IC设计计算书

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。
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 BOD5 SS
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/s
2. 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＝
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，第二反应室去除总COD的20％。
第一反应室的有效容积
V1＝ ＝ ＝1684m3
第二反应室的有效容积
V1＝ ＝ ＝1228m3
IC反应器的总有效容积为V＝1684＋1228＝2912m3，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V’＝3000/2＝1500m3
（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＝ ＝
则D＝ ＝8.2m，取9m，
H＝2.5×9＝22.5m，取23m。
每个IC反应器总容积负荷率：
NV＝ ＝ ＝30.5[kgCOD/(m3•d)]
IC反应器的底面积A＝ ＝ ＝63.6m2，则
第二反应室高 H2＝ ＝ ＝9.65m，取9.5m
第一反应室的高度 H1＝H－H2＝23－10＝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＝ ＝ ＝16h
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。
第一反应室产生的沼气量为
Q沼气＝Q（C0－Ce）×0.8×0.35
＝3600/2×（24.074－3.611）×0.8×0.35＝10313×2＝20626m3/d
每立方米沼气上升时携带1～2m3左右的废水上升至反应器顶部，则回流废水量为10313～20620 m3/d，即430～859 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686～1115 m3/h，上流速度可达10.79～17.53m/h，可见IC反应器设计符合要求。