第 2 期
王克浩等: IC厌氧反应器处理有机废水启动实验研究
环系统和出水区 5个基本部分组成。核心部分是内
循环系统, 由一级三相分离器、沼气提升管、气液分
离器和泥水下降管等组成。经 pH、温度调节及预酸
化处理后的废水, 首先进入反应器底部的混合区与
厌氧颗粒污泥充分混合后, 进入颗粒污泥膨胀床区
进行生化 降解。 该处理 区容 积负 荷很 高, 大 部分
COD 在此处被降解, 产生的沼气由一级三相分离器
收集。沼气气泡在形成过程中会对液体做膨胀功产
生气提作用, 使得沼气、污泥和水的混合液沿沼气提
升管上升至反应器顶部的气液分离器。沼气与泥水
分离被导出处理系统, 泥水混合物沿着泥水下降管
进入反应器底部的污泥膨胀床区, 形成内循环系统。
经颗粒污泥膨胀床区处理后的污水一部分参与内循
环, 另一部分进入精处理区进行剩余 COD 的降解,
提高并保证了出水水质。由于大部分 COD已被降
解, 所以精处理 区的 COD 负荷较低, 产气 量也小。
产生的沼气由二级三相分离器收集, 通过集气管进
入气液分离器被导出处理系统。泥水经二级三相分
离器作用后, 上清液由出水区排走, 颗粒污泥返回精
处理区。
IC 反应器构造原理见图 1。本次 实验自制 IC
反应器装置由主体部分和集气罩组成, 为圆柱形由
PVC 管制成。 IC反应器设计参数见表 1。其中第一
反应室高 800 mm, 第二反应高 300 mm, 精细处理区
高 400 mm, 第一反应室和第二反应室上部的气体收
集区均高 100 mm。反应器主体高度 1 700 mm, 直径
100 mm, 有 效 容 积 12 L, 设 计 容 积 负 荷 10 ~
30 kg / ( m
3
d)。
图 1
IC 反应器构造原理
F ig. 1
Structure and princ ip le o f IC reactor
1. 2 实验水质
废水采用人工合成葡萄糖配水, 同时投加尿素
( CO ( NH
2
)
2
)、磷 酸二氢钾 ( KH
2
PO
4
) 调节 COD ∀
[ N ] ∀[ P] = 300∀5∀1, 补充少量微量元素并以碳酸氢
钠 ( N aHCO
3
)调节进水碱度。
本实验接种污泥为重庆啤酒厂啤酒废水处理消
化污泥, 接入量 10 L (含水率 75% 左右 ), 接种污泥
浓度 为 10 85 g SS /L ( 6 50 g VSS /L ), 产 气 率为
0 12 L / ( L
d) 。
污泥接种后, 每天向反应器加入葡
萄糖配水, 一周后污泥活化完成然后进行反应器的
初次启动。在反应器启动过程中, 由于温度、负荷波
动等诸多原因, 反应器内污泥洗出严重。为了使反
应器内污 泥浓度 保持在 一个 比较 高的 水平, 启动
24 d后, 重新向反应器内 投加相同的消 化污泥, 继
续进行反应器的启动。
本次实验接种污泥为重庆啤酒厂生产废水处理
消 化 池 的 絮 状污 泥, 接 种 污 泥 量 为 反 应 器容 积
的 30% 。
1. 3 分析项目及方法
COD: 标准重铬酸钾法测定
[ 4]
; 碱度: 中和滴定
法测定, 结果以 CaO 的浓度计; pH: 精密试纸; SS和
V SS: 重量法; 进液量: 蠕动计量泵计量; 颗粒污泥粒
径: 湿式筛分法; 污泥形态: 光学显微镜。
1. 4 反应器的启动
本实验 历时 60 d, 完 成了 IC 反应器的初次启
动。 IC 反应器启动初期运行结果见表 1。
表 1
IC反应器启动阶 段操作参数
Tab le 1
IC reactor operational cond ition
of start up stage
时 间
( d)
进水 COD
( mg /L )
温 度
( # )
进液量
( L)
CO D 容积负荷
( kg/ ( m
3
d ) )
4
256
22
10
0. 21
8
256
24
10
0. 21
12
124
23
10
0. 10
16
602
23
5
0. 25
20
847
24
10
0. 71
24
551
24
10
0. 46
28
970
25
10
0. 81
32
641
26
10
0. 53
36
980
25
10
0. 82
40
1 474
28
10
1. 23
44
1 672
27
10
1. 39
48
1 763
30
10
1. 47
52
2 452
33
10
2. 04
56
2 819
35
20
4. 70
60
2 609
35
20
4. 35
353