IC厭氧反應器工作原理

隨著國家對環保的日益重視，工廠在廢水處理方面也進行了大量的資金投入，廢水的厭氧處理技術以其運行成本低、節約能源、污泥易于處理等優點在廢水處理中正發揮著越來越大的作用。厭氧設備有多種：例如，UASB厭氧反應器、ABR厭氧反應器、IC厭氧塔、厭氧濾罐等。

一個成功的厭氧反應器必須是：①具備良好的截留污泥的性能，以保證擁有足夠的生物量；②生物污泥能夠與進水基質充分混合接觸，以保證微生物能夠充分利用其活性降解水中的基質。同時，從厭氧底物降解途徑和動力學兩方面入手，分析提高和保持反應器內微生物活性的可能措施，并與反應器的設計相結合，全面提高反應器的性能。

厭氧過程實質是一系列復雜的生化反應，其中的底物、各類中間產物、最終產物以及各種群的微生物之間相互作用，形成一個復雜的微生態系統，類似于宏觀生態中的食物鏈關系，各類微生物間通過營養底物和代謝產物形成共生關系或共營養關系。因此，反應器作為提供微生物生長繁殖的微型生態系統，各類微生物的平穩生長、物質和能量流動的高效順暢是保持該系統持續穩定的必要條件。如何培養和保持相關類微生物的平衡生長已經成為新型反應器的設計思路。

IC厭氧反應器即“內循環厭氧反應器”，是由兩個UASB反應器上下疊加串聯構成，高度可達 16-25m，高徑比一般為 4-8，由 5 個基本部分組成：混合區、顆粒污泥膨脹床區、精處理區、內循環系統和出水區。其內循環系統是 IC 工藝的核心結構，由一級三相分離器、沼氣提升管、氣液分離器和泥水下降管等結構組成。

經過調節 pH 和溫度的生產廢水首先進入反應器底部的混合區，并與來自泥水下降管的內循環泥水混合液充分混合后進入顆粒污泥膨脹床區進行 COD 生化降解，此處的 COD 容積負荷很高，大部分進水 COD 在此處被降解，產生大量沼氣。沼氣由一級三相分離器收集。由于沼氣氣泡形成過程中對液體做的膨脹功產生了氣提的作用，使得沼氣、污泥和水的混合物沿沼氣提升管上升至反應器頂部的氣液分離器，沼氣在該處與泥水分離并被導出處理系統。

泥水混合物則沿泥水下降管進入反應器底部的混合區，并于進水充分混合后進入污泥膨脹床區，形成所謂內循環。根據不同的進水 COD 負荷和反應器的不同構造，內循環流量可達進水流量的 0.5-5 倍。經膨脹床處理后的廢水除一部分參與內循環外，其余污水通過一級三相分離器后，進入精處理區的顆粒污泥床區進行剩余 COD 降解與產沼氣過程，提高和保證了出水水質。由于大部分 COD 已經被降解，所以精處理區的 COD 負荷較低，產氣量也較小。該處產生的沼氣由二級三相分離器收集，通過集氣管進入氣液分離器并被導出處理系統。經過精處理區處理后的廢水經二級三相分離器作用后，上清液經出水區排走，顆粒污泥則返回精處理區污泥床。