造纸养殖废水处理神器IC高效厌氧反应器

造纸养殖废水处理神器IC高效厌氧反应器

IC反应器的构造

IC反应器可以看作由2个UASB反应器串联构成，具有很大的高径比，一般为4～8，高度可达16～25m，由5个基本部分组成:混合区、反应室、内循环系统，第二反应室和出水区，其中内循环系统是IC工艺的核心构造，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管组成(见图1)。 

1.2　IC反应器的工作原理

IC反应器的5个基本部分有其各自的特点，以下对各部分作简要介绍。

1.2.1 混合区(进液和混合)

废水通过布水系统进入反应器内，在混合区与从IC反应器上部返回的泥水混合液、反应器底部的污泥充分混合，由此产生对进液的稀释和均质作用，从而大大减轻了冲击负荷及有害物质的不利影响。

1.2.2反应室(污泥膨胀床区)

废水和颗粒污泥混合物在进水与循环水的共同推动下，进入首反应室，由于回流的影响，此部分产生较大的上升流速，速度可达10～20m/h，导致此部分污泥处于膨胀流化状态，废水和污泥之间产生强烈而有效的接触，优化了传质，大大地提高了生化反应速率。有机物质在此也尽可能多的被分解，同时产生大量的沼气，这些气体被一级三相分离器收集并导入沼气提升管，通过这个提升装置部分泥水混合物被传送到反应器顶部的气液分离器，气体在这里被分离后导出系统。

1.2.3 内循环系统

反应室产生的气体被一级三相分离器收集进入沼气提升管中，产生气提作用，气体携带着泥水混合物快速上升，在反应器顶部的气液分离器分离之后排出，剩余的泥水混合物则经泥水下降管向下流入反应器底部的混合区，由此在反应器内形成内循环。气提动力来自于上升的和返回的泥水混合物中气体含量的巨大差别，因此，这个泥水混合物的内循环不需要任何外加动力。值得一提的是，这个循环流的流量随着进液中COD量的增大而自然增大，因此反应器具有自我调节的作用，原因是在高负荷条件下，产生更多的气体，从而也产生更多的循环水量，稀释作用随之增大。根据不同的进水COD负荷和反应器的不同构造，内循环量可达进水流量的0.5～5倍。这对于反应器的稳定运行意义重大。

1.2.4第二反应室(精处理区)

首反应室处理后的废水除一部分参与内循环外，其余污水通过一级三相分离器进入第二反应室的污泥床进行剩余COD的降解过程，这部分相当于一个有效的后处理过程，提高和保证了出水水质。产生的气体被二级三相分离器收集并导出反应器。在第二反应室内的污泥负荷较低，水力停留时间相对较长，水力流态接近于推流状态，因此废水在此得到有效处理并避免了污泥的流失。废水中的可生物降解有机物几乎得到*的去除。由于大量的COD已在首反应室中去除，第二反应室的产气量很小，不足以产生很大的流体湍动，加之，内循环流动不通过第二反应室，因此混合液的上升流度很小。这两个原因使生物污泥能很好地保留在反应器内。

1.2.5出水区

经、二反应室处理的污水经溢流堰由出水管导出，进入后续的处理工艺。经IC反应器处理后的污水COD去除率一般在80%以上。

1.3  IC反应器的特点

IC反应器是在UASB基础上发展起来的，它很好地解决了UASB的一些弊病。IC反应器采具有以下特点：

1.3.1容积负荷率高，水力停留时间短

IC反应器进水有机负荷率一般可高出普通的UASB反应器的3～4倍。即使处理较低浓度有机废水，如啤酒废水，当COD为2000～3000mg/L时，进水容积负荷率也可达20～25kgCOD/(m³·d)，HRT仅为2～3h，COD去除率可达80%。

1.3.2节省基建投资和占地面积

处理同样的废水，IC反应器的体积为普通UASB反应器的1/4～1/3左右，加之大高径比，使其基建投资低，占地面积特别省。

1.3.3抗冲击负荷能力强，且具缓冲pH能力

IC反应器的内循环流量与进水在反应室充分混合，使原废水充分稀释，提高了系统的抗冲击能力。并且可利用内循环流量中COD转化的碱度，对反应器内pH缓冲，减少进水的投碱量。

1.3.4沼气提升实现内循环，不必外加动力

IC反应器的内循环以自身产生的沼气作为提升的动力实现，不必另设水泵，从而可节省能耗。

1.3.5出水的稳定性好

因为IC反应器相当于上下两个UASB反应器的串联运行，废水经粗处理后又进入精处理区，出水水质较为稳定。

1.3.6启动期短

IC反应器的启动期一般仅为1～2个月，而UASB反应器的启动周期长达4～6个月。