[发明专利]IC反应器快速培养颗粒化污泥的试剂和方法

说明书

技术领域

本发明涉及废纸制浆造纸行业的废水处理，尤其涉及IC反应器快速培养颗粒化污泥的试剂和方法。 

背景技术

IC反应器是内循环高效厌氧反应器，其具有容积负荷高、节省投资和占地面积、抗冲击负荷能力强、抗低温能力强、缓冲pH值的能力、内部自动循环等优势，较多的应用于利用各类废纸作原料的造纸企业。 

IC反应器由5个基本部分组成：混合区、第一反应室、内循环系统、第二反应室和出水区，其中内循环系统是核心构造，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管组成。其工作原理为：废水通过布水系统进入反应器内，在混合区与上部返回的泥水混合液、底部颗粒污泥充分混合；在进水与循环水的共同推动下，废水和颗粒污泥混合物进入第一反应室，由于回流的影响，在此产生较大上升流速，此时污泥处于膨胀流化状态，废水和污泥之间产生强烈而有效的接触，有机物质在此尽可能多的被分解，同时产生大量的沼气；沼气被一级三相分离器收集进入沼气提升管，气体携带着泥水混合物快速上升，经气液分离器分离后排出，剩余的泥水混合物经泥水下降管向下流入混合区，由此形成内循环；经第一反应室处理后的废水除一部分参与内循环外，其余污水通过一级三相分离器进入第二反应室的污泥床进行剩余COD的降解过程，废水在此得到有效处理并避免污泥流失；经第一、二反应室处理的污水经溢流堰由出水管导出，进入后续处理工艺。 

IC反应器的运行稳定性和高效能很大程度上取决于能否培养出沉降性能好和产甲烷活性强的厌氧颗粒污泥。如果IC反应器内的污泥以松散的絮状体存在或生物活性较差，则易出现污泥流失，有机负荷低、处理效果差等问题。 

针对IC反应器运行中出现厌氧颗粒污泥破碎成絮体状、生物膜消失、产 甲烷菌被洗出、跑泥等问题，目前的解决办法是：向IC反应器中注入新的颗粒污泥，同时降低进水量，维持污泥量保证反应器的正常运行。但是，这样做法存在以下问题： 

①厌氧颗粒污泥价格较高，目前市价为1500元/吨，运行成本高； 

②不能从根本上解决问题，内部运行环境得不到改善，污泥解絮的问题仍然存在，需要不断补泥； 

③降低进水量，即降低废水的上升流速，影响系统的水力剪切力的形成，不利于厌氧颗粒污泥的形成，将造成更多的污泥流失。 

发明内容

本发明一方面提供一种IC反应器中培养颗粒化污泥的试剂以及该试剂在IC反应器中培养颗粒化污泥的应用。另一方面，本发明还提供一种在IC反应器中培养颗粒化污泥的方法，优选的，本发明提供了一种运行成本低、根本上解决厌氧颗粒污泥絮状化或者不影响系统的水力剪切力的IC反应器快速培养颗粒化污泥的方法。 

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决： 

IC反应器快速培养颗粒化污泥的方法，包括以下步骤： 

a.配制浆状膨润土和阳离子型聚丙烯酰胺水溶液：先根据IC反应器的容积确定膨润土干粉和阳离子型聚丙烯酰胺干粉的重量，每立方米容积需0.4-0.5kg膨润土干粉，每立方米容积需0.02kg阳离子型聚丙烯酰胺干粉；再将膨润土干粉加水配制为浓度为2%的浆状，将阳离子型聚丙烯酰胺干粉配制为浓度为0.1%的水溶液； 

b.在IC反应器进料泵进泥管的管道上，用高压螺杆泵，加入步骤a中配制的浆状膨润土和阳离子型聚丙烯酰胺水溶液； 

c.加完后，IC反应器停止进水0.5-1.0小时，使絮凝污泥沉淀； 

d.恢复进水，运行10天，使絮状污泥成型为颗粒污泥。 

膨润土的特征成份是蒙脱石，聚丙烯酰胺的酰胺基与蒙脱石可生成氢键， 起到吸附和架桥作用，从而使膨润土、污泥和细菌聚集成直径5-10mm的絮凝团，成为颗粒污泥生长核心。絮凝团丝状菌网络内菌体继续生长，使其成为密实的近似为球形的颗粒污泥。 

如IC反应器总容积是800m³，膨润土干粉总用量为0.4×800×2%=6.4kg，浆状膨润土320kg；阳离子型聚丙烯酰胺干粉总用量为0.02×800=16kg，阳离子型聚丙烯酰胺水溶液16000kg。按10小时将所有药剂加完计算，则每小时投加量为1523kg（约1500L/h）。 

作为优选，在步骤d中，恢复进水后，从IC反应器进泥口处投加按以下步骤配比的浆状活性炭：先根据IC反应器的设计污泥量确定活性炭干粉的重量，每立方米的设计污泥量需10kg活性炭干粉；再将活性炭干粉加水配制为浓度为1%的浆状。