一、ic厭氧反應器工作原理

   經(jīng)過調(diào)節(jié)pH和溫度的廢水進入反應器底部的混合區(qū),并與來自泥水下降管的內(nèi)循環(huán)泥水混合液充分混合后進入顆粒污泥膨脹床區(qū)進行COD生化降解，此 處的COD容積負荷很高，大部分進水COD在此處被降解，產(chǎn)生大量沼。沼由一級三相分離器收集。由于沼泡形成過程中對液體做的膨脹功產(chǎn)生了提的 ，使得沼、污泥和水的混合物沿沼提升管上升至反應器部的液分離器，沼在該處與泥水分離并被導出處理。泥水混合物則沿泥水下降管進入反應 器底部的混合區(qū)，并于進水充分混合后進入污泥膨脹床區(qū)，形成所謂內(nèi)循環(huán)。根據(jù)不同的進水COD負荷和反應器的不同構造，內(nèi)循環(huán)流量可達進水流量的 0.5-5倍。經(jīng)膨脹床處理后的廢水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過一級三相分離器后，進入精處理區(qū)的顆粒污泥床區(qū)進行剩余COD降解與產(chǎn)沼過程， 提高和了出水水質(zhì)。由于大部分COD已經(jīng)被降解，所以精處理區(qū)的COD負荷較低，產(chǎn)量也較小。該處產(chǎn)生的沼由二級三相分離器收集，通過集管進入 液分離器并被導出處理。經(jīng)過精處理區(qū)處理后的廢水經(jīng)二級三相分離器后，上清液經(jīng)出水區(qū)走，顆粒污泥則返回精處理區(qū)污泥床。

吉林白山IC厭氧反應器家

二、沼收集的設計計算

1、沼收集布置

由于機負荷較高，產(chǎn)量大，因此設置一個水封罐，水封罐出來的沼先通入汽水分離器，然后在進入沼貯柜。

熱量計算：熱量計算主要是在厭氧階段的產(chǎn)熱計算，所產(chǎn)生的沼中甲烷含量 =60%,甲烷的熱值 K=23000KJ/ .

沼主要產(chǎn)生于厭氧階段，設計產(chǎn)率為r=0.35 /kgCOD；總產(chǎn)量為

                G=rQ E=0.35×1500×20.757×0.93=10134( /d).

（1）集室沼出管。每個集罩的沼用一根集管收集，共7根集管，采用鋼管。

每根集管內(nèi)zui大流量

據(jù)資料，集室沼出管zui小直徑為DN100，且盡量設置不短于300mm的立管出，若采用橫管出，其長度不宜小于150mm

本工程中設計集管直徑為DN150，設置500mm立管出，共7根。

(2)沼主管。7根集管先匯入沼主管，采用鋼管沼主管管道坡度為0.5%。

沼主管內(nèi)zui大流量 g=10134/86400=0.117 /s。

主管直徑與沼流量關系為 g=  

式中a為充滿度，取0.6，則流速 約為0.993m/s

由上式，取沼主管直徑為DN500。

2、水封罐的設計計算

水封罐的是控制三相分離器的集室中汽液兩相的界面高度，集室出管在反應器過程中不被淹沒，并將沼即時出反應器，以防止浮渣堵塞等問題的發(fā)生。經(jīng)驗表明，水封罐中的冷凝水將積累，因此在水封罐中一個除冷凝水的出口，以保持罐中的水位。

水封高度取1.5m，水封罐面積一般為進管面積的4倍，則水封罐面積

         ，水封罐直徑取0.8m

3、汽水分離器

汽水分離器起到對沼干燥的，選用 鋼制汽水分離器一個，汽水分離器中預裝鋼絲填料，在汽水分離器前設置過濾器以凈化沼，在分離器出水管上裝設流量計及壓力表。

4、沼柜容積確定

由上述計算可知該處理站日產(chǎn)沼10134，則沼柜容積應為3h產(chǎn)量的體積來確定，即

設計選用300鋼板水槽內(nèi)導軌濕式貯柜。

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三、分隔板的設計

=0.6m , =0.5×（b- ）=0.5×(3-0.6)=1.2m

經(jīng)上面計算，體因受浮力，泡上升速度在進水縫中 =12.77m/h，沿進水縫斜向上的速度分量為 sin =19.16×sin46.47°=9.260(m/h)，則進水縫中水流速度應該滿足V<9.260m/h,否則水流把泡帶進沉降區(qū)。

假設水流速度V剛好等于9.260m/h，前面計算中已設1050 廢水通過回流縫進入沉降區(qū)，則三相分離器的進水縫縱截面總面積為：

= = =4.72  

共6組（12條）進水縫，每條進水縫縱截面面積 = =   =0.40

進水縫寬度  = = = 0.03(m)，應滿足 與 相當級數(shù)，且 >0.022m , 現(xiàn)設計 =0.15m，則進水縫中水流速度

        V= =1.87m/h<9.26m/h，滿足設計要求。

Δh= = =0.219m

= tan +△h- =1.2×tan46.47°+0.219-1.0=0.482m.

設進水縫下板上端比進水縫上板下端高出0.2m. 則進水縫下板長度為：

（0.2+ ）/sin =(0.2+0.482)/sin46.47°=0.941m

進水縫上板長度為： /sin =1/sin46.47°=1.380m

四、三相分離器與UASB高度設計

 三相分離區(qū)總高度 h= + + + =0.5+1+0.482+0.46=2.442m

UASB反應器總高度H=6.5m，超高 =0.5m.

據(jù)資料，Q一定，相同的COD降解速率下，反應器的效高度與污泥床高度之比為（3--4）：1較為合適，較高的污泥床高度可能引起污泥濃度過大，廢水布水不均勻形成污泥脫節(jié)現(xiàn)象。反應器的效高度在任何情況下選用4.5—6m，懸浮層高度3—4m是適宜的。

本次設計中，分離出流區(qū)高2.5m，反應區(qū)高度4.5m，其中污泥床高2.0m懸浮層高2.5m。

五、汽液分離設計

 明基環(huán)保厭氧反應器設計就是要在確定封 角后，選擇圖中縫隙寬度 和斜面長度BC（主要是MB），以防止UASB消化區(qū)中產(chǎn)生的泡被上升的液流帶入沉淀室，干擾固液分離，造成污泥流失。當泡隨液流以速度 沿分離器斜面BC上升時，由于浮力的，它同時具垂直向上的速度 。為了泡不隨液流竄入沉淀室，泡必須在其隨液流由B點移至M點時，在垂直方向上移動距離MN。則在分離器設計中，必須慢走一下公式要求：

>

傾角 =60°,r=70°, =0.6m,分隔板下端距反射錐處置距離MN=0.225m，則縫隙寬度 =MNsin =0.225×sin60°=0.195m.

六、泥的設計

 由于厭氧消化過程中微生物的不斷生長或進水不可降解懸浮固體的積累，必須在污泥床區(qū)定期除剩余污泥，所以UASB反應器的設計應包括剩余污泥的除設施。

七、三相分離器應滿足以下幾點要求：

　　1、混和液進入沉淀區(qū)之關，必須將其中的泡予以脫出，防止泡進入沉淀區(qū)影響沉淀；

　　2、沉淀器斜壁角度約可大于45度角；

　　3、沉淀區(qū)的表面水力負荷應在0.7m3/m2.h以下，進入沉淀區(qū)前，通過沉淀槽低縫的流速不大于2m/m2.h；

　　4、處于集器的液一界面上的污泥要很好地使之浸沒于水中；

　　5、應防止集器內(nèi)產(chǎn)生大量泡沫。

　　2、3兩個條件可以通過適當選擇沉淀器的深度－面積比來加以滿足。

　　對于低濃度污水，主要用限制表面水力負荷來控制；對于中等濃度和高濃度污水，在高負荷下，橫截面上釋放的體體積可能成為一個臨界指標。但是直到現(xiàn)在外所取得的成果表明，只要負荷率不超過20kgCOD/m3.d，UASB高度尚未見到大于10m的報道，三代厭氧反應器除外。

　　污泥與液體的分離基于污泥絮凝、沉淀和過濾。所以在操作過程中，應該盡可能創(chuàng)造污泥能夠形成絮凝沉降的水力條件，使污泥具良好的絮凝、沉淀性能，不僅對于分離器的工作是具重慶要意義，對于整個機物去除率更加至關重慶要。

　　別要注意避免泡進入沉淀區(qū)，要使固——液進入沉淀區(qū)之前就與泡很好分離。在——液表面上形成浮渣能迫使一些泡進入沉淀區(qū)，所以在設計中必須事先就考慮到：

　?。?）采用適當?shù)募夹g措施，盡可能避免浮渣的形成條件，防范浮渣層的形成；

　　（2）必須要沖散浮渣的設施或裝置，在污泥反應區(qū)一旦出現(xiàn)浮渣的情況下，能夠及時破壞浮渣層的形成，或能夠及時除浮渣。

　　如上所述，UASB中污水與污泥的混合是靠上升的水流和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的泡來完成的。因此，一般采用多點進水，使進水均勻地分布在床斷面上，其中的關鍵是要均勻——勻速、勻量。

　　UASB容積的計算一般按機物容積負荷或水力停留時間進行。設計時可通過試驗決定參數(shù)或參考同類廢水的設計和參數(shù)。

八、ic反應器如何選、選材及尺寸 （IC實驗室選）
1、機玻璃IC厭氧反應器效容積為25L，底邊周長15cm，高120cm。其優(yōu)點為外觀結構干凈漂亮；內(nèi)部三相分離器、布水器、上下流管道等結構清晰可見；外附保溫層了在合適的溫度下；該產(chǎn)品適用于學校、實驗室小試模擬教學使用。
2、 鋼結構IC厭氧反應器為Q235碳鋼焊制主體,內(nèi)襯雙層玻璃鋼層，內(nèi)部管道噴雙層環(huán)氧漆，設備正常過程中不被腐蝕。該設備效容積 200L，底面直徑40cm，高200cm，凈重慶150kg。其優(yōu)點為更接近于工程實際，抗壓強，溫度適應，適用于、工地現(xiàn)場中試模擬 。