IC厌氧反应器

概述

    厌氧生物反应器是一种利用厌氧微生物处理污水中有机污染物的主要设备之一。其特点是处理费用低（无需鼓风曝气）、可处理高浓度有机污染物污水、可回收利用沼气、设备占地面积小（容积负荷高、设备高度高）等。随着研究的深入，厌氧生物反应器在处理高难度有机废水方面的特殊效果也引起了高度观注。

目前世界上应用多的厌氧生物反应器是UASB厌氧生物反应器。这种反应器被称为第二代厌氧生物反应器。其特点是技术成熟、制造简便。随着流化反应理论的运用，以相对稳定的厌氧生物床为特点的UASB反应器显示出反应效率低的劣势。而主流第三代反应器如EGSB、IC等厌氧生物反应器运用流化反应理论，将厌氧生物反应器的应用领域和反应效率都大大推进一步，市场占有率也逐年提升。

CASB（专利号ZL 200720037207.1）也是一种在UASB基础上发展起来的新型高效厌氧生物反应器，且同时也是对EGSB、IC等第三代厌氧生物反应器的改进。从外形上看，CASB、EGSB、IC等都较UASB高大，因此在相同的容积下，CASB、EGSB、IC等都较UASB占地面积小；但EGSB一般拥有一个巨大的“脑壳”，这个“脑壳”的作用是用来进行气、固、液三相分离，如果这个“脑壳”不够大则气、固、液三相分离的效果达不到，这种情况给EGSB的建造带来很大的负担；EGSB还拥有一个外回流系统，依靠此系统，反应器内的厌氧生物得以流化，但也增加了大量的动力消耗；IC不需要巨大的“脑壳”，也不需要外回流系统，但需要更高的“个头”，这个高出的“个头”的作用除提供气、固、液三相分离外，更主要的作用是实现依靠反应器自身产生的沼气进行反应器内回流，但这个高出的“个头”却不参与厌氧生物流化反应，因此消耗了部分反应器有效容积。CASB采用了特殊的内部构造，使其不需要巨大的“脑壳”，不需要外回流系统，也不需要额外高出的“个头”，却能获得更好的流化效果，适用领域更为广阔。

因此我公司拟采用CASB反应器对该污水进行处理。

二、CASB工作原理

    如图1所示，CASB厌氧生物反应器中A区是主反应区，进水与反应器中的厌氧生物菌在该区充分混合并反应，是反应器的主要产沼气区。在A区，厌氧生物菌和进水混合物随沼气向上移动，水质逐渐被净化，到达B区时，进水中有机物已经大部分得到降解，产气量明显降低。在B区，A区所产沼气被分离出来由沼气管排出，厌氧生物菌和水流夹带着少量的沼气进入C区。C区是副反应区，在C区，水中有机物进一步被厌氧生物菌降解，有少量产气，比重较大的厌氧生物菌直接落入A区，比重较小的厌氧生物菌附着着少量沼气随出水到达三相分离器。在经过三相分离器时，沼气被分离出来通过沼气管排出，比重较大的厌氧生物菌重新回到C区，比重较小的厌氧生物菌则随出水到达D区。在D区，比重较大的厌氧生物菌会形成一个不稳定的厌氧床继续降解有机物，比重较小的厌氧生物菌则随出水排出反应器。

    如图1所示，CASB厌氧生物反应器中A区是主反应区，进水与反应器中的厌氧生物菌在该区充分混合并反应，是反应器的主要产沼气区。在A区，厌氧生物菌和进水混合物随沼气向上移动，水质逐渐被净化，到达B区时，进水中有机物已经大部分得到降解，产气量明显降低。在B区，A区所产沼气被分离出来由沼气管排出，厌氧生物菌和水流夹带着少量的沼气进入C区。C区是副反应区，在C区，水中有机物进一步被厌氧生物菌降解，有少量产气，比重较大的厌氧生物菌直接落入A区，比重较小的厌氧生物菌附着着少量沼气随出水到达三相分离器。在经过三相分离器时，沼气被分离出来通过沼气管排出，比重较大的厌氧生物菌重新回到C区，比重较小的厌氧生物菌则随出水到达D区。在D区，比重较大的厌氧生物菌会形成一个不稳定的厌氧床继续降解有机物，比重较小的厌氧生物菌则随出水排出反应器。

    如图1所示，A区与B区、B区与C区、C区与A区之间分别有一竖向通道，三个通道中，A区与B区通道内的沼气含量远远高于其余两通道，从而A区与B通道区内的混合液比重也远远小于其余两通道，由此使A区与C区之间产生了压力差，C区压力大于A区，因此C区的厌氧生物菌和水重新回到A区，从而产生了由A区到B区、B区到C区、C区再回到A区的内循环。

内循环增大了A区的上升流速，使A区的有机物与厌氧生物菌接触面积增大，加快了水质净化速率；内循环稀释了进水浓度，减小了反应器内有机酸浓度梯度，改善了厌氧生物菌的生存环境，提高了厌氧生物菌的降解速率。由于CASB构造巧妙，其内循环量可数倍于现有厌氧反应器，同时出水水质高且稳定，不需要多级设置即可一次达到设计厌氧出水要求，处理效率因此可高于现有厌氧生物反应器一倍以上，投资可减少50%以上。