废水厌氧生物处理是环境工程与能源工程中的一项重要技术，是有机废水强有力的处理方法之一，过去，它多用于城市污水厂的污泥、有机废料及其部分高浓度有机废水的处理，在建筑物形式上主要采用普通消化池，由于存在水力停留时间长、有机负荷低等缺点，较长时间限制了它在废水处理中的应用，20世纪70年代以来，世界能源短缺日益突出，能生产能源的废水厌氧技术受到重视，研究与实践不断深入，开发了各种新型工艺与设备，大幅度地提高了厌氧反应器内活性污泥的持有量，使处理时间大大缩短，效率提高。● 应用范围广● 能耗低● 负荷高● 剩余污泥量少● 氮、磷营养需要量较少● 厌氧处理过程有一定杀菌作用，可以杀死废水与污水中的寄生虫、病毒等● 厌氧活性污泥可以长期储存，厌氧反应器可以季节性或间歇性运转。三个方面的缺点：● 厌氧微生物增殖缓慢，因而厌氧设备启动和处理时间比好氧设备大● 出水往往需要进一步处理，故一般在厌氧处理后串联好氧处理● 厌氧处理系统操作控制因素较为复杂

市场上厌氧反应器的类型有很多，如EGSB、UASB、外循环和内循环等，由于环保公司在建造厌氧反应器时非常注意保密，使得一些运行了好多年的站长，也不知道厌氧反应器的结构，感觉特别神秘，出现异常问题时，也不知如何应对。1.ic厌氧反应器内部2. 运行流程污水通过进水（1）进入布水器（2），与下降管（9）循环来的污泥和水均匀混和后，进入第一个反应区，即流化床反应室（3）。在这里，大部分COD被降解为沼气，由一级三相分离器（4）收集，并产生气体提升。气体被提升的同时，带动水和污泥作向上运动，经过上升管（5）达到位于反应器顶部的气液分离（8），在这里沼气从水和污泥中分离，进入沼气收集管（11）。水和污泥混和经过同心的下降管（9）直接滑落到反应器底部形成内部循环流。第一级反应区的出水向上进入深度净化反应室（6）内被深度处理，在那里剩余的可厌氧生物降解的COD被去除，在上层分离区产生的沼气被顶部的二级三相分离器（7）收集，并由集气管输送到顶部旋流式气液分离器（8），实现沼气分离和收集。同时，厌氧出水（10）经过出水堰流出进入后续工艺单元。3. 工艺过程按照反应器降解COD的原理，可分为四个工艺过程：布水系统、流化床反应室、内循环系统和深度净化反应室。(1) 进液和混合-布水系统进入反应器的废水与从IC反应器上部返回的循环水、反应器底部的污泥有效地混合，对进水进行了充分的稀释和均质，可以大幅提高反应器的抗冲击能力。为了保证布水均匀，提高去除率，布水系统采用了特别设计的罩子形状，这种特殊设计还可以避免布水系统堵塞、板结。(2) 流化床反应室废水和颗粒污泥在进水与循环水的共同推动下，迅速进入流化床反应室。通过较高的上升流速，使废水和污泥之间发生强烈的接触，大幅提高污染物向颗粒污泥的传质速率，提高降解速度，使得厌氧反应器具有较高的处理能力。(3) 内循环系统在流化床反应室和深度净化反应室中，厌氧产生的沼气经三相分离器收集后进入上升管，同时，气提原理使气、水、污泥混合物经上升管快速上升，在反应器顶部经气液分离器分离，剩余的泥水混合物经过下降管向下流入反应器底部，由此在反应器内形成循环流。气提的动力来自于上升管和下降管中气体含量的巨大差距，因此，这个泥水混合物的内循环不需要任何外加动力。

食品、生物、化工等行业排放大部分废水都属于高浓度有机废水，仅利用常规的物化、生化处理较难达到处理目的，同时存在投资大，操作管理难，运行成本高等一系列问题。随着科研的不断深入，厌氧反应器作为一种高效的生物膜处理方法渐渐登上舞台，它主要是利用微生物与污水中的有机物接触吸附分解有机物，以达到有效处理有机废水、废弃物的目的。目前厌氧反应器的发展已经历了三代，本期小沼将对这三代最具代表性的厌氧反应器及其优劣势进行梳理，望对君从事有机废水、废弃物处理及大中型沼气工程的建设有所帮助！第一代厌氧反应器第一代反应器以厌氧消化池为代表，废水与厌氧污泥完全混合，属低负荷系统。包括：常规厌氧反应器（CADT）、全混式反应器（CSTR）、厌氧接触消化器（ACP）等。1常规厌氧反应器（CADT）常规厌氧反应器也叫常规沼气池，是一种结构简单、应用广泛的工艺类型。该消化器无搅拌装置，原料在其中呈自然沉淀状态，一般分为4层，自上而下依次为浮渣层、上清液层、活性层和沉渣层，其中易于消化、活动旺盛的场所只限活性层，因而效率较低。我国农村较为常见。2全混式反应器（CSTR）全混式消化器是在常规消化器中安装了搅拌装置，使得原料处于完全混合状态，因而，使得活性区域遍布于整个消化区，效率相比于常规消化器明显提高，故又称高效消化器。该消化器常采用恒温连续投料或半连续投料运行，适用于高浓度及含有大量悬浮固体原料的处理。

EGSB厌氧反应罐即膨胀颗粒污泥床反应器，是第三代厌氧反应器，构造特点是具有很大的高径比。从外观上看，EGSB反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应室叠加而成，每个厌氧反应器的顶部各设一个气-固-液三相分离器。 EGSB厌氧反应罐的特点：容积负荷率高，水力停留时间短EGSB厌氧反应罐生物量大（可达到60g/L），污泥龄长。特别是由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机废水，进水容积负荷率可达15～30kgCOD/m3•d。EGSB厌氧反应罐应用于大型淀粉厂、酒精废水、生物制药厂、农药废水、造纸废水、化工废水处理系统。主要设备有： EGSB三相分离器（两层）、气水分离器、泥水分离器、水封器、循环系统等。其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。与UASB反应器不同之处是，EGSB反应器设有专门的出水回流系统。EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3~5，装置反应器的高度可达15~20米。颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。厌氧膨胀颗粒床反应器( Expanded Granular Sludge Bed , 简称EGSB) 是在上流式厌氧污泥床(UASB) 反应器的研究成果的基础上，开发的第三代超高效厌氧反应器,该种类型反应器除具有UASB反应器的全部特性外，还具有以下特征：①高的液体表面上升流速和COD去除负荷；②厌氧污泥颗粒粒径较大，反应器抗冲击负荷能力强；③反应器为塔形结构设计，具有较高的高径比，占地面积小；④可用于SS含量高的和对微生物有毒性的废水处理；⑤主要用于高浓度有机废水处理。EGSB厌氧反应器(内部根据功能划分为混合区、膨胀区、沉淀区和集气部分。在多个工程实践的基础上优化布水系统和三相分离器，使得布水更加合理，三相分离器更加理想，确保了反应器在稳定的运行中获得更高的容积负荷。EGSB厌氧反应器是继UASB之后的一种新型的厌氧反应器。它由布水器、三相分离器、集气室及外部进水系统组成一个完整系统。废水经过污水泵进入EGSB厌氧反应器的有机物充分与厌氧罐底部的污泥接触，大部分被处理吸收。高水力负荷和高产气负荷使污泥与有机物充分混合，污泥处于充分的膨胀状态，传质速率高，大大提高了厌氧反应速率和有机负荷。所产生的沼气上升到顶部经过三相分离器把污泥、污水、沼气分离开来。 从实际运行情况看，EGSB厌氧反应器对有机物的去除率高达85%以上，运行稳定，出水稳定，此EGSB厌氧技术已经非常成熟，已经广泛运用到国内中大型企业。

三相分离器是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床，英文缩写UASB（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）。反应器底部有一个高浓度、高活性的污泥床，污水中的大部分有机污染物在此间经过厌氧发酵降解为甲烷和二氧化碳。因水流和气大连定制厌氧颗粒污泥泡的搅动，污泥床之上有一个污泥悬浮层。反应器上部有设有三相分离器，用以分离消化气、消化液和污泥颗粒。消化气自反应器顶部导出；污泥颗粒自动滑落沉降至反应器底部的污泥床；消化液从澄清区出水。UASB负荷能力很大，适用于高浓度有机废水的处理。运行良好的UASB有很高的有机污染物去除率，不需要搅拌，能适应较大幅度的负荷冲击、温度和pH变化。工作原理反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为产物——沼气、水等无机物在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物主要有以下几种：①水解—发酵(酸化)细菌，它们将复杂结构的底物水解发酵成各种有机酸，乙醇，糖类，氢和二氧化碳；②乙酸化细菌，它们将一步水解发酵的产物转化为氢乙酸和二氧化碳；③产甲烷菌定制厌氧颗粒污泥制造商，它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷UASB由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。

Ⅰ、IC的组成 IC反应器是由四个功能部分组成：即混合区、膨胀床部分、精处理区和回流部分。 如下图所示：混合区：在反应器的底部，进入的污水与颗粒污泥及内部气体循环所带回的出水有效的混合，对原水进行充分的稀释和均质；膨胀床部分：这一区域由包含高浓度颗粒污泥的膨胀床构成。反应产生的沼气和内循环回流引起较高的上升流速，使反应器内的颗粒污泥处于膨胀状态。颗粒污泥和污水之间有效的接触使得污泥具有高的活性，可以获得高的有机负荷和转化效率。 精处理区：这一区域的污泥负荷相对较低，水力停留时间相对较长和推流的流态相对平稳，而且沼气在精处理区产生的扰动小，使得生物可降解COD几乎全部的去除。虽然与UASB反应器条件相比，反应器总的负荷率较高，但因为内部循环体不经过精处理区，因此在精处理区的上升流速也较低，能保持最佳的固体停留。 回流系统：分外回流和内回流，内部的回流是根据气提原理，利用上层与下层的气室间存在的压力差。回流的比例由产气量（进水COD浓度）决定，是自调节的。外回流是通过外回流泵控制回流水在反应器的底部进入系统内，从而在膨胀床部分产生附加扰动，这使得系统的启动过程加快。一般在调试初期或发生冲击时启动外回流，可增加反应器的抗冲击能力。 另外IC监控系统也是厌氧反应器的重要环节，它对IC的进水量、回流量、温度、沼气产量等进行监控。IC监控系统保证了系统高效稳定运行，避免反应器因水的波动受到冲击，造成长时间不能恢复正常运行，使整个系统运行管理简单、操作方便。