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詳細(xì)介紹
秦皇島市IC厭氧反應(yīng)器
厭氧污水處理工藝的基建投資一般情況下比氧化溝和 SBR 工藝高，但隨著規(guī)模的增大,，氧化溝和 SBR 的基建費(fèi)也成倍增加，而常規(guī)活性污泥法的投資則以較小的比例增加,，兩者的差距越來越小,。當(dāng)污水達(dá)到一定規(guī)模后，常規(guī)活性污泥法的投資比氧化溝與 SBR 還省,，所以,，污水規(guī)模越大，常規(guī)活性污泥法的就越大,。常規(guī)活性污泥法,、A/O和A2/O法的主要缺特點是處理單元多，操作管理復(fù)雜,，別是污泥厭氧消化要求高水平的管理,，消化過程產(chǎn)生的沼氣是可燃易爆氣體，更要求安操作,，這些都增加了管理的難度,。但由于大型污水背靠大城市,，技術(shù)力量強(qiáng)，管理水平較高,，能滿足這種要求,，因而常規(guī)活性污泥法的缺特點不會成為限制使用的因素。
與污水的好氧生物處理工藝相比,，污水的厭氧生物處理工藝具以下主要優(yōu)點：
①大量降低能耗,，而且還可以回收生物能(沼氣);
厭氧生物處理工藝中沒為微生物提供氧氣的鼓風(fēng)曝氣裝置，可以降低大量的能耗,。在大量去除機(jī)物的同時,，厭氧處理工藝還會伴大量沼氣產(chǎn)生。而沼氣中的甲烷是一種可以燃燒的氣體,，具很高的利用價值,，可以直接用于鍋爐燃燒或發(fā)電;
②污泥產(chǎn)量很低;
由于污水中大部分機(jī)污染物在厭氧生物處理過程中被轉(zhuǎn)化為沼氣——甲烷和二氧化碳，而用于細(xì)胞合成的機(jī)物相對較少;同時,，微生物增殖速率好氧工藝要比厭氧高很多,，產(chǎn)酸菌的產(chǎn)率Y為0.15~0.34kgVSS/kgCOD，產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)率Y為0.03kgVSS/kgCOD左右,，而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25~0.6kgVSS/kgCOD,。
③厭氧可以對好氧微生物不能降解的一些機(jī)物進(jìn)行降解或部分降解;因此，對于污水中含難降解機(jī)物質(zhì)時,，利用厭氧工藝進(jìn)行處理后的效果更好一些,，或者也可以將厭氧工藝作作為提高污水可生化性預(yù)處理工藝，為后續(xù)好氧處理工藝提供基礎(chǔ),。
厭氧生物處理的三個階段
理論研究認(rèn)為三個階段,，即厭氧消化過程分為水解發(fā)酵階段、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段,、產(chǎn)甲烷階段三部分,。
水解發(fā)酵階段和產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段又可合稱為酸性發(fā)酵階段。在這個階段,，污水中的復(fù)雜機(jī)物,，在酸性腐化菌或產(chǎn)酸菌的下，分解成簡單的機(jī)物,，如機(jī)酸,，醇類等，以及CO2,、NH3和H2S等機(jī)物,。由于機(jī)酸的積累，污水的pH值下降到6以下。此后,，由于機(jī)酸和含氮化合物的分解,，產(chǎn)生碳酸鹽和氨等使酸性減退，pH值回升到6.6～6.8左右,。
⑴ 水解酸化階段,。污水中復(fù)雜的大分子、不溶性的機(jī)物在細(xì)胞外酶的下水解為小分子,、溶解性機(jī)物,，然后滲入細(xì)胞體內(nèi)，水解產(chǎn)生揮發(fā)性機(jī)酸,、醇類及醛類等,。
⑵ 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌的下,，各種機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化為乙酸,、氫和二氧化碳。
⑶ 產(chǎn)甲烷階段,。產(chǎn)甲烷菌將乙酸,、氫及二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。
IC與UASB在運(yùn)行上大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負(fù)荷方面,，IC可以通過內(nèi)循環(huán)自動稀釋進(jìn)水,，效了*反應(yīng)室的進(jìn)水濃度的穩(wěn)定性。其次是它需要較短的停留時間,，對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點,。大同意因為IC，抗沖擊負(fù)荷,，容積,，投資省等許多優(yōu)于UASB的優(yōu)點，是否就應(yīng)該因此而放棄再選用UASB了呢,？
IC運(yùn)行溫度的設(shè)計完和UASB一樣,，在調(diào)試運(yùn)行上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進(jìn)水調(diào)試時盡可能采用水力些,，然后逐步交互提升水力、機(jī)負(fù)荷,，盡可能在負(fù)荷提升過程中*反應(yīng)室上升流速大于10m/小時,，但大水力負(fù)荷應(yīng)控制在20m/小時以下，這樣即*反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果,，也避免污泥流失．冬季進(jìn)水管道及反應(yīng)器要保溫,，因為厭氧菌對溫度波動敏感，對負(fù)荷波動適應(yīng)要相對好的多．其實IC的調(diào)試比UASB要好調(diào)的多，能調(diào)試好UASB的,，應(yīng)該調(diào)試好IC沒太大問題．不是因為上升流速大,，會不好控制而延長調(diào)試周期．IC它對進(jìn)水水質(zhì)的要求是相對穩(wěn)定就行，它要求高的上升流速是滿足*反應(yīng)室污泥床處于膨化狀態(tài),，加大傳質(zhì)效果,，IC的高度較高，你不必太擔(dān)心會污泥流失,，因為內(nèi)部它兩層三相分離,，更何況*反應(yīng)室產(chǎn)氣量較大，大部分沼氣被*反應(yīng)室分離收集提升到部的氣水分離氣包進(jìn)行氣與泥水的分離．二反應(yīng)室氣量少泥水更易分離沉降．若接種顆粒污泥基本一個月便可達(dá)到設(shè)計負(fù)荷是沒問題的,，絮狀污泥可能需三到五個月,。
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(jī)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(qiáng)：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(qiáng)：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(qiáng)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(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,。
（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(jī)物為1%～5%,，可作為燃料加以利用
運(yùn)行管理
1．厭氧生物處理設(shè)施運(yùn)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(yùn)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,?；亓鬟€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(yùn)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(jī)負(fù)荷不宜過高,，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS•d),。可以通過提高反應(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?；顒拥那疤?，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(jī)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。"
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