厭氧生化法的基本原理

基本定義：廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件下通過厭氧生物（包括兼氧生物）的作用，將廢水中的各種復(fù)雜有機(jī)物分子轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳等物質(zhì)的過程，稱為厭氧消化。

污水厭氧生物處理是在無氧的條件下利用厭氧微生物的降解作用使污水中有機(jī)物質(zhì)達(dá)到凈化的處理方法。在無氧的條件下，污水中的厭氧細(xì)菌把碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等有機(jī)物分解生成有機(jī)酸，然后在甲烷菌的作用下，進(jìn)一步發(fā)酵形成甲烷、二氧化碳和氫等，從而使污水得到凈化。是生活污水污泥、高濃度有機(jī)物工業(yè)廢水和糞便等良好的處理方法之一。

厭氧消化處理分為三個階段：

一階段：水解酸化階段

二階段：產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段

三階段：產(chǎn)甲烷階段

泰州市酸堿廢水處理厭氧反應(yīng)器

泰州市酸堿廢水處理厭氧反應(yīng)器

IC厭氧反應(yīng)器工作流程

進(jìn)水經(jīng)過布水器輸入反應(yīng)器，與下降管循環(huán)來的污泥和出水均勻混和后，進(jìn)入*個反應(yīng)分離區(qū)內(nèi)，流化床反應(yīng)室。在那里，大部分COD被降解為沼，在這個分離區(qū)產(chǎn)生的沼由低位三相分離器收集和分離，并產(chǎn)生體提升。體被提升的同時，帶動水和污泥作向上運(yùn)動，經(jīng)過一“上升"管達(dá)到位于反應(yīng)器部的體/液體分離器，在這里沼從水和污泥中分離，離開整個反應(yīng)器。水和污泥混和經(jīng)過同心的“下降"管直接滑落到反應(yīng)器底部形成內(nèi)部循環(huán)流。從*分離區(qū)的出水在二階段低負(fù)荷后處理區(qū)內(nèi)被深度處理，在那里剩余的可生物降解的COD被去除，在上層分離區(qū)產(chǎn)生的沼被部的三相分離器收集，并沿二“上升管"，輸送到部旋流式體/液體分離器，實(shí)現(xiàn)沼分離和收集。同時，厭氧出水（12）經(jīng)過出水堰離開反應(yīng)器自流進(jìn)入后續(xù)處理中。

IC厭氧反應(yīng)器優(yōu)點(diǎn)

IC反應(yīng)器的構(gòu)造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應(yīng)器更具優(yōu)點(diǎn)。

（1）容積負(fù)荷高：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)，進(jìn)水機(jī)負(fù)荷可過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。

（2）節(jié)省投資和占地面積：IC反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB反應(yīng)器3倍左右，其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4~1/3左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資[5]。而且IC反應(yīng)器高徑比很大（一般為4~8），所以占地面積別省，非常適合用地緊張的工礦企業(yè)。

（3）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)：處理低濃度廢水（COD=2000~3000mg/L）時，反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的2~3倍；處理高濃度廢水（COD=10000~15000mg/L）時，內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的10~20倍[5]。大量的循環(huán)水和進(jìn)水充分混合，使原水中的害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。

（4）抗低溫能力強(qiáng)：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應(yīng)器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（20~25 ℃）下進(jìn)行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。

（5）具緩沖pH的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對pH起緩沖，使反應(yīng)器內(nèi)pH保持狀態(tài)，同時還可減少進(jìn)水的投堿量。

（6）內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的，而IC反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

（7）性好：利用二UASB串聯(lián)分厭氧處理，可以補(bǔ)償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明，反應(yīng)器分會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。

（8）啟動周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供利條件。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達(dá)4～6個月。

（9）沼利用價值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物純，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它機(jī)物為1％～5％，可作為燃料加以利用[8]。

IC厭氧反應(yīng)器 適用范圍

IC厭氧反應(yīng)器是一種強(qiáng)效的多內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器，為三代厭氧反應(yīng)器的代表類型（UASB為二代厭氧反應(yīng)器的代表類型），與二代厭氧反應(yīng)器相比，它具占地少、機(jī)負(fù)荷高、抗沖擊能力更強(qiáng)，性能更穩(wěn)定、操作管理更簡單。當(dāng)COD為10000-15000mg/1時的高濃度機(jī)廢水；二代UASB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷為5-8kgCOD/m3；三代AIC厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷率可達(dá)15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應(yīng)器適用于機(jī)高濃度廢水，如，淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、酒精廢水 造紙廢水等。