大量去除機物的同時，厭氧處理工藝還會伴大量沼產生。而沼中的甲烷是一種可以燃燒的體，具很高的利用價值，可以直接用于鍋爐燃燒或發(fā)電;
②污泥產量很低;
    由于污水中大部分機污染物在厭氧生物處理過程中被轉化為沼——甲烷和二氧化碳，而用于細胞合成的機物相對較少;同時，微生物增殖速率好氧工藝要比厭氧高很多，產酸菌的產率Y為0.15~0.34kgVSS/kgCOD，產甲烷菌的產率Y為0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的產率約為0.25~0.6kgVSS/kgCOD。
③厭氧可以對好氧微生物不能降解的一些機物進行降解或部分降解;

高IC厭氧反應器

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