内循环厌氧反应器循环流量的计算
IC反应器的计算
IC反应器的设计计算1.设计说明IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。
其由上下两个反应室组成。
在处理高浓度有机废水时，其进水负荷可提高至35～50kgCOD/(m3·d)。
与UASB反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。
设计参数（1）参数选取设计参数选取如下：第一反应室的容积负荷NV1＝35kgCOD/(m3·d)，：第二反应室的容积负荷NV2＝12kgCOD/(m3·d)；污泥产率0.03kgMLSS/kgCOD；产气率0.35m3/kgCOD（2）设计水质设计参数CODcr BOD5SS进水水质/ (mg/L) 24074 12513 1890去除率/ % 85 90 30出水水质/ (mg/L) 3611 1251 1323（3）设计水量Q＝3000m3/d＝125m3/h=0.035m3/s2.反应器所需容积及主要尺寸的确定（见附图6-4）（1）有效容积本设计采用进水负荷率法，按中温消化（35～37℃）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。
V＝v eN CCQ)(式中 V－反应器有效容积，m3；Q－废水的设计流量，m3/d；Nv－容积负荷率，kgCOD/（m3·d）；C 0－进水COD 浓度，kg/m 3； C e －出水COD 浓度，kg/m 3。
IC 反应器的第一反应室去除总COD 的80％左右，第二反应室去除总COD的20％。
第一反应室的有效容积 V 1＝v e N C C Q ％80)(0⨯-＝3580)611.3074.24(3600％⨯-⨯＝1684m 3第二反应室的有效容积 V 1＝v e N C C Q ％20)(0⨯-＝3520)611.3074.24(3600％⨯-⨯＝1228m 3IC 反应器的总有效容积为V ＝1684＋1228＝2912m 3，这里取3000m 3 本设计设置两个相同的IC 反应器， 则每个反应器容积为V ’＝3000/2＝1500m 3 （2） IC 反应器几何尺寸本设计的IC 反应器的高径比为2.5 V ＝AH ＝42HD π＝45.23D π则D ＝3/1)5.24(πV ＝8.2m ，取9m ， H ＝2.5×9＝22.5m ，取23m 。
内循环厌氧反应器
水处理内循环厌氧反应器内循环厌氧反应器(internal circulation reaction ，IC)，是荷兰PAQUES于20世纪80年代中期在UASB反应器的基础上开发成功的第3代超高效厌氧反应器。
到1988年，世界上第1座生产性规模的IC反应器在荷兰投人运行，到目前为止，已成功地应用于啤酒生产、造纸、食品加工、柠檬酸等的生产。
IC反应器与以UASB为代表的第2代厌氧反应器相比，在容积负荷、电耗、工程造价、占地面积等诸多方面，具有绝对的优势，是对现代高效厌氧反应器的一种突破，有着重大的理论意义和实用价值，进一步研究和开发IC反应器，推广其应用范围已成为当前厌氧处理的重点内容之一。
1.1 IC反应器的基本构造IC反应器可以看作是由2个UASB反应器叠加串联构成，高径比一般为4一8，高度可达16一25m。
由5部分组成:混合区、第1反应区、第2反应区、内循环系统和出水区。
其中内循环系统是IC反应器的核心部分，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和污泥回流管组成。
参见图1。
1.2进液和混合布水系统通过布水系统泵人反应器内，布水系统MA 液与从IC反应器上部返回的循环水、反应器底部的污泥有效地混合，由此产生对进液的稀释和均质作用。
为了进水能够均匀的进入IC 反应器的流化床反应室，布水系统采用了一个特别的结构设计。
1.3流化床反应室在此部分，和颗粒污泥混合物在进水与循环水的共同推动下，迅速进人流化床室。
废水和污泥之间产生强烈而有效的接触。
这导致很高的污染物向生物物质(即颗粒污泥)的传质速率。
在流化床反应室内，废水中的绝人部分可生物降解的污染物被转化为生物气。
这些生物气在被称为一级沉降的下部三相分离器处收集并导人气体提升器，通过这个提升装置部分泥水混合物被传送到反应器最上部的气液分离器，气体分离后从反应器导出。
1.4内循环系统在气体提升器中，气提原理使气、水、污泥混合物快速上升，气体在反应器顶部分离之后，剩余的泥水混合物经过一个同心的管道向下流人反应器底部，由此在反应器内形成循环流。
AAO介绍
定义
AAO法又称A2O法，是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一个字母的简称（厌氧-缺氧-好氧法），是一种常用的污水处理工艺，可用于二级污水处理或三级污水处理，以及中水回用，具有良好的脱氮除磷效果。
该法是20世纪70年代，由美国的一些专家在AO法脱氮工艺基础上开发的。
各反应器单元功能
1、厌氧反应器，原污水与从沉淀池排出的含磷回流污泥同步进入，本反应器主要功能是释放磷，同时部分有机物进行氨化；
2、缺氧反应器，首要功能是脱氮，硝态氮是通过内循环由好氧反应器送来的，循环的混合液量较大，一般为2Q（Q为原污水流量）；
3、好氧反应器——曝气池，这一反应单元是多功能的，去除BOD，硝化和吸收磷等均在此处进行。
流量为2Q的混合液从这里回流到缺氧反应器。
4、沉淀池，功能是泥水分离，污泥一部分回流至厌氧反应器，上清液作为处理水排放。
工艺特点
1、本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总水力停留时间少于其他类工艺；
2、在厌氧（缺氧）、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，不易发生污泥丝状膨胀，SVI值一般小于100；
3、污泥含磷高，具有较高肥效；
4、运行中勿需投药，两个A段只用轻轻搅拌，以不增加溶解氧为度，运行费用低；
存在的待解决问题
1、除磷效果难再提高，污泥增长有一定限度，不易提高，特别是P/BOD 值高时更甚；
2、脱氮效果也难再进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高；
3、进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解氧浓度也不宜过高，以防循环混合液对缺氧反应器的干扰。
IC厌氧反应器运行注意事项
IC厌氧反应器运行注意事项IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成。
其由上下两个反应室组成。
与UASB反应器相比，在获取相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷和污泥负荷率，IC反应器的平均升流速度可达到处理同类废水UASB反应器的20倍左右。
以下是简易示意图。
IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。
(1). 容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
(2). 节省投资和占地面积：IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4—1/3左右，大大降低了反应器的基建投资；而且IC反应器高径比很大（一般为4~8），所以占地面积少。
(3). 抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000~3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2~3倍；处理高浓度废水（COD=10000~15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10~20倍。
大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
IC反应器在运行过程中的日常注意事项由于该污水站厌氧工艺处理设备主要是IC厌氧反应器，其主要的控制参数有以下内1、污泥菌种的成分污泥菌种的成分：厌氧污泥中具有处理污染物能力的就是细菌等有机物质，菌群的组成及菌种的成分决定了其颗粒强度、产甲烷活性及对污水的适应能力。
一般来说，污泥中有机物的成分占70%左右，污泥外部菌种主要为丝菌，污泥内部主要为杆菌、球菌等。
2、PH值：反应器进水PH值要求控制在6.5~7.5之间，过高或过低的PH值会对工艺造成巨大影响，其影响主要体现在对厌氧菌（主要是产甲烷菌）的方面，包括①影响菌体及酶系统的生理功能和活性②影响环境的氧化还原电位③影响基质的活性。
厌氧上升流速
厌氧上升流速
厌氧上升流速通常指的是在厌氧反应器中，液体向上流动的速度。
厌氧上升流速是厌氧消化过程中的一个重要参数，它影响着污泥颗粒的形成、污泥床的膨胀以及污水与污泥的接触效率。
以下是一些关于厌氧上升流速的详细信息：
- 计算公式：上升流速可以通过计算得出，它是液体流量除以反应器横截面积的结果。
- 适宜范围：在IC（内循环）反应器中，上升流速一般在4到8米每小时之间。
这个范围可以保证污泥颗粒与有机物之间有效的传质过程，同时避免混合不均匀对厌氧处理产生负面影响。
- 水力负荷：IC反应器的水力负荷设计在3-5m/h是较为理想的，如果加上内循环的水力负荷，可以达到10m/h甚至更高。
- 不同污泥类型的影响：对于絮状污泥，建议采用更低的上升流速，例如小于0.8m/h，以避免污泥被冲刷出反应器。
- 布水系统设计：为了确保污水均匀分布，厌氧反应器通常会采用大阻力穿孔管布水系统，过孔流速应大于2.0m/s，穿孔管直径应大于100mm。
厌氧上升流速是厌氧反应器设计和运行中的一个关键参数，需要
根据具体的反应器类型、处理目标和污泥特性来合理选择和控制。
通过精确计算和调控上升流速，可以提高厌氧消化的效率和稳定性。
新型废水厌氧处理工艺——内循环厌氧反应器
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折流式厌氧反应器计算
折流式厌氧反应器计算一、引言随着人口的增长和经济的发展，化学工业排放的废水对环境的影响日益显著，使得工业废水的处理成为当今热门话题。
其中，厌氧反应器是常见的废水处理技术之一，而折流式厌氧反应器是其中的一种。
本文将介绍折流式厌氧反应器的计算方法。
二、折流式厌氧反应器的原理折流式厌氧反应器是将废水与厌氧微生物接触的容器，在此过程中，厌氧微生物通过代谢降解有机物，生成甲烷、二氧化碳等产物。
折流式厌氧反应器通过流体的折回循环，使得废水中的污染物更充分地接触到微生物，提高废水的处理效率。
三、折流式厌氧反应器计算（一）折流式厌氧反应器的容积对于折流式厌氧反应器的容积计算，需要先确定需要处理的废水的流量Q和生化反应器的停留时间t，即反应器中的废水滞留时间，有公式：V=Q*t其中V即为反应器的容积。
（二）折流式厌氧反应器的负荷反应器中的有机负荷是指单位时间内废水中的化学需氧量（COD）浓度，计量单位为克COD/L.d。
折流式厌氧反应器中的有机负荷的计算公式为：F=COD/Q其中F即为有机负荷。
（三）折流式厌氧反应器的产气速率折流式厌氧反应器的产气速率是指反应器中产生的甲烷气体的体积，单位时间内反应器总体积的百分比。
折流式厌氧反应器的产气速率的计算公式为：VCH4=0.25*F*V其中VCH4即为产气速率，0.25为产甲烷的理论系数。
四、总结折流式厌氧反应器是一种有效的废水处理技术。
在确定折流式厌氧反应器的设计参数时，需要考虑废水的处理流量、反应器的停留时间、有机负荷和产气速率等因素。
通过以上计算方法，可以更合理地设计折流式厌氧反应器，提高其处理效率，实现可持续的废水处理。
厌氧内循环(IC)反应器00
从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。
3.2 IC工艺技术优点
IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。
（1）容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
在啤酒废水处理工艺中，IC技术应用得较多，目前我国已有3家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看，IC工艺容积负荷（以COD计）可达15～30 kg/(m3·d)，停留时间2～4.2 h，COD去除率ηCOD>75％[9]；而UASB反应器容积负荷仅有4～7 kg/(m3·d)，停留时间近10 h[3]。
（2）节省投资和占地面积：IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4~1/3左右，大大降低了反应器的基建投资[5]。而且IC反应器高径比很大（一般为4~8），所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。
（3）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000~3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2~3倍；处理高浓度废水（COD=10000~15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10~20倍[5]。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定，进水COD一般在8000mg/L以上，pH5.0左右，容积负荷（以COD计）可达30 kg/(m3·d)，出水COD基本在2000mg/L以下，且每千克COD产沼气0.42m3[10]。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业，并迅速获得客户欢迎，至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个[11]。
ic内循环厌氧反应器反应机理
ic内循环厌氧反应器反应机理
IC内循环厌氧反应器反应机理
IC内循环厌氧反应器是一种高效的生物反应器，主要用于处理有机污染物。
其反应机理是通过微生物代谢将有机物转化为无机物，同时释放出能量。
IC内循环厌氧反应器内部有一个循环流动的系统，通过泵将底部的厌氧污泥循环到上部，使其与进入反应器的有机废水混合。
在这个过程中，微生物将有机废水中的有机物质分解为有机酸，这些有机酸随后被微生物进一步代谢，最终产生甲烷和二氧化碳等无机物。
IC内循环厌氧反应器中的微生物主要分为两类：厌氧菌和产甲烷菌。
厌氧菌是一类在缺氧条件下生长和代谢的微生物，其代谢途径主要是通过酸化和乳酸发酵将有机物质转化为有机酸。
产甲烷菌则是一类在缺氧条件下生长和代谢的微生物，其主要功能是将有机酸和一些其他无机物质转化为甲烷和二氧化碳等无机物质。
在IC内循环厌氧反应器中，厌氧菌和产甲烷菌之间存在一种共生关系。
厌氧菌通过分解有机废水产生有机酸，这些有机酸能够提供给产甲烷菌代谢，产生甲烷和二氧化碳等无机物质。
同时，产甲烷菌通过消耗有机酸，维持了反应器内的pH值，使得厌氧菌能够稳定地生长和代谢。
IC内循环厌氧反应器的反应机理是一个复杂的生物过程，其反应效率和稳定性都受到微生物代谢的影响。
因此，在实际应用中，需要对反应器内的微生物进行定期监测和管理，以确保反应器的正常运行和高效处理废水。
同时，不同的有机废水成分和水质条件也会对反应器的运行产生影响，需要根据实际情况进行调整和优化。
IC内循环厌氧反应器的反应机理是基于微生物代谢的有机物分解和无机物生成过程。
通过合理的操作和管理，可以实现高效、稳定的废水处理。
厌氧反应器常用计算公式汇总
厌氧反应器常用计算公式汇总目前，厌氧微生物处理是高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段，它较好氧微生物处理不仅能耗低，同时还可以产生沼气作为能源二次利用。
厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多，对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。
在厌氧反应器的运行中，上升流速、水力停留时间和容积负荷等，那么这些数据都是如何计算的呢？今天我们就来讲一讲厌氧反应器日常运行中最常用的5个计算公式。
1. 上升流速上升流速(Up flow Velocity)也叫表面速度(Superficial Velocity)或表面负荷(Superficial Loading Rate)。
假定一个向上流动的反应器的进水流量（包括出水的循环）为Q（m3/h），反应器的横截面面积为A(m2)，则上升流速u(m/h)可定义为:式中：u –上升流速，单位米/小时Q - 反应器的进水流量，单位立方米/小时A - 反应器的横截面面积，单位平方米2.水力停留时间水力停留时间(Hydrolic Retention Time)简写作HRT，它实际上指进入反应器的废水在反应器内的平均停留时间，因此，如果反应器的有效容积为V(m3），则式中：HRT –水力停留时间V –反应器容积，单位立方米Q - 反应器的进水流量，单位立方米/小时如果反应器高为H(m)，则：因为Q=uA，V=HA 所以HRT也可表示为如下公式，即水力停留时间等于反应器高度与上升流速之比。
式中：HRT –水力停留时间H - 反应器高度，单位米u -上升流速，单位米/小时3. 反应器的有机负荷反应器的有机负荷(Organic Loading Rate，简写作OLR)可“分为容积负荷(Volume Loading Rate，简写作VLR)和污泥负荷(Sludge Loading Rate，简写作SLR)两种表示方式。
VLR即表示单位反应器容积每日接受的废水中有机污染物的量，其单位为kgCOD/(m3d)或kgBOD/(m3d)。
厌氧反应器常用计算公式汇总
厌氧反应器常用计算公式汇总1.污泥负荷计算公式污泥负荷表示单位体积反应器每天可以处理的有机物的质量或体积。
厌氧污泥负荷的计算公式如下：污泥负荷(kg COD/m³·day) = 进水化学需氧量(COD) × 进水流量(m³/day) / 反应器容积(m³)2.生物量计算公式生物量是厌氧反应器中微生物的总量，生物量的计算一般可以根据污泥负荷和比增长率来进行估算。
生物量 (kg MLSS) = 污泥负荷(kg COD/m³·day) / 比增长率 (kg MLSS/kg COD)3.产气量计算公式产气量是厌氧反应器中产生的甲烷等气体的总量，产气量的计算可以根据沼气产率和反应器容积来进行估算。
产气量(m³/day) = 反应器容积(m³) × 沼气产率(m³/kg COD)4.有机负荷计算公式有机负荷表示单位体积反应器每天处理的化学需氧量。
有机负荷的计算公式如下：有机负荷(kg COD/m³·day) = 进水化学需氧量(COD) × 进水流量(m³/day) / 反应器容积(m³)5.比增长率计算公式比增长率是厌氧微生物在单位时间内生物量的增长率与微生物浓度之比，可以根据厌氧微生物的生物反应器常数来计算。
比增长率 (kg MLSS/kg COD) = 生物反应器常数 (kg MLSS/kgCOD/day)6.混合液悬浮固体浓度计算公式混合液悬浮固体浓度表示在厌氧反应器中的微生物悬浮固体的浓度。
悬浮固体浓度的计算可以根据污泥体积分数和混合液体积分数来进行估算。
悬浮固体浓度(kg MLSS/m³) = 污泥体积分数× 反应器容积(m³)/ 混合液体积分数这些计算公式可以帮助工程师和研究者设计和优化厌氧反应器的操作参数，确保反应器能够高效地降解有机废物，产生可利用的能源。
厌氧反应器常用计算公式的汇总!
厌氧反应器常用计算公式的汇总!厌氧反应器是一种用于处理有机废水和有机废料的设备。
在厌氧条件下，厌氧微生物通过发酵代谢有机物质，产生有机酸、气体和沉淀物，将有机物质降解为甲烷和二氧化碳等无机物质。
厌氧反应器的设计与操作需要依据一定的公式和计算方法。
下面是一些常用的厌氧反应器计算公式的汇总。
1.农村生活污水处理污泥厌氧发酵罐的生物量产生量计算公式：厌氧发酵罐的生物量产生量（kg COD/m³·d）= X × Q × t / V其中，X是活性污泥浓度（kg COD/m³），Q是进水流量（m³/d），t 是进水停留时间（d），V是反应器有效体积（m³）。
2.厌氧沼气池产气量计算公式：沼气产气量（m³/d）=0.35 × COD去除量（kg COD/d）沼气产气量（m³/d）=0.35×(Q×(COD进水浓度-COD出水浓度))其中0.35为厌氧消化沼气发酵反应的理论产气系数。
3.污泥加热能量需求计算公式：加热能量需求（kcal/d）= m × Cp × ΔT其中m为污泥质量（kg/d），Cp为污泥比热容（kcal/kg·℃），ΔT为加热温度差（℃）。
4.溶解氧量的计算公式：溶解氧量（mg/L）= SO2 × SaO2 + SD其中SO2为过氧化物浓度（mg/L），SaO2为氧解度（0.023），SD为空气溶解氧浓度（mg/L）。
5.混合完成时间的计算公式：混合完成时间（s）=V/Q其中V为反应器容量（m³），Q为进水流量（m³/s）。
6.有机负荷的计算公式：有机负荷（gCOD/m³·d）=Q×COD进水浓度其中Q为进水流量（m³/d），COD进水浓度为化学需氧量进水浓度（mg/L）。
7.温度对运动速率常数影响的计算公式：k2 = k1 × exp[(1/T2 - 1/T1) × E]其中k2和k1为两个不同温度下的运动速率常数，T2和T1为两个不同温度，E为反应活化能。
内循环_IC_厌氧反应器设计计算方法的探讨_胡纪萃
键 , 升流管提升的液体流量即是 IC反应器的循环流
量 , 也是设计计算回流管的依据 。以下提供一个计
算升流管提升液体流量的方法 。
IC反应器的工作原理与空气提升液 体循环反 应器 [ 3] 十分相似 , 借鉴此理论 , 作者曾提出了 在简
化条件下 IC反应器升流管提升液体流速 ulr的表达 式 [ 4 ～ 5] 。Pereboom[ 6] 等提出了 IC反应器升流管液
(1)当沼气排出管的背压为表压 p(mH2 O)时 , 即气液分离器内气室的压力为 p, 第 2厌氧反应室
三相分离器气室内的压力也为 p;
(2)第 2厌氧反应室三相分离器气室内的液位 与沉淀区的液位的高差亦为 p;
(3)当升流管的几何高度提升为 hp则其实际相 程应包括二部分 :即为升流管出口液位与反应器顶
器内的沼气压力不变时 , 随着反应器进水 COD负荷
的变化 , 气液分离器内的液位随之改变 。 进水负荷
越高 , 产沼气量越多 , 升流管的提升流量也越大 , 由
于回流管的尺寸一定 , 则 回流管的阻力 损失增大 ,
促使气液分离器内的液位上升 。 相反 , 当进水 COD
负荷减小时 , 产气量减小 , 提升的流量也减小 , 使回
的沼气持气率 。 一般认为 εd =0.05 εr, εr可用下式
求得 :
εr=QlrQ+grQgr
(5 )
式中 :Qgr—升流 管 内沼 气 流量 , m3 · h-1 或
m3 · d-1 ;Qlr—升 流 管 内 液 体 流 量 , m3 · h-1 或
m3 · d-1 。
由式 (4)可知 , 内循 环的驱动力是 (εr -εd)。
1 IC反应器设计计算的基本设计参数
IOC厌氧反应器的结构介绍及设计计算的探讨
IOC厌氧反应器的结构介绍及设计计算的探讨陆红;高用贵;高兴斋;任艳双;李成海;肖诚斌;宗海峰;徐璜;张林【摘要】文章介绍了内外循环厌氧反应器(IOC)的结构及工作原理,并举实例论述了IOC反应器的设计计算方法.【期刊名称】《中国沼气》【年(卷),期】2016(034)004【总页数】6页(P45-50)【关键词】IOC厌氧反应器结构设计;IOC厌氧反应器结构计算【作者】陆红;高用贵;高兴斋;任艳双;李成海;肖诚斌;宗海峰;徐璜;张林【作者单位】光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011;光大环保技术研究院(深圳)有限公司,广东深圳518000;光大环保技术装备(常州)有限公司,江苏常州213011【正文语种】中文【中图分类】S216.4IOC(Inter & Outer Circulation内外循环)厌氧反应器(以下简称IOC反应器)是笔者单位近期研发成功，主要用于高浓度有机废水(尤其是渗滤液)处理的高效厌氧反应器，并已成功应用于多个垃圾焚烧发电项目的渗滤液处理工程中。
厌氧反应器常用计算公式
厌氧反应器常用计算公式在相当长的一段时间内，厌氧消化在理论、技术和应用上远远落后于好氧生物处理的发展。
20世纪60年代以来，世界能源短缺问题日益突出，这促使人们对厌氧消化工艺进行重新认识，对处理工艺和反应器结构的设计以及甲烷回收进行了大量研究，使得厌氧消化技术的理论和实践都有了很大进步，并得到广泛应用。
目前，厌氧微生物处理是高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段，它较好氧微生物处理不仅能耗低，同时还可以产生沼气作为能源二次利用。
厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多，对于处理同等量的COD厌氧反应投资更低。
在厌氧反应器的运行中，上升流速、水力停留时间和容积负荷等，那么这些数据都是如何计算的呢？今天我们就来讲一讲厌氧反应器日常运行中最常用的5个计算公式。
1. 上升流速上升流速(Up flow Velocity)也叫表面速度(Superficial Velocity)或表面负荷(Superfic ial Loading Rate)。
假定一个向上流动的反应器的进水流量（包括出水的循环）为Q（m 3/h），反应器的横截面面积为A(m2)，则上升流速u(m/h)可定义为:式中：u–上升流速，单位米/小时Q - 反应器的进水流量，单位立方米/小时A - 反应器的横截面面积，单位平方米2. 水力停留时间比产甲烷活性要通过专门的方法测定，它不是指反应器内污泥实际产甲烷的速率而是表示了这种污泥所具有的潜在产甲烷能力。
由于比产甲烷活性受到很多因素的影响，例如温度、底物浓度与组成等的影响，所以在不同条件下测得的比产甲烷活性不同。
由于反应器负荷取决于反应器内污泥的量、污泥的比产甲烷活性与污泥与废水混合的情况，因此无论对于何种厌氧反应器，比产甲烷活性都是反应器负荷与效率的重要参数。
进入厌氧反应器的溶解性废水中的COD厌氧过程中转化为甲烷、少量细胞物质和未完全利用的VFA．由于细胞物质和VFA量相对较少，且对于溶解性废水的厌氧处理，产甲烷是限速的一步，因此，反应器预期的最大负荷可以近似表示为：式中：Ps -为反应器内污泥平均浓度，kgVSS/m3；U-污泥的比产甲烷活性,kgCODch4/(kgVSS▪d);fc –污泥和废水的混合系数，对良好混合的反应器fc =1。
IC厌氧反应器说明书
IC 厌氧反响器说明书IC 厌氧反响器简介IC 厌氧反响器是一种高效的多级内循环反响器，是第三代厌氧反应器的典型代表。
与前二代厌氧器对照、它拥有占地面积少、容积负荷量高，布水均匀，抗冲击能力强、性能更牢固、操作更简单的多种优势。
比方，当COD为 mg/l 时的高浓度有机废水，第二代USCB反应器一般容积负荷为 , 第三代 IC 厌氧反响器容积负荷可到达，IC 反响器工作原理IC 反响器构造的特点是拥有很大的高径比，一般可达4-8，反响器的高度到达20m 左右。
整个反响器由第一厌氧反响室和第二厌氧反响室叠加而成。
每个厌氧反响室的顶部各设一个气、固、液三相分离器。
第一级三相分别器主要分别沼气和水，第二级三相分别器主要分别污泥和水，进水和回流污泥在第一厌氧反响室进行混杂。
第一反应室有很大的去除有机能力，进入第二厌氧反响室的废水可连续进行办理，去除废水中的节余有机物，提升出水水质。
IC 厌氧反响器相对于其他同类产品有以及下几个显着优点：〔1〕拥有很高的容积负荷率。
由于IC反响器存在着内循环,第一反响室有很高的升流速度,传质收效很好 ,污泥活性很高 ,所以其有机容积负荷率比一般 UASB 反响器高好多 ,一般高出 3 倍以上。
办理高浓度有机废水 ,如土豆加工废水 ,当COD 为 10000～15000mg/L 时,进水容积负荷率可达30～40kgCOD/〔 m3d 〕。
办理低浓度有机废水, 如啤酒废水,当COD为2000～3000mg/L时,进水容积负荷率可达20～50kgCOD 〔/m3d〕,HRT2～仅3h,COD去除率可达 80%左右。
〔2〕节约基建投资和占地面积。
由于 IC 反响器的容积负荷率大大高于UASB 反响器 ,IC 反响器的有效体积仅为UASB反响器的 1/4～1/3,所以可显着降低反响器的基建投资。
由于 IC反响器不但体积小 ,而且有很大的高径比 ,所以占地面积特别省 ,特别适用于占地面积紧张的厂矿企业。
内循环厌氧反应器循环流量的计算
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第 28 卷
第 21 期
中国给水排水
www． watergasheat． com
反应器的工作原理与空气提升液体循环反应器的工 借鉴这一理论， 笔者曾提出了在简 作原理十分相似， 化条件下 IC 反应器的升流管提升液体升流速度 u lr
3 ］ （ m / s） 的表达式［2， ： u lr =
第 28 卷 第 21 期 2012 年 11 月
中国给水排水
CHINA WATER ＆ WASTEWATER
Vol． 28 No． 21 Nov． 2012
试论内循环厌氧反应器循环流量的计算
1 2 胡纪萃 ， 胡雪涛
( 1． 清华大学 环境学院，北京 100084 ; 2． Hazen and Sawyer 环境工程咨询公司，美国) 内循环( IC ) 厌氧 反 应 器 设计计 算 的 主 要 核 心 问题， 是如何正确计算反应器的内循 环流量。建立反应器升流管内液体升流速度的计 算 公 式， 就 可以 确 定反 应 器 的 内 循 环流 量。 在分 析现有的关于表达 IC 反应器升流管内液体升流 速 度 计 算 公 式 的 基 础 上， 对现有 计 算 IC 反 应 器 内 液体升流速度的表达式进行了再修正， 并建立了在 稳 态条 件和 设计进 水 负荷 下求 升 流 管 内 沼 气持 通过具体例题给出了计算反应器循环流量的全过程。 气率的公式。最后采用数学上的迭代法， 关键词： 内循环厌氧反应器; 内循环流量; 迭代法 中图分类号： X703 文献标识码： C 文章编号： 1000 － 4602 （ 2012 ） 21 － 0095 － 04 摘 要：
Calculation of Internal Circulation Flow Rate of Internal Circulation Anaerobic Reactor
解说厌氧反应器流体循环的原理(1)
• 由于产气量大和液相上升流速较快，沼气、 废水和污泥不能极好别离，构成了气、固、 液混合流体。
• 又由于气液别离器中的压力小于反应区压 力，混合液体在沼气的夹藏作用下进入气 液别离器中。
• 在此大多数沼气脱离混合液外排，混合流 体的密度变大，在重力作用下通过回流管 回到第一反应区的底部。
在此大多数沼气脱离混合液外排，混合流体的密度变大，在重力作用下通过回流管回到第一反应区的底部。 我们都知道IC厌氧反应器是在UASB反应器的基础上展开而来的，IC厌氧反应器和UASB反应器相同， 内循环使得第一反应区的液相上升流速大大增加，可以到达10～20 m/h。 在此大多数沼气脱离混合液外排，混合流体的密度变大，在重力作用下通过回流管回到第一反应区的底部。 这个区域除了继续进行生物反应以外。 由于上升流速的下降，还充当第一反应区和沉积区之间的缓冲段，对处理跑泥、保证沉积后出水水质起着重要作用。 解说厌氧反应器流体循环的原理 这个区域除了继续进行生物反应以外。 第二反应区的液相上升流速小于第一反应区，一般仅为2～10 m/h。 以上就是以上介绍的知识就是IC厌氧反应器流体循环的形成过程小知识。
以上就是以上介绍的知识就是IC厌氧反应器流体循环的形成过程小知识。 由于上升流速的下降，还充当第一反应区和沉积区之间的缓冲段，对处理跑泥、保证沉积后出水水质起着重要作用。
体循环，其构成进程如下： 这个区域除了继续进行生物反应以外。
解说厌氧反应器流体循环的原理 与第一反应区的废水、颗粒污泥混合，然后完成了流体在反应器内部的循环。 以上就是以上介绍的知识就是IC厌氧反应器流体循环的形成过程小知识。 由于产气量大和液相上升流速较快，沼气、废水和污泥不能极好别离，构成了气、固、液混合流体。 内循环使得第一反应区的液相上升流速大大增加，可以到达10～20 m/h。 这个区域除了继续进行生物反应以外。 第二反应区的液相上升流速小于第一反应区，一般仅为2～10 m/h。 在此大多数沼气脱离混合液外排，混合流体的密度变大，在重力作用下通过回流管回到第一反应区的底部。 与第一反应区的废水、颗粒污泥混合，然后完成了流体在反应器内部的循环。 又由于气液别离器中的压力小于反应区压力，混合液体在沼气的夹藏作用下进入气液别离器中。 可以构成高生物活性的厌氧颗粒污泥，但不相同的是这种反应器内部还可以构成流体循环，其构成进程如下： 解说厌氧反应器流体循环的原理
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p— — —气水分离器内的沼气压力 本修正公式能更加全面地反映 由式（ 3 ） 可知， 出 IC 反应器的实际工作状态， 可比较准确地求得 IC 反应器升流管提升液体的升流速度 。 2
IC 反应器内循环流量的计算
IC 反应器升流管提升液体的升流速度表达式
2 gh D （ ε r － ε d ） 0． 5 ［ ］ KT / （ 1 － εr ） 2 + KB （ Ar / Ad ） 2 / （ 1 － εd ） 2 （ 1） 式中 hD — — —沼气由升流管入口扩散至反应器顶液 m 面的高度， Ar 、 Ad — — —分别为升流管与回流管的断面积， m
Calculation of Internal Circulation Flow Rate of Internal Circulation Anaerobic Reactor
HU Jicui1 ， HU Xuetao2
（ 1 ． School of Environment，Tsinghua University，Beijing 100084 ，China； 2 ． Hazen and Sawyer，USA） Abstract： Proper calculation of the internal circulation flow rate is critical for a successful design of an internal circulation （ IC ） anaerobic reactor． The internal circulation flow rate is determined by the rising velocity of the fluid in the airlift column （ riser） ． The existing calculation formula of the rising velocity of the fluid in the riser was analyzed． The existing equation for liquid circulation velocity calculation was revised，and an equation that calculates the fractional gas holdup in the riser was developed． A design example was given to demonstrate the calculation of the final liquid circulation flow rate through a numerical iteration procedure． Key words： cedure 内循环厌氧反应器（ 以下简称 IC 反应器 ） 自 20 世纪 80 年代在荷兰开发应用以来， 获得了国内外水 处理界的高度重视， 并迅速得到了推广应用。 我国 1995 在 年由富仕达酿酒公司从荷兰帕克公司引进 ［1 ］ 了第一套 IC 反应器 ， 目前 IC 反应器在我国的酒 精、 淀粉、 造纸和啤酒等废水的处理中得到了广泛应 用。但目前对反应器设计计算方法的报道甚少 。 IC 反应器设计计算的主要核心问题， 是如何正 确计算 IC 反应器的内循环流量。确定了 IC 反应器 升流管内液体的升流速度， 就可以确定反应器的内 循环流量。一些学者对 IC 反应器升流管内液体升 流速度的计算方法进行了深入探讨， 并提出了计算 IC 反应器升流管内液体升流速度的公式。 笔者着 重讨论 IC 反应器升流管内液体升流速度的计算公 并对有关研究者提出的计算公式进行了再修正 ， 式， 建立了稳态条件和设计进水负荷下求升流管内沼气 持气率的公式， 进而采用迭代法计算出了 IC 反应器 求得了内循环流量。 升流管内液体的升流速度， 1 液体升流速度计算公式的修正 由于 IC 反应器的流态十分复杂， 变量很多， 这 为建立数学表达式求升流管内液体的升流速度带来 IC 了较大困难。在进行了大量研究的基础上发现， internal circulation anaerobic reactor； internal circulation flow rate； iterative pro-
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中国给水排水
CHINA WATER ＆ WASTEWATER
Vol． 28 No． 21 Nov． 2012
试论内循环厌氧反应器循环流量的计算
1 2 胡纪萃 ， 胡雪涛
( 1． 清华大学 环境学院，北京 100084 ; 2． Hazen and Sawyer 环境工程咨询公司，美国) 内循环( IC ) 厌氧 反 应 器 设计计 算 的 主 要 核 心 问题， 是如何正确计算反应器的内循 环流量。建立反应器升流管内液体升流速度的计 算 公 式， 就 可以 确 定反 应 器 的 内 循 环流 量。 在分 析现有的关于表达 IC 反应器升流管内液体升流 速 度 计 算 公 式 的 基 础 上， 对现有 计 算 IC 反 应 器 内 液体升流速度的表达式进行了再修正， 并建立了在 稳 态条 件和 设计进 水 负荷 下求 升 流 管 内 沼 气持 通过具体例题给出了计算反应器循环流量的全过程。 气率的公式。最后采用数学上的迭代法， 关键词： 内循环厌氧反应器; 内循环流量; 迭代法 中图分类号： X703 文献标识码： C 文章编号： 1000 － 4602 （ 2012 ） 21 － 0095 － 04 摘 要：
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第 21 期
中国给水排水
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Байду номын сангаас
反应器的工作原理与空气提升液体循环反应器的工 借鉴这一理论， 笔者曾提出了在简 作原理十分相似， 化条件下 IC 反应器的升流管提升液体升流速度 u lr
3 ］ （ m / s） 的表达式［2， ： u lr =