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南平市IC厭氧反應(yīng)器操作流程

IC厭氧反應(yīng)器工作過程

通過以下的對IC厭氧反應(yīng)器的描述，您可以很清楚的了解到其所具的優(yōu)點的基本原理。

一般可以理解為IC是由上、下兩個UASB組成兩個反應(yīng)室，下反應(yīng)室負荷高，上反應(yīng)室負荷低，在反應(yīng)器內(nèi)部，對應(yīng)分為三個反應(yīng)區(qū)。

高負荷區(qū)

借助于本的殊的多旋流式防堵塞的布水系統(tǒng)，高濃度的機廢水均勻進入反應(yīng)器底部，完成與反應(yīng)器內(nèi)污泥的充分混合，由于內(nèi)循環(huán)、高的水力負荷和產(chǎn)的攪動，導致反應(yīng)器底部的污泥膨脹狀態(tài)良好，使廢水與污泥能夠充分接觸，如此良好的傳質(zhì)和較高的污泥活性才了IC反應(yīng)器具較高的機負荷。

低負荷區(qū)

低負荷區(qū)也是精處理區(qū)，在這個反應(yīng)區(qū)內(nèi)水力負荷和污泥負荷較低，產(chǎn)量少，產(chǎn)攪動小，因此可以效的對廢水中的機物進行再處理。

沉降區(qū)

IC反應(yīng)器部為污泥沉降區(qū)，機物已基本去除的廢水中的少量懸浮物在本區(qū)內(nèi)進一步進行沉降，IC出水水質(zhì)達到規(guī)定要求。

廢水通過布水系統(tǒng)進入?yún)捬醴磻?yīng)器的下部高負荷區(qū)，與顆粒污泥進行充分的混合和傳質(zhì)，將廢水中大部分的機物分解，產(chǎn)生大量的沼。沼通過下三相分離器時，由于沼的提升，沼連同一部分混合液被提升到罐部的液分離器，沼在液分離器里被分離出來，分離后的混合液再通過回流管回流到罐的底部，與進入IC厭氧反應(yīng)器的進水混合，形成了厭氧罐自身的內(nèi)循環(huán)。

廢水通過下三相分離器后進入上部低負荷區(qū)（精處理區(qū)），進一步降解廢水中的機物，混合液通過上部的三相分離器時進行顆粒污泥、水、沼的分離，沼通過沼管道出，污泥則回流到厭罐底部保持生物量，而沉淀后的水通過出水堰進入后續(xù)構(gòu)筑物。

三、IC反應(yīng)器中的顆粒污泥

 1) 顆粒污泥的性質(zhì)與形成

能在反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好、活性高的顆粒污泥是IC反應(yīng)器的重要征，顆粒污泥的形成與成熟，也是IC反應(yīng)器穩(wěn)定的前提。

① 顆粒污泥的外觀：

顆粒污泥的外觀實際上是多種多樣，呈卵形、球形、絲形等；其平均直徑為1 mm,一般為0.1~2 mm,zui大可達3~5 mm；反應(yīng)區(qū)底部的顆粒污泥核心多為黑色，生物膜的表層則呈黑色、淡黑色、灰白色等；反應(yīng)區(qū)上部的顆粒污泥的揮發(fā)性相對較高；顆粒污泥質(zhì)軟，一定的韌性和粘性。

② 顆粒污泥的組成

在顆粒污泥中主要包括：各類微生物、機礦物以及機的胞外多聚物等，其VSS/SS一般為70~90%；顆粒污泥的主體是各類為微生物，包括水解發(fā)酵菌、產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌，產(chǎn)甲烷菌包括索氏甲烷絲菌、馬氏和巴氏甲烷八疊球菌等；一般顆粒污泥中C、H、N的比例為C約為40~50%、H約為7%、N約為10%；灰分含量因接種污泥的來源、處理水質(zhì)等的不同而較大差距，一般灰分含量可達8.8~55%；灰分含量與顆粒的密度很好的相關(guān)性。

胞外多聚物是另一重要組成，在顆粒污泥的表面和內(nèi)部，一般可見透明發(fā)亮的粘液狀物質(zhì)，主要是聚多糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸等；含量差異很大，以胞外聚多糖為例，少的占顆粒干重的1~2%，多的占20~30%；胞外多聚物對于顆粒污泥的形成重要，其存在利于保持顆粒污泥的穩(wěn)定性。

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)點的細菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環(huán)境條件相互依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養(yǎng)條件

在IC反應(yīng)器中培養(yǎng)出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負荷；④ 保持反應(yīng)器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負荷應(yīng)大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質(zhì)的絮體污泥；⑥ 進水COD濃度；⑦ 進水中可適當提供機微粒，補充鈣和鐵，同時應(yīng)補充微量元素(如Ni、Co、Mo)。

IC反應(yīng)器從功能上講由四個不同的功能部分組成：

1、混合區(qū)：由反應(yīng)器的底部進入的污水與顆粒污泥和內(nèi)部體循環(huán)所帶回的出水效地混合，使進水得到效地稀釋和均化。
2、污泥膨脹床部分：由包含高濃度的顆粒污泥膨脹床所構(gòu)成。床的膨脹或流化是由于進水的上升流速、回流和產(chǎn)生的沼所造成。廢水和污泥之間效地接觸使得污泥具高的活性，可獲得高的機負荷和。
3、精處理部分：在這一區(qū)域內(nèi)，由于低的污泥負荷率，相對長的水力停留時間和推流的流態(tài)性，產(chǎn)生了效的后處理。另外由于沼產(chǎn)生的擾動在精處理部分較低，使得生物可降解COD幾乎部去除。雖然與UASB反應(yīng)器條件相比，反應(yīng)器的負荷率較高，但因內(nèi)部循環(huán)流體不經(jīng)過這一區(qū)域，因此在精處理區(qū)的上升流速也較低，這兩點為固體停留提供了條件。
4、回流系統(tǒng)：內(nèi)部的回流是利用提原理，因為在上部和下層的室間存在著壓力差?；亓鞯谋壤怯僧a(chǎn)其量所決定的。

南平市IC厭氧反應(yīng)器操作流程

  上反應(yīng)室是反應(yīng)器的低負荷區(qū)，它只是消化下反應(yīng)室少量來不及消化的機物，沼產(chǎn)量少。產(chǎn)負荷低，內(nèi)循環(huán)不進入上反應(yīng)室，上反應(yīng)室較低的產(chǎn)負荷和較低的水力負荷利于污泥的沉降和滯留，從而能維持反應(yīng)器內(nèi)較高的污泥濃度。

  由于厭氧消化速率取決于污泥濃度和傳質(zhì)速率，影響傳質(zhì)的因素是產(chǎn)負荷和水力負荷，它們一方面是強化傳質(zhì)的重要因素，又是造成污泥流失的根本原因，而IC厭氧應(yīng)器由于了內(nèi)循環(huán)裝置，改變了產(chǎn)負荷與水力負荷的方向，在高負荷下能避免污泥的流失，在一定程度上實現(xiàn)了“高負荷與污泥流失相分離”，從而使IC厭氧反器具比UASB、EGSB更高的機負荷

一般來說，廢水中復(fù)雜機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：

（1）水解階段：高分子機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內(nèi)進行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子機物進入到細胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫以及新的細胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。這一階段也是整個厭氧過程為重要的階段和整個厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

再上述四個階段中，人認為二個階段和三個階段可以分為一個階段，在這兩個階段的反應(yīng)是在同一類細菌體類完成的。前三個階段的反應(yīng)速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個階段的反應(yīng)速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個反應(yīng)階段通常很慢，同時也是為重要的反應(yīng)過程，在前面幾個階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒什么去除，只是在四個階段中污染物質(zhì)變成甲烷等體，使廢水中COD大幅度下降。同時在四個階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個階段產(chǎn)生的機酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，反應(yīng)的連續(xù)進行。

三 水解反應(yīng)

水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應(yīng)針對不同的廢水類型差別很大，這要取決于胞外酶能否效的接觸到底物。因此，大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多，比如造紙廢水、印染廢水和制藥廢水的木質(zhì)素、大分子纖維素就很難水解。

水解速度的可由以下動力學方程加以描述：

ρ=ρo/(1+Kh.T)

ρ ——可降解的非溶解性底物濃度（g/l）；

ρo———非溶解性底物的初始濃度（g/l）；

Kh——水解常數(shù)（d－1）；

T——停留時間（d）。

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