內循環厭氧反應器的運行特性

時間：2007-02-06 來源：作者：丁麗麗任洪強華兆哲陳堅

IC反應器的試驗條件和運行結果見表2。

表2　運行結果
試驗階段	第一階段	第二階段	第三階段
時間(d)	1～29	30～59	60～90
溫度(℃)	35
進水pH	7.5～8.0	7.8～8.9	8.5～8.9
進水COD(mg/L)	1 865～2 587	3 885～4 877	8 023～11092
v(m/h)	2.65	3.22	4.35
OLR[gCOD/(L·d)]	15.0～24.9	27.3～36.96	33.88～37.52
SLR[gCOD/(gVSS·d)]	0.73～1.60	1.47～2.48	1.87～2.50
COD去除率(%)	83.2～91.8	83.9～89.8	89.3～92 .8
出水COD(mg/L)	184.6～386.6	447.1～658.9	575.0～1120.3
出水SS(mg/L)	159～377	342～552	501～780
階段描述	提高負荷期	提高負荷期	穩定運行期
注：OLR為反應器的COD容積負荷；SLR為反應器的COD污泥負荷；v為上升流速。

①Ⅰ室
　　IC反應器Ⅰ室在高負荷下運行，其COD去除率為60%～70%。反應器的初始容積負荷為31.25kgCOD/(m3·d)，COD去除率為62.3%。第29天容積負荷升至50.8kgCOD/(m3·d)，COD去除率為59.8%。在第55天反應器進水COD濃度為4500mg/L，污泥負荷為3.99gCOD/(gVSS·d)，COD去除率為61%。第89天容積負荷和污泥負荷分別為76.83kgCOD/(m3·d)、3.97gCOD/(gVSS·d)，COD去除率為64.3%。
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　　與Ⅰ室相比，Ⅱ室的運行負荷相對較低，以Ⅱ室進水COD濃度計算則Ⅱ室的COD去除率為60%～85%，去除的COD占反應器進水COD的20%～30%。Ⅱ室的初始負荷為10.9kgCOD/(m3·d)，COD去除率為61.0%；第57天有機負荷達到最大[28.8kgCOD/(m3·d)]，COD去除率為73.15%。
2.2　影響因素分析
　　在控制反應器溫度為(35±1)℃、試驗用水為葡萄糖配水的條件下，主要研究了容積負荷、升流速度、進水COD濃度和進水pH值的影響。
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　　UASB反應器在處理中、高濃度廢水時最大容積負荷只能達到10～20 kgCOD/(m3·d)，因容積負荷過高會導致顆粒污泥流失[2]，而IC反應器的最大容積負荷可達36.96～37.52kgCOD/(m3·d)(見表2)，這是因為60%～70%的有機物在Ⅰ室得到降解，產生的大量沼氣被一級三相分離器收集后排出反應器，因此不會在Ⅱ室中產生很高的氣體上升流速，對顆粒污泥的流失影響較小。?
　　IC反應器在高負荷下運行仍能達到很高的COD去除率(見表2)，這與反應器具有液體內循環密切相關。經分析可知，當容積負荷升高時產生的沼氣量增加，推動液體形成的內循環流量增大，進水得到了更大程度的稀釋和調節，Ⅰ室內液固充分接觸，傳質速率增加，使有機物易于得到降解。
　　②混合液的上升流速
　　一般認為，以顆粒污泥為主體的UASB的混合液上升流速宜控制在0.5～1.5m/h，而IC反應器的混合液上升流速為2.5～10m/h[3](在一定程度上改善了基質與微生物間的傳質過程)。試驗發現，在2.65～4.35m/h的上升流速下Ⅰ室的沼氣產量明顯增加，造成氣提管中的液體通量明顯增大和中間回流管的流量加快，這說明通過增加進水量的方式可明顯提高反應器中的循環比例(一方面可改善反應器底部對進水COD負荷的承受能力，提高反應器的抗沖擊負荷能力；另一方面可提高流速而強化傳質過程，避免了反應中可能出現的局部基質濃度過高現象，確保了反應器能正常穩定地運行)。

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