Influence of external circulation on sludge characteristics during start-up of internal circulation reactor

The start-up of external circulationadded internal circulation(IC) reactor was finished in 26 d, 32 d fewer than that of IC reactor. To evaluate the influence of the added external circulation on the development of granular sludge, the characteristics of the granular sludge taken from the two tested laboratory-scale reactors during start-up were studied. The results show that the added external circulation can enhance biomass granulation, accelerate granule development and improve sludge characteristics. At the end of start-up, the granular size of sludge in external circulation-added IC reactor greatly increases with a size distribution much better than that of sludge in IC reactor. The granular sludge originated from external circulationadded IC reactor contains more extracellular polymers and has a greater settling velocity than that from IC reactor. Methanogenic activity of the granular sludge from the external circulationadded IC reactor started 26 d ago reaches 358.23mL·g -1 ·d -1 , 1.66 and 1.20 times as great as that of the sludge from the IC reactor started 26 d and 58 d ago respectively.

IC+SBR工艺处理养猪场废水的研究

针对河北省阜平县某大型养猪场废水处理设备老化严重、处理能力不足、出水水质不达标等问题,采用“IC+SBR”组合工艺对养猪场废水进行处理,设计此工艺的处理能力为600 m^(3)/d。介绍了该项目的工艺流程和主要设计参数,考察了该处理工艺对养猪场废水的处理效果,并且分析了其前期投资和运行费用。结果显示:该项目对废水处理后的水质有显著的改善作用,对于废水中主要污染物COD的平均去除率为96.36%,BOD_(5)的平均去除率为96.76%,SS的平均去除率为92.72%,NH_(3)-N的平均去除率为90.87%。出水中各主要污染物指标均满足GB 18596—2001《畜禽养殖业污染物排放标准》的排放规定。

IC反应器处理玉米深加工废水的酸化及恢复

以某玉米深加工厂废水处理车间实际运行的IC反应器为研究对象,分析了运行过程中酸化产生原因及恢复措施,考察了酸化恢复后IC反应器高pH值运行情况。结果表明,高硫酸盐致使IC反应器COD去除率降低、出水VFA急剧升高、沼气产量下降、颗粒污泥粒径变小、碎泥量增多、器壁硫化物量增多,出水pH值变化细微且存在滞后现象。采用减少进水量、投加颗粒污泥、逐步提升负荷等措施,历时22 d后反应器恢复正常运行。恢复正常运行后,将IC反应器进水SO_(4)^(2-)质量浓度、pH值分别控制在400 mg/L以下、6.5~6.7,将IC反应器出水pH值由酸化前的6.82~7.43提高到7.90~8.05,该pH值范围对IC反应器的正常运行影响不大,同时能够降低废水运行成本和沼气净化成本。

IC反应器处理维生素制药废水的启动试验研究

采用IC反应器处理维生素制药废水,废水水质COD为9000mg·L-1,BOD为3500mg·L-1,pH为3～4。通过中试启动研究,结果表明,当IC反应器接种污泥浓度为17g·L-1时,启动试验成功,启动周期为91d,COD去除率达到90%以上,运行稳定。

内循环(IC)厌氧反应器在几种高浓度废水中的工程应用及发展

内循环(IC)厌氧反应器是在上流式厌氧污泥床(UASB)的基础上研制开发而成的第三代高效厌氧反应器,具有负荷高、效率高、能耗低、占地少、投资省和运行稳定等优点。随着对该反应器技术研究的不断深入和完善,它在工程上也得到了越来越广泛的推广和应用。文章对IC厌氧反应器在不同种类废水处理工程中的应用实例进行了分析研究,并介绍了由国内环保单位自行开发的多级内循环(MIC)厌氧反应器技术在工程中的应用情况。

IC厌氧反应器的内循环装置

通过模拟实验 ,对IC厌氧反应器中内循环装置进行了研究 。

外循环对IC反应器运行效果的影响

为改善已形成颗粒污泥的IC反应器运行性能,增设外循环装置,并在回流比分别为0、1.0、2.0、3.0、4.0的情况下,进行了系统运行稳定性研究。与无外循环的情况相比,在设定的回流比范围内,附加外循环不会破坏反应器内部厌氧条件,反应器运行稳定;在进水COD为6000 mg·L-1左右,系统HRT约为10 h,容积负荷为14 kg·m-3·d-1的情况下,系统污泥MLSS有所增加,COD去除率随回流比的增大而增加,最高可达97.3%,出水COD低至160 mg·L-1;随回流比的增大,产气总量逐渐增加且最终可达171.2 L·d-1,甲烷产量先增加后趋于稳定,在回流比为2.0时可达到91.7 L·d-1;增加外循环运行一段时间后,厌氧颗粒污泥生物相更为丰富,产甲烷优势菌由甲烷杆菌转变为甲烷八叠球菌。结合能耗和去除效率等考虑,回流比为2.0时最佳。

高浓度氨氮对IC厌氧反应器运行的抑制性研究

在中温（35±1）℃条件下，以葡萄糖为有机碳源，研究氨氮对IC厌氧反应器运行的影响。实验结果表明，氨氮浓度超过3036mg／L时对反应器的运行有抑制作用，随着氨氮浓度的增加，抑制作用更加明显，氨氮对系统的IC50为4500mg／L；系统运行过程中VFA低于400mg／L，pH值和碱度分别维持在7．21～7．62之间和2356～3065mg／L之间；反应器对氨氮的平均去除率为12．67％。在毒性恢复实验中，7d后COD去除率恢复到93．01％；恢复期系统VFA逐渐降低，从第6d开始维持在152～162mg／L之间；出水碱度和pH值维持在1769～2298mg／L和7．09～7．27之间，系统运行稳定。

附加外循环IC反应器启动试验

在启动期,IC反应器产气量很小,尚不能形成对颗粒污泥的有效搅动,传质过程主要受水力上升流速的控制。由于启动期的IC反应器只能以较低的容积负荷运行,进水流量受到限制,水力上升流速很难达到传质作用的要求,因此IC反应器也像其他类型厌氧装置一样,同样存在着启动周期较长,启动期运行不够稳定的问题。为改善启动期IC反应器的传质作用,本研究对IC反应器进行了改造,增加了外循环装置。通过处理啤酒配水的比较试验,发现在启动期附加外循环可有效强化传质过程,提高IC反应器内的泥水混合程度,大大缩短启动周期。附加外循环IC反应器的整个启动过程只用了26天,比未附加外循环装置的IC反应器缩短了32天。

IC反应器水力特性实验研究

利用模拟实验的方法,从水力学的角度对压力、沼气产率以及温度与反应器内循环水流量的关系进行了实验研究。研究表明,压力变化是影响内循环水流量的最主要因素;反应器产气率对循环水流量的作用也非常显著,而且在一定范围内,反应器的循环水流量随产气率成线性关系变化;温度对反应器循环水流量的影响相对比较复杂,且与产气速率有很大关系;摩擦力对内循环水流量存在一定程度的影响,在反应器设计过程中不能忽略该因素。

IC厌氧反应器在外循环状态下启动的试验研究

为提高IC厌氧反应器在启动初期的上升流速,改善其传质作用,在回流比3∶1的条件下,启动运行IC反应器。结果显示,反应器能够在较短的时间内达到较高的COD去除率。在COD为8 000 mg/L时,反应器产气效率和产甲烷效率达到最大,分别为0.43、0.21 m3/(kg.d);出水pH在6.0～7.5,出水ORP在-300 mV左右,出水碱度大于进水碱度,成功培育出了颗粒污泥。

不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响

采用3套相同的生产性IC反应器,1号反应器以处理屠宰废水的颗粒污泥接种,2号、3号反应器以处理大豆蛋白废水的厌氧污泥和城市污水处理厂的消化污泥混合以后接种,研究了不同种泥对IC反应器处理大豆蛋白废水启动的影响。结果表明,采用颗粒污泥接种的IC反应器能很快适应不同类型的废水,在短时期内能承受较高的容积负荷,达到较高的COD去除率,并在较短时间内形成连续的内循环。而用絮状泥接种的IC反应器在启动过程中系统运行不稳定,易发生污泥流失。

内循环(IC)反应器运行规律研究

研究采用自制内循环（IC）反应器,以实验室模拟废水为进水,接种城市污水处理厂的剩余污泥,对反应器的启动及运行过程进行研究,在经过污泥驯化、颗粒培养、调整及稳定的不同阶段连续运行。结果表明：启动初期反应器pH过低,产甲烷菌生长受抑制,导致VFA累积,容易酸化。通过改变模拟废水中微量元素的浓度及添加缓冲溶液,酸化的反应器可得以恢复。颗粒污泥培养阶段,负荷提升不宜过快,研究发现,当COD处理效率超过80%,出水VFA低于4mmol/L,运行稳定时,以原负荷20%的量增加,污泥颗粒迅速增长。经连续运行,最终污泥颗粒粒径大多数在1.5-2.5mm,呈黑褐色,沉降性好,产气及气固分离性能良好,容积负荷高达40kgCOD/（m^3·d）,运行稳定。

IC反应器处理低浓度有机废水的启动实验研究

对内循环厌氧反应器(IC反应器)在(33±0.5)℃下处理低浓度有机废水的启动特性进行了实验研究。结果表明:反应器经过59 d启动成功;当进水COD浓度为411.6 mg/L,HRT为0.8 h,相应的有机负荷COD为12.3 kg/(m3.d)时,其COD去除率能稳定在87%左右,日产气率15 m3/(m3.d)左右,出水VFA浓度HAc为41.2～43.6 mg/L;污泥床反应区COD去除量占总COD去除量的77%以上,远大于精细处理区;启动完成后,反应器底部形成了颗粒污泥,镜检发现颗粒污泥表面分布着丝状菌,内部则以杆菌和球菌为主。

IC工艺处理猪场废水试验研究

用容积为 12 0L的IC反应器处理猪场废水 ,水力停留时间 0 8～ 2d ,负荷 3～ 7kgCOD·m- 3d- 1。经过近半年的运行 ,结果表明 ,试验期间沼气产率达到 1 5～ 3m3·m- 3d- 1,COD平均去除率80 3% ,BOD5去除 95 8% ,SS去除 78 5%。COD出水随进水COD增加有增加的趋势 ,与容积负荷的增加关系不大。出水NH4 N浓度比进水高 2 82 % ,由于沉淀作用 ,IC对总氮 (TN)、总磷 (TP)都有一定的去除 ,去除率分别为 2 1 7% ,53 8%

内循环厌氧反应器(IC)的应用与发展

从工程实践的角度对IC反应器的应用与研究现状进行了介绍,并对IC反应器在工程应用中暴露出来的问题进行了详细分析,最后指出了IC反应器的研究发展趋势,表明IC反应器具有产业化的发展前景。

强制性内循环快速启动IC厌氧反应器过程的研究

如何在短时间内快速启动厌氧反应器是厌氧处理工程中的关键。本文对IC厌氧反应器分别进行强制性内循环启动和常规启动实验。结果表明 ,强制性内循环启动的反应器充分利用了内循环缓冲 pH和抗冲击负荷的能力 ,创造良好的微生物生长环境 ,最终只用了 5 4天就完成整个启动 ,比常规方式启动缩短近一个月 。

新型IC反应器处理餐厨垃圾废水的实验研究

采用内循环厌氧反应器（IC）处理餐厨垃圾废水。结果表明：采用快速提升负荷至5 kg/（m3·d）并稳定运行19 d这一启动方式有利于提高污泥的活性。负荷提升中后期，出水pH高于进水pH。IC处理餐厨垃圾废水的最大容积负荷为25.2 kg/（m3·d），此时COD去除率下降到86%。稳定运行期，当进水COD达到22.4 mg/L，出水COD稳定在1650~1950 mg/L，COD去除率高达91.8%。

ICAR-BF组合工艺处理猪粪废水的实验研究

采用有效容积为18L的内循环厌氧反应器(ICAR)和7.5L的生物滤池(BF)组合工艺处理猪粪废水,首先通过实验确定ICAR的水力停留时间(HRT),并使BF挂膜成功,在此基础上进行了组合工艺处理猪粪废水的研究。结果表明,在温度33±2℃I、CAR水力停留时间为6h、进水COD浓度为7000～8000mg/L时,组合工艺运行稳定;COD和NH3-N去除率分别在95%和93%左右,悬浮固体(SS)去除率在99%以上,是适于养殖场废水处理的一项新工艺。

模拟IC厌氧反应器处理棉浆废水的研究

模拟IC厌氧生物处理工艺处理棉浆废水,废水COD去除率可达85%以上,产生的沼气可以作为提升的动力,实现了反应器内部水力循环。而且该工艺废水停留时间短、运行稳定、能够承受高浓度悬浮物,所以该工艺适合于棉浆废水的处理。