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IC厭氧處理新技術(shù)在環(huán)保行業(yè)中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景
IC厭氧處理新技術(shù)在環(huán)保行業(yè)中的應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景
一.IC處理技術(shù)應用現(xiàn)狀及發(fā)展前景
IC處理技術(shù)從問世以來已成功應用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、檸檬酸和造紙等廢水處理中。1985年荷蘭首次應用IC反應器處理土豆加工廢水，容積負荷（以COD計）高達35～50kg/(m3·d)，停留時間4～6 h；而處理同類廢水的UASB反應器容積負荷僅有10～15 kg/(m3·d)，停留時間長達十幾到幾十個小時。
在啤酒廢水處理工藝中，IC技術(shù)應用得較多，目前我國已有3家啤酒廠引進了此工藝。從運行結(jié)果看，IC工藝容積負荷（以COD計）可達15～30 kg/(m3·d)，停留時間2～4.2 h，COD去除率ηCOD>75％；而UASB反應器容積負荷僅有4～7 kg/(m3·d)，停留時間近10 h。
對于處理高濃度和高鹽度的有機廢水，IC反應器也有成功的經(jīng)驗。位于荷蘭Roosendaal的一家菊苣加工廠的廢水，COD約7900mg/L，SO42－為250mg/L，Cl－為4200mg/L。采用22m高、1100m3容積的IC反應器，容積負荷（以COD計）達31 kg/(m3·d)，ηCOD>80％，平均停留時間僅6.1 h。
我國無錫羅氏中亞檸檬有限公司的IC厭氧處理系統(tǒng)自1998年12月運行以來一直都很穩(wěn)定，進水COD一般在8000mg/L以上，pH5.0左右，容積負荷（以COD計）可達30 kg/(m3·d)，出水COD基本在2000mg/L以下，且每千克COD產(chǎn)沼氣0.42m3。1996年IC反應器首次應用于紙漿造紙行業(yè)，并迅速獲得客戶歡迎，至今全世界造紙行業(yè)已建造IC反應器23個。
表1列出了IC反應器和UASB反應器處理典型廢水的對照結(jié)果，從表中數(shù)據(jù)可以看出，IC反應器在很大程度上解決了UASB的不足，大大提高了反應器單位容積的處理容量。
表1 IC反應器與UASB反應器處理相同廢水的對比結(jié)果
|
對比指標 |
反應器類型 |
|||
|
IC |
UASB |
|||
|
啤酒廢水 |
土豆加工廢水 |
啤酒廢水 |
土豆加工廢水 |
|
|
反應器體積（m3） |
6×162 |
100 |
1400 |
2×1700 |
|
反應器高度（m） |
20 |
15 |
6.4 |
5.5 |
|
水力停留時間（h） |
2.1 |
4.0 |
6 |
30 |
|
容積負荷kg/(m3·d) |
24 |
48 |
6.8 |
10 |
|
進水COD（mg/L） |
2000 |
6000～8000 |
1700 |
12000 |
|
ηCOD（％） |
80 |
85 |
80 |
95 |
隨著生產(chǎn)的發(fā)展，經(jīng)濟高效、節(jié)能省地的厭氧反應器越來越受到水處理工作者的青睞。IC反應器的一系列技術(shù)優(yōu)點及其工程成功實踐，是現(xiàn)代厭氧反應器的一個突破，值得進一步研究開發(fā)。而且由于反應器容積小，生產(chǎn)、運輸、安裝和維修都十分方便，產(chǎn)業(yè)化前景也很樂觀。
二.IC反應器存在的幾個問題
COD容積負荷大幅度提高，使IC反應器具備很高的處理容量，同時也帶來了不少新的問題：
（1）從構(gòu)造上看，IC反應器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應器復雜，設(shè)計施工要求高。反應器高徑比大，一方面增加了進水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中細微顆粒物比UASB多，加重了后續(xù)處理的負擔。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的上升還易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，使內(nèi)循環(huán)癱瘓，處理效果變差。
（2）發(fā)酵細菌通過胞外酶作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物，再將可溶性的大分子有機物轉(zhuǎn)化成脂肪酸和醇類等，該類細菌水解過程相當緩慢。IC反應器較短的水力停留時間勢必影響不溶性有機物的去除效果。
（3）在厭氧反應中，有機負荷、產(chǎn)氣量和處理程度三者之間存在著密切的聯(lián)系和平衡關(guān)系。一般較高的有機負荷可獲得較大的產(chǎn)氣量，但處理程度會降低。因此，IC反應器的總體去除效率相比UASB反應器來講要低些。
（4）缺乏在IC反應器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵技術(shù)。目前國內(nèi)引進的IC反應器均采用荷蘭進口的顆粒污泥接種，增加了工程造價。
上述問題有待在對IC厭氧處理技術(shù)內(nèi)部規(guī)律進行更深入探討的基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實踐加以克服，使這一新技術(shù)更加完善。
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