湖北省厭氧反應器工藝

湖北省厭氧反應器工藝

1. 厭氧生物處理的基本原理

厭氧生物處理，就是利用厭氧微生物的代謝特性,將廢水中有機物進行還原,同時產生甲烷氣體的一種經濟而有效的處理技術。廢水厭氧生物處理技術（厭氧消化），就是在在無分子氧條件下，通過厭氧微生物的作用，將廢水中的各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等。厭氧與好氧過程的根本區別，就是不以分子態氧作為受氫體，而以化合態的氧、碳、硫、氫等作為受氫體。

基本組成

IC反應器，即內循環厭氧反應器，由布水系統、上下兩層三項分離器以及頂部的脫氣罐構成。與UASB反應器相比，在相同處理速率的條件下，IC反應器具有更高的進水容積負荷和污泥負荷率。IC反應器的平均上升流速度可達到處理同類廢水UASB反應器的16-20倍左右。

IC反應器基本構造如圖1所示，它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉淀區和氣液分離區。  

混合區：反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混合。  

第1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度污泥作用下，大部分有機物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。

氣液分離區：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導出處理系統，泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。  

第2厭氧區：經第1厭氧區處理后的廢水，除一部分被沼氣提升外，其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解，因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區，對第2厭氧區的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。  

沉淀區：第2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離，上清液由出水管排走，沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區污泥床。  

從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現SRT>HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

2、IC反應器的優勢

(1) 容積負荷高。 IC反應器內污泥濃度高，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。

(2) 投資省和占地面積小。IC反應器容積負荷率高出普通UASB反應器3倍左右，其體積大約相當于普通反應器的1/4—1/3，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為2~8），所以占地面積少。

(3) 抗沖擊負荷能力強。處理低濃度廢水（COD=2000~3000mg/l）時，反應器內循環流量可達進水量的2~3倍；處理高濃度廢水（COD=10000~15000mg/l）時，內循環流量可達進水量的5~10倍。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的有害物質得到充分稀釋，大大降低了有毒物質對厭氧消化過程的影響。

3、IC厭氧反應器的控制參數

3.1.污泥菌種

厭氧污泥中具有處理污染物能力的就是細菌等有機物質，菌群的組成及菌種的成分決定了其顆粒強度、產甲烷活性及對污水的適應能力。一般來說，厭氧顆粒污泥中有機物成分占70%左右，污泥外部菌種主要為絲菌，污泥內部主要為桿菌、球菌等。

3.2 pH值

反應器進水PH值一般應控制在6.5~7.5之間，過高或過低的PH值都會對工藝造成影響，主要體現在對厭氧菌（主要是產甲烷菌）活性的影響，包括：

• 影響菌體及酶系統的sheng理功能和活性

• 影響環境的氧化還原電位

• 影響基質的活性。

產甲烷菌的這些性質功能遭到破壞后，處理COD的活性就會大大降低。

3.3 溫度

反應器進水溫度要求控制在35~38之間。因為產甲烷菌大多數都屬于中溫菌，在這個范圍內，其處理效率是很高的。當溫度高于40℃時，處理效率會急劇下降。

3.4.容積負荷

厭氧反應器具有很高的容積負荷，一般情況下為

10~18kgCOD/m³/d(不同廠家的IC容積負荷會有差異，某些品牌的IC容積負荷可能更高)。短期內進水負荷的變化幅度不要過大，要讓厭氧菌有一定的適應時間，應逐步增加或降低負荷。如果條件可以，盡量使其負荷在一個范圍之間趨于穩定的狀態。負荷過低或過高，都會對IC的正常厭氧處理產生巨大影響。

3.5 上升流速

IC 反應器的上升流速一般在4~8m/h, 當污水的進水COD 值濃度較低時，需要提高流量來增加COD 的負荷率。較高的上升流速會有助于顆粒污泥與有機物之間的傳質過程，避免混合不均勻對設備的影響。

3.6 有毒物質

對厭氧顆粒污泥有抑制性作用的毒性物質，主要是H2S和亞liu酸鹽。H2S 的允許濃度為小于250mg/l，否則可能會使大部分產甲烷菌降低50%的活性。亞liu酸鹽的毒性比H2S更高，建議將亞liu酸鹽的濃度控制在150ppm以下，所以，一定要嚴格控制這兩種有毒物質的含量，對其進行定期檢測。

3.7沼氣處理

做好沼氣排放應急措施，當沼氣穩壓柜或壓力表壓力快速升降時，一定要引起重視。這種情況下，一般會出現沼氣泄漏或沼氣輸送不暢，要迅速查明原因，無論采用放空還是其它手段，務必確保厭氧反應器內的沼氣能夠正常排出。