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1、引言

IC厭氧反應(yīng)器是荷蘭帕克公司在第二代上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的第三代高效厭氧反應(yīng)器，其構(gòu)造上顯著特點為設(shè)有兩層三相分離器。近年來，由于IC厭氧反應(yīng)器具有容積負(fù)荷高、占地面積小、能耗低、出水穩(wěn)定等優(yōu)點，受到廣泛關(guān)注及研究。本文以IC厭氧反應(yīng)器在某酸奶企業(yè)中的實際運用為例，詳細(xì)介紹了該工程的相關(guān)設(shè)計、運行參數(shù)，為今后類似行業(yè)廢水處理提供參考。

2、項目概況

2.1 項目背景

本項目廢水來源為某酸奶企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水。企業(yè)現(xiàn)有廢水處理站一座，設(shè)計處理能力1650t/d，但由于現(xiàn)有AFB厭氧池處理效果不理想，且內(nèi)部管道堵塞及設(shè)備老化，系統(tǒng)一直無法滿負(fù)荷運行。同時企業(yè)出于安全及其它因素考慮，不允許對現(xiàn)有AFB厭氧池進(jìn)行維修改造，進(jìn)而擬新增一座IC厭氧罐來彌補現(xiàn)有AFB厭氧池處理能力缺失部分，并對現(xiàn)有后道好氧池改造。

2.2 設(shè)計水量、水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)

本項目設(shè)計總規(guī)模1650t/d，其中厭氧段：現(xiàn)有AFB厭氧池處理450t/d，新增IC厭氧罐處理1200t/d，出水總排口水質(zhì)達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB8978-1996)中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)(原則上IC厭氧罐出水CODcr≤500mg/L)。具體情況及排放標(biāo)準(zhǔn)見表1。

3、廢水處理工藝

本項目廢水中的主要污染物為乳蛋白(如酪蛋白、乳清蛋白等)、乳脂肪、乳糖、酸、堿和無機(jī)鹽類等，其中大部分物質(zhì)都具有良好的生化性(B/C比值約為0.5)，適合進(jìn)行生物降解。

3.1 工藝流程

主要流程簡述：

(1)車間廢水通過重力自流進(jìn)入集水井后，正常情況下提升至調(diào)節(jié)池均質(zhì)處理；若發(fā)生車間生產(chǎn)性事故，產(chǎn)生高濃度廢水(CODcr＞5000mg/L)，則提升至事故池，之后再從事故池逐步泵入調(diào)節(jié)池(CODcr≤2500mg/L)。

(2)調(diào)節(jié)池廢水通過兩組提升泵分別提升至現(xiàn)有AFB厭氧池(450t/d)及新增IC厭氧罐(1200t/d)處理后出水均自流進(jìn)入好氧池(多功能池在好氧池維修改造時使用)。

(3)好氧池出水自流進(jìn)入二沉池進(jìn)行泥水分離，上清液自流進(jìn)入中間水池后，通過提升泵提升至除磷單元進(jìn)行化學(xué)除磷，最后經(jīng)纖維轉(zhuǎn)盤濾池過濾后達(dá)標(biāo)排放。

3.2 主要設(shè)計參數(shù)

各功能構(gòu)筑物主要設(shè)計參數(shù)如下：

(1)集水池、事故池、調(diào)節(jié)池：現(xiàn)有，鋼砼結(jié)構(gòu)，其中事故池V=344m3；調(diào)節(jié)池HRT=10.47h，配套提升泵利舊2臺，新增2臺，Q=65.0m3/h，H=30m，N=11kw；

(2)AFB厭氧池：現(xiàn)有，鋼砼結(jié)構(gòu)，16.0×8.0×8.0m，HRT=51.2h，容積負(fù)荷1.20kgCOD/m3?d，配套利舊排泥系統(tǒng)、沼氣收集系統(tǒng)各1套；

(3)IC厭氧罐：新增，1座，搪瓷拼裝，Φ8.40×20.4m，V=1129.98m3，有效水深19.9m，V有=1102.25m3，HRT=22.60h，容積負(fù)荷2.71kgCOD/m3?d，設(shè)計運行溫度35℃，罐體保溫采用憎水巖棉≥100mm，外層包0.5mm厚S304。IC厭氧罐配套設(shè)備：循環(huán)泵2臺，1用1備，Q=130m3/h，H=6m，N=3.7kw，配變頻器；三相分離器，2層套，PP，配S31603支架；汽水分離器，1套，DN1000，S304；排泥系統(tǒng)、布水系統(tǒng)、收水系統(tǒng)、取樣系統(tǒng)，各1套；電磁流量計、PH檢測儀、在線溫度計，各1套；

(4)好氧池：改造1座(分4格)，鋼砼結(jié)構(gòu)，16.0×12.0×5.0m，960m3，HRT=12.57h，改造更換Φ215盤式曝氣器及576m3組合填料；配套利舊羅茨鼓風(fēng)機(jī)3臺；

(5)多功能池：現(xiàn)有，鋼砼結(jié)構(gòu)，16.0×16.0×4.1m，HRT=13.41h，配套利舊曝氣系統(tǒng)1套；

(6)二沉池：現(xiàn)有，1座，鋼砼結(jié)構(gòu)，Ф10.0×5.0m，表面負(fù)荷：0.88m3/m2·h，配套利舊出水堰槽、刮泥機(jī)、排泥泵；

(7)中間水池、除磷單元、過濾單元：現(xiàn)有，鋼砼結(jié)構(gòu)，配套利舊除磷加藥裝置、纖維濾盤等。

4、運行調(diào)試及實際處理效果

4.1 運行調(diào)試

對于一個新建的IC反應(yīng)器來說，啟動過程首先是污泥接種，然后經(jīng)過一定時間的啟動調(diào)試使反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計負(fù)荷，實現(xiàn)對有機(jī)物的去除要求。本次污泥接種采用顆粒污泥與普通絮狀污泥相結(jié)合的方式，其中接種顆粒污泥150m3(含水率93%)，普通絮狀污泥500m3(折合到含水率98%)。初次啟動IC反應(yīng)器時，進(jìn)水COD濃度控制在1000~2500mg/L。由于本項目廢水易酸化，在IC反應(yīng)器啟動初期需密切關(guān)注pH，控制pH在厭氧最佳的6.7~7.4，溫度保持在34~36℃。日常通過觀測COD、VFA、pH值三項指標(biāo)分析反應(yīng)器內(nèi)環(huán)境狀態(tài)，控制反應(yīng)器內(nèi)COD在600~1000mg/L、VFA在300~600mg/L、出水pH值在6.5~8.5。

4.2 實際處理效果

IC反應(yīng)器啟動運行調(diào)試3周后，滿負(fù)荷運行1周COD去除效果見圖2，項目整體實際處理效果見表2。

5、結(jié)論

本項目采用IC厭氧反應(yīng)器處理酸奶行業(yè)廢水取得了良好的效果，其中CODcr去除率85%以上，采用搪瓷拼裝作為主體結(jié)構(gòu)，施工周期短；運行調(diào)試中采用顆粒污泥與普通絮狀污泥相結(jié)合的方式可大大縮短調(diào)試時間，以迅速達(dá)產(chǎn)。綜上，采用IC厭氧反應(yīng)器處理酸奶行業(yè)廢水值得推廣，該項目的成功運行對今后類似工程具有一定的參考意義。