概述厌氧处理已经成功地于各种高、中浓度的废水处理中。虽然中、高浓度的废水在相当程度上得到了解决，但是当污水中含有抑制性物质时，如含有硫酸盐的味精废水在处理上仍有一定的难度。在厌氧处理领域应用最为广泛的是UASB反应器，所以本文重点讨论UASB反应器的设计方法。但是，其与其它的厌氧处理工艺有一定的共同点，例如，流化床和UASB都有三相分离器。而UASB和厌氧滤床对于布水的要求是一致的，所以结果也可以作为其他反应器设计。包含厌氧处理单元的水处理过程一般包括预处理、厌氧处理(包括沼气的收集、处理和利用)、好氧后处理和污泥处理等部分，可以用图1所示的流程表示。二、UASB系统设计1.预处理设施一般预处理系统包括粗格栅、细格栅或水力筛、沉砂池、调节(酸化)池、营养盐和pH调控系统。格栅和沉砂池的目的是去除粗大固体物和无机的可沉固体，这对对于保护各种类型厌氧反应器的布水管免于堵塞是必需的。当污水中含有砂砾时，例如以薯干为原料的酿酒废水，怎么强调去除砂砾的重要性也不过分。不可生物降解的固体，在厌氧反应器内积累会占据大量的池容，反应器池容的不断减少最终将导致系统完全失效。由于厌氧反应对水质、水量和冲击负荷较为敏感，所以对于工业废水适当尺寸的调节池，对水质、水量的调节是厌氧反应稳定运行的保证。调节池的作用是均质和均量，一般还可考虑兼有沉淀、混合、加药、中和和预酸化等功能。在调节池中设有沉淀池时，容积需扣除沉淀区的体积；根据颗粒化和pH调节的要求，当废水碱度和营养盐不够需要补充碱度和营养盐(N、P)等；可采用计量泵自动投加酸、碱和药剂，通过调节池水力或机械搅拌达中和作用。同时，酸化池或两相系统是去除和改变，对厌氧过程有抑制作用的物质、改善生物反应条件和可生化性也是厌氧预处理的主要手段，也是厌氧预处理的目的之一。仅考虑溶解性废水时，一般不需考虑酸化作用。对于复杂废水，可在调节池中取得一定程度的酸化，但是完全的酸化是没有必要的，甚至是有害处的。因为达到完全酸化后，污水pH会下降，需采用投药调整pH值。另外有证据表明完全酸化对UASB反应器的颗粒过程有不利的。

IC厌氧反应器是一种高效的多级内循环反应器，为第三代厌氧反应器的代表类型(UASB为第二代代表类型)，与第二代厌氧反应器相比，它具有占地少、有机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。1.抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20—25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。2.具有缓冲pH值的能力：内循环流量相当于第1 厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH值起缓冲作用，使反应器内pH值保持更好的状态，同时还可减少进水的投碱量。3.内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。

1.油水界面的调节 根据油田油品特性特点不同，对油水指标要求不同，处理液量不同的特点，我们要及时分析，及时调整合理的油水界面。在三相分离器运行中，合理的油水界面是如何高效的发挥三相分离作用的必然条件。当低含水油进三相要求出合格油时，就应尽可能降低油水界面。 2.低含水油对三相分离器运行的影响和管理 目前本站使用的三相分离器都是卧式分离器，原油从进口进入沉降缓冲室。由于缓冲室与沉降之间连通，原油必须与缓冲室的水相混合。如果低含水油进三相，则易产生更多的乳化液，而使油水界面逐层下移，造成油水界面不清晰，造成水室跑油现象。 3.破乳剂、温度对三相分离器脱水的影响 破乳剂是一种高分子的有机化合物,是高效能的表面活性物质,当加入原油乳化液中,这种物质能够吸附在油水界面上挤掉乳化剂所占据的位置,降低了界面薄膜的机械强度,改变乳化液类型及稳定性.。长期以来破乳剂脱水是一项很有效的化学脱水方式。 三、高效三相分离器操作中出现的问题及处理办法1.在三相分离器分离过程中产生油串气（跑油）现象，即油箱中的油进入气天然气管道，随后进入气区，从而污染气区设备。高效三相分离器产生油串气现象时，原油随分离出的气进入气区设备，造成压缩机进油，严重时发生爆裂，所以一定要检测好数据，不能发生油串气现象。 产生油串气现象的原因有：采油区来液量过大；来液量忽高忽低，三相分离器处理时的平衡的动态性很强;油气界面调整不够准确,即过低而引起；分离器工作压力过低；出油、出水管线不畅，造成堵塞；三相分离器出现机械故障。 三相分离器产生油串气现象的解决方法和注意事项： 三相分离器产生油串气现象时，首先要紧急停压缩机，之后清扫三相分离器冷凝器中所有的原油，在清理压缩机中的原油，最后调整油水界面，使高效三相分离器再次达到平衡，投入使用。 2.三相分离器压力过低。即分离器的压力低于0.15Mpa 三相分离器压力过低时，分离器分离出的油压不进入稳定塔中；分离出的水压不进自然沉降罐；还有可能引起压缩机停机;分离效果不好，油水界面混乱，容易造成水串油现象。 引起三相分离器压力过低的原因有：采油区来液量小、含油气比例太小；机械故障，一般表现为漏气。

经过调节pH和温度的废水首先进入反应器底部的混合区，并与来自外循环回流的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，产生大量辽源定制升流式厌氧反应器沼气。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、污泥和水的混合物上升，经过填料区的降解后，混合液至反应器顶部的三相分离器，沼气在该处与泥水分离后并被导出处理系统。泥水混合物则沿挡泥板下降至反应器底部的混合区，并于进水充分混合后再次进入污泥膨胀床区，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，外循环回流量可达进水流量的0.5-10倍。经膨胀床处理后的废水除一部分参与循环外，其余污水继续上升，定制升流式厌氧反应器厂家污水进入填料区进行剩余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，所以填料区的COD负荷较低，产气量也较小。该处产生的沼气也是由三相分离器收集，通过集气管导出处理系统。经过填料区处理后的废水经三相分离器作用后，上清液经出水区排走，颗粒污泥则返回污泥床。

厌氧颗粒污泥分为淀粉、淀粉糖、柠檬酸、酒精、造纸等行业高浓度污水处理系统中的高负荷厌氧反应器(EGSB、IC)生产出的新鲜颗粒污泥。厌氧反应器的容积负荷、上升流速和去除率均分别高于20kgCOD/(m3˙d)，5m/h和90%。作为接种污泥可用于淀粉、淀粉糖、柠檬酸、酒精、啤酒、造纸、蛋白、食品、味精等行业的污水处理系统中高负荷厌氧反应器(IC、EGSB、UASB等)的启动运行。培养颗粒污泥需考虑的因素基质培养颗粒污泥首先对基质有一定的要求，一般的，在培养颗粒污泥的基质中COD:N:P=110~200:5:1。而有机废液的基质可分为偏碳水化合物类和偏蛋白质类。为了能顺利培养出颗粒污泥，对于偏碳水化合物类的污水需要添加N和P。而对于偏蛋白质类的污水需要添加碳源(如葡萄糖等)。温度废水中的厌氧处理主要依靠微生物的生命活动来达到处理的目的，不同微生物的生长需要不同的温度范围。温度稍有差别，就可在两类主要种群之间造成不平衡。颗粒污泥在低温(15~25℃)、中温(30~40℃)和高温(50~60℃)都有过成功的经验。一般的，高温较中温的培养时间短，但由于高温下NH3与某些化合物混合毒性会增加，因而导致其应用上受一定的限制;中温一般控制在35℃左右，在其它条件适当的情况下，经1~3个月可成功的培养出颗粒污泥;低温下培养颗粒污泥的研究较少。PH值反应器内pH值范围应控制在产甲烷菌最适的范围内(6.8-7.2)。由于不同性质的废水有不同的pH值，为了保证反应器内pH值的稳定，防止酸积累而产生的对产甲烷菌的抑制，可采用向废水中添加化学药品如NaHCO3、Na2CO3、Ca(OH)2等物质。

IC 反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。（1）容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。（2）节省投资和占地面积：IC 反应器容积负荷率高出普通UASB 反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4—1/3 左右，大大降低了反应器的基建投资；而且IC反应器高径比很大（一般为4—8），所以占地面积少。（3）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000—3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2—3 倍；处理高浓度废水（COD=10000—15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10—20倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。（4）抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20—25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量（5）具有缓冲pH值的能力：内循环流量相当于第1 厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH值起缓冲作用，使反应器内pH值保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。（6）内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。