IC反应器设计

IC反应器设计参考loser

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N

V1

＝35kgCOD/(m3·d)，：第二

反应室的容积负荷N

V2

＝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

COD

cr BOD

5

SS

进水水质/

(mg/L)

12000 6000 890

去除率/ % 85 80 30

出水水质/

(mg/L)

（3）设计水量

Q＝3000m3/d＝125m3/h=0.035m3/s

2.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 e

N C

C

Q)

(

式中 V－反应器有效容积，m3；

Q －废水的设计流量，m 3/d ；本设计流量日变化系数取K d =1.2,Q=3600

m 3/d

N v －容积负荷率，kgCOD/（m 3·d ）；

C 0－进水CO

D 浓度，kg/m 3； mg/L =10-3kg/m 3，设计取24.074 kg/m 3

C e －出水CO

D 浓度，kg/m 3。 设计取3.611kg/m 3

本设计采用IC 反应器处理高浓度废水，而IC 反应器内部第一反应室和第二反应室由于内部流态及处理效率的不同，这里涉及一，二反应室的容积。据相关资料介绍，IC 反应器的第一反应室（相当于EGSB ）去除总COD 的80％左右，第二反应室去除总COD 的20％左右。

第一反应室的有效容积

V 1＝v

e N C C Q ％80)(0⨯- ＝d

m kgCOD m kg d m *⨯-⨯333/3580/)8.112(/3000％＝700m 3 第二反应室的有效容积

V 1＝v

e N C C Q ％20)(0⨯- ＝d

m kgCOD m kg d m *⨯-⨯333/1220/)8.112(/3000％＝510m 3 IC 反应器的总有效容积为V ＝700＋510＝1210m 3，这里取1250m 3

（2） IC 反应器几何尺寸 小型IC 反应器的高径比（H/D ）一般为4～

8，高度在15～20m,而大型IC 反应器高度在20～25m,因此高径比相

对较小，本设计的IC 反应器的高径比为2.5.H=2.5/D

V ＝A ×H ＝H D ⨯42

π＝45.23

D π 则D ＝3/1)5.24(π

V =3/13

)5.212504(πm ⨯＝8.2m ，取9m ，已知体积V 利用高径比推直径D ，再由D 反推IC 高度。（这部可以直接求得底面积）

H ＝2.5×9＝22.5m ，取23m 。

每个IC 反应器总容积负荷率：

N V ＝V C C Q e )(0-＝1250

)8.112(3000-⨯＝24.5[kgCOD/(m 3·d)] IC 反应器的底面积A ＝42

D π＝4914.32

⨯＝63.6m 2，则 第二反应室高 H 2＝A V 2＝6

.63510＝8m. 第一反应室的高度 H 1＝H －H 2＝23－8＝15m

（3） IC 反应器的循环量

进水在反应器中的总停留时间为t HRT ＝Q V ＝125

1250＝10h 设第二反应室内液体升流速度为4m/h （IC 反应器里第二反应室的上升

流速一般为2～10m/h ），则需要循环泵的循环量为256m 3/h 。(可能为V ×A=254.4m 3/h)

第一反应室内液体升流速度一般为10～20m/h ，主要由厌氧反应产生的

气流推动的液流循环所带动。

第一反应室产生的沼气量为

Q 沼气＝Q （C 0－C e ）×0.8×0.35

式中废水量Q=3000m 3/d, C 0和C e 分别为进出水COD 浓度，0.8为第一反

应室的效率，0.35为每千克去除的COD 转化为0.35m 3的沼气。则第一反应室沼气量为：

3000×（12－1.8）×0.8×0.35＝8568m 3/d

每立方米沼气上升时携带1～2m 3左右的废水上升至反应器顶部，顶部气水分离后，废水从中心管回流至反应器底部，与进水混合后。由于产气量为8568 m 3/d ，则回流废水量为8568～17136 m 3/d ，即357～714 m 3/h ，加上IC 反应器废水循环泵循环量256 m 3/h ，则在第一反应室中总的上升水量达到了613～970 m 3/h ，（V 流速=Q/A ）上流速度可达9.68～15.25m/h ，IC 反应器第一反应室上升

流速一般为10～20m/h ）,可见IC 反应器设计符合要求。

（4） IC 反应器第一反应室的气液固分离 不同于UASB 反应器顶部的三项分离系