摘要：QIC厌氧反应是污水处理中比较常见的工艺，用这一工艺净化污水的过程中，可产生大量的沼气资源。解决污染的同时又能产生沼气资源，为环境保护与社会经济效益带来巨大的促进作用。
关键词：QIC厌氧反应；污水净化；沼气生产；沼气净化；沼气偖存；沼气安全
引言
依据我国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要第十：关于加快改善生态环境的要求，加大生态环境保护力度，提高资源利用率，协同推进人民富裕、国家富强，中国美丽的早日实现，探索废水治理和资源再利用是我们的共同责任。
我国农村生产和沼气利用始于上世纪70～80年代。当地农户把有机原材料和人、畜排放的粪便进行拌和并堆置于事先挖好的土窖内，让其自然发酵产生沼气，并将沼气进行集中存储，接入管道用于烧锅做饭、加热等[1]。但通过原始自然发酵产生的沼气，具有产气不稳定、气量小，气体含大量硫化物容易对人体造成危害，沼渣沼液没有加工利用，直接排放对周边环境造成二次污染等缺点[2]。蚌埠市清泉环保公司针对农村目前有机物污染及沼气资源的回收利用困难的问题开展了深入研究，经过十几年的工程实践经验，自主研发生产QIC高效厌氧反应装置及配套产品。
1 QIC厌氧反应技术装置原理
QIC厌氧反应技术装置是在IC（internal circulation）内循环厌氧反应器的基础之上开发研制的一种新型厌氧反应装置。该装置是目前世界上先进的厌氧处理技术装置。其工艺原理是在污泥泵的作用下将预处理废水经过分水器和布水器均匀地推送入QIC厌氧反应装置内，在装置内废水按同一方向自动旋转搅动，与厌氧罐内部的生物菌颗粒污泥充分的接触与混合。在第一反应室内污泥具有更高的活性，在进水流速的作用下，厌氧菌充分地消减污水内有机物质，在分解的过程中产生大量的沼气。利用气体上升原理，在一级三相分离器和其顶部的沼气提升管的作用下，沼气与部分废水上升到气液分离器内，在旋流的作用下，沼气上升从排气管口排出；废液下沉从回流管回流至反应器的底部，稀释后续的废水，完成了第一步的内循环反应。
经过第一反应室的生物反应，使得微生物菌消减了污水中大量的COD，剩余的未消耗部分随着水流的上升进入到第二反应室，在二级三相分离器和其顶部的沼气提升管的作用下，产生的沼气和部分废液再次进入气液分离器内，沼气通过上升原理从上部排气管排出；废液下沉通过回流管回流到反应器底部。第二反应室由于沼气量较小，且没有回流水的扰动，为固体颗粒物停留提供了最佳条件，此时处理后的上清液通过溢流堰内设置的溢流孔向外部排出，从而完成了QIC厌氧处理技术整个工艺流程。QIC高效厌氧反应装置具有由以下优点：
处理效率高，去除率污染物可达65～80%；生化反应时间短，处理效率高；
利用内外双循环技术，传质效果好，抗冲击负荷强；沼气提升实现内循环，不必外加动力，运行成本低；具有很高的容积负荷率；COD负荷高，沼气产量大；
具有加热循环系统，适应低温和雨雪条件下工作；多级运行，出水水质稳定。
2、沼气干燥净化技术
通过QIC厌氧反应装置提升管排出的沼气进入水封装置，将沼气在水封装置内进行洗涤，将沼气内携带得杂质进行过滤，经洗涤后的沼气，含有一定的水分，再进入气水分离装置，将沼气进行干燥化处理。干化后的沼气进入再脱硫塔，进行硫化物脱除，最后存入沼气存储装置内。
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3、沼气脱硫技术
在脱硫塔内利用沼气专用脱硫剂对沼气进行脱硫。氧化铁干式脱硫剂是沼气脱硫最常用的试剂。它能有效去除沼气中含有的硫化氧气体，硫化氧是有毒有害气体，通过脱硫剂的吸收过滤即可却除，经过脱硫后的沼气使用安全、不会对环境造成任何污染。
脱硫剂根据使用频率需要定期更换，使用期限一般为6个月左右。脱硫剂更换的方法：首先将脱硫塔进出气阀门关闭。在无明火的安全环境中，把上部进料口法兰闷板打开，排出剩余气体后再把下方出料口的法兰闷板打开，清理出已用的脱硫剂，并对罐内进行冲洗，清除杂物带擦拭干净后投入新的脱硫剂，再将上下法兰闷板装好。开启进出气阀门，用皂液检查法兰闷板密封处是否密封严实。确认无任何漏气的情况下方可开启安全阀。
为了降低脱硫净化沼气的成本，可将使用后的脱硫剂经处理后再次利用[3]。更换下来的脱硫剂先过筛网，去除粉末，把颗粒剂放在阴凉、通风、干燥处，自然风干2～4天，待脱硫剂的颜色变成褐色时，用塑料袋将其包装密封，放置在干燥阴凉处。待下次更换脱硫剂时即可使用。但脱硫剂只能循环使用2次，而且使用时间不能超过3个月。
4、沼气的存储技术
经过干燥净化机脱硫后的沼气可以储存起来。为便于沼气的安全存储，公司特研制了新型储气装置——气动双模储气柜。该装置可分为双桶悬浮式和双膜气袋式两种。储气柜可根据气量大小自动上升与下降，在气量存储较多的情况下，通过沼气的顶起力，沼气柜上去盖体可自动滑动上升，从而减轻了罐体的负荷，在储柜和用气设备之间还设置了阻火装备，防止火苗引入沼气柜，真正实现安全存储与使用的目的。
沼气的生产、存储和使用安全也是大家重视的。沼气中的甲烷，一氧化碳等是可燃气体，如管理不善，使用不当，就会造成爆炸，中毒等伤亡事故。所以沼气的生产，管理和使用必须掌握其安全常识，严格执行安全操作规程，保障生命财产安全。
5、沼气安全生产、存储及使用规范
沼气设备的管理人员必须经安全知识培训合格后方可持证上岗；
沼气生产前必须事先打通沼气输出通道，确保沼气生产设备的安全；
沼气系统正常使用之前必须经过无泄漏安全检测，检查系统有无漏气时，可用皂液对可能漏气点进行检查，严禁使用明火检查漏气点；
沼气系统维护人员工作时必须配带防毒口罩，工作现场必须备有消防灭火器材，严禁携带易燃易爆物品及手机进入工作场地。
参考文献：
[1]龚钢明，邵希豪，蔡宝国. IC厌氧反应器的内循环装置[J]. 中国沼气，2002 20（1）：23-25.
[2]钟启俊. 内循环（IC）厌氧反应器在废水处理中的应用[J]. 中国环保产业，2014（8）：22-24.
[3] 苑建伟，邱凌，刘娟娟，等. IC厌氧反应器在废水处理中的应用[C]// 中国沼气学会第七次全国代表大会暨沼气产业化发展研讨会. 2005
作者简介：
边培生（1956--），男，安徽蚌埠人，蚌埠市清泉环保有限责任公司技术中心主任，副研究员。
*通讯作者：侯灵灵（1983-），硕士，工程师。
基金项目：安徽省科技重大专项计划项目（15czz03133）农村沼气工程装备智能化技术创新示范及产品开发。
论文作者:边培生,杨勇,杨向阳,侯灵灵,韦开旺
论文发表刊物:《建筑模拟》2018年第3期
论文发表时间:2018/5/28
标签：沼气论文; 装置论文; 反应器论文; 脱硫剂论文; 废水论文; 技术论文; 蚌埠市论文; 《建筑模拟》2018年第3期论文;