
IC反应器示意图
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厌氧生物处理是废水生物处理技术中的一种重要方法。要提高厌氧生物处理的效果,除了要提供给微生物一个良好的生长环境外,保持反应器内的高污泥浓度,维持良好的传质效果也是关键要素。以厌氧接触工艺为代表的第一代厌氧反应器,污泥停留时间(SRT)和水力停留时间(HRT)大体相同,反应器内污泥浓度较低。如果想达到较好的处理效果,废水在反应器内通常要停留几天到几十天之久。而以UASB工艺为代表的第二代厌氧反应器,依靠颗粒污泥的形成和三相分离器的作用,使得污泥在反应器中滞留,实现了SRT>HRT,从而提高了反应器内污泥浓度,但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果,最有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态,使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变,污泥过量流失,处理效果变差。
近十几年来,已建造了许多处理工业废水的UASB反应器生产装置。有关专家透露,为了防止升流速度太大使悬浮固体大量流失,UASB反应器在处理中低浓度(1.5~2.0kgCOD/(m3•d))废水时,反应器的进水容积负荷率一般限制在5~8kgCOD/(m3•d),在此负荷率下,最小HRT为4~5h;在处理COD浓度为5~9g/L的高浓度有机废水时,反应器的进水容积负荷率一般被限制在10~20kgCOD/(m3•d),以免由于产气负荷率太高而增加紊流造成悬浮固体的流失。
为了克服这些条件的限制,荷兰开发了一种内循环(internalcirculation,IC)反应器,IC反应器在处理中低浓度废水时,反应器的进水容积负荷率可提高至20~24kgCOD/(m3•d);处理高浓度有机废水时,进水容积负荷率可提高到35~50kg/(m3•d)。与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率,IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0~2.5h,使反应器的容积更加小型化。因此更加具有优势。某设在中国的国际环保公司,已经将IC反应器应用于啤酒、发酵、造纸、食品、饮料及化工等行业。并且取得了不错的效果。