食品、生物,、化工等行業(yè)排放大部分廢水都屬于高濃度有機(jī)廢水,,利用常規(guī)的物化、生化處理難達(dá)到處理目的,,同時(shí)存在操作管理,,投資大,運(yùn)行成本高等一系統(tǒng)問題,。甘肅省養(yǎng)豬場污水處理設(shè)備RL-IC厭氧反應(yīng)器
養(yǎng)殖污水處理屬于富含大量病原體的高濃度有機(jī)污水,,直接排放進(jìn)入水體或存放地點(diǎn)不合適,受雨水沖洗進(jìn)入水體,,將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴(yán)重惡化,。由于畜禽糞尿的淋溶性很強(qiáng),糞尿中的氮、磷及水溶性有機(jī)物等淋溶量很大,,如不妥善處理,,就會(huì)通過地表徑流和滲濾進(jìn)入地下水層污染地下水。對(duì)地表水的影響則主要表現(xiàn)為,,大量有機(jī)物質(zhì)進(jìn)入水體后,,有機(jī)物的分解將大量消耗水中的溶解氧,使水體發(fā)臭,;當(dāng)水體中的溶解氧大幅度下降后,,大量有機(jī)物質(zhì)可在厭氧條件下繼續(xù)分解,分解中將會(huì)產(chǎn)生甲烷,、硫化氫等有毒氣體,,導(dǎo)致水生生物大量死亡;污水中的大量懸浮物可使水體渾濁,,降低水中藻類的光合作用,,限制水生生物的正常活動(dòng),,使對(duì)有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡,,從而進(jìn)一步加劇水體底部缺氧,使水體同化能力降低,;氮,、磷可使水體富營養(yǎng)化,富營養(yǎng)化的結(jié)果會(huì)使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過高,,人畜若長期飲用會(huì)引起中毒,,而一些有毒藻類的生長與大量繁殖會(huì)排放大量毒素于水體中,導(dǎo)致水生動(dòng)物的大量死亡,,從而嚴(yán)重地破壞了水體生態(tài)平衡,;糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動(dòng)可能導(dǎo)致某些流行病的傳播等,。
它相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成,。按功能劃分,反應(yīng)器由下而上共分為5個(gè)區(qū):混合區(qū),、第1厭氧區(qū),、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū),。
混合區(qū):反應(yīng)器底部進(jìn)水,、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。
第1厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進(jìn)入該區(qū),,在高濃度污泥作用下,,大部分有機(jī)物轉(zhuǎn)化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動(dòng)使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),,加強(qiáng)了泥水表面接觸,,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多,,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū),。
氣液分離區(qū):被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng),泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū),,與反應(yīng)器底部的污泥和進(jìn)水充分混合,,實(shí)現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。
第2厭氧區(qū):經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水,,除一部分被沼氣提升外,,其余的都通過三相分離器進(jìn)入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低,,且廢水中大部分有機(jī)物已在第1厭氧區(qū)被降解,,因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū),,對(duì)第2厭氧區(qū)的擾動(dòng)很小,,這為污泥的停留提供了有利條件。
沉淀區(qū):第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離,,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區(qū)污泥床,。
從IC反應(yīng)器工作原理中可見,,反應(yīng)器通過2層三相分離器來實(shí)現(xiàn)SRT>HRT,獲得高污泥濃度,;通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動(dòng),,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質(zhì)效果,。
優(yōu)點(diǎn)
IC 反應(yīng)器的構(gòu)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(yīng)器更具有優(yōu)勢,。
(1)容積負(fù)荷高:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高,微生物量大,,且存在內(nèi)循環(huán),,傳質(zhì)效果好,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上,。
(2)節(jié)省投資和占地面積:IC 反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB 反應(yīng)器3倍左右,,其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4—1/3 左右,大大降低了反應(yīng)器的基建投資,;而且IC反應(yīng)器高徑比很大(一般為4—8),,所以占地面積少。
(3)抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng):處理低濃度廢水(COD=2000—3000mg/L)時(shí),反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2—3 倍,;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時(shí),,內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合,,使原水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,,大大降低了毒物對(duì)厭氧消化過程的影響。
(4)抗低溫能力強(qiáng):溫度對(duì)厭氧消化的影響主要是對(duì)消化速率的影響,。IC反應(yīng)器由于含有大量的微生物,,溫度對(duì)厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進(jìn)行,,這樣減少了消化保溫的困難,,節(jié)省了能量。
(5)具有緩沖pH值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第1 厭氧區(qū)的出水回流,,可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度,,對(duì)pH值起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持*狀態(tài),,同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量,。
(6)內(nèi)部自動(dòng)循環(huán),不必外加動(dòng)力:普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的,,而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),,不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),節(jié)省了動(dòng)力消耗,。
(7)出水穩(wěn)定性好:利用二級(jí)UASB串聯(lián)分級(jí)厭氧處理,,可以補(bǔ)償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明,,反應(yīng)器分級(jí)會(huì)降低出水VFA濃度,,延長生物停留時(shí)間,使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定,。
(8)啟動(dòng)周期短:IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,,生物增殖快,為反應(yīng)器快速啟動(dòng)提供有利條件,。IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1~2個(gè)月,,而普通UASB啟動(dòng)周期長達(dá)4~6個(gè)月[7]。
(9)沼氣利用價(jià)值高:反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高,,CH4為70%~80%,,CO2為20%~30%,其它有機(jī)物為1%~5%,,可作為燃料加以利用甘肅省養(yǎng)豬場污水處理設(shè)備RL-IC厭氧反應(yīng)器甘肅省養(yǎng)豬場污水處理設(shè)備RL-IC厭氧反應(yīng)器
適用范圍
IC厭氧反應(yīng)器是一種高效的多級(jí)內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,,為第三代厭氧反應(yīng)器的代表類型(UASB為第二代厭氧反應(yīng)器的代表類型),,與第二代厭氧反應(yīng)器相比,它具有占地少,、有機(jī)負(fù)荷高,、抗沖擊能力更強(qiáng),性能更穩(wěn)定,、操作管理更簡單,。當(dāng)COD為10000-15000mg/1時(shí)的高濃度有機(jī)廢水;第二代UASB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷為5-8kgCOD/m3;第三代AIC厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷率可達(dá)15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應(yīng)器適用于有機(jī)高濃度廢水,,如,,玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水,、啤酒廢水,、土豆加工廢水、酒精廢水,。