吉林IC厌氧反应器实验装置仪器 「今科仪器」应用灵活

今科教学仪器厂家主要生产IC厌氧反应器实验装置、A20城市污水处理模拟装置、MBBR实验装置等排水处理实验装置，操作简单，性能稳定，质量可靠，价格公道，欢迎来电咨询。
IC反应器原理与设计
IC反应器的原理
IC 反应器的构造特点是具有很大的高径比，一般可达 4 ～ 8，反应器的高度可达 16 ～ 25m。所以从外形上看，IC 反应器实际上是个厌氧生化反应塔。
由图 可知，进水通过泵由反应器底部进入反应室，与该室内的厌氧颗粒污泥均匀混合。废水中所含的大部分**物在这里被转化成沼气，所产生的沼气被反应室的集气罩收集，沼气将沿着提升管上升。沼气上升的同时，把反应室的混合液提升至设在反应器**部的气液分离器，被分离出的沼气由气液分离器**部的沼气排出管排走。分离出的泥水混合液将沿着回流管回到反应室的底部，并与底部的颗粒污泥和进水充分混合，实现反应室混合液的内部循环。IC 反应器的命名由此得来。内循环的结果是，反应室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，使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态，有很高的传质速率，使生化反应速率提高，从而大大提高反应室的去除**物能力。经过反应室处理过的废水，会自动地进入*二反应室继续处理。废水中的剩余**物可被*二反应室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*二反应室的集气罩收集，通过集气管进入气液分离器。*二反应室的泥水混合液进入沉淀区进行固液分离，处理过的上清液由出水管排走，沉淀下来的污泥可自动返回*二反应室。这样，废水完成了在 IC 反应器内处理的全过程。
综上所述可以看出，IC 反应器实际上是由两个上下重叠的 UASB 反应器串联组成的。由下面个 UASB 反应器产生的沼气作为提升的内动力，使升流管与回流管的混合液产生密度差，实现下部混合液的内循环，使废水获得强化预处理。上面的*二个UASB 反应器对废水继续进行后处理（或称精处理），使出水达到预期的处理要求。

水处理厌氧反应器是如何进行分类的？
按运行温度分类，厌氧污泥反应器分为低温(10-30℃，20℃左右宜)、中温(30-40℃，宜35-38℃)和高温(50-60℃，宜51-53℃)三类。
按照结构分类，厌氧反应器分为厌氧接触池、厌氧生物滤池、升流式厌氧污泥床(UASB、EGSB和IC等)、厌氧膨胀床、厌氧流化床、厌氧生物转盘、厌氧折流板反应器(ABR)、复合厌氧法、两相厌氧法和序批式厌氧反应器等。
按是否封闭，厌氧反应器分为两种：
开放式，适于中低浓度污水，不回收沉淀区沼气，在**物浓度不高(COD<600-800mg/L)的工程中应用；
水处理厌氧反应器是如何进行分类的？
封闭式，适于高浓度废水(**物浓度高，C0D>800-1000mg/L)，三相分离器在液面与池面形成一个大的集气室收集反应区和沉淀区的沼气，同时促进污泥回落反应器。
厌氧反应器可设计成矩形池(多为钢筋混凝土结构)或圆形池(多为钢结构或钢筋混凝土结构)，可根据废水特点和工程条件进行选择。
有加盖和不加盖型式，加盖的情况下池**要设放气阀，集气管道上也设自动放气阀(阀)。

*二代厌氧反应器
*二代反应器可以将固体停留时间和水力停留时间分离，能保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄，并注重培养颗粒污泥，属高负荷系统。包括：厌氧滤池（AF）、厌氧流化床和膨胀床反应器（AFBR）、升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧折流板反应器（ABR）等。
1、附着膜型消化器
附着膜型消化器的特征是在反应器内安装有惰性支持物（又称填料）供微生物附着，并形成生物膜。进料中的液体和固体在穿过填料时，滞留微生物附着在生物膜内，并且在HRT相当短的情况下，可阻止微生物冲出。因其具有短的SRT而影响固体物的转化，这类反应器只适用于处理低浓度、低SS**废水。这种消化器主要有厌氧滤器、流化床和膨胀床两种。
1）厌氧滤器（AF）
AF是采用填充材料作为微生物载体的一种高速厌氧反应器，在填充材料上附着生长，形成生物膜。生物膜与填充材料一起形成固定的滤床。厌氧滤床可分为式厌氧滤床和下流式厌氧滤床二种。
厌氧滤器AF结构图
工艺优点
1.处理能力高，滤池内可以保持较高的微生物浓度。
2.不需另设泥水分离设备，出水SS较低。
3.低操作费用，*搅拌、效率高、运转稳定、可承受负荷变化。
4.出泥少，能耗低。
工艺缺点
1.填料费用高。
2.易发生堵塞和短路。
3.启动期较长。
4.微生物积累，增加了运转期间料液的阻力。
2）厌氧流化床和膨胀床反应器（AFBR）
流化床和膨胀床反应器属于附着生长型生物膜反应器，在其内部填有像砂粒一样大小的（半径0.2～0.5mm）惰性颗粒供微生物附着，如焦炭粉、硅藻土、粉炭灰和合成材料等，当**污水自下而上穿过细小的颗粒层时，污水和所产气体的升流速度足以使介质颗粒呈膨胀或流动状态，每一个颗粒表面都被生物膜所覆盖，能支持更多的微生物附着，使MRT比HRT更长，因而使消化器具有更高的效率。
厌氧流化床和膨胀床反应器AFBR结构图
工艺优点
1、有较大表面积供微生物附着。
2、可以达到更高的负荷。
3、高浓度的微生物使运行更稳定。
4、能承受负荷的变化。
5、在长时间停运后可更快地启动。
6、消化器内混合状态较好。
工艺缺点
1、使颗粒膨胀或流态化需较高能耗和维持费。
2、支持介质易被冲出，损坏泵或其他设备。
3、有时需要脱气装置从出水中有效地分开介质颗粒和悬浮固体。
2、式厌氧污泥床反应器（UASB）
UASB是目前发展快的消化器之一，其特征是自下而动的污水流过膨胀的颗粒状的污泥床。消化器分为三个区，即污泥床、污泥层和三相分离器。分离器将气体分流并阻止固体物漂浮和冲出，使MRT比HRT大大增长，产甲烷效率明显提高，污泥床区平均只占消化器体积的30%，但80~90%的**物在这里降解。
三相分离器是UASB厌氧消化器的关键设备，主要功能是气液分离、固液分离和污泥回流，但均由气封、沉淀区和回流缝组成。
式厌氧污泥床反应器UASB结构图
工艺优点
1、消化器结构简单，没有搅拌装置及填料（除三相分离器）。
2、较长的SRT及MRT使其实现了很高负荷率。
3、颗粒污泥的形成使微生物**固定化，增加了工艺的稳定性。
4、出水SS含量低。
工艺缺点
1、需安装三相分离器。
2、需要有效的布水器，使进料均匀分布。
3、要求浸水SS含量低。
4、在水力负荷较高或SS负荷较高时易流失固体和微生物。
5、运行技术要求高。
3、厌氧折流板反应器（ABR）
在这种消化器里，由于挡板的阻隔使污水上下折流穿过污泥层。这样每个单元相当于一个反应器，反应器的总数等于各反应器之和。我国前些年曾引起该型消化器，用来处理酒精废醪的丁醇废醪，但在实际应用过程中其效果一直欠佳。同时由于要造成折流，使得消化器结构复杂、施工难、造**。目前难以在生产中获得广泛应用。

关于厌氧反应器的酸化现象与恢复措施
厌氧消化作用失去平衡时会显示出如下“”：①沼气产量下降;②沼气中甲烷含量降低;③消化液VFA增高;④**物去除率下降;⑤消化液pH值下降;⑥碳酸盐碱度与总碱度之间的差值明显增加;⑦洗出的颗粒污泥颜色变浅没有光泽;⑧反应器出水产生明显异味;⑨ORP(氧化还原电位)值上升等。
1、厌氧反应器酸化的原因
1.厌氧反应器**负荷运行
我们都知道，在运行厌氧反应器的各项工艺控制条件中，污泥负荷是一个非常重要的控制参数。污泥负荷是指单位时间内施加给单位质量厌氧污泥的**物的量，以kgSCOD/kgVS.d表示。对于某种废水，厌氧污泥具有一个的限制值，当运行的负荷**过该限制值，则意味着**负荷运行。
虽然该限制值从污泥负荷的概念上理解是针对整个厌氧污泥，实际上真正的对象是针对厌氧污泥中的产甲烷菌。**负荷运行，实际上是负荷量**过了厌氧污泥中产甲烷菌的产甲烷能力，而此时的负荷量往往并没有**过厌氧污泥的水解酸化能力。所以出现了反应器的VFA开始累积，浓度不断上升，出水pH值降低，去除效率下降这种污泥酸化现象的发生。
所以，了解厌氧反应器的污泥总量，并以此来维持合理的运行负荷，是预防厌氧反应器出现酸化的重要手段之一。
2.pH值、温度等运行控制条件出现严重偏差
由于厌氧污泥中产甲烷菌对其生存条件的要求比水解酸化菌苛刻的多，所以当反应器的pH值或温度的控制范围出现很大的偏差，会使产甲烷菌的产甲烷能力受到严重影响，而水解酸化菌所受到的影响却远远小于产甲烷菌，其结果同样会导致厌氧反应器发生酸化现象。
3.毒性物质流入
厌氧污泥相比与好氧活性污泥，更容易受到毒性物质的抑制。和上述两点所阐明的一样，事实上更容易受到毒性物质抑制的也是厌氧污泥中的产甲烷菌而非水解酸化菌。当废水中含有某种或多种毒性物质，其浓度还不足以严重抑制厌氧污泥中的水解酸化菌时，产甲烷菌已经受到抑制，污泥酸化现象随之发生。
因此，应对污染源可能存在的毒性抑制物进行排查，并建立污染物排放源和污水站之间的事故排放通报机制，和潜在的毒性物质日常监测机制，是防止此类厌氧反应器酸化事故的有效应对措施。
4.营养盐投加严重不足
对于某些缺乏诸如N、P或其他微量元素的废水，投加足量的营养盐非常必要。因为厌氧污泥中无论是产甲烷菌还是水解酸化菌，都需要这些元素进行新陈代谢以及合成细胞物质。
当废水中的某种或多种营养元素缺乏时，将会严重影响产甲烷菌的活性。这是因为，对厌氧污泥，尤其是厌氧颗粒污泥来说，产甲烷菌位于颗粒污泥的部位，水解酸化菌则包裹在产甲烷菌的，水解酸化菌较产甲烷菌更容易获得这些元素来进行新陈代谢，再加之水解酸化菌的生殖速率又远远**产甲烷菌，使得废水中原本不足的营养元素被水解酸化菌利用殆尽，而产甲烷菌得不到这些必要的元素进行生命活动，其活性会受到大的抑制。其结果是，反应器的酸化不可避免。
2、“酸化”恢复措施
1.降低负荷
反应器发生“酸化”的主要原因是产甲烷菌被抑制，而厌氧反应器的容积负荷是由污泥负荷决定的，甲烷菌活性降低，直接反映了污泥负荷的下降。所以在发生“酸化”时应及时控制进水，情况严重时应完全停止进水。
2.投加碱度
厌氧反应器“酸化”时，可以向反应器中投加碱度中和过高的VFA来维持pH值的稳定，保证产甲烷菌的生存环境，防止严重“酸化”。NaHCO3、Na2CO3、NaOH、Ca(OH)2等都是常用来调节碱度的化学药剂，虽然投加NaOH或者Ca(OH)2等强碱性物质能够快速提高反应器内的pH值，但是氢氧化物会消耗产甲烷过程中所需的CO2，破坏产甲烷的进行，对产甲烷菌的恢复不利，因此不宜采用NaOH和Ca(OH)2。
3、清水冲
采用清水冲洗的方法因厂而异，如果直接使用生产用水必定造成浪费，所以厂区内必须有大量的循环水。而且循环水的温度必须较高，如果因冲洗导致反应器温度下降，同样会降低产甲烷菌的活性，得不偿失。
4、外循环(好氧出水回流)
好氧系统出水回流具有如下优点：①出水回流可以快速将反应器中积累的挥发酸洗出，保证产甲烷菌的生存环境;②好氧出水COD较低，碱度较高，不会增加反应器的**负荷;③好氧池中的温度一般在25~30℃左右，比自来水温度高得多，对反应器的罐温不会造成太大的影响;④一般好氧出水中DO较低，不会对反应器中的厌氧微生物造成影响。
5、投加新鲜污泥
“酸化”情况严重时，可以选择投加新鲜污泥，这样可以补充反应器内的甲烷菌数量，弥补反应器内产甲烷菌活性降低的不足。条件允许时，投加新鲜的颗粒污泥，这样可以迅速恢复厌氧反应器的运行，因为颗粒污泥中产甲烷菌活性较其它污泥强得多。但是，市场上颗粒污泥的售价及运费都非常昂贵，在工程上很难让人接受。
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