Lò phản ứng kỵ khí MIC

NGUYÊN LÝ THIẾT BỊ PHẢN ỨNG KỴ KHÍ NỘI TUẦN HOÀN ĐA PHA:

Thiết bị phản ứng kỵ khí Mic có hệ thống xử lý kỵ khí đa pha nhiều giai đoạn nội tuần hoàn (Multi-Stage & Multiphase With Innercirculation Anaerobic System), hệ thống được tạo thành từ rất nhiều buồng phản ứng độc lập nối tiếp nhau, các buồng phản ứng đều là đơn nguyên phản ứng độc lập giúp hình thành kết cấu tách pha sinh học.

Mô hình dòng chảy thủy lực trong buồng phản ứng đơn nhất là dạng dòng chảy đầy đủ hỗn hợp, mà mô hình dòng thủy lực giữa các buồng phản ứng lại tiếp cận với dòng chảy dạng đẩy, giúp hệ thống có thể duy trì độ bậc thang nồng độ cơ chất nhất định, thể hiện đầy đủ ý tưởng quá trình phân cấp đa pha, đạt đến chức năng loại bỏ cao hơn và năng lực chống lại các tác động quá tải từ môi trường, tạo ra chất lượng nước đầu ra tốt hơn, đồng thời giúp thao tác điều hành hệ thống xử lý kỵ khí ổn định hơn.

Tính năng chủ yếu của hệ thống xử lý

(1) Thực hiện kiến trúc mô đun

Toàn bộ hệ thống lò phản ứng được hình thành bởi một loạt các buồng phản ứng độc lập, mỗi buồng là một đơn vị phản ứng riêng biệt. Một kiến trúc xử lý kỵ khí mô-đun được thực hiện, nó phản ánh đầy đủ sự mở rộng dễ dàng của sự kết hợp đàn hồi.

(2) Lưu lượng thủy lực tốt

Mô hình dòng chảy giữa các buồng phản ứng của hệ thống là mô hình dòng chảy đẩy, giúp duy trì độ bậc thang nồng độ chất nền ở mức nhất định để mỗi buồng phản ứng có thể nuôi cấy một quần thể vi sinh vật tương thích với môi trường và chất nền nước thải chảy vào buồng phản ứng, hình thành hệ thống xử lý kỵ khí đa pha, có lợi cho việc phát huy hoạt tính của quần thể vi sinh vật kỵ khí, nâng cao hiệu quả xử lý và tính vận hành ổn định của hệ thống. Mà bên trong của mỗi buồng phản ứng là mô hình dòng chảy hỗn hợp, giúp cho bùn sinh học có thể được trộn lẫn hoàn toàn và tiếp xúc với chất nền nước đầu vào, đảm bảo rằng các vi sinh vật kỵ khí có thể làm suy giảm hoàn toàn cơ chất trong nước thải.

(3) Chế độ dòng chảy hỗn hợp tốt

Trong buồng phản ứng đơn nhất gồm có 2 tầng phản ứng trên và dưới. Tại khu phản ứng tầng dưới lợi dụng công nghệ nội khí dâng tuần hoàn để thực hiện tiếp xúc và hòa trộn triệt để giữa chất nền và bùn sinh học giúp nâng cao tải lượng hữu cơ. Do có tải lượng hữu cơ cao và sản sinh lượng khí sinh học lớn giúp hình thành lưu lượng tuần hoàn có cường độ mạnh (là số bội của lưu lượng nước đầu vào) khiến cho trạng thái giãn nở tại khu buồng phản ứng đạt đến mục đích hòa trộn hoàn toàn khí dâng tuần hoàn, giúp tăng cường hiệu quả chuyển khối của phản ứng hóa sinh.

(4) Phân tách pha vi sinh tốt

Là hệ thống phản ứng sinh học kỵ khí đa pha, các pha sinh học buồng phản ứng thay đổi theo môi trường và cơ chất. Quy luật biến đổi sẽ được điều tiết dựa theo mức độ thoái hóa của chất nền. Các buồng phản ứng phân ly các cấp trong hệ thống có thể nuôi dưỡng ra các quần thể vi sinh kỵ khí thích hợp để thích ứng với các nhân tố môi trường và thành phần chất nền tương ứng, đảm bảo rằng các vi sinh vật trong mỗi buồng phản ứng có môi trường trao đổi chất và hoạt động trao đổi chất tốt nhất, từ đó đạt được hiệu quả xử lý và chất lượng nước đầu ra tốt nhất.

(5) Khả năng giữ bùn tuyệt vời

Trong buồng phản ứng độc lập, thiết bị phân tách ba pha ở khu phản ứng trên và dưới cho phép bùn sinh học được giữ lại một cách hiệu quả. Máy phân tách ba pha khu phản ứng cấp I tầng dưới giúp phân tách lượng lớn khí sinh học và nước, tạo cho tầng trên có môi trường lắng bùn hạt tốt; vì thế máy phân tách ba pha đặt tại khu phản ứng cấp II tại tầng trên không bị ảnh hưởng bởi sự dâng lên của khí sinh học, có thể phân tách bùn hạt và nước một cách hiệu quả nhất và đạt đến hiệu quả lưu giữ bùn tốt nhất, giải quyết được vấn đề bùn hạt bị rửa trôi khỏi hệ thống dưới tải lượng bùn lớn.

(6)Tải lượng hữu cơ lớn

Lưu thông tuần hoàn nội bộ giúp làm tăng tốc độ dòng chảy của khu phản ứng tầng dưới, tăng cường hiệu quả chuyển khối của chất nền và bùn hạt sinh học. Tải lượng hữu cơ cơ của thiết bị phản ứng này cao hơn nhiều so với thiết bị phản ứng kỵ khí UASB, gấp 2~4 lần so với hệ thống UASB.

(7) Khối lượng lò phản ứng nhỏ

Hệ thống có tỷ lệ bioburden cao và khi xử lý cùng loại nước thải, tải thể tích của nó gấp bốn lần so với UASB thông thường và không gian cần thiết giảm đáng kể. Thể tích cần thiết là 1/4 đến 1/3 UASB.

(8) Thu gom độc lập sản xuất khí trong mỗi buồng phản ứng

Phản ứng sinh hóa của buồng phản ứng ở đầu trước của hệ thống chủ yếu là sản xuất axit và sản xuất khí của nó chứa tương đối nhiều hơn Điểm H2 và CO2, bộ sưu tập độc lập có thể làm giảm các buồng phản ứng khác Áp suất riêng phần của H2 và CO2 ngăn chặn quá trình axit hóa và ảnh hưởng của áp suất riêng phần hydro đến quá trình phản ứng sinh hóa kỵ khí.

(9) Khả năng chịu lực tác động mạnh

Sự lưu thông tuần hoàn bên trong giúp nâng cao tốc độ dòng chảy dâng lên trong khu phản ứng tầng dưới, tăng thêm lực cắt thủy lực để có được hiệu quả chuyển khối vượt trội, nước tuần hoàn sẽ làm loãng nước đầu vào. Cơ chế này giúp hình thành thiết bị phản ứng có đầy đủ chức năng chống sốc tải trọng và điều chỉnh axit-bazơ

So sánh hiệu suất giữa MIC và UASB

Các so sánh sau đây dựa trên so sánh chất lượng nước của IC-SMPA và UASB trong ba buồng phản ứng.

MIC 厭氧反應器 UASB 厭氧反應
構造複雜度 構造簡單 進水設備複雜
架構特性 具有內循環,液體上升流速高,污泥床處於膨脹狀態,不易產生溝流和死角 易產生溝流和死角
容積負荷 (常溫) 為UASB的2∼4倍 --
生物相分離
所需容積 1/4 ∼1/3 1
抗衝擊負荷能力
水力流態 優異(推流式+充份混流式) 一般(混流式)
處理穩定性 +++ +
處理後水質 ++ +
性價比 +++(初設費較低) +