厭氧反應器的工藝設計

1、水質指標

原廢水水質：

流量：Q=9000m3/d；COD=6000mg/l；SS=2000mg/l。

凱氏氮TKN=????? NH3-N=??????? PH=7;

SO42- =??????????????????

2、處理效果

水質衡算? 廢水經IC反應器處理后，COD=6000*（1-70%）=1800mg/l。

厭氧反應器產污泥量為2100kg/d。

二、IC反應器的設計計算

1、有效容積?? 計算厭氧反應器有效容積的常用參數是進水容積負荷率和水利停留時間；本設計采用容積負荷率法，按中溫消化（35~37°C）、污泥為顆粒污泥等情況進行計算。

=Q(C0-Ce)/Nv

式中?? V----反應器有效容積m3，

?????? Q---廢水的設計流量m3/d，

?????? Nv—容積負荷率kgCOD/m3.d，

?????? C0---進水COD濃度，kg/m3，

?????? Ce---出水的COD濃度，kg/m3.

本設計采用IC反應器處理高濃度造紙廢水，而IC反應器第一反應室和第二反應室由于內部流態及處理效率的不同而結構有較大差異。這里分別介紹一、二反應室的容積。IC反應器的第一反應室（相當于EGSB）去除總COD的80%左右，而第二反應室去除總COD的20%左右。

取第一反應室的容積負荷率Nv=25kgCOD/（m3.d），

? 第二反應室的容積負荷率Nv=8kgCOD/（m3.d）。

第一反應室有效容積?

V1=Q(C0-Ce)80%/Nv1=9000*（6-1.8）*80%/22=1347m3，

第二反應室有效容積?

V2=Q(C0-Ce)20%/Nv1=10000*（6-1.8）*20%/7=2727m3，

IC反應器的總有效容積：V=V1+V2=1527+1200=2727m3

取V=2800m3.

2、IC反應器的幾何尺寸

取IC反應器的高徑比為2.1（一般為2~4），??? V=AH=πD2H/4,

D=（4V/2.1π）1/3=（4╳2800/2.1╳3.14）1/3=11.93，取C=12m；

H=2.1╳12=25.2?????????????? ，??????????????? 取H=26m。

3、IC反應器總容積負荷率

Nv=Q(C0-Ce)/V=10000(6-1.8)/2800=15kgCOD/（m3.d），

IC反應器底面積A=πD2/4=3.14╳122/4=113m2???????????????????????????????????????????????? ，

第二反應室高度H2=1200/113=10.6m，取11m，H1=26-11=15m。

4、IC反應器的循環量?? 總停留時間T=V/Q=2800/420=6.7h，

第二反應室內液體升流速度 420/113=3.72m/h,(一般為2~10m)，

第一反應室內液體升流速度一般為10~20m/h，主要由厭氧反應產生的氣體推動的液流循環所帶動。

第一反應室產生的沼氣量為（每千克去除的COD轉化為0.35m3的沼氣）? Q沼氣=Q(C0-Ce)╳0.8╳0.35

=9000（6-1.8）╳0.8╳0.35=10584（m3/d）

???? 每立方米沼氣上升時攜帶1～2m3左右的廢水上升至反應器的頂部，頂部氣水分離后，廢水從中心管回流至反應器底部，與進水充分混合。由于產氣量為10584m/d，則回流廢水量為10584m3/d～21168m3/d，即441m3/d~882m3/h，加上IC反應器進水量375m3/h，則在第一反應室中總的上升水量達到了816m3～1257m3/h，上升流速可達8.0～12.4m3/h（IC反應器第一反應室的上升流速為10～20m3/h），可見IC反應器設計符合運行要求。

5、進水管徑?? 設進水流速為1.6m3/秒， D=0.057～0.04?? 取DN65變DN45管道

6、一級提升管???????????????????????????????????????????????????????????????

4根提升管流速為0.8～1.5m/S，管徑=0.200m，取提升管徑為DN200.

7、取回流管流速為0.5m/s

4根回流管徑=0.345m，取DN350。

8、沼氣收集管

沼氣產量V=0.4╳[10000╳(6-1.8)-1.42╳10000╳1.2]/0.7=14262m3/d，

水封罐高度取1.5米，直徑為1米，進氣管DN300一根，出氣管DN300一根，每個分離包出氣管均為DN200管道。