生物厌氧反应工艺技术
栏目:废水生化处理工艺技术 发布时间:2017-05-31

■工艺简介

       STAR-IC内循环厌氧反应器是根据生物厌氧反应的基本原理及工程实践,由公司总部专家团队根据多年的实践经验开发和设计完成。它既具备常规高效厌氧反应器的工艺优点,同时又在此基础上通过水力模拟和结构改进,实现了更加优化的布水效果、更加完善的防污堵、防结垢设计及钙化污泥收集排放系统,提升了高效厌氧反应器设备的水质适应能力,提高了工艺系统的稳定性和可靠性。

STAR-IC内循环厌氧反应技术原理

       废水通过布水系统进入STAR-IC厌氧反应器的下部高负荷区,与颗粒污泥进行充分的混合和传质,将废水中大部分的有机物分解,产生大量的沼气。沼气通过提升装置时,由于沼气的提升作用,沼气连同一部分混合液被提升到罐顶部的气液分离器,沼气在气液分离器里被分离出来,分离后的混合液再通过回流管回流到罐的底部,与进入STAR-IC厌氧反应器的进水混合,形成了厌氧罐自身的内循环。废水通过提升装置后进入上部低负荷区(精处理区),进一步降解废水中的有机物,混合液通过上部的三相分离器时进行颗粒污泥、水、沼气的分离,沼气通过沼气管道排出,污泥则回流到厌氧罐底部保持生物量,而沉淀后的水通过出水堰进入后续构筑物。

内循环厌氧反应器主要工艺优势:

1)占地面积小,节省投资费用,反应器容积负荷率高出普通UASB三倍左右,其体积相当于普通反应器的1/4-1/3左右,大大降低了反应器的基建投资,且STAR-IC反应器高径比很大(一般为4-8),所以占地面积特别省。同时也便于沼气收集。

2)有机负荷高,水力停留时间短,投资更节省;

3)靠沼气的提升产生内部自动循环,不需要外部动力进行搅拌混合和使污泥回流,节省动力消耗;

4)耐冲击负荷性能强,处理效率高;

5)容积负荷高,STAR-IC厌氧反应器内污泥浓度高,微生物量大,且存在内循环,传质效果好,进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。而且其布水截面小,布水排泥方便,反应器内混合效果好,容积利用率高;

6)具有缓冲pH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起缓冲作用,使反应器内pH保持最佳状态,同时还可减少进水的投碱量;

7)出水稳定性好,利用二级UASB串联分级厌氧处理,可以补偿厌氧过程中Ks高产生的不利影响。反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定;

8)启动周期短,STAR-IC厌氧反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件;

9沼气利用价值高,反应器产生的生物气纯度高;

       我公司基于内循环厌氧反应器的基本原理,通过持续进行水力模拟和结构设计优化,突破了传统内循环厌氧反应器在耐冲击、钙化、低温条件下的技术制约,实现了更具专效性和针对性的耐低温IC工艺系统、耐盐IC工艺系统、高钙水防结垢IC工艺系统等,同样保证高效去除率,以满足各行业客户需求。STAR-IC特有的工艺优势:

1)专有布水系统

       反应器进水管设置调节阀和流量计,为了配水均匀采用塔体两端对称布置,以均衡进水量;布水器采用旋流切线进水形式,塔底设反射椎体,使进水旋切射流形式向四周均匀散布于塔底;布水区上层设置旋流罩实现泥水混合液的均化和层流上升,实现待处理废水充分均匀地分布在反应区的横断面上,且搅拌强度大,有助于废水中污染物与颗粒污泥的充分接触,从而提高反应速率。

2)特有抗低温系统

       温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。STAR-IC厌氧反应器通过更合理的厌氧反应环境的创建,实现反应过程更丰富的微生物相的共存,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重,再结合更具针对性的工艺运行控制方案,通常STAR-IC反应器厌氧消化在更宽泛温度条件(25-38 ℃)下即可高效进行,这样减少了厌氧保温或升温的成本,节省了能量。

3)改良型耐高盐、高钙水防结垢工艺系统

       我公司基于内循环厌氧反应器的基本原理,通过优化和改进塔体内部结构形式,实现更有效的耐污堵、防结垢专有方案。在原有优化布水系统的基础上,进一步优化内循环系统设计,强大的内循环稀释进水的同时提升了反应器的上升流速,厌氧污泥在垂直方向上处于膨胀状态,厌氧微生物与基质充分接触并达到很好的传质效果,同时加强了三相分离器的结构优化,增强气、固、液的有效分离。针对高钙废水易结垢和易污堵的特性,加强整体设计高压冲洗功能的配置,并设置钙化污泥吹集和排放机构,丰富运行调控措施。独有的适应性设计并结合外循环系统及其它外部系统工艺调整变动,整套改良型STAR-IC工艺系统可针对高盐废水仍能保持很好的去除效果,并且有效缓解钙的累积,杜绝管道结垢。

图为STAR-IC高效厌氧反应器现场照片:   

STAR-IC厌氧反应器图一STAR-IC厌氧反应器图二