IC厌氧反应器工作原理

IC厌氧反应器工作原理

随着国家对环保的日益重视，工厂在废水处理方面也进行了大量的资金投入，废水的厌氧处理技术以其运行成本低、节约能源、污泥易于处理等优点在废水处理中正发挥着越来越大的作用。厌氧设备有多种：例如，UASB厌氧反应器、ABR厌氧反应器、IC厌氧塔、厌氧滤罐等。

一个成功的厌氧反应器必须是：①具备良好的截留污泥的性能，以保证拥有足够的生物量；②生物污泥能够与进水基质充分混合接触，以保证微生物能够充分利用其活性降解水中的基质。同时，从厌氧底物降解途径和动力学两方面入手，分析提高和保持反应器内微生物活性的可能措施，并与反应器的设计相结合，全面提高反应器的性能。

厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应，其中的底物、各类中间产物、最终产物以及各种群的微生物之间相互作用，形成一个复杂的微生态系统，类似于宏观生态中的食物链关系，各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系或共营养关系。因此，反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。如何培养和保持相关类微生物的平衡生长已经成为新型反应器的设计思路。

IC厌氧反应器即“内循环厌氧反应器”，是由两个UASB反应器上下叠加串联构成，高度可达 16-25m，高径比一般为 4-8，由 5 个基本部分组成：混合区、颗粒污泥膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区。其内循环系统是 IC 工艺的核心结构，由一级三相分离器、沼气提升管、气液分离器和泥水下降管等结构组成。

经过调节 pH 和温度的生产废水首先进入反应器底部的混合区，并与来自泥水下降管的内循环泥水混合液充分混合后进入颗粒污泥膨胀床区进行 COD 生化降解，此处的 COD 容积负荷很高，大部分进水 COD 在此处被降解，产生大量沼气。沼气由一级三相分离器收集。由于沼气气泡形成过程中对液体做的膨胀功产生了气提的作用，使得沼气、污泥和水的混合物沿沼气提升管上升至反应器顶部的气液分离器，沼气在该处与泥水分离并被导出处理系统。

泥水混合物则沿泥水下降管进入反应器底部的混合区，并于进水充分混合后进入污泥膨胀床区，形成所谓内循环。根据不同的进水 COD 负荷和反应器的不同构造，内循环流量可达进水流量的 0.5-5 倍。经膨胀床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后，进入精处理区的颗粒污泥床区进行剩余 COD 降解与产沼气过程，提高和保证了出水水质。由于大部分 COD 已经被降解，所以精处理区的 COD 负荷较低，产气量也较小。该处产生的沼气由二级三相分离器收集，通过集气管进入气液分离器并被导出处理系统。经过精处理区处理后的废水经二级三相分离器作用后，上清液经出水区排走，颗粒污泥则返回精处理区污泥床。