IC 厌氧反应器(Internal Circulation Anaerobic Reactor),即内循环厌氧反应器,是第三代高效厌氧处理设备。其核心原理是利用厌氧微生物的代谢作用,将废水中的有机物分解为沼气(甲烷和二氧化碳)和净化水,同时通过内循环系统提升传质效率,强化处理效果。
IC厌氧反应器结构
IC 反应器主要由以下部分组成:
混合区:废水与回流污泥在此快速混合,为后续反应提供均匀的基质。
第 1 厌氧区(高负荷区):设有一级三相分离器,有机物在此被大量降解,产生的沼气推动污泥与废水向上流动,形成内循环动力。
第 2 厌氧区(精处理区):进一步降解残余有机物,确保出水水质。
沉淀区:通过重力分离泥水,上清液排出,污泥经回流管返回底部,维持反应器内高浓度污泥量。
气液分离区:分离沼气与泥水混合液,沼气通过管道收集利用。
内循环系统:包括沼气提升管、气液分离器和泥水下降管,通过沼气的提升作用实现反应器内液体的自动循环,强化传质和搅拌效果。
优点
容积负荷高:内污泥浓度高、微生物量大,内循环使传质效果好,进水有机负荷可比普通厌氧反应器高 3 倍以上。
节省投资和占地面积:容积负荷率比普通 UASB 反应器高约 3 倍,体积仅为普通反应器的 1/4-1/3,高径比大,占地面积少。
抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水时,内循环流量可达进水量的 2-3 倍;处理高浓度废水时,内循环流量可达进水量的 10-20 倍,可充分稀释原水中的有害物质。
抗低温能力强:含有大量微生物,温度对厌氧消化的影响不再显著,通常可在常温 20-25℃下进行厌氧消化,减少保温困难和能量消耗。
具有缓冲 pH 值的能力:内循环流量相当于第 1 厌氧区的出水回流,可利用 COD 转化的碱度,对 pH 值起缓冲作用,使反应器内 pH 值保持状态,减少进水的投碱量。
内部自动循环,不必外加动力:以自身产生的沼qi作为提升动力实现混合液内循环,无需设泵强制循环,节省动力消耗。
出水稳定性好:相当于两级 UASB 串联分级厌氧处理,可补偿厌氧过程中高 Ks 产生的不利影响,降低出水 VFA 浓度,延长生物停留时间,使反应稳定。
启动周期短:内污泥活性高,生物增殖快,启动周期一般仅 1-2 个月,相比普通 UASB 反应器的 4-6 个月大幅缩短。
沼qi利用价值高:产生的生物气纯度高,CH₄为 70%-80%,CO₂为 20%-30%,其它有机物为 1%-5%,可作为燃料加以利用。
IC厌氧反应器结构
应用领域
IC 反应器广泛应用于高浓度有机废水处理,主要包括:
食品加工行业:玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、乳制品废水、土豆加工废水等。
酿酒与酒精行业:白酒、黄酒、酒精生产废水(COD 可达 30000 mg/L 以上)。
造纸与纸浆行业:废纸制浆废水、造纸黑液的预处理,降低 COD 负荷,提高后续好氧处理效率。
化工与制药行业:发酵类制药废水、农药废水、生物化工废水(需注意毒性物质的预处理)。
垃圾渗滤液处理:高浓度、成分复杂的垃圾渗滤液的厌氧预处理,降低后续处理难度。