一、IC反应器的构造和工作原理
IC反应器是以UASB为基础发展起来的一种厌氧反应器,它由两个UASB反应器相互重叠而成。IC反应器的构造是由4个不同的结构单元组成,即:底部混合区、反应室(包括厌氧三相分离器)、第二反应室(包括二级厌氧三相分离器)、回流系统(包括沼气提升管、气液分离器和污泥回流管)组成。
1、底部混合区。待处理的废水从底部进入反应器,在反应器底部同颗粒污泥和气液分离器的回流液混合,使进水浓度得到有效稀释和调节。
2、反应室。反应室位于进水混合区上方。在底部进水上升流速、上部气-液分离器分出水回流液和厌氧反应器产生的沼气导流的联合作用下,使废水在反应室内同颗粒污泥有效的均匀接触,形成相对混合型流态,促进颗粒污泥保持良好的活性,具有高有机负荷对废水中有机污染物的转化与去除,降解大部分有机污染物,同时产生沼气。反应室的COD高,产气量大以及液相上升流速较快,气、液、固三相不能分离,形成了混合流体。IC反应器上部气-液分离器内的压力小于以及厌氧三相分离器压力,于是反应室的泥水混合流体在沼气的夹带下进入上部气-液分离器中。之后,在重力作用下通过回流管进入低部混合区,从而实现IC反应器的内部循环。内循环可使反应室的液体上升流速达到10~20m/h。
3、第二反应室。第二反应室位于反应室上方。在此区域内由于经厌氧处理后的废水COD浓度相对较低,形成了较低的污泥负荷率、相对较长的水力停留时间和推流型流态,对COD的去除率较高,是有效的后处理。
4、回流系统。回流系统包括沼气提升管、气液分离器和污泥回流管。由于沼气提升管与厌氧三相分离器的气室间存在着压力差,利用气提作用实现IC反应器内部回流。
二、IC反应器的特点
IC与UASB反应器相比具有以下特点
。1、反应器总高度高。IC反应器是由两个UASB反应器的单元重叠而成。
2、有机负荷高。由于内循环提高了反应室的液相上升流速,强化了废水中有机污染物同颗粒污泥间的传质效应,生物量大活性好,使IC反应器的有机负荷远远高于普通UASB反应器。
3、抗冲击负荷能力强。IC反应器底部反应室的循环流量可达到实际进水量的数倍。高倍率的循环水量大大的稀释和均化了进水水质,使IC反应器具有很强的抗冲击负荷和调节异常水质的能力,提高了IC反应器运行的稳定性。
4、体积小,占地面积小。IC反应器的容积有机负荷率是一般UASB反应器的3倍左右,在同等条件下,IC反应器的体积为UASB反应区体积的1/3左右。此外,IC反应器具有很大的径高比,一般高度在20m以上,占地面积小,适宜在用地紧缺的情况下使用。
5、能耗相对较低。IC反应器依靠反应室产生的沼气作为动力实现混合液内循环,不需要外加动力。
6、出水水质稳定性好。IC反应器位于底部的反应室相当于进行“粗处理”,而位于反应室上部的第二反应室,上升流速低,COD有机负荷低,水力停留时间长,相当于“精处理”,能有效和稳定去除COD。同时,由于第二反应室的缓冲作用,改善了处理出水的沉降性能。出水SS低。
7、产业化条件好,施工工期短。IC反应器的筒体、三相分离器等可实现工厂预制,现场组装,安装施工比较方便、工期短。