厌氧反应器IC

个性化系统解决方案: 提供化工工艺优化、清洁化生产、三废综合治理等
公 司: 辽宁鹏文环保工程有限公司
王经理: 189-4028-1415
邮 箱: 1524685389@qq.com
地 址: 辽宁省沈阳市沈北新区蒲河路83号
留言咨询 更多信息
分享:
下一条: 三相分离器
关键词: 厌氧反应器IC           

摘要

废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景,一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺,废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出,现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战,尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水,使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要。

产品介绍

概述:

废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景,一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺,废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出,现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战,尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水,使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要。内循环厌氧处理技术(以下简称IC厌氧技术)就是在这一背景下产生的高效处理技术,它是20世纪80年代中期由荷兰PAQUES公司研发成功,并推入国际废水处理工程市场,目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中[2]。实践证明,该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术(如UASB),而且IC反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定,是一种值得推广的高效厌氧处理技术。

   厌氧处理是废水生物处理技术的一种方法,要提高厌氧处理速率和效率,除了要提供给微生物一个良好的生长环境外,保持反应器内高的污泥浓度和良好的传质效果也是2个关键性举措。

以厌氧接触工艺为代表的第1代厌氧反应器,污泥停留时间(SRT)和水力停留时间(HRT)大体相同,反应器内污泥浓度较低,处理效果差。为了达到较好的处理效果,废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。

UASB工艺为代表的第2代厌氧反应器,依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用,使污泥在反应器中滞留,实现了SRT>HRT,从而提高了反应器内污泥浓度,但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果,有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态,使原本SRT>HRTSRT=HRT方向转变,污泥过量流失,处理效果变差。

一、IC反应器工作原理及技术优点

1 IC反应器工作原理

IC反应器基本构造如图1所示,它相似由2UASB反应器串联而成。按功能划分,反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。

混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。

1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。

气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。

2厌氧区:经第1厌氧区处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,对第2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。

沉淀区:第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。

IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼气和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。

2IC工艺技术优点

IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。

1)容积负荷高:IC反应器内污泥浓度高,微生物量大,且存在内循环,传质效果好,进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。

2)节省投资和占地面积:IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右,其体积相当于普通反应器的1/4~1/3左右,大大降低了反应器的基建投资[5]。而且IC反应器高径比很大(一般为4~8),所以占地面积特别省,非常适合用地紧张的工矿企业。

3)抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水(COD=2000~3000mg/L)时,反应器内循环流量可达进水量的2~3倍;处理高浓度废水(COD=10000~15000mg/L)时,内循环流量可达进水量的10~20[5]。大量的循环水和进水充分混合,使原水中的有害物质得到充分稀释,大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。

4)抗低温能力强:温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20~25 ℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。

5)具有缓冲pH的能力:内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流,可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内pH保持状态,同时还可减少进水的投碱量。

6)内部自动循环,不必外加动力:普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。

7)出水稳定性好:利用二级UASB串联分级厌氧处理,可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier[6]1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。

8)启动周期短:IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为12个月,而普通UASB启动周期长达46个月。

9)沼气利用价值高:反应器产生的生物气纯度高,CH470%~80%,CO220%~30%,其它有机物为1%~5%,可作为燃料加以利用[8]

3IC处理技术应用现状及发展前景

IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用IC反应器处理土豆加工废水,容积负荷(以COD计)高达3550kg/(m3·d),停留时间46 h[9];而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有1015 kg/(m3·d),停留时间长达十几到几十个小时[3]

在啤酒废水处理工艺中,IC技术应用得较多,目前我国已有3家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看,IC工艺容积负荷(以COD计)可达1530 kg/(m3·d),停留时间24.2 hCOD去除率ηCOD>75[9];而UASB反应器容积负荷仅有47 kg/(m3·d),停留时间近10 h

对于处理高浓度和高盐度的有机废水,IC反应器也有成功的经验。废水COD7900mg/LSO42-为250mg/LCl-为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器,容积负荷(以COD计)达31 kg/(m3·d),ηCOD>80%,平均停留时间仅6.1 h

二、IC反应器定货须知

1.定货单位在定货前应提供详细水质资料。

2.本厂可根据用户提供的水质,水量及场地平面图,设计本系统工程布置图和配水构筑物尺寸图。

3.本厂可根据用户需要制造特殊型号和特殊水质的设备。

IC厌氧反应器的工业应用

1处理酒精废水

酒精是重要的化工原料,广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域。随着石油、煤炭等自然资源逐年减少,且不可 再生,可替代能源的发展受到越来越多的关注。酒精燃料是一种可再生的清洁能源,已成为佳替代能源之一。由此在生产酒精过程中产生的废水也越来越多,传统的厌氧工艺处理这类高浓度废水效果不理想。中粮生化(北海)能源有限公司采用荷兰帕克IC反应器处理木薯酒精废液,每天处理废水3000m3,进水COD3万~3.5mg/LCOD去除率达到90%。河南天冠燃料乙醇有限公司是一家燃料乙醇生产企业,引进了IC厌氧反应器,经过一段时间的调试,使容积负荷达到了12kgCOD/m3˙dCOD的去除率达到了93%

2处理生物制药废水

随着生物制药行业的不断发展和壮大,生物制药工业给环境带来的压力越来越突出,目前生物制药工业是国家环境保护规划重 点治理的12个行业之一。生物制药生产过程中产生大量废水,且成分复杂,有机污染物种类多、浓度高、色度深,处理难度大,尤其是有的制药废水还含有生物毒性物质,增加了生物制药废水的处理难度。皖北某公司将IC反应器用于抗生素废水的处理中,取得了良好的效果,IC反应器对COD的平均去除率达到了78%,出水COD2000mg/L以下,能满足后续好氧和气浮处理负荷的要求,从而确保了整个废水处理系统出水的达标排放。

处理造纸废水

随着社会的进步与发展,人们对纸张的需求日益增大,使得全世界造纸工业得到迅猛发展。但随着纸张的产量和消费的增加,造纸工业用水量和废水排放量也随之增加。造纸工业废水排放量大,污染严重。造纸生产过程中,采用不同的原料或加工工艺生产的纸浆,其污染物发生量悬殊,各种制浆废水中会有多种对生物有害物质。在世界范围内,造纸工业水污染治理已经成为造纸行业乃至整个社会关注的热点,也是造纸工业生存发展的关键。河南新密一家以废旧纸板为原料生产瓦楞纸的造纸企业利用改进型IC厌氧反应器在常温下处理造纸废水,经过2个月的调试,反应器达到设计负荷12kgCOD/m3˙d。进水COD10,000mg/L左右,出水COD稳定在1400mg/L左右。

处理啤酒废水

啤酒废水的高浓度部分来自糖化和发酵车间,其高浓度部分COD浓度为20004000mg/L。其低浓度部分的废水量大,COD浓度仅为300800mg/L。啤酒废水的BOD/COD值在0.7左右,且不含明显抑制厌氧微生物生长的物质,具有可生化性强等特点。

全球已建成的IC厌氧反应器大部分用于处理啤酒废水。目前我国已有多家啤酒厂应用了此工艺。IC厌氧反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对比情况见下表所示。由表可见,IC厌氧反应器处理啤酒废水的COD容积负荷可达1530kg/m3˙d,水力停留时间为24.2h,去除率在75%以上,而处理啤酒废水的UASB反应器的COD容积负荷一般仅为47kg/(m3˙d)

3.5其他废水的处理

IC厌氧反应器逐渐被应用于各种废水的处理,日照博源生化有限公司和山东柠檬生化有限公司都是采用荷兰帕克的IC反应器处理柠檬酸废水,进水COD1mg/L左右,COD去除率达到85%以上。某化工厂采用IC厌氧反应器处理PTA废水,废水经过调节池调节后泵入2台体积为1680m3IC厌氧反应器,PTA废水TOC去除率达85%95%。某印染厂应用IC厌氧反应器处理印染废水,COD去除率可达到80%以上,色度去除率达到70%以上。

更多>>

相关推荐

  • EGSB厌氧塔厌氧反应器

  • UASB厌氧塔反应器

  • 三相分离器