内循环式厌氧反应器的研究进展_丁丽丽

第14卷第4期污染防治技术2)(Xl年12月内循环式厌氧反应器的研究进展丁丽丽,任洪强,陈坚(无锡轻工大学生物工程学院环境生物技术研究室,江苏无锡214101)摘要:综述了国内外内循环式厌氧反应器(CI)的研究进展,并重点介绍了反应器的工作原理及特点,阐述了该反应器的应用前景和发展潜力。关健词:厌氧反应器;废水处理;CI反应器中图分类号:X505文献标识码:A文章编号:l以科一695X(200l)04一017一03TheDeveloPmentofAnaerobieReactorswithInternalCirculationDINGLi一11,RENHong一qiang,CHENJian(环恤次i陇i:esriytofL嗜htnIdust叮,汗u比i,iJa哪u214101,hCianA破aret:hTed`,velopmentofanaeorbjeeracrosrwithjr一tenralei找ulationbothathomeandaboradwasovevriewedwithfoeusontheworkingpirneiples,ehareteirstiesandtheoptentialapplieationarngesas讹11,Keywords:Anaembieeraetor;Wastewateretratment;ICeraeotr1前言近10年来废水厌氧生物处理技术取得了显著进展。厌氧反应器已成为废水处理工艺中的最优选择川,迄今厌氧反应器已发展到第3代,主要包括膨胀污泥床反应器(EGSB)、内循环式厌氧反应器(IC)和模块式厌氧反应器(sMPA)t21。cI是由荷兰某公司80年代中期川,在usB(up-nowlSudgeBde)反应器基础上开发成功的第3代超高效厌氧反应器川。1986年以后该项技术已应用于生产中。CI反应器的高径比大、上升流速快、有机负荷高,废水和污泥能很好接触,污泥活性得到提高[’]、cI反应器去除有机物能力远远超过目前已成功应用的第2代厌氧反应器,如UASB反应器等,可称得上当前世界上处理效能最高的反应器之一。由于严格的技术保密,直到1994年才在有关杂志上见到lC反应器的研究报道。CI反应器已被运用于工业废水的厌氧处理阮51。部)分离器分离沼气和水,二级分离器(顶部)分离颗粒污泥和水。由于大部分沼气已在一级分离器中得到分离,第二厌氧反应室中几乎不存在紊动,因此二级分离器可以不受高的气体流速影响,能有效分离出水中颗粒污泥。进水和循环回的泥水在第一厌氧反应室充分混合,使进水得到稀释和调节,并在此形成致密的厌氧污泥膨胀床〔5〕。111阮双}}-汉协J声产、、、`biogas89eff.765ZCI反应器的设计思想和优点2.llC反应器两段式设计IC反应器是由下面的EGSB反应器和上部的UASB反应器上下重叠串联而成。反应器中的两个相分离器(图l)使生物量得到有效滞留。一级(底图llC反应器结构IC反应器内循环的结果使第一厌氧反应室不收稿日期:201一的一03作者简介:丁丽丽(1976一),江苏通州人,南京大学在读博士研究生,从事环境生物技术,发表论文9篇。第14卷第4期丁丽丽等.内循环式厌氧反应器的研究进展2)(Xl年12月仅有很高的生物量,很长的污泥龄,而且具有很大的升流速度,致使该室内的颗粒污泥完全达到流化状态,使生化反应速率提高,从而大大提高反应器去除有机物的能力川。2.2lC反应器的工作原理IC反应器的基本构造见图1。水经过反应器底部(l)进人第1反应室(2)后与厌氧颗粒污泥均匀混合,产生的沼气被第1厌氧反应室的集气罩(4)收集,大量沼气携带第1厌氧反应室的泥水混合液沿着提升管(6)上升,至反应器顶的气液分离器(8),被分离出的沼气经气液分离器顶部的导管排走,分离出的泥水混合液沿着回流管(3)返回到第1厌氧反应室的底部,实现混合液的内部循环。废水经过处理后,自动进人第2厌氧反应室(5)。第2厌氧反应室产生的沼气由集气罩(7)收集,通过集气管(9)进人气液分离器(8)。第2厌氧反应室的泥水在混合液沉淀区进行固液分离,处理过的上清液由出水管排走,沉淀的污泥可自动返回第2厌氧反应室。2.3IC反应器优点(l)高径比大,占地面积小,基建投资省。(2)有机负荷率高,水力停留时间短。(3)出水稳定,耐冲击负荷能力强。(4)适应范围广,可处理低、中、高浓度废水,可处理含毒物质废水[“}3CI反应器的研究3.llC反应器水力学特性研究根据cihist等困研究的气升式反应器中的液体循环,ePerbom建立水力动力学模型描述CI反应器中液体循环。上升管中的气持率(:s)r可通过上升管中气体(。gr)和液体(“lr)表面上升流速间的经验关系表达式估算:式中:h。—气液扩散高度,m;△h—提升管和下降管中的液体高