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IC反應器
IC(internal circulation)反應器是新一代厭氧反應器,即內循環(huán)厭氧反應器,相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成,用于有機高濃度廢水,如,玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。
IC 反應器當前在造紙行業(yè)應用較多的是用各類廢紙作原料的造紙企業(yè),處理的目的包括實現(xiàn)一般的達標排放,通過治理后的廢水回用,從而達到節(jié)水和治污的雙重目的。
IC反應器工作原理
它相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成。按功能劃分,反應器由下而上共分為5個區(qū):混合區(qū)、厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。
混合區(qū):反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。
厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū),在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應區(qū)內污泥呈膨脹和流化狀態(tài),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(chǎn)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(qū)。水力和有機(產(chǎn)氣率)負荷率兩者都會影響到污泥層以及污泥床的膨脹。
氣液分離區(qū):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(tǒng),泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區(qū),與反應器底部的污泥和進水充分混合,實現(xiàn)了混合液的內部循環(huán)。
第2厭氧區(qū):經(jīng)厭氧區(qū)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(qū)。厭氧塔工作原理經(jīng)過調節(jié)pH和溫度的廢水首先進入反應器底部的混合區(qū),并與來自外循環(huán)回流的泥水混合液充分混合后進入顆粒污泥膨脹床區(qū)進行COD生化降解,此處的COD容積負荷很高,大部分進水COD在此處被降解,產(chǎn)生大量沼氣。該區(qū)污泥濃度較低,且廢水中大部分有機物已在厭氧區(qū)被降解,因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區(qū),對第2厭氧區(qū)的擾動很小,這為污泥的停留提供了有利條件。
沉淀區(qū):第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)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(qū)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(xiàn)SRT>HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內循環(huán)的劇烈擾動,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質效果。
UASB反應器分離裝置
三相分離器是UASB反應器有特點和重要的裝置。它同時具有兩個功能:1) 能收集從分離器下的反應室產(chǎn)生的沼氣;2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。
三相分離器設計要點匯總:1) 集氣室的隙縫部分的面積應該占反應器全部面積的15~20%;2) 在反應器高度為5~7m時,集氣室的高度在1.5~2m;3) 在集氣室內應保持氣液界面以釋放和收集氣體,防止浮渣或泡沫層的形成;4) 在集氣室的上部應該設置消泡噴嘴,當處理污水有嚴重泡沫問題時消泡;5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100~200mm以避免上升的氣體進入沉淀室;6) 出氣管的直管應該充足以保證從集氣室引出沼氣,特別是有泡沫的情況。厭氧反應器隨著科學的發(fā)展,科研的不斷深入,許多新技術,新材料,新理念被廣泛運用于環(huán)境保護行業(yè),使我國環(huán)境保護技術得到的長足的發(fā)展。
對于低濃度污水處理,當水力負荷是限制性設計參數(shù)時,在三相分離器縫隙處保持大的過流面積,使得l大的上升流速在這一過水斷面上盡可能的低是十分重要的 。
生物法處理脫色污水處理
我國處理印染污水多以生化法為主。由于印染污水可生化性差,常規(guī)生化法脫色效果一直不理想。目前的解決方法除采取預處理改善 污水可生化性外,主要是篩選優(yōu)良脫色菌和強化生物處理過程。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。近的基礎研究工作表明,品種繁多的生物種群能對眾多的染料脫色。采用旋轉生物接觸器裝置(RBC),用環(huán)氧樹脂把直徑850mm~1.44mm的紅土卵石顆粒固定在旋轉器上,研究降解速率、BoD、生物量測定、涉及的酶等因素的關系,并對魚類進行了生物測定。試驗表明:在常溫下,pH為9、鹽度為0.9%時,當流量從0.5L/h到36I/h時,相應水力停留時問從73h到lh,除了綠色外其他顏色在濃度100ug/ml。時去除率都在70%以上;使用TIhilapiafish進行生物測量,處理后的水96h致命率為o,而未經(jīng)處理的水26h致命率100%。生物測定結果說明經(jīng)RBC處理后的水對環(huán)境安全。
利用酶對分解偶氮染料是近年脫色研究的一個熱點。AM.IADALIKhan等人嘗試用馬鈴薯和茄子對紡織污水脫色。工業(yè)污水污染物及排放污水中凡是能通過生物化學或化學作用而消耗水中溶解氧的物質,統(tǒng)稱為需氧污染物。其原理是利用植物多酚氧化酶去除污水中的芳香族化合物,生成沉淀達到脫色的目的。試驗證明在pH為3時可達l大去除效果,馬鈴薯比茄子去除效果好。Zille等人從反應動力學角度研究偶氮染料的生物降解。比較子囊菌酵母還原脫色和酶促氧化脫色試驗,他們發(fā)現(xiàn)各種生長細胞的還原活性以及各生物輔酶還原電勢不同,導致生物催化劑的脫色能力不同,偶氮染料的還原電勢和酶及酵母的脫色效率成線性關系。