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多级内循环_MIC_厌氧反应器的开发应用_马三剑

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收稿日期:2002-05-10修回日期:2002-06-06作者简介:马三剑(1962-),男,安徽蒙城人,硕士,副教授,主要从事废水处理设计研究。多级内循环(MIC)厌氧反应器的开发应用马三剑,吴建华,刘锋,蒋京东(苏州科技学院环保应用技术研究所,江苏苏州215011)摘要:IC反应器作为第三代厌氧技术具有显著的优点,我国已有的生产规模IC反应器全部从国外进口。作者自行研制、运行的生产规模1000m3MIC反应器,用于处理高浓度柠檬酸生产废水,在水力停留时间小于12h,有机负荷20kgCOD·m-3d-1时,COD去除率仍始终在90%以上。关键词:柠檬酸;废水;IC反应器中国分类号:S216.4;X703文献标识码:B文单编号:1000-1166(2002)04-IC(内循环)反应器从开始被利用起,就被公认为具有有机负荷率高,水力停留时间短,高径比大,占地面积小,基建投资省,出水水质稳定,耐冲击负荷能力强等优点[1,2]。国内废水处理界开始一直关注IC技术的发展和应用,关于IC的特点、理论和小试研究的文章越来越多。苏州科技学院在承担“江苏省环境保护基金”项目中,采用IC的技术原理,克服IC应用中可能存在的问题,成功地开发了1000m3生产规模的MIC(多级内循环)厌氧反应器,并将其应用于高浓度柠檬酸废水处理中,于2001年12月通过科技成果鉴定。1MIC反应器结构与制作所开发的MIC反应器直径8m,高23m,总容水体积1100m3,有效反应体积800m3。由两个反应室垂直串联组成,第一反应室为高负荷反应室,其底部为进水区和回流出水区,上部为低负荷的第二反应室,在两室之间有沼气集气器,在第二反应室中上部设有三相分离器,反应器的顶部有三相分离包。两反应室和三相分离包用提升管和回流管相联。辅助设施有进水流量监测与记录、温度测量与记录、取样管、梯与护栏等。反应器的基本构造如图1所示。反应器外壳用碳钢现场制作,配件部分为不锈钢材料,现场安装。所有的碳钢件内外进行防腐处理。2工程背景2.1废水水量与水质宜兴协联生化有限公司位于太湖流域上游,以玉米为主要原料生产柠檬酸,生产能力为年产1~1.2万t柠檬酸盐,日排放高浓度有机污水1500m3,COD浓度8000~12000mg24中国沼气ChinaBiogas2002,20(4)·L-1,整个废水处理系统出水浓度要求小于60mg·L-1。其污水水质情况见表1。表1污水水质情况COD/mg·L-1BOD/mg·L-1SSmg·L-1T/℃pH8000~120005000~6000800~100060~703.5~5.52.2处理工艺污水处理工艺为:预处理※厌氧(MIC反应器2台,并联运行或一台备用)※二级好氧(曝气沉淀池、氧化沟)※深度处理(过滤)※塘处理,过滤(或塘处理)出水回用于生产、绿化用水及锅炉冲渣。其处理工艺流程简图见图2。表2污水处理系统运行结果一览表指标初沉池调节池MIC出水曝气沉淀池出水一体化氧化沟出水总效率COD/mg·-11000010000250~500150<100>99%pH5.05.06.97.48.0———SS/mg·L-11000300200100<70<93%色度/倍2001502050<25>87%T/℃70373230常温———3MIC的启动调试3.1菌种反应器内投加的接种污泥为某柠檬酸污水处理厂厌氧反应器内形成的颗粒污泥,每台反应器污泥添加量为200m3。通过筛分测得种污泥的颗粒85%在0.45~0.9mm之间,沉降速度为54~111.6m·h-1,污泥的产甲烷活性为1.32gCODCH4·gVSS-1d-1,挥发性固体VS含量为10.70%。3.2进水启动MIC系统2000年5月开始正式进水调试,经历了反应器升温、污泥驯化、负荷增加、稳定运行等过程。两反应塔同时进水调试,原水不进行pH值调节。进水量和生产排放量完全相等,进水量的提高取决于生产系统产量的提高。在系统正常运行后,两塔的进水量都为30m3·h-1,MIC反应器有机负荷达到6kg-COD·m-3d-1,有效水力停留时间为约24h,CODCr去除率达到90%以上,反应器运行稳定。稳定运行结果见表2和表3,表2MIC出水是两厌氧反应器出水混合后的测定值范围。表3两IC处理情况一览表分析项目车间来水IC进水IC(东)出水IC(西)出水CODCr/mg·L-18000~120009000~12000200~250250~300pH4.5~5.54.5~5.56.5~7.06.5~7.0温度/℃60~703732~3432~34VFA/mmol·L-1——————1~31~33.3生产规模MIC反应器性能试验25中国沼气ChinaBiogas2002,20(4)在完成厂方废水处理并达标排放后,对MIC反

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