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              IC厭氧反應器

              概述

                  厭氧生物反應器是一種利用厭氧微生物處理污水中有機污染物的主要設備之一。其特點是處理費用低(無需鼓風曝氣)、可處理高濃度有機污染物污水、可回收利用沼氣、設備占地面積?。ㄈ莘e負荷高、設備高度高)等。隨著研究的深入,厭氧生物反應器在處理高難度有機廢水方面的特殊效果也引起了高度觀注。

              目前世界上應用多的厭氧生物反應器是UASB厭氧生物反應器。這種反應器被稱為第二代厭氧生物反應器。其特點是技術成熟、制造簡便。隨著流化反應理論的運用,以相對穩定的厭氧生物床為特點的UASB反應器顯示出反應效率低的劣勢。而主流第三代反應器如EGSB、IC等厭氧生物反應器運用流化反應理論,將厭氧生物反應器的應用領域和反應效率都大大推進一步,市場占有率也逐年提升。

              CASB(專利號ZL 200720037207.1)也是一種在UASB基礎上發展起來的新型高效厭氧生物反應器,且同時也是對EGSB、IC等第三代厭氧生物反應器的改進。從外形上看,CASB、EGSB、IC等都較UASB高大,因此在相同的容積下,CASB、EGSB、IC等都較UASB占地面積??;但EGSB一般擁有一個巨大的“腦殼”,這個“腦殼”的作用是用來進行氣、固、液三相分離,如果這個“腦殼”不夠大則氣、固、液三相分離的效果達不到,這種情況給EGSB的建造帶來很大的負擔;EGSB還擁有一個外回流系統,依靠此系統,反應器內的厭氧生物得以流化,但也增加了大量的動力消耗;IC不需要巨大的“腦殼”,也不需要外回流系統,但需要更高的“個頭”,這個高出的“個頭”的作用除提供氣、固、液三相分離外,更主要的作用是實現依靠反應器自身產生的沼氣進行反應器內回流,但這個高出的“個頭”卻不參與厭氧生物流化反應,因此消耗了部分反應器有效容積。CASB采用了特殊的內部構造,使其不需要巨大的“腦殼”,不需要外回流系統,也不需要額外高出的“個頭”,卻能獲得更好的流化效果,適用領域更為廣闊。

              因此我公司擬采用CASB反應器對該污水進行處理。

              二、CASB工作原理

                  如圖1所示,CASB厭氧生物反應器中A區是主反應區,進水與反應器中的厭氧生物菌在該區充分混合并反應,是反應器的主要產沼氣區。在A區,厭氧生物菌和進水混合物隨沼氣向上移動,水質逐漸被凈化,到達B區時,進水中有機物已經大部分得到降解,產氣量明顯降低。在B區,A區所產沼氣被分離出來由沼氣管排出,厭氧生物菌和水流夾帶著少量的沼氣進入C區。C區是副反應區,在C區,水中有機物進一步被厭氧生物菌降解,有少量產氣,比重較大的厭氧生物菌直接落入A區,比重較小的厭氧生物菌附著著少量沼氣隨出水到達三相分離器。在經過三相分離器時,沼氣被分離出來通過沼氣管排出,比重較大的厭氧生物菌重新回到C區,比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達D區。在D區,比重較大的厭氧生物菌會形成一個不穩定的厭氧床繼續降解有機物,比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應器。

               

                  如圖1所示,CASB厭氧生物反應器中A區是主反應區,進水與反應器中的厭氧生物菌在該區充分混合并反應,是反應器的主要產沼氣區。在A區,厭氧生物菌和進水混合物隨沼氣向上移動,水質逐漸被凈化,到達B區時,進水中有機物已經大部分得到降解,產氣量明顯降低。在B區,A區所產沼氣被分離出來由沼氣管排出,厭氧生物菌和水流夾帶著少量的沼氣進入C區。C區是副反應區,在C區,水中有機物進一步被厭氧生物菌降解,有少量產氣,比重較大的厭氧生物菌直接落入A區,比重較小的厭氧生物菌附著著少量沼氣隨出水到達三相分離器。在經過三相分離器時,沼氣被分離出來通過沼氣管排出,比重較大的厭氧生物菌重新回到C區,比重較小的厭氧生物菌則隨出水到達D區。在D區,比重較大的厭氧生物菌會形成一個不穩定的厭氧床繼續降解有機物,比重較小的厭氧生物菌則隨出水排出反應器。

                  如圖1所示,A區與B區、B區與C區、C區與A區之間分別有一豎向通道,三個通道中,A區與B區通道內的沼氣含量遠遠高于其余兩通道,從而A區與B通道區內的混合液比重也遠遠小于其余兩通道,由此使A區與C區之間產生了壓力差,C區壓力大于A區,因此C區的厭氧生物菌和水重新回到A區,從而產生了由A區到B區、B區到C區、C區再回到A區的內循環。

              內循環增大了A區的上升流速,使A區的有機物與厭氧生物菌接觸面積增大,加快了水質凈化速率;內循環稀釋了進水濃度,減小了反應器內有機酸濃度梯度,改善了厭氧生物菌的生存環境,提高了厭氧生物菌的降解速率。由于CASB構造巧妙,其內循環量可數倍于現有厭氧反應器,同時出水水質高且穩定,不需要多級設置即可一次達到設計厭氧出水要求,處理效率因此可高于現有厭氧生物反應器一倍以上,投資可減少50%以上。


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