ic厌氧反应器的工艺及设备计算实例_secret

IC反应器设计计算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。

主要设计参数如下：（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）设计水量本期设计水量按Q＝3000m3/d＝125m3/h=0.035m3/s计算。

2、反应器主要尺寸确定图一 IC 反应器构造示意图（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 ＝ve N C C Q )(0式中 V －反应器有效容积，m 3；Q －废水的设计流量，m 3/d ； N v －容积负荷率，kgCOD/（m 3·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回流管气封 反应室集气罩沼气提升管 沉淀区气封 反应室集气罩出水渠 气液分离器进水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⨯-＝1220)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 。

详细介绍IC厌氧反应器工作过程IC厌氧反应器（Internal Circulation Anaerobic Reactor）是一种高效的用于处理有机废水的生物反应器，采用内循环方式进行运作。

其工作过程如下。

首先，将有机废水引入IC厌氧反应器的上部。

有机废水中含有生物可降解的有机物质，这些有机物质经过处理可以被微生物利用并转化成沼气和污泥。

当有机废水进入IC厌氧反应器后，通过控制进水流量，在反应器内形成水滴状的液面，以便与微生物进行更好的接触。

同时，通过设置搅拌装置，保持反应器内混合均匀，避免产生死区和沉积。

在IC厌氧反应器内，有机废水中的有机物质被厌氧微生物分解为沼气和污泥。

厌氧微生物主要包括产甲烷菌、消化杆菌等。

它们使用有机物质作为电子供体，通过一系列复杂的代谢途径将有机物质转化为甲烷气体，并释放出能量。

这个过程可以分为两个阶段进行。

在第一阶段，有机废水中的易降解有机物质被快速分解并转化为挥发性脂肪酸（VFA）。

这一步骤是在低氧和低pH条件下进行的。

在第二阶段，挥发性脂肪酸被产甲烷菌进一步降解成甲烷气体和二氧化碳。

为了保持反应器内微生物的活性，需要提供适宜的环境条件。

比如，反应器内的温度需要控制在适宜的范围内，通常是35-40摄氏度。

此外，pH值也需要调节在4.5-7.5之间。

这些条件有助于维持微生物群落的平衡，提高有机物质的降解效率。

在反应器内，通过设置循环泵，将底部的污泥循环回反应器的上层。

这种内循环的方式，可以防止污泥的沉积和堆积，提高污泥与废水的接触效率，增强有机物的降解。

同时，通过循环回流，可以保持反应器内的混合均匀性，避免产生死区。

最后，处理后的废水从反应器的上部流出，并经过简单的处理，即可达到排放标准。

而产生的沼气则可以收集利用，并作为能源供应。

总之，IC厌氧反应器是一种高效的生物反应器，通过内循环方式实现废水有机物质的降解和资源化利用。

通过合理的控制环境条件和循环回流，可以提高降解效率，减少能源消耗，同时实现废水处理和能源回收的双重目的。

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＝ve 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＝ve 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 。

IC厌氧反应器设计计算IC 厌氧反应器作为一种高效的厌氧处理技术，在废水处理领域得到了广泛的应用。

其独特的结构和运行原理，使其能够在处理高浓度有机废水时展现出出色的性能。

下面我们就来详细探讨一下 IC 厌氧反应器的设计计算。

一、设计基础数据在进行 IC 厌氧反应器的设计计算之前，首先需要明确一些基础数据，包括废水的水质水量、进水有机物浓度、温度、pH 值等。

这些数据将直接影响反应器的尺寸、容积和运行参数的确定。

例如，废水的流量决定了反应器的处理能力，进水有机物浓度则关系到反应器内微生物的负荷以及产气率。

一般来说，IC 厌氧反应器适用于处理高浓度有机废水，有机物浓度通常在数千毫克每升以上。

温度对厌氧反应的速率和微生物的活性有着重要影响，通常在 30 38℃之间较为适宜。

pH 值也需要控制在一定范围内，一般为 65 80 ，以保证微生物的正常生长和代谢。

二、IC 厌氧反应器的结构IC 厌氧反应器主要由两个反应区组成，即下部的第一反应区（也称流化床反应区）和上部的第二反应区（也称固液分离区）。

第一反应区是一个高负荷的反应区域，废水和颗粒污泥在此充分混合，有机物被快速降解。

这一区域通常具有较大的上升流速，以保证良好的传质效果。

第二反应区则主要用于泥水分离，使处理后的废水和污泥得以分离。

其结构相对较为简单，通常采用沉淀或过滤的方式实现泥水分离。

此外，IC 厌氧反应器还包括进水系统、出水系统、沼气收集系统和排泥系统等附属设施。

三、设计计算步骤1、确定反应器的容积负荷容积负荷是指单位容积反应器每天所能承受的有机物量，通常以千克 COD/（立方米·天）表示。

容积负荷的取值需要根据废水的水质、温度和处理要求等因素综合确定。

一般来说，对于高浓度有机废水，容积负荷可以取 10 20 千克 COD/（立方米·天）。

2、计算反应器的有效容积根据进水流量和容积负荷，可以计算出反应器的有效容积：有效容积＝进水流量 ×进水有机物浓度 ÷容积负荷例如，假设进水流量为 100 立方米/天，进水有机物浓度为 10000 毫克/升（即 10 千克/立方米），容积负荷取 15 千克 COD/（立方米·天），则有效容积为：100 × 10 ÷ 15 ≈ 667（立方米）3、确定反应器的尺寸根据有效容积和反应器的高径比（一般为 2 5），可以确定反应器的直径和高度。

IC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。

下为某工程的设计实例：供参考（编者注）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（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；N v －容积负荷率，kgCOD/（m 3·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＝ve 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＝ve 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2.5V＝AH＝42H D π＝45.23D π则D＝3/1)5.24(πV ＝8.2m，取9m， H＝2.5×9＝22.5m，取23m。

一、厌氧反应器的工艺设计1、水质指标原废水水质：流量：Q=9000m3/d；COD=6000mg/l；SS=2000mg/l。

凯氏氮TKN= NH3-N= PH=7;SO42- =2、处理效果水质衡算废水经IC反应器处理后，COD=6000*（1-70%）=1800mg/l。

厌氧反应器产污泥量为2100kg/d。

二、IC反应器的设计计算1、有效容积计算厌氧反应器有效容积的常用参数是进水容积负荷率和水利停留时间；本设计采用容积负荷率法，按中温消化（35~37°C）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。

=Q(C0-Ce)/Nv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，C0---进水COD浓度，kg/m3，Ce---出水的COD浓度，kg/m3.本设计采用IC反应器处理高浓度造纸废水，而IC反应器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而结构有较大差异。

这里分别介绍一、二反应室的容积。

IC反应器的第一反应室（相当于EGSB）去除总COD的80%左右，而第二反应室去除总COD的20%左右。

取第一反应室的容积负荷率Nv=25kgCOD/（m3.d），第二反应室的容积负荷率Nv=8kgCOD/（m3.d）。

第一反应室有效容积V1=Q(C0-Ce)80%/Nv1=9000*（6-1.8）*80%/22=1347m3，第二反应室有效容积V2=Q(C0-Ce)20%/Nv1=10000*（6-1.8）*20%/7=2727m3，IC反应器的总有效容积：V=V1+V2=1527+1200=2727m3取V=2800m3.2、IC反应器的几何尺寸取IC反应器的高径比为2.1（一般为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。

IC 内循环厌氧反应器1.设计参数（1） 设计水质设 计 参 数COD crBOD 5 SS 进水水质/ (mg/L) 15000 9000 100 去除率/ %90/ / 出水水质/ (mg/L) 1500//（2） 设计水量 Q ＝18000m 3/d ＝750m 3/h （3） IC 数量 n ＝3台，Q ’=2503/h 2. 反应器所需容积及主要尺寸（1） IC 反应器几何尺寸D ＝12.5mH ＝28m ，有效水深h ＝27.7m 本设计的IC 反应器的高径比：H/D=28/12.5=2.24 IC 反应器的底面积：A ＝42D π＝45.1214.32⨯＝122.66m 2，则每个IC 反应器有效容积：V=42D π×H ＝3398m 3每个IC 反应器总容积负荷率：N V ＝VC C Q e )(0-＝33983)5.115(18000⨯-⨯＝23.84[kgCOD/(m 3·d)]（2） IC 反应器的循环量由于工艺设计要求，当IC 进水COD 浓度大于5000mg/L 时，必须进行稀释后在进入IC反应器。

目前，流量Q’=250m3/h，循环罐出水COD=14500mg/L，，假设进入IC厌氧反应器的COD1=5000mg/L；IC反应器出水COD2＝1500mg/L，回流水量为Q回，因此：Q’×COD+Q回×COD2= （Q’+ Q回）×COD1Q回= Q’（COD-COD1）/（COD1-COD2）=250×（14500-5000）/（5000－1500）=678.57m3/h进入IC反应器的总流量：Q总= Q’＋ Q回=250＋678.57=928.57m3/h此项目选择的IC供料泵流量Q进=982m3/h（3）反应器内流速第二反应室内（精处理区）液体升流速度：V 1=Q进/A=982/122.66=8m/h第一反应室内（膨胀床区）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。