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IC反应器技术的发展

孙禄军
  
中国地名·科技与信息
2022年48期
南通大恒环境工程有限公司 江苏 南通

摘要:IC反应器技术是现代社会生产生活中应用的重要装置,适用于工业生产的污水治理,对于污水治理具有良好的效果。而在我国工业生产不断发展的背景下,对IC反应器技术的研发也不断加强。本文主要针对IC反应器技术的发展进行研究,在进行研究的过程中,针对该技术进行了全面分析,包括对技术内容、工作原理、技术优势、发展现状、技术缺点以及改进措施等内容,通过全面的研究,旨在推动IC反应器技术的快速发展。

关键词:IC反应器;技术;发展

IC反应器技术在如今工业生产中应用已经取得了良好的效果,并且还在不断优化进步。尤其是在当前绿色生产背景下,国家更加重视环境治理以及工业生产污染治理,对各行业的污水治理提出了更高的要求。因此,在此背景下,相关专家提出对IC反应器技术进行全面研究,并且根据技术缺陷,不断优化该技术,确保该技术与新时期社会发展更加匹配,助力技术应用创新。

1.IC反应器技术全面分析

1.1技术基本内容

IC(internal circulation)反应器具体是指新时代发展背景下应用的高效厌氧反应装置,也是一种内循环厌氧反应器,该装置在应用过程中主要是将2层UASB反应器进行串联从而形成技术应用该范围。该装置应用时,需要依靠上方反应式和下方反应式完全投入工作,废水在反应器内的流动方向是从下到上,整个反应式中的消毒细菌会与废水产生融合,达到消毒作用同时生物降解发挥作用对污染物实施降解,从而实现污染的有效治理。

1.2技术原理分析

IC反应器技术具有良好的废水处理功能。而在该技术发展到当前情况下,主要是依靠反应器的各区间共同配合,完成废水治理。实际上,在IC反应器应用过程中,独立完成废水处理工作的区间为混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区及汽液分离区等。废水进入后,各区间分别完成工作就是整个IC反应器的工作原理。

第一,废水首先进入到混合区域。废水最先经过反应器装置的最底部、由底部开始进行污泥和气液分离,最终经过底部混合区处理后,形成泥水相互混合的物质。

第二,混合区的工作完成后,泥水混合物接下来会流经第一个厌氧区,继而进行深度加工处理。混合区形成的泥水混合物开始进行快速处理。实际上,该区域能够对污水中的有害有机物进行处理,主要利用高浓度污泥的清理作用,直接将有机物转换为可用,可再生的沼气,继而实现节能净化。与此同时,处于上升状态的混合物开始与沼气阿生反应,在装置中,泥水表面开始接触更多的沼气、污泥的活性逐渐被分解,沼气的产生量将逐渐增大、最后很大一部分沼气开始进入到下一区域,开始气液分离。

第三,气液分离区。气液分离具体是指沼气与泥水相互分离,沼气可以循环再利用,而污泥却不能,并且具有极强的污染性。因此,此区域就是进行二者分离,利用回流罐将泥水直接运送回前方的混合液之中,再经过重新净化处理,从而达到提升混合液处理效果的作用。

第四,在第2厌氧区进行处理。第1厌氧区处理完成后的废水要进入到第二厌氧区。在此期间,多余的沼气继续向上方流动,而参与部分被第2厌氧区吸收处理。该区域内,污泥经过上以区域的回流已经所剩无几,沼气也比较小。因此,主要是利用气管,将沼气导出循环利用即可。通过上述分析可以发现,第2厌氧区的净化量相对比较小。因此,仅需合理控制即可。

第五,沉淀区工作。沉淀区也是IC反应器技术应用过程中的重要区间,对于反应器工作运行有重要的影响。实际上,该区在工作的过程中,主要是要将固体和液体进行分离,并且上清液在此区开始排除,沉淀的污泥也在沉淀区返回到第二区反复处理,从而实现高效地污染。

1.3IC反应器技术的优势分析

综上研究发现,IC反应器技术在应用过程中,利用厌氧处理机理,同时根据各区设计,循环完成各项废水处理工作,继而保证废水处理工作达到基本要求。而实际上,废水处理工作实施的过程中,应用IC反应器技术也具有一定的优势,才使该技术得到了全面的推广和宣传。

①IC反应器技术就有容积负荷高的特点。在该技术应用的过程中,IC反应器内部的污泥浓度比较高,微生物数量也比较多,传统工艺根本无法完成负荷。而IC反应器采用循环技术模式,因此处理能效、污水处理负荷能力更强。

②IC反应器技术也具有节约成本的优势。污水处理过程中,工业生产更关注成本问题,成本是影响到污染治理的主要因素,很多工厂都是因为成本低的特点选择反应器技术。研究发现,IC反应器技术负荷效率比传统UASB的负荷率更高,是传统技术方法的3倍左右。而从其装置的体积角度而言,该装置的反应器结构则是传统结构的1/3以上,因此其建造成本更低,更节省占地面积,所以更适合在现代化工厂中应用。

③IC反应器技术具有加强的抗冲击能力。研究发现,IC反应器在应用过程中,最大的循环水流可以是普通反应装置的3倍、处理高浓度废水时、内循环流量也达到了进水量的10倍。但是在此种情况下IC反应器依然能够快速进入工作状态,保证工作良好开展。

④该技术应用过程中,也具有出水稳定的效果。该技术采用两个UASB装置串联方式完成厌氧处理,并且可以补偿厌氧,表示反应器分级会再次降低出水浓度,进一步延长生物停留时间,使出水更加稳定[1]。

⑤该技术的沼气利用效率更高。反应器产生的生物气体纯度高,CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其他有机物为1%~5%,可作为燃料加以利用。

2.IC反应器技术发展现状

IC反应器技术在现代社会中应用非常广泛,尤其是在当前我国大力重视生产发展的过程中,适用于多级内循环反应器控制。如,研究发现,玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水处理工艺中应用。并且在当前我国工业生产不断朝智能化方向发展的背景下,我国也针对IC反应器技术在不断创新研究,通过新技术应用,保证各项技术达到应用标准。以下是对IC反应器技术的研究发展现状进行总结。

①研究发现,我国山东利源环境科技有限公司在针对IC反应器技术发展研究中,提出了新型IC反应器装置技术。该装置技术居于独特的外循环系统,因IC启动初期沼气产量少,内循环不足以保证IC上升流速的需要,故增加外部循环系统,以保证IC的高效稳定运行。同时,当IC出现因VFA过高导致IC运行故障时,进水应减少甚至停止,沼气量随之减少,内循环亦减弱,有外循环系统便可解决此问题。外循环可提升IC上升流速2~4 m/h。且外循环利用了连通器的原理,在IC顶部和底部进行管道循环,相对能耗较低。本次技术研究利用外循环系统,实现了技术的节能设计,保证山东利源环境科技有限公司各项工作有效实施,更能够提升系统的应用效率,保证技术应用到达最佳要求[2]。

②在工业废水处理技术不断发展的背景下,IC反应器装置在应用的过程中,也正在完成参数优化,在不断研究的过程中,也提出了IC反应器装置参数优化的措施。整个技术应用的过程中,参数优化措施包括对污泥菌种、PH值、温度等参数进行试验分析。通过实验研究发现,应用IC反应器装置过程中,反应器的PH值一般控制在6.5-7.5之间、温度控制为35-38度左右[3]。

3.IC反应器技术缺点及优化建议

IC反应器技术在现代生产中应用逐渐应用的同时,其技术缺陷也逐渐暴露,影响到整体工作。如,研究发现,IC反应器技术在应用的过程中,细微颗粒污泥(形成大颗粒污泥的前体)浓度高,加上水力停留时间相对短,高径比大,所以IC反应器的出水中含有更多的细微颗粒污泥,这使后续沉淀处理设备成为必要。

IC反应器技术应用实施的过程中,部分专家发现沉淀处理工作比较多余,是一种能源消耗。而为了针对此问题提出建议。如,沉淀区在IC反应器技术还是具有一定的技术优势,能够有效解决泥沙沉淀问题,实现污水的良好处理。但是,为了解决沉淀区能耗高、利用效率低的问题,本次研究的过程中,提出了IC反应器技术沉淀区重新规划措施,重新规划沉淀区,减少沉淀区面积。另外,针对前端工艺进行优化,建立细微颗粒污泥处理技术模块,进一步减少整个反应器中的细微颗粒污泥,更能够实现反应器装置的良好处理,保证技术达到最佳效果[4]。

结束语

本文主要针对IC反应器技术在工业废水中的应用进行分析研究。文章在进行研究的过程中,提出了IC反应器技术的多重优势,同时在研究技术发展现状后,也提出了装置应用过程中的主要问题。研究发现,IC反应器技术应用的沉淀区应用不良给设备应用造成影响,因此针对沉淀区进行优化是未来技术发展的主要方向。

参考文献:

[1]胡超. 关于IC反应器工艺设计计算的探讨[J]. 广东化工, 2022, 49(15):3-3.

[2]尹美吉. IC反应器处理化学合成类制药废水的工程应用[J]. 山西化工, 2022(004):42-42.

[3]曹立强, 侯峰泽, 王启东,等. 先进封装技术的发展与机遇[J]. 前瞻科技, 2022, 1(3):101-114.

[4]牛颖, 买文宁, 王晓艳,等. IC反应器-多段式好氧组合工艺处理核黄素废水[J]. 水处理技术, 2020, 46(6):4-4.

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