内循环厌氧反应器的运行特性

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1、内循环厌氧反应器的运行特性摘要：以实验室规模的内循环厌氧反应器(IC)为研究对象，考察了其运行状况和影响运行的特征参数。试验结果表明：当进水容积负荷为24.9～37.52kgCOD/(m3·d)时对COD的去除率达83.2%～92.8%，其中Ⅰ室的去除率为60%～70%，Ⅱ室的去除率为20%～30%；进水的上升流速高(2.65～4.35m/h)有利于反应器的稳定运行；在较高的容积负荷[35.0kgCOD/(m3·d)]、进水pH值为8.5时反应器具有最大的COD去除率。关键词：IC反应器中温运行特性　　内循环厌氧反应器(InternalCirculation,简称IC)是

2、在UASB反应器基础上开发出的第三代超高效厌氧反应器，其特征是在反应器中装有两级三相分离器，反应器下半部分可在极高的负荷条件下运行。整个反应器的有机负荷和水力负荷也较高，并可实现液体内部的无动力循环，从而克服了UASB反应器在较高的上升流速度下颗粒污泥易流失的不足[1～3]。笔者在实验室对小型IC反应器(25L)进行了系统研究，主要考察了反应器在中温条件下的运行特性及其影响因素，验证了IC反应器在UASB基础上的结构改进对处理效能的促进作用。1　试验装置和方法1.1　试验装置　　IC反应器为有机玻璃制成，有效容积为25L，反应器总高度为1500mm，沿柱高设置多个取样孔。

3、将反应器安装在恒温箱内，用ZK-01温控仪和热源构成自动温控系统，将温度控制在(35±1)℃。工艺流程见图1。　　试验配水首先进入Ⅰ室被降解，产生的沼气由Ⅰ室的集气罩收集，大量沼气携带Ⅰ室的泥水混合液沿着提升管上升至反应器顶部的气液分离器，沼气在此处逸出反应器，而泥水混合液则沿下降管返回到Ⅰ室的底部。Ⅰ室出水自动进入Ⅱ室继续处理，随后经Ⅱ室的三相分离器排出反应器外。1.2　试验用水　　采用人工合成的葡萄糖废水，并加入适量微量元素(见表1)。1.3　接种污泥　　接种污泥采用无锡狮王太湖水啤酒有限公司UASB反应器中的颗粒污泥，污泥的TSS为72.2g/L，VSS为56.6g

4、/L。接种前先将污泥颗粒进行筛洗处理，再用COD为500mg/L的人工配水连续(8～10h)进行漂洗和活化。表1　人工合成葡萄糖废水的组分及含量组分含量组分含量葡萄糖(mg/L)2000CaCl2(mg/L)4(NH4)2CO3(mg/L)40MgSO4(mg/L)8KH2PO4(mg/L)40NaHCO3(mg/L)660NH4Cl(mg/L)40酵母膏(mg/L)80FeCl3·4H2O(μg/L)80CoCl2·6H2O(μg/L)80MnCl2·4H2O(μg/L)20ZnCl2(μg/L)2NiCl2·6H2O(μg/L)2CuCl2·2H2O(μg/L)[1.

5、2EDTA(μg/L)40H3BO3(μg/L)2(NH4)6Mo7O24·4H2O(μg/L)3.636%HCl(μg/L)0.041.4　分析方法　　COD：重铬酸钾法；pH值：玻璃电极法；SS和VSS：称重法。2　结果与讨论2.1　运行结果　　IC反应器的试验条件和运行结果见表2。表2　运行结果试验阶段第一阶段第二阶段第三阶段时间(d)1～2930～5960～90温度(℃)35进水pH7.5～8.07.8～8.98.5～8.9进水COD(mg/L)1865～25873885～48778023～11092v(m/h)2.653.224.35OLR[gCOD/(L·d)

6、]15.0～24.927.3～36.9633.88～37.52SLR[gCOD/(gVSS·d)]0.73～1.601.47～2.481.87～2.50COD去除率(%)83.2～91.883.9～89.889.3～92.8出水COD(mg/L)184.6～386.6447.1～658.9575.0～1120.3出水SS(mg/L)159～377342～552501～780阶段描述提高负荷期提高负荷期稳定运行期注：OLR为反应器的COD容积负荷；SLR为反应器的COD污泥负荷；v为上升流速。　　①Ⅰ室　　IC反应器Ⅰ室在高负荷下运行，其COD去除率为60%～70%。反应器

7、的初始容积负荷为31.25kgCOD/(m3·d)，COD去除率为62.3%。第29天容积负荷升至50.8kgCOD/(m3·d)，COD去除率为59.8%。在第55天反应器进水COD浓度为4500mg/L，污泥负荷为3.99gCOD/(gVSS·d)，COD去除率为61%。第89天容积负荷和污泥负荷分别为76.83kgCOD/(m3·d)、3.97gCOD/(gVSS·d)，COD去除率为64.3%。　　②Ⅱ室　　与Ⅰ室相比，Ⅱ室的运行负荷相对较低，以Ⅱ室进水COD浓度计算则Ⅱ室的COD去除率为60%～85%，去除的COD占