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詳細(xì)介紹
IC厭氧反應(yīng)器原理
優(yōu)點
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,。
（1）容積：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃，微生物量大,，且存在內(nèi)循環(huán),，傳質(zhì)，進(jìn)水機負(fù)荷可過普通厭氧反應(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：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時,，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，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,，使原水中的害物質(zhì)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(yīng)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(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）具緩沖pH值的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于1 厭氧區(qū)的出水回流,，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對pH值起緩沖，使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持好的狀態(tài),，同時還可減少進(jìn)水的投堿量,。
（6）內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的,，而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),，不必設(shè)泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗,。
（7）出水：利用二UASB串聯(lián)分厭氧處理,，可以補償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明,，反應(yīng)器分會降低出水VFA濃度,，延長生物停留時間，使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定,。
（8）啟動周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高,，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供利條件,。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1～2個月,，而普通UASB啟動周期長達(dá)4～6個月[7]。
（9）沼氣利用價值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純,，CH4為70%～80%,，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%,，可作為燃料加以利用
厭氧消化的發(fā)酵條件控制厭氧生物處理反應(yīng)器啟動時的注意事項哪些
（1）厭氧化物處理反應(yīng)器在投入運行之前,，必須進(jìn)行充水試驗和氣密性試驗。充水試驗要求漏水現(xiàn)象,，氣密性試驗要求池內(nèi)加壓到350mm水柱,，穩(wěn)定15min后壓力降小于100 mm水柱。而且在進(jìn)行厭氧污泥的培養(yǎng)和馴化之前,，應(yīng)使氮氣吹掃,。
（2）厭氧活性污泥應(yīng)從處理同類污水的正在運行的厭氧處理構(gòu)筑物中取得，也可取自江河湖泊沼澤底部,、市政下水道及污水集積處等處于厭氧環(huán)境下的淤泥,，甚還可以使用好氧活性污泥法的剩余污泥進(jìn)行轉(zhuǎn)性培養(yǎng)，但這樣做需要的時間要更長的一些,。
（3）厭氧化物處理反應(yīng)器因為微生物增殖緩慢,，一般需要的啟運時間較長，如果能接種大量的厭氧污泥,，可以縮短啟動時間。一般接種污泥的數(shù)量要達(dá)到反應(yīng)器容積的10% ~9%，具保值根據(jù)接種污泥的來源情況而定,。接種量越大,，啟動時間越短，如果接種污泥中含大量的甲烷菌,，效果會更好,。
（4）采用中溫消化或高溫消化時，加熱升溫的速度越慢越好,，一定不能過1℃/h,。同時對含碳水化合物較多、缺乏堿性緩沖物質(zhì)的廢水時,，需要補充投加一部分堿源,，并嚴(yán)格控制反應(yīng)器內(nèi)的PH值在6.8~7.8之間。
（5）啟動時的初始機負(fù)荷與厭氧處理方法,、待處理廢水性質(zhì),、溫度等工藝條件及接種污泥的性質(zhì)等關(guān)，一般從較低的負(fù)荷開始,，再逐步增加負(fù)荷完成啟運過程,。例如UASB啟動時，初始機負(fù)荷一般為0.1~0.2kgCODCR/（kgMLSS•d）,，當(dāng)CODCR去除率達(dá)到80%或出水中揮發(fā)性機酸VFA的濃度低于1000mg/L后,，再按原負(fù)荷50%的遞增幅度增加負(fù)荷。如果出水中VFA濃度較高,，則不宜提高負(fù)荷,，甚要酌情降低負(fù)荷。
（6）厭氧反應(yīng)器的出水以一定的回流以返回反應(yīng)器,，可以回收部分流失的污泥及出水中的緩沖性物質(zhì),、平衡反應(yīng)器中水的PH值,。一般附著型的反應(yīng)裝置因填料具一定的攔截,，可以不用回流出水,；而懸浮生長型反應(yīng)裝置啟動時因污泥易于流失,，可適當(dāng)出水回流,。
（7）對于縣浮型厭氧反應(yīng)裝置,，可以投加粉末煙煤,、簽名冊水砂礫,、粉末活性炭或絮凝劑,，促進(jìn)污泥的顆?；?br/>（8）啟動初期水力負(fù)代號過高可能造成污泥的大量流失,，水力負(fù)荷過低又不利于厭氧污泥的篩選,。一般在啟動初期 選用較低的水力負(fù)荷,，經(jīng)過數(shù)周后再緩慢平穩(wěn)地遞增。
運行管理
1．厭氧生物處理設(shè)施運行管理應(yīng)該注意的問題
(1) 當(dāng)被處理污水濃度較高（CODCr值大于5000mg/L）時,，必須采取回流的運行方式,，回流比根據(jù)具體情況確定，效的回流,，不可以降低進(jìn)水濃度,，還可以增大進(jìn)水量，處理設(shè)施內(nèi)的水流分布均勻,，避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象,。回流還可以防止進(jìn)水濃度和厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH值的劇烈波動,，使厭氧反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行,，也就是說可以減少厭氧反應(yīng)對堿度的需求量，降低運行,。厭氧反應(yīng)是產(chǎn)能過程,，出水溫于進(jìn)水．因此冬季氣溫低時，反應(yīng)器內(nèi)的溫度恒定,，盡可能使厭氧微生在其適宜溫度下活動,。
(2)-般的工業(yè)廢水溫度難以達(dá)到35℃，需要加熱（尤其在冬季）,。因此,，為節(jié)約加溫所需能量，一方面要注意保溫（包括采取加大回流量等措施）,，盡可能防止反應(yīng)器熱量散失,，另一方而要充分發(fā)揮反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較大的特點，盡可能提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度,，減弱溫度對厭氧反應(yīng)的影響,。
(3)沼氣要及時效地排出。厭氧消化過程必定伴隨著沼氣的產(chǎn)生,，沼氣對污泥可以起到攪拌和,，促進(jìn)污水與污泥的混合接觸，這是其利的一面,。同時,，沼氣的存在也會起到類似浮渣的，沼氣向上溢出時將部分污泥帶到液面．導(dǎo)致浮渣的產(chǎn)生和出水中懸浮物含量增加及水質(zhì)變差,。因此,，要設(shè)置氣體擋板和集氣罩，將沼氣從厭氧消化裝置內(nèi)引出,，在出水堰附近留足夠的沉淀區(qū),，以出水水質(zhì),。
(4)污泥負(fù)荷要適當(dāng)。為保持厭氧消化過程三個階段的平衡,，使揮發(fā)性脂肪酸等中間產(chǎn)物的生成與消耗平衡,，防止酸積累導(dǎo)致pH值下降，進(jìn)水機負(fù)荷不宜過高,，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS•d)?？梢酝ㄟ^提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度,，在保持相對較低的污泥負(fù)荷條件下，獲得較高的容積負(fù)荷,。一般來說,，厭氧消化裝置的容積負(fù)荷都在5kg CODcr/(m3•d)以上，甚高達(dá)50kg CODcr/( m3•d),。
(5)當(dāng)被處理污水懸浮物濃度較大（一般指1000mg/L以上）時,，就應(yīng)當(dāng)對污水進(jìn)行沉淀、過濾,、或浮選等適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,，以降低進(jìn)水的懸浮物含量，防止填料層堵塞,。一般AF的進(jìn)水懸浮物不過200mg/L,，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在污水中，則懸浮物對AF幾乎不產(chǎn)生不利影響,。
(6)要充分創(chuàng)造厭氧環(huán)境,。氧是厭氧微生物正常活動的前提,，甲烷菌則必須在的厭氧環(huán)境下才能率發(fā)揮,。在污水提升進(jìn)入?yún)捬跸b置、出水回流等環(huán)節(jié)都要盡可能避免與空氣的接觸,，盡可能減少與空氣接觸的機會,。如水流過程中盡量不要出現(xiàn)跌水、攪動等現(xiàn)象,，調(diào)節(jié)池,、回流池等要加蓋封閉，污水提升不要使用氣提泵,。厭氧反應(yīng)構(gòu)筑物應(yīng)經(jīng)過氣密試驗,，確保嚴(yán)密滲漏。
在厭氧反應(yīng)器中,，常常會用到抑制劑,。抑制劑是一種用來阻滯或降低化學(xué)反應(yīng)速度的物質(zhì),，與負(fù)催化劑相同。它不能停止聚合反應(yīng),，只是減緩聚合反應(yīng),。
的工藝是用水解酸化+氧化（處理COD較低的廢水），的是UASB+氧化（一相厭氧,，處理COD高的廢水）,，的是水解酸化+UASB+氧化（就相當(dāng)于兩相厭氧）；對此分析如下：
1）水解+好氧工藝,，處理的廢水濃度確實常見的要低一些,，因為水解并不能提供較力的COD消解能力，當(dāng)然這個工藝相比較直接好氧而言,，更多的可以用在進(jìn)水COD1k-2k之間的項目,，這種水質(zhì)進(jìn)厭氧節(jié)約的曝氣能耗和提升水用的動力能耗差不多，厭氧降解程度上也不明顯,，但是直接進(jìn)好氧濃度又偏高,。因此常搞出水解+好氧，利用水解過程微量講解和吸附去除COD來減少好氧的負(fù)擔(dān),。當(dāng)然這是在不討論改善生化性方面的前提下,。
2）假如水解酸化+UASB+氧化就相當(dāng)于兩相厭氧，文章說“厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段,、酸化階段,、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解池（水解池進(jìn)行的就是水解酸化反應(yīng)吧）是把反應(yīng)控制在二階段完成之前,，不進(jìn)入三階段,。"
那么水解酸化產(chǎn)生的應(yīng)該是機酸吧，那乙酸化階段在哪發(fā)生的,？兩相厭氧的產(chǎn)酸相產(chǎn)的是什么酸,？它的乙酸化階段又是在哪發(fā)生的呢？
產(chǎn)乙酸這個詞和產(chǎn)乙酸階段是應(yīng)該分開的,，因為在產(chǎn)酸階段就會產(chǎn)生一部分乙酸了但并不一定作為過程的主體,，這要看廢水的機物組成。產(chǎn)乙酸階段,，這里面包含了兩類反應(yīng),，一是更長碳鏈的VFA以及乳酸、丙酮酸和醇類等分解產(chǎn)生乙酸,，二是同型產(chǎn)乙酸菌,，利用CO2和H2的機組合進(jìn)行產(chǎn)乙酸。兩相的水解酸化過程中產(chǎn)生的機酸,，可能是甲酸,、乙酸,、丙酸、丁酸…以及乳酸中的任一種,，也可能是未完降解的長鏈脂肪酸,。
個人認(rèn)為在實際工程中，兩相的分界線并不*分明,，水解酸化相先后延伸產(chǎn)乙酸甚少量產(chǎn)甲烷都是經(jīng)常遇見的,。于產(chǎn)甲烷相，它就沒不含水解酸化這兩個過程的時候,，產(chǎn)甲烷相四個過程都會存在,，只不過前兩個過程被之前的相分擔(dān)了一部分。乙酸化發(fā)生在哪里,，這個過程應(yīng)該大部分在后一相，兩相的定義并不是“水解酸化階段+乙酸化產(chǎn)甲烷階段",，只要在流程上將其主體分開即可叫做兩相,，于分界線模糊，沒關(guān)系,。
基于水解和酸化兩個過程法分開的事實,，三相取決于產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷是否可以分開。
對于三相分離器的工作原理大致可表述為：氣液固三相在氣體擾動和液體升流的下從下方進(jìn)入三相分離器,；污泥（固）撞擊在三相分離器上,，上面吸附的沼氣氣泡釋放出來；沼氣氣體被三角形集氣罩收集,；脫離氣體的泥水（固液相）穿過三相分離器集氣罩之間的縫隙,，到達(dá)沉淀區(qū)；污泥（固）在沒氣體擾動的條件下沉淀,，落回三相分離器下方,。核心是氣體被收集和污泥沉淀
原理
在厭氧處理過程中，廢水中的機物經(jīng)大量微生物的共同,，被終轉(zhuǎn)化為甲烷,、二氧化碳、水,、硫化氫和氨等,。在此過程中，不同微生物的代謝過程相互影響,，相互制約,，形成了復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。對高分子機物的厭氧過程的敘述,，助于我們了解這一過程的基本內(nèi)容,。高分子機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段,、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段,。
高分子機物因相對分子量巨大,，不能透過細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用,。它們在*階段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子,。例如：纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被分解為麥芽糖和葡萄糖,，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等,。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過程通常較緩慢,，因此被認(rèn)為是含高分子機物或懸浮物廢液厭氧降解的限速階段,。多種因素如溫度、機物的組成,、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度,。
IC厭氧反應(yīng)器原理
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