ICX厌氧反应器启动及处理高浓度工业废水的研究

一、前言目前高浓度工业废水处理一般采用：预处理+IC厌氧+活性污泥法好氧+芬顿深度处理”的工艺，IC厌氧工艺在工艺流程中占据绝对核心的地位，关乎整个系统的运行稳定和废水处理的成本。IC反应器进水通过倒伞形配水系统，由反应器底部泵入反应器，与反应器内的厌氧颗粒污泥混合，在反应器下部主处理区绝大部分有机物质被转化为甲烷和二氧化碳，沼气由下部的三相分离器收集，这样产生的“气提”作用驱动水流通过上升管进入反应器顶部的气液分离器。沼气从这个分离器中分离，水流经过下降管回到反应器的底部。在第二ICX厌氧反应器启动及处理高浓度工业废水的研究樊惠娜（玖龙环球（中国）投资集团有限公司，广东东莞，523147）摘要：随着废水排放标准的不断提高，高浓度工业废水(比如化工、啤酒、造纸等的处理要求越来越高，一般高浓度工业废水进入废水处理系统的COD浓度量已经超过10000mg/L，同时钙离子、铁离子浓度和硫酸根浓度也很高，传统的IC易形成污泥钙化，去除效率不稳定等问题。新的ICX改良了内部布水结构和泥水气三相分离器的构造，容积负荷提高，气密性高，无废气产生，更加适用于新形式下的高浓度工业废水处理。本次研究了ICX反应器的启动过程和ICX反应器在高浓度工业废水中的容积负荷、钙离子截留情况。。关键词：ICX厌氧反应器；高浓度；工业废水；COD中图分类号：X792文献标识码：A文章编号：1672—2701（2019）07—80—05工业清洗专栏中国洗涤用品工业杂志《工业与公共设施清洁》802019年第7期级，即上部区域，废水进行精处理。这里生成的沼气被上部的三相分离器收集，干净的出水从反应器顶部排出，详见图1。IC厌氧反应器普遍采用的倒伞型布水结构，较高的SS和钙离子浓度易引起布水系统堵塞，较重的泥砂和钙化污泥堆积在底部，进而引起IC底部板结、短流，最终引起污泥钙化，处理效率下降，整个废水系统出现问题[1]。为此，IC反应器的升级产品得到研发和应用，ICX反应器是基于IC反应器技术的更灵活地厌氧处理系统，在保留了BIOPAQ®IC反应器各项优异性能的前提下，整合了高度灵活的罐体设计，详见图2[2]。它设计紧凑，取消了IC反应器原有的二级三相分离器，改为类似与斜板沉淀的泥水分离系统，能够提高污泥量，从而获得更高的容积负荷，底部布水采用管道循环供水和强制（泵送）内循环系统，能够解决重质污泥沉积的问题。沼气收集系统取消了脱气罐，采用锥形顶密封结构，气密性更好，也避免了上升管和下降管堵塞的问题。因为可以保有高浓度的颗粒污泥，ICX系统可以获得更高的VLR。ICX两段式的污泥保留单元可以防止污泥流失[3]。二、实验研究内容与方法ICX的启动较IC更加复杂，气密性要求更高，单机测试和联动调试需要更加全面。本次启动直径13.66m，高20m的ICX厌氧反应器，主要分为单机测试、联动调试、系统检查与启动、数据检测与分析四部分，将实验期间ICX的启动数据与传统的IC做分析对比，验证ICX在高浓度工业中的应用情况。1.单机测试单机试车范围包括：1）厌氧处理单元：所有电气设备，自控仪表/阀门；2）沼气处理单元：所有电气设备，自控仪表/阀门；通过试车确认接线、保护参数、电机转动方向正确无误，在不损害电机与转动轴的情况下，对设备工作电流进行确认、电机发热测温，超载保护测试。现场指定一人发启闭指令，MCC室指定一人操作，OCC室指定一人操作，调试人员记录试车过程与结果。2.联动调试单机调试完成后，所有相关管道安装、试压、吹扫完毕、场地干净，电气接线和仪表接线完成并完成检查和模拟测试，用清水联动调试。联动调试范围包括：1）厌氧处理单元：所有电气设备，自控图1IC结构示意图图2ICX结构示意图2019年第7期中国洗涤用品工业杂志《工业与公共设施清洁》81INDUSTRIALCLEANINGCOLUMN仪表/阀门的相应联锁控制。2）沼气处理单元：所有电气设备，自控仪表/阀门的相应联锁控制。联动调试主要核定设施能否协调稳定连续运行，试验设施过水能力能否达到设计要求。对所有相关的设备进行送电、送水运行，实现远程及自动控制。对设备性能状态进行测试。现场指定一人发启闭指令，MCC室指定一人操作，OCC室指定一人操作。调试人员记录试车过程与结果。3系统检查和启动3.1装入厌氧颗粒污泥厌氧污泥接种之前，外部设备与厌氧反应器相连的各管口阀门、人孔、法兰口必须确保关闭且无泄漏，厌氧污泥接种之后，由于存在沼气的产生，不允许动火，厌氧反应器顶部也严禁动火。在厌氧污泥加入反应器之前，检查存留在ICX反应器内水质的pH值，确保在6.5～7.5。厌氧颗粒污泥性能要求：1）TSS：100±10g/L；2）VSS/TSS：0.7±0.1；3）沉降速率：50～150m/h；4）颗粒直径：0.5～2mm；5）颗粒度：≥60%