IC 厭氧反應器(Internal Circulation Anaerobic Reactor),即內循環厭氧反應器,是第三代高效厭氧處理設備。其核心原理是利用厭氧微生物的代謝作用,將廢水中的有機物分解為沼氣(甲烷和二氧化碳)和凈化水,同時通過的內循環系統提升傳質效率,強化處理效果。
結構與工作原理
(一)核心結構
IC 反應器主要由以下部分組成:
混合區:廢水與回流污泥在此快速混合,為后續反應提供均勻的基質。
第 1 厭氧區(高負荷區):設有一級三相分離器,有機物在此被大量降解,產生的沼氣推動污泥與廢水向上流動,形成內循環動力。
第 2 厭氧區(精處理區):進一步降解殘余有機物,確保出水水質。IC厭氧反應器日常維修
沉淀區:通過重力分離泥水,上清液排出,污泥經回流管返回底部,維持反應器內高濃度污泥量。
氣液分離區:分離沼氣與泥水混合液,沼氣通過管道收集利用。
內循環系統:包括沼氣提升管、氣液分離器和泥水下降管,通過沼氣的提升作用實現反應器內液體的自動循環,強化傳質和攪拌效果。
(二)工作流程
進水階段:廢水從反應器底部進入混合區,與回流污泥充分混合。
厭氧反應階段:
在第 1 厭氧區,高濃度污泥快速降解有機物,產生大量沼氣,氣泡攜帶污泥和廢水向上流動至一級三相分離器。
沼氣在此分離并進入氣液分離器,泥水混合液則因重力回落,形成內循環(循環量可達進水量的 10-20 倍),使廢水與污泥反復接觸,提高處理效率。
未反應的廢水進入第 2 厭氧區,進行深度處理。
泥水分離階段:經處理的廢水進入沉淀區,污泥沉降后回流至反應器底部,清水達標排放或回用。
沼氣收集階段:分離出的沼氣可作為能源(如發電、供熱),實現廢物資源化。
應用領域
IC 反應器廣泛應用于高濃度有機廢水處理,主要包括:
食品加工行業:玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、乳制品廢水、土豆加工廢水等。
釀酒與酒精行業:白酒、黃酒、酒精生產廢水(COD 可達 30000 mg/L 以上)。
造紙與紙漿行業:廢紙制漿廢水、造紙黑液的預處理,降低 COD 負荷,提高后續好氧處理效率。
化工與制藥行業:發酵類制藥廢水、農藥廢水、生物化工廢水(需注意毒性物質的預處理)。
垃圾滲濾液處理:高濃度、成分復雜的垃圾滲濾液的厭氧預處理,降低后續處理難度。
優點
容積負荷高:內污泥濃度高、微生物量大,內循環使傳質效果好,進水有機負荷可比普通厭氧反應器高 3 倍以上。
節省投資和占地面積:容積負荷率比普通 UASB 反應器高約 3 倍,體積僅為普通反應器的 1/4-1/3,高徑比大,占地面積少。
抗沖擊負荷能力強:處理低濃度廢水時,內循環流量可達進水量的 2-3 倍;處理高濃度廢水時,內循環流量可達進水量的 10-20 倍,可充分稀釋原水中的有害物質。
抗低溫能力強:含有大量微生物,溫度對厭氧消化的影響不再顯著,通常可在常溫 20-25℃下進行厭氧消化,減少保溫困難和能量消耗。IC厭氧反應器日常維修
具有緩沖 pH 值的能力:內循環流量相當于第 1 厭氧區的出水回流,可利用 COD 轉化的堿度,對 pH 值起緩沖作用,使反應器內 pH 值保持狀態,減少進水的投堿量。
內部自動循環,不必外加動力:以自身產生的沼氣作為提升動力實現混合液內循環,無需設泵強制循環,節省動力消耗。