IC反应器的计算(共5页)

1、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3550kgCOD/(m3d)。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NV135kgCOD/(m3d)，：第二反应室的容积负荷NV212kgCOD/(m3d)；污泥产率0.03kgMLSS/kgCOD；产气率0.35m3/kgCOD（2） 设计

2、水质设 计 参 数CODcrBOD5SS进水水质/ (mg/L)24074125131890去除率/ %859030出水水质/ (mg/L)361112511323（3） 设计水量Q3000m3/d125m3/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（3537）、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。V 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/（m3d）；C0进水COD浓度，kg/m3；Ce出水COD浓度，kg/m3。IC反应器的第一反应室去除总COD的80左右，第二反应

3、室去除总COD的20。第一反应室的有效容积V11684m3第二反应室的有效容积V11228m3IC反应器的总有效容积为V168412282912m3，这里取3000m3本设计设置两个相同的IC反应器，则每个反应器容积为V3000/21500m3（2） IC反应器几何尺寸本设计的IC反应器的高径比为2.5VAH则D8.2m，取9m，H2.5922.5m，取23m。每个IC反应器总容积负荷率：NV30.5kgCOD/(m3d)IC反应器的底面积A63.6m2，则第二反应室高 H29.65m，取9.5m第一反应室的高度 H1HH2231013.5m（3） IC反应器的循环量进水在反应器中的总停留时间

4、为tHRT16h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256m3/h。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（C0Ce）0.80.353600/2（24.0743.611）0.80.3510313220626m3/d 每立方米沼气上升时携带12m3左右的废水上升至反应器顶部，则回流废水量为1031320620 m3/d，即430859 m3/h，加上IC反应器废水循环泵循环量256 m3/h，则在第一反应室中总的上升水量达到了6861115 m3/h，上流速度可达10.7917.53m/

5、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，其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。根据Stokes公式：vs3.83cm/s138.2m/h 0.0071g/（cms）；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）。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BB间的总面积S为： S12.8m2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1800m

6、m，则每个IC器反应器内可安装5个三相分离器单元。设两上挡板间的间距b1450mm，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（h1/tg50）b11800三相分离器上挡板高度：h1804.4mm 设两相邻下挡板间的间距b2200mm；上下挡板间回流缝b3150mm，板间缝隙液流速度为30m/h；气封与下挡板间的距离b4100mm；两下挡板间距离（CC）b5400mm，板间液流速度大于25m/h，则 b2b52（）1800三相分离器下挡板高度：h2715mm 反应器顶部气液分离器的设计IC顶部气液分离器的目的是分离气和固液，由于采用切线流状态，上部分离器中气和

7、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500mm。3. 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25m2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Si2.65m2。 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24m2。单点配

8、水面积Si2.65m2时，配水半径r0.92m。取进水总管中流速为1.6m/s，则进水总管管径为：D20.128m128mm配水口8个，配水口出水流速选为2.5m/s，则配水管管径d36mm4. 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0.145m5. 排泥系统设计取X0.05kgVSS/kgCOD，根据VSS/SS0.8，则X0.05/0.80.06kgSS/kgCOD产泥量为：XXQSr 240740.850.06360010-34420kgMLSS/d每日产泥量4420kgMLSS/d，污泥含水率P为98，因含水率95，去1000kg/m3，则每个IC反应器日产泥量为Qs110.5m3/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：G100V120V21001684301228205 240kgSS因此，IC反应器的污泥龄为205 240/442046d在离