IC反应器设计

1、6.5IC 反应器1 .设计说明IC 反应器，即内循环厌氧反应器，相似由 2 层 UASBE 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 3550kgCOD/(m-d)。与 UASES 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 UASES 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/i=35kgCOD/(md)第二反应室的容积负荷 12kgCOD/(riVd);污泥产率 0.03kgMLSS/kgCOD 产气率 0.35m3

2、/kgCOD(2)设计水质设计参数CODBODSS进水水质/(mg/L)24074125131890去除率/%859030出水水质/(mg/L)361112511323(3)设计水量O3000m3/d=125mVh=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(3537C)、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。Q(C0-Ce)V=Nv式中 V反应器有效容积，m3;Q废水的设计流量，m/d;N，一容积负荷率，kgCOD/(m3d);G进水 CODS 度，kg/m3；Ce出水 CODS 度,kg/m3。IC 反应器的第一反应室去

3、除总 COD 勺 80%左右，第二反应室去除总 COD 的20%。第一反应室的有效容积、/Q(Co-Ce)80%3600(24.074-3.611)803Vi=1684mNv35第二反应室的有效容积7Q(CO-Ce)20%3600(24.074-3.611)20%30amVI=1228mNv35IC 反应器的总有效容积为 V=1684+1228=2912m,这里取 3000m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(2)IC 反应器几何尺寸本设计的 IC 反应器的高径比为 2.523-：D2H25廿7=AHh-D-H=D44则D=(7-)1/3=8.

4、2m,取 9m2.5二H=2.5X9=22.5m,取 23m每个 IC 反应器总容积负荷率：包工=典 0”上=30.5kgCOD/(m3d)V21250、，、一二D231492oIC 反应器的底面积 A=上=9=63.6m2,则44第二反应室高 H2=V2=1228/2=9.65m,取 9.5mA63.6第一反应室的高度 H1=H凡=2310=13.5m(3)IC 反应器的循环量进水在反应器中的总停留时间为 tHRT=上=侬-=16hQ150/2256riVh。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(GG)X0.8X0.35=3600/2X(24.0743.611)X0

5、.8X0.35=10313X2=20626ni/d每立方米沼气上升时携带 12m 左右的废水上升至反应器顶部，则回流废水量为 1031320620m3/d,即 430859m3/h,加上 IC 反应器废水循环泵循环量 256吊/h,则在第一反应室中总的上升水量达到了 6861115n3/h,上流速度可达 10.7917.53m/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几何尺寸沉淀区设计三相分离器沉淀区固液分离是靠重力沉淀达到的，具设计的方法与普通二沉池设计相似，主要考虑沉淀面积和水深两相因素。(1.05-1)9810.12=3.83cm/s=138.2m/h

6、0.0071180=0.0071g/(cm-s);颗粒污泥密度取 1.05g/cm3第一反应室三相分离器设计示意图(见附图 6-5)o 三相分离器单元结构设计图(见附图 6-6)。计算 BB 间的负荷可以确定相邻两上挡板间的距离。BB 间水流上升速度一般小于 20m/h,则 B-B 间的总面积 S 为：S=Q=至=12 而2020式中 Q 为 IC 反应器循环泵的流量。设一个三相分离器单元宽为 1800mm 则每个 IC 器反应器内可安装 5 个设第二反应室内液体升流速度为4m/h,则需要循环泵的循环量为第一反应室内液体升流速度一般为1020m/h,主要由厌氧反应产生的根据 Stokes 公式

7、：vs=(：s-*)gdp18三相分离器单元。设两上挡板间的间距 bi=450mm 三相分离器沉淀区斜壁倾斜度选 50,上挡板三角形与集气罩顶相距 300mm 则2(hi/tg500)+bi=1800三相分离器上挡板高度：hi=804.4mm设两相邻下挡板间的间距 b2=200mm 上下挡板间回流缝 b3=150mm 板间缝隙液流速度为 30m/h；气封与下挡板间的距离 b4=100mm 两下挡板间距、.一、离(CC)b5=400mm 板间放流速度大于 25m/h,则b2+b5+2(h2)=1800tg50三相分离器下挡板高度：h2=715mm反应器顶部气液分离器的设计IC 顶部气液分离器的目

8、的是分离气和固液， 由于采用切线流状态， 上部分离器中气和固液分离较容易，这里设计直径为 3m 的气液分离器，筒体高 2m 下锥底角度 65,上顶高 500mm3.IC 反应器进水配水系统的设计布水方式采用切线进水的布水方式，布水器具有开闭功能，即泵循环时开口出水，停止运行时自动封闭。本工程拟每 25m 设置一布水点，出口水流速度25m/s。拟设 24 个布水点，每个负荷面积为 S=63.6=2.65m2。24配水系统形式本工程采用无堵塞式进水分配系统(见附图 6-7)。为了配水均匀一般采用对称布置，各支管出水口向着池底，出水口池底约 20cm,位于服务面积的中心点。管口对准池底反射锥体，使射

9、流向四周均匀散布于池底，出水口支管直径约 20mm 每个出水口的服务面积为 24M。单点配水面积 S=2.65m2时，配水半径 r=0.92m。取进水总管中流速为 1.6m/s,则进水总管管径为：_,150/2D=2/=2Xv3600=0.128m=128mmv二1.63.14配水口 8 个，配水口出水流速选为 2.5m/s,则配水管管径150/2150/2d=2J 逅=21 一病=36mmn 二.83.142.54 .出水系统设计出水渠宽取 0.3m,工程设计 4 条出水渠。设出水渠渠口附近流速为0.2m/s,则出水渠水深=F量=150/3600=0.145m流速黑渠宽4X0.3X0.25

10、.排泥系统设计取 X=0.05kgVSS/kgCOD,根据 VSS/SS=0.8，则 X=0.05/0.8=0.06kgSS/kgCOD产泥量为：X=XQS=24074X0.85X0.06乂3600X10-3=4420kgMLSS/d每日产泥量 4420kgMLSS/d 污泥含水率 P 为 98%,因含水率95%,去 Ps=-X4420/2Q=：s(1-P)1000(1-98%)110.5m3/d。这里假设第一反应室污泥浓度为 100gSS/L,第二反应室为 20gSS/L,则 IC反应器中污泥总量为：G=100V+20V=100X1684+30X1228=205240kgSS因此，IC 反应器的污泥龄为 205240/4420=46d在离两级三相分离器下三角以