厌氧内循环反应器研究进展
万方数据
Ｔ业水处理２００３一１２，２３（１２）
其处理负荷高、投资少、占地省、运行稳定等特点，引起了各国水处理Ｔ作者的瞩目．有人视之为第三代厌氧生化反应器的代表技术之一…。
ｌ
ＩＣ反应器的原理
ＩＣ反应器的基本构造如图ｌ所示。Ｉｃ反应器高
度可达１６—２５ｍ，商径比～般为４～８。其巾内循环系统是ＩＣ工艺的核心结构，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水回流管等组成。
离器
离器
图ｌ
ＩＣ反应器
ＩＣ反应器的生物降解分为两个阶段，底部一个经过第一厌氧反应区处理过的废水，会自动的万
方数据王锴，等：厌氧内循环反应器研究进展
出水管排出．沉淀的污泥可自动返回到第二厌氧反应区。因此．ＩＣ反应器实际上是由两个上下重叠的ｕＡＳＢ反应器串联组成。用下面第一个ｕＡｓＢ反应器产生的沼气作为动力，实现了下部混合渡的内循环，使废水获得强化的预处理；上面的第二个ｕＡＳＢ反应器对废水继续进行后处理，使出水可达到预期的处理效果。２水力模型
ＩＣ厌氧反应器内部能够形成循环，并且水力混合剧烈，这一点与现有的气升式反应器很相似。于是Ｊ．Ｈ
Ｆ
Ｐｅｒｅｂｏｏｍ等人于１９９４年在气升式反应器
水力模型的基础上提出了ＩＣ厌氧反应器的水力模型，（１）式是关于气升式反应器的著名经验公式［２＝：
～‘
Ｐ一
巩Ｌ
ｒ¨
１．３５＋０２５（“ｈ＋以ｒ】０”
、工。
式中：￡。ｉ一升流管中的持气率，％；
￡，Ｉ－升流管中的表观液相上升速度，ｍ／ｓ。
仉，一升流管中的表观气相上升速度，ｍ／ｓ；
ｒ
２吐！鱼：二！ｄ２尘些
］
巩，＝ｌ—堑＋ｆ生一１
生【２）
【（１一矗，）２。、Ａｎ’（１一￡。ｄ）２Ｊ
＃。。——回流管中的持气率，％；岛——顶部阻力损失系数：
Ｋ口一底部阻力损失系数；Ａ，——升流管面积，ｍ２；
Ａ
ｄ——回流管面积，ｍ２；
ｄ日——升流管与回流管问的液位差，ｍ．
（２）式的原型（３）式是基于气升式反应器能量守ｒ
仉，＝
Ｉ南＋（著Ｊ南ｊ
，垃！鱼型ｄ２
ｒ
（３）
土豆加工废水是一种典型的高浓度有机废水．ＩＣ厌氧反应器最先用于土豆加工废水的处理。ｍ３的ＩＣ厌氧反应器都处理这种废
５
阶段（第一反应区）处于高负荷，顶部一个阶段（第二反应区）处于低负荷。进水由反应器底部进入第一反应区与厌氧颗粒污泥均匀混合．大部分有机物在此被降解而转化为沼气，所产生的沼气被第一厌氧反应区的集气罩收集，沼气将沿沼气提升管上升．沼气上升的同时把第一厌氧反应区的混合液提升至ＩＣ反应器顶部的气一液分离器，被分离的沼气从气液分离器顶部排出，分离出的泥水混合液将滑着泥水回流管返回第一反应区的底部，并与底部的颗粒污泥和迸水充分混合，实现ｒ污泥的内部循环。内循环的结果使第一厌氧反应区不仅有很高的生物量，很长的污泥龄，并具有很大的升流速度，一般为１０一２０ｍ／ｈ，使该室的颗粒污泥完全达到流化状态，从而大大提高第一反应区去除有机物的能力’１”。
进入第二厌氧反应区被进一步处理．．第二反应区的液体上升流速小于第～反应医，一般为２～１０ｍ，ｈ。该区除了继续进行生物反应之外。由于上升流速的降低，还充当第一反应区和沉淀区之间的缓冲段．对防止污泥流失及确保沉淀后的出水水质起着重要作用。废水中的剩余有机物可被第二反应区内的厌氧颗粒污泥进一步降解，使废水得到更好的净化，提高出水水质。产生的沼气由第二厌氧反应区的集气罩收集，通过集气罩进入气一液分离器。第二厌氧反应区的混合液在沉淀区进行闽液分离．处理过的上清液由
式中：ｈ。——气一液扩散高度，”；
恒提出的理论方程，这一方程也得到了广泛认可。
３工程应用实例３．１处理土豆加Ｉ废水
生产时主要产生高、低浓度两种废水，其中高浓度废水中含有氨基酸、蛋白质、糖类、酰胺类、钾盐和纤维素等多种化合物；低浓度废水主要是洗涤水ｍ】。土豆加Ｔ废水具有ＣＯＤ含量高、可生化性强的特点，其水质特征见表ｌ…。
１９８５年荷兰建成的第一个中试Ｉｃ厌氧反应器以及其后建造的１００
主笙主茎苎
表１土豆加工废水的水质
三些銮竺堡：！！：：！：：：：ｌ：：２
水，运行结果见表２“”。由表２可知，ＩＣ厌氧反应器的ＣＯＤ容积负荷达到了３５～５０ｋｇ，（ｍ３・ｄ），而处理同类废水的ｕＡｓＢ反应器的ｃＯＤ容积负荷仅为１０～１５
制厌氧微生物生长的物质，可生化性强“）。两家啤酒厂的废水水质见表３”：。
全球已建成的１ｃ厌氧反应器大部分用于处理
啤酒废水，目前中国已有三家啤酒厂引进了此Ｔ＝艺。ＩＣ厌氧反应器和ＵＡｓＢ反应器处理啤酒废水的对比情况见表４【２“］。由表４可见，Ｉｃ厌氧反应器处理啤酒废水的ＣＯＤ容积负荷可达１５～３０妇／（ｍ３・ｄ），水力停留时间为２～４．２ｈ，ｃ０Ｄ去除率在７５％以上：而处理啤酒废水的ｕＡｓＢ反应器的ｃＯＤ容积负荷一般仅为４—７蛔／（ｍ３・ｄ）。３．３处理造纸废水
ｋｇ／恤，・ｄ），停留时间前者为４～６ｈ，而后者需要十几
到几十小时＿：８Ｊ。
袁２土豆加工废水处理的运行结果
毒磊ｊｉ；呵。：掣，氅７“ＲＪ蒜彝。鍪，萃“ＲＴ／恙戮，絮７
７。乏嚣墨絮。
造纸Ｔ业废水主要包括蒸煮废液（又称黑液或
红液）、洗浆废水（又称中段水）、漂白废水和抄纸废
注：进水ＣＯＪ）为高、你维厦耀台废水的Ｃ【ｍ值。
水（又称白水）等几大类。ＩＣ反应器自１９９６年用于造纸废水处理以来，发展很快，许多项目都会优先考
３．２处理啤酒废水
啤酒废水的高浓度部分来自糖化和发酵车间，ＣＯＤ质量浓度约为２０００～４
０００
虑该技术。ＩＣ反应器当前在造纸行业应用较多的是
用各类废纸作原料的造纸厂，即二次纤维制浆造纸工厂，其中包括脱墨和不脱墨的各类废纸制浆工艺
ｒ雌，Ｌ；低浓度部分
的废水量大，ｃ０Ｄ质量浓度仅为３００一８００。ｎｇ，Ｌ。啤酒废水的ＢＯＤ／ｃ０Ｄ值在０．７左有，且不含明显抑
的废水处理…］。其对各类废纸制浆Ｔ＝艺的废水处理
表３啤酒废水水质
厂
名
臀百百
厌氧反应器
类型
容积，
ｍ３
进水
ＣＯＤ／
Ｓｓ／（Ｅ・Ｌ－‘
ｐＨ
ＣＯＤ容积负荷，
ＨＲ驯吼曲，反应温度，
ｈ
％
℃
高，
ｍ
（ｇ・１．。。）
（ｋｇ．Ｔ一．ｄ＿－）
注：８为该厂厌氧反应器后接好氧处理系统，总出水ｃＯＤ质量维度为７５ＨⅧ，Ｌ，ｃＯＤ的击除率为９６３％。
一６一
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厌氧内循环反应器研究进展
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英文刊名：
年，卷(期)：
被引用次数：王锴， 买文宁， 郭成超郑州大学环境与水利学院,河南,郑州,450002工业水处理INDUSTRIAL WATER TREATMENT2003,23(12)8次
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