内外循环高效厌氧反应器的开发研究
对内循环厌氧_IC_反应器的探讨
对内循环厌氧(IC)反应器的探讨杨爽 张雁秋(中国矿业大学环测学院 江苏徐州221008) 摘 要 IC 反应器是在UAS B 反应器的基础上发展起来的第3代厌氧反应器,它具有效率高、能耗低、投资少、占地省等优点。
详细分析了IC 反应器的一些特性,并介绍了一种由我国研究者自行研制开发的内循环厌氧反应器多级内循环厌氧(MIC )反应器。
关键词 厌氧 IC 反应器 水力模型 动力学模型 MIC 反应器Discussions on I nternal Circulation(IC)R eactorY ang Shuang Zhang Y anqiu(College o f Environment and Spatial Informatics ,CUMT Xuzhou ,Jiangsu 221008)Abstract Internal circulation (IC )reactor is the third generation of anaerobic reactor developed based on UAS B reactor with high efficiency ,low energy consum ption ,low cost and space occupying ,and s o on.In this paper ,s ome characteristics of IC reactor are described ,and one kind of IC reactor developed in China is introduced ,that is multiinternal circulation (MIC )reactor.K eyw ords anaerobic IC reactor hydraulic m odel dynam ic m odel MIC reactor 内循环厌氧反应器(Internal Circulation ,IC )是荷兰PAQUES 公司于20世纪80年代研究开发成功的第3代高效厌氧反应器。
内循环5.5(IC)厌氧反应器
（4）抗低温能力强 温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。 IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影 响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常 温条件（20~25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困 难，节省了能量。
（5）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。 （6）内部自动循环，不必外加动力 普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而 IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合 液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。
（1）UASB反应器的构造 UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、 反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧系统还 应该包括沼气收集和利用系统。在UASB反应器中最重 要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部 并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。
出水堰
三相分离器
沼 气
水
处理 水
沼气 污泥 悬浮污泥区 颗粒污泥区 配 水 系 统 污 泥
开放式UASB反应器 反应器 开放式
（2）UASB颗粒污泥的形成与特征 1）污泥颗粒化的意义 在厌氧反应器中颗粒污泥的形成过程称之为污泥颗 粒化。 ① 使污泥具有良好的沉淀性，能在很高产气量和上向 流速下以较高浓度保留在反应器内，因此可以使之承 受更高的有机容积负荷和水力负荷； ② 细菌形成的污泥颗粒状聚集体是一个微生态的系统， 其中不同类型的微生物种群形成了共生或互生体系， 有利于形成微生物生长、生理生化的条件；
③ 颗粒污泥的形成利于其中的微生物对营养的吸收， 利于有机物降解； ④ 颗粒污泥使诸如乙酸菌和利用氢的细菌等的发酵菌 的中间产物的扩散距离大大缩短； ⑤ 在诸如pH和毒性物质等废水水质骤变时，颗粒污泥 性能维持在一个相对稳定的微环境中而代谢过程继续进 行。
新型高效内循环厌氧反应器研究进展与应用
新 型 高效 内循环 厌 氧 反应 器研 究 进展 与应 用
唐 文娟 王 凯 ，
（． １ 兰州交通大学 环境与市政－程 学院， ｒ 甘肃 兰州 ７ ０７ ２ ３０ ０；．桑德集 团，北京 １ １０ ） ０ １２
摘 要： Ｉ Ｃ反应器是在 Ｕ Ｓ Ａ Ｂ反应器的基础上发展起来的 第三代 高效 厌氧反应器 ， 它具有 处理 效率 高， 冲击 抗 能力强， 能耗低 ， 占地省等优点。本文对 Ｉ ｃ反应器的结构、 原理进行 了简要介 绍， 并结合应 用实例 指 出 Ｉ ｃ反应 器是对现代高效厌氧反应器的一种突破 ， 具有重大的理论 意义和 实用价值 。它在处理 土豆加 工废水 时的 Ｃ Ｄ Ｏ 容积 负荷约为 ３ ５ ｋ ／ ｄ 处理啤酒加工废 水时的 Ｃ Ｄ负荷达到 了 ｌ ０ｋ ／ － ， ５— ０ｇ ｍ ， Ｏ ５—３ ｓｍ ｄ 是一种值得推广应
２ ｏ ｎ ｒｕ ， ｅ ｉｇ１ １０ ，Ｃ ｉａ ，Ｓｕ ｄＧｏ ｐ Ｂ ｉｎ ０ ２ ｈｎ ） ｊ １ Ａｂｔａ ｔＩｔ ｎ ｌ ｉ ｕａ ｏ Ｉ ）ｒａｔｒｓ ｈ ｉ ｅｅａ ｏ ｆ ｎｅｏ ｉ ｒａｔｒ ｅｅ ｐ ｄｂ ｓｄｏ Ａ Ｂｒａｔｒ ｉ ｓ ｃ ： ｅ ａ ｃ ｃｌｔ ｎ（Ｃ ｅｃ ｅｔ ｒ ｇｎｒｔ ｎｏ ａｒｂｃ ｅｃ ｖｌ ｅ ａｅ ｎＵ Ｓ ｃｏ ｔ ｒ ｎ ｒ ｒ ｉ ｏ ｉｔ ｈ ｄ ｉ ａ ｏｄ ｏ ｅ ｗｈ
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内外循环高效厌氧反应器的开发研究
内外循环高效厌氧反应器的开发研究摘要：该文主要介绍了一种新型内外循环高效厌氧反应器的突出特点、技术方案和实施方式，该新型产品占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。
关键词：内外循环高效厌氧反应器技术开发研究厌氧反应器当前在造纸行业、人造板行业及化工行业应用较多，处理的目的包括实现一般的达标排放，通过治理后的废水回用，从而达到节水和治污的双重目的。
目前的厌氧厌氧反应器是一种高效的多级内循环反应器，我公司在第二代厌氧反应器基础上进行了改进，形成第三代厌氧反应器，与第二代厌氧反应器相比，它具有占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。
当COD为10000～15000mg/1时的高浓度有机废水;第二代UASB反应器一般容积负荷为5～8kgCOD/m3;第三代厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。
第三代IECAR厌氧反应器特别适用于玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水、化工废水等有机高浓度废水的处理。
1 当前厌氧反应器的技术问题现有的厌氧反应器多采用两级，以钢材为材料，重量较重，体积庞大，具有占地大、有效容积只有总容积的一半，有机负荷低、抗冲击能力不强，性能不稳定、操作管理复杂等缺陷。
2 内外循环高效厌氧反应器突出特点(1)较高的容积负荷：内外循环高效厌氧反应器内存在内外循环，传质效果好，污泥浓度高，微生物量大，进水有机负荷可达到普通厌氧反应器的3倍以上。
(2)较强的抗冲击负荷能力：处理高浓度废水时，内外循环流量可达进水量的10～15倍,处理低浓度废水时，反应器内外循环流量可达进水量的2～3倍；进水和大量的循环水充分混合，其中的有害物质得到充分稀释。
(3)较少的投资和占地面积：内外循环高效厌氧反应器容积负荷率是普通UASB 反应器3倍左右，体积只有普通反应器的1/4～1/3左右，反应器的基建投资大大降低；同时内外循环高效厌氧反应器高径比达到3～8，占地面积较少。
内外双循环 芬顿反应器
内外双循环芬顿反应器芬顿反应器是一种常用的高级氧化技术，用于处理废水中的有机物污染物。
它通过将过氧化氢和铁离子引入反应器中，产生氢氧自由基，从而实现有机物的降解和去除。
芬顿反应器的原理是基于芬顿氧化反应。
在反应过程中，过氧化氢（H2O2）与铁离子（Fe2+）反应生成氢氧自由基（·OH）。
氢氧自由基具有极强的氧化能力，可以与有机物分子中的碳氢键发生反应，使有机物分子断裂并最终降解为无害物质。
芬顿反应器的操作过程中，通常需要控制反应的温度、pH值、反应时间等参数，以实现最佳的降解效果。
温度的选择应根据废水的性质和反应速率进行调节，一般在30-60摄氏度之间。
pH值的控制对反应的进程也有重要影响，一般在酸性条件下（pH为2-4）反应效果较好。
反应时间的选择应综合考虑废水中有机物的浓度以及反应器的容积等因素，通常在数十分钟到几小时之间。
在芬顿反应器的实际应用中，常常需要进行内外双循环操作。
内循环是指将反应液循环回反应器中，以保持反应的均匀性和稳定性。
外循环则是指将废水从反应器中抽取出来，经过处理后再重新注入反应器，以提高反应效率。
内外双循环操作可以有效地提高芬顿反应器的降解效果。
通过内循环，可以保持反应液中的铁离子浓度稳定，确保氢氧自由基的持续生成。
通过外循环，可以不断引入新的废水，增加反应液中有机物的浓度，从而提高反应效率。
芬顿反应器在废水处理中具有广泛的应用前景。
它可以有效去除废水中的有机物污染物，如苯、酚、染料等，具有反应速度快、降解效果好、操作简单等优点。
同时，芬顿反应器不需要引入额外的化学药剂，对环境友好，符合可持续发展的要求。
芬顿反应器是一种高效的废水处理技术，通过内外双循环操作，可以实现有机物的降解和去除。
在实际应用中，需要根据废水的性质和处理要求，合理选择反应条件，并进行相应的工艺设计，以达到最佳的处理效果。
芬顿反应器的发展将为废水处理领域带来更多的创新和进步。
厌氧内循环反应器的结构,应用与优化
厌氧内循环反应器的结构,应用与优化厌氧内循环反应器是一种具有很高治理效果和经济效益的现代化水处理设备，被广泛应用于污泥处理、有机物处理和能源回收等领域。
厌氧内循环反应器的结构、应用和优化是研究该设备的重要方面。
一、结构厌氧内循环反应器主要由进水管、排水管、沉淀区、上升流反应区、液面控制装置等组成。
进水管将废水引入沉淀区，经过沉淀后混入上升流反应区，这时加入U形管回流不完全沉淀的污泥和可生物分解的物质，通过生物反应分解废水中的污染物，形成沼气和污泥，最后排放出沼气和清洁水。
二、应用厌氧内循环反应器的应用非常广泛，特别是在农村污水处理方面，具有很好的应用前景。
一方面，该设备可以将废水中的有害物质降解，将有机物处理成沼气、肥料等资源；另一方面，它还可以减少废水对环境的影响，加强农村污水治理，提高水质。
三、优化为了使厌氧内循环反应器的效果更好，可以从以下几个方面进行优化：1.调节进水流量和泥层高度：厌氧内循环反应器对进水流量和泥层高度比较敏感，进水流量过大会导致厌氧反应无法进行，而过小会影响沼气产生。
泥层高度直接影响厌氧反应器的反应效率，应保持合适的泥层高度。
2.优化回流比例：回流污泥是厌氧内循环反应器保持平衡的关键。
一方面，过多回流污泥会增加废水污染物的负担，降低反应效率；另一方面，过少回流污泥会导致反应不稳定、降解效率低。
3.定期维护和清洗：定期对厌氧内循环反应器进行清洗和维护，能够更好地维持其反应性和使用寿命，确保稳定高效运行。
综上所述，厌氧内循环反应器是一种高效、节能的现代化治理设备，可以很好地解决环境保护和资源利用的问题。
如何进一步优化其结构、提高其应用效果，是我们应该持续探讨的问题。
新型高效厌氧反应器UBF的研究进展
新型高效厌氧反应器UBF的研究进展发表时间：2016-09-05T14:49:10.833Z 来源：《低碳地产》2016年第8期作者：苏杭张君洁[导读] 纵观可知，厌氧生物反应器主要指的是一种经济有效的有机结合废水中有机物去除以及沼气能源回收的废水处理技术。
海正药业（杭州）有限公司 311400【摘要】近些年来，随着社会进步以及经济发展，包括酿造废水以及造纸废水、印染废水以及医药废水、制革废水等在内的高浓度有机废水的对应排量逐年攀升，严重污染并危害着水体环境。
基于此，结合我国实际国情，大力研发并普及应用成本低廉且具备较强可行性的水污染控制技术已然成为环保工作实施要点。
现如今，作为高效厌氧装置后起力量，基于污泥颗粒化及微生物固定化进行研发的UBF 反应器占据着十分关键应用地位，其重要性不容忽视。
在此，本文将针对新型高效厌氧反应器UBF研究进展进行简要分析。
【关键词】UBF反应器；高效厌氧；进展1.前言纵观可知，厌氧生物反应器主要指的是一种经济有效的有机结合废水中有机物去除以及沼气能源回收的废水处理技术。
随着经济发展以及科技进步，人们进一步了解生物科学技术，深化掌握厌氧技术原理，推动者厌氧生物反应器技术获得稳步发展，实现提供更为有力的高浓度生活污水及工业有机废水处理手段。
其中，在难降解且浓度相对较高的有机废水处理中，UBF工艺拥有着十分广阔的应用前景，进而有必要大大加强对其的研究开发力度，意义深远。
2.新型高效厌氧反应器UBF的研究进展分析2.1相关概念一般来说，能够将UBF反应器称作是厌氧复合床，其可谓是加拿大Guiot在1984年基于UASB以及AF上所研发成功的新型复合式厌氧反应器。
具体地，污泥层以及布水器、填料层共同构成UBF反应器，其下部位置为由高浓度颗粒污泥所组成的污泥床，上方位置则是填料跟其所附着的生物膜共同组成填料层，均是在反应器上方位置三位之一体积处节进行合理填充，对应基本结构如下图所示。
污水处理高效厌氧反应器开发应用与展望(一)
污水处理高效厌氧反应器开发应用与展望(一)摘要：概括总结了近三十年来厌氧处理过程由于水力停留时间（HRT）与生物固体停留时间（SRT）分离的实现而导致多种类型高效反应器的研制和推广；分析了当前高效厌氧反应器的特点和影响其降解污染物的重要因素；提出了今后高效厌氧反应器在系统优化、难降解污染物的转化、污水再生利用和在数学模型与工艺控制方面的发展前景。
关键词：厌氧高效反应器污水处理应用展望污水厌氧处理技术与其它污水处理技术相比无疑是生态的和绿色的技术，同时更具有成本-效果优势。
上世纪70年代以来，厌氧反应器在研究和应用方面取得了长足进步。
特别是水力停留时间（HRT）与生物固体停留时间（SRT）的分离而导致高效反应器的研制和推广，使污水厌氧处理技术成为污水生物处理两大技术之一。
从已开发的反应器系统来看，升流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床（EGSB）、内循环（IC）反应器、厌氧折流板反应器（ABR）及其衍生的其它系统应用最广。
这些反应器内部能自然生成具有出色降解有机物能力的和优越沉降性能的厌氧颗粒污泥。
本文回顾了厌氧反应器工艺技术，并进一步探讨厌氧反应器的发展前景。
1.现状1.1厌氧生物污泥反应器提高厌氧反应器负荷潜力在于：①污水性质，②系统可保持的单位容积厌氧污泥量，③厌氧污泥与污水的混合程度。
在过去的十年里，若干研究者潜心于修正UASB系统特征参数已提高UASB负荷和UASB对各类污水（工业废水）的应用能力。
对于各类污水，由于系统内传质阻力和浓度梯度问题，传统的UASB的应用参数表现出严格的限制。
例如对于低浓度和低温污水，沼气产率下降。
同时混合程度从流体动力学角度证明了质量传递在微生物降解有机物中的重要作用1]。
进一步地，浓度梯度的出现限制了富含蛋白质和长链脂肪酸的污水处理以及生物可降解的有毒化合物如甲醛2]3]。
对于有毒化合物只能在污水被有效稀释下、反应器内部混合状况好的情况下采用高负荷厌氧反应器处理。
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文章 编号 ： １ ６ ７ ４ — ０ ９ ８ Ｘ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ９ （ ｃ ） 一 ０ ０ ０ ２ — ０ ２
业 及 化 工行 业应 用较 多， 处理 的 目的包 括 实 现 一般的达标排 放， 通 过 治理 后 的 废 水 回
制 作而成 。 ～８ ， 占地 面 积较 少。 厌 氧 反应 器 当前在 造 纸行业 、 人造 板 行 达到 ３ （ ４ ） 稳定 的缓 冲Ｐ Ｈ值 的 能 力 ： 内循 环 （ １ ３ ） 更加 快 速 自动 化 的把 控 厌氧 数 据 ，
废 水 在 反应 器 中自 下 而 上 流 （ ６ ） 实现 内外 部自动 循环 ： 通过外 部加 效 厌 氧 反应 器， 动， 污 染 物被 细 菌 吸附 并 降 解 ， 净化 过 的 水
性能更稳 定、 操 作 管 理 更简 单 。 当Ｃ ＯＤ为 压 达 到 内 外 循 环 高 效 厌 氧 反 应 器 的 回流 ，
１ ０ ００ ０～ｌ ５ ０ ００ ｍｇ／１ 时 的 高 浓 度 有 机 废 再 结 合 内 外 循 环 高 效 厌 氧 反 应 器 以 自身产 水。 第 二 代 ｕＡｓ Ｂ 反 应 器 一 般 容 积 负 荷 为 生 的 沼气 作为 提 升 的动 力来 实 现 混 合 液 内
从反应器上鄙流出。
时， 可利 用 Ｃ ＯＤ 转化的碱度， 缓冲ｐ Ｈ值 ， 保 如 安 装Ｐ Ｈ计、 温 度计 、 测 试 ＭＬ Ｓ Ｓ 仪、 测 试
用， 从而 达 到节 水 和治 污 的双 重 目的。
多级 内 循 环 反 应 器 ， 我 公 司在 第 二 代 厌 氧
持反 应 器 内ｐ Ｈ值 最 佳 状 态 ， 同 时 还 可 减 少 ＣＨ４流 量 计 、 测 试 进 水 、回 流 流 量 计 等 高
摘
要； 该文主要 介绍了 一种新型内， 循环 高效厌氧 反应器的突 出 特点、 技 术方案和 实施方式 ， 该新型产品占地少． 有机贞 荷 高， 抗冲击能力 更
强， 性能更稳定、 操作 管理更 简单。 关键 词：内外循环 高效厌氧反应器 技术 开发研 究 中图分类号 ： Ｘ ７ ０ ３ 文献标识码 ： Ａ
清、 精 准数 显仪 器。
目前 的厌 氧 厌 氧 反 应 器是 一 种 高 效 的 进 水 的投 碱 量 。
（ ５ ） 较 短 的启 动周 期 ： 普 通ＵＡＳ Ｂ 启动周
～６ ４ ＂ 月， 而 内外 循 环 高 效 厌 氧 反应 ３ 内外 循 环高 效 厌氧 反 应器技 术 方 案 反 应 器 基 础 上 进 行 了改 进 ， 形 成 第 三 代 厌 期长 达 ４ 器在 启动周 期 只需用 ４ ０ ｄ 左 右。 内 外 循 环 高 效 厌 氧 反 应 器是 新 ～ 代 高 氧 反 应器 ， 与 第 二代 厌 氧 反应器 相 比 ， 它具 有占 地 少、 有机负荷高、 抗 冲击 能 力更 强 ，
有效 地 在此 区混 合。 第一厌氧 区： 混 合 区 形 成 的 度对厌氧消
响主要是对消化速率的影口 内外
Ｉ ＥＣ ＡＲ厌 氧 反 应 器特 别 适 用 于 玉 米 淀 粉
在 高 浓 度污 泥 作 用下， 大 部 分 废水 、 柠檬酸废水 、 啤酒废水、 ±豆加工废 循环高效厌氧反应器由干含有大量的微生 物 进 入该 区，
旦 ： ：
Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃｅ ａｎ ｄ Ｔｅｔｈ ｎｏ ｌ ｏ ｇｙ Ｉ ｎｎ ｏｖａ ｔ ｉ ｏｎ Ｈｅｒ ａ ｌ ｄ
研 究 报 告
内外 循 环 高效 厌 氧 反 应 器 的开 发研 究①
姚 明 （ 安徽省绿 巨人环境技术有限公司
安徽安庆
２ ４ ６ ０ ０ ５ ）
混 合液 上 升流 和 沼 气 水、 酒 精废 水 、 化 工废 水 等 有机 高浓 度 废 水 物， 温度对庚氧消他的影峒美樽禾再显著 有 机 物 转 化 为 沼气 。
的 处理 。
和严童 通常 内外循环 高效 厌氧 反应 器厌 的剧 烈 扰 动使 该 反 应 区 内污 泥 呈 膨 胀 和 流
加 强了泥 水 表 面接 触 ， 污 泥 由此 而 氧消化可在常温条件下进行， 这样减少了消 化 状 态 ，
１当前厌氧反应器的技术问题
现 有 的厌 氧 反 应器 多柔 用两 级 ， 以钢 材
为材料， 重 量较 重， 体 积 庞大 ， 具 有占地 大 、
化 保温 的困难 节省 了能 量 。
混合区： 反应 器底 部 进永 、 颗 粒 污 泥 和
可以 使劳 动强 度大 大 降 低 。 ５ ～８ ｋ ｇ ＣＯ Ｄ ／ ｍ’ 。 第 三代 厌 氧 反 应 器容 积 外循 环 ，
负荷率可达 １ ５ — ３ ０ ｋｇ Ｃ ＯＤ ／ ｍ ３ ｏ 第 三代
气液分离区回流 的泥水混 合物及外循 环水
保 持 着 高 的活性 。 随 着沼气 产 量 的增 多 ， 一
（ ８ ） 较 好的出水稳 定性 ： Ｖａ ｎ Ｌｉ ｅ ｒ 在 部 分提水混合物 被沼气提升至顶部 的气液
有 效 容 积 只有 总 容积 的 一半 ， 有 机 负荷低 、
Ｉ ９ ９ ４ 年证明， 反应器分级会降低 出水ＶＦ Ａ 分 离区 。 一 浓 度， 延长 生物停留 时 间， 使 反应进行稳 气液 分离区 ： 被提 升 的混 合物 中的 沼 气
抗 冲 击 能 力不 强 ， 性 能 不稳 定 、 操 作 管理 复 定 。 所以利 用二级ｕ ＡＳ Ｂ串联分级 厌氧处 在此与泥水分离并导 出处 理系统 ， 泥水混 杂 等 缺 陷。 理， 可 以补 偿 厌 氧过 程 中Ｋ ｓ 高 产生 的不 利 合物 则沿 着 回流 管返 回到最下端 的混合 区，
影 响。
与反 应器底部 的 污泥 、 进 水 及外 回流水 充 分