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。

进水井进水井里设置溢流口和进水闸门，在来水量超过系统负荷或者处理系统发生事故的情况下，关闭进水闸门，污水直接通过溢流口就近排入河道或者市政管网。格栅污水中经常含有大量杂物，为了保证膜生物反应器的正常运行，必须将各种纤维、渣物、废纸等杂物拦张家口定制厌氧反应器工艺技术截在系统之外，因此在膜生物反应器前设置格栅，定期将栅渣清理干净。调节池收集的污水水量和水质都是随着时间变化的，为了保证后续处理系统的正常运行，降低运行负荷，需要对污水的水量和水质进行调解，因此在进入生物处理系统前设计调节池。调节池内需要定期清理沉淀物。调节池一般设置溢流，在负荷过大的情况下，保证系统的运行正常。毛发聚集器在中水处理系统内，由于收集的洗浴废水内含有少量的毛发和纤维，不清理干净，会对水泵和膜生物反应器反应器造成堵塞，降低处理效率，并可能最终造成整个系统的瘫痪，因此在定制厌氧反应器工艺技术厂家中水处理系统内需要设置毛发过滤器。反应池在膜生物反应器反应池里进行着有机污染物的降解和泥水的分离。作为处理系统的核心部分，反应池里面包括微生物菌落、膜组件、集水系统、出水系统、曝气系统。消毒装置根据出水的要求，膜生物反应器设计有消毒装置，可自动控制加药量。

IC 有如下几大特点：a、容积负荷率高，水力停留时间短IC反应器生物量大（可达到30~50g/L），污泥龄长。特别是由于存在着内、外循环，传质效果好。处理高浓度有机污水，进水容积负荷率可达 5～20kgCOD/m3·d。b、抗冲击负荷强在IC反应器中，当COD负荷增加时，沼气的产生量随之增加，内循环的气提增大。处理高浓度污水时，循环流量可达进水流量的10～20倍，污水中高浓度和有害物质得到充分稀释，大大降低有害程度，从而提高了反应器的耐冲击负荷能力；当COD负荷较低时，沼气产量也低，从而形成较低的内循环流。因此，内循环实际为反应器起到了自动平衡COD冲击负荷的作用。c、避免了固形物沉积有一些污水中含有大量的悬浮物质，会在 UASB 等流速较慢的反应器内发生累积，将厌氧污泥逐渐置换，最终使厌氧反应器的运行效果恶化乃至失效。而在IC 反应器中，高的液体和气体上升流速，将悬浮物冲击出反应器。d、基建投资省和占地面积小由于IC反应器的容积负荷率比普通的UASB反应器要高3～4倍以上，所以IC 反应器的体积为普通UASB反应器的1/4～1/3 左右，而且有很大的高径比，占地面积特别省，可降低反应器的基建投资，非常使用于占地面积紧张的厂家采用。

IC厌氧反应器，即内循环式颗粒污泥反应器，作为改进型的 UASB 反应器，由于采用较大的高度-直径比和大的回流比，在高的上流速度和产气的搅动下，污水与颗粒污泥间的接触更充分，使N-IC内基质向颗粒污泥内部传递优于混合强度低的 UASB 反应器。颗粒污泥循环使反应器内生物相达到完全流化的状态，降低了能源消耗。三相分离器是N-IC反应器最具特色和最重要的装置。N-IC内设置了两层五级三相离器，它们同时具有以下功能：1）能收集从分离器下的反应室产生的沼气，沼气系统排气压 3kPa～5kPa； 使得在分离器之上的悬浮物沉淀下来。2）能够适应N-IC反应器高的上升流速，不影响气、液、固分离效果。3）将N-IC反应器隔成两个反应室，使得反应器的实际处理能力大大增高，抗冲击负荷增强，保证良好的运行稳定性能。布水系统是厌氧反应器的关键配置，它对于形成污泥与进水间充分的接触、最大限度地利用反应器的污泥是十分重要的。布水系统兼有配水和水力搅动作用，为了保证这两个作用的实现，需要满足如下原则：1）进水装置的设计使分配到各点的流量相同；2）进水管不易堵塞；3）尽可能满足污泥床水力搅拌的需要，保证进水有机物与污泥迅速混合，防止局部产生酸化现象。

厌氧反应器是污水系统厌氧工艺段的主要设备，其运行的好坏直接影响整个污水处理系统的运行。今天，我们就来谈一谈IC厌氧反应器日常运行中的注意要点。IC反应器，即内循环厌氧反应器，由布水系统、上下两层三项分离器以及顶部的脱气罐构成。与UASB反应器相比，在相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷和污泥负荷率。IC反应器的平均上升流速度可达到处理同类废水UASB反应器的16-20倍左右。相比其他结构的厌氧反应器，IC反应器具有如下优势：(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) 投资省和占地面积小。IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积大约相当于普通反应器的1/4—1/3，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2~8），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5~10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，大大降低了有毒物质对厌氧消化过程的影响。IC厌氧反应器的控制参数主要有以下几点：1. 污泥菌种厌氧污泥中具有处理污染物能力的就是细菌等有机物质，菌群的组成及菌种的成分决定了其颗粒强度、产甲烷活性及对污水的适应能力。一般来说，厌氧颗粒污泥中有机物成分占70%左右，污泥外部菌种主要为丝菌，污泥内部主要为杆菌、球菌等。2. pH值反应器进水PH值一般应控制在6.5~7.5之间，过高或过低的PH值都会对工艺造成影响，主要体现在对厌氧菌（主要是产甲烷菌）活性的影响，包括：影响菌体及酶系统的生理功能和活性影响环境的氧化还原电位影响基质的活性。产甲烷菌的这些性质功能遭到破坏后，处理COD的活性就会大大降低。3. 温度反应器进水温度要求控制在35~38之间。因为产甲烷菌大多数都属于中温菌，在这个范围内，其处理效率是很高的。当温度高于40℃时，处理效率会急剧下降。4. 容积负荷厌氧反应器具有很高的容积负荷，一般情况下为10~18kgCOD/m3/d(不同厂家的IC容积负荷会有差异，某些品牌的IC容积负荷可能更高)。短期内进水负荷的变化幅度最好不要过大，要让厌氧菌有一定的适应时间，应逐步增加或降低负荷。如果条件可以，尽量使其负荷在一个范围之间趋于稳定的状态。负荷过低或过高，都会对IC的正常厌氧处理产生巨大影响。

IC和UASB是厌氧反应器中最常见的两种结构形式。在之前的文章中，我们详细介绍了厌氧反应器-IC的结构，今天我们就来讲一讲UASB的结构和原理。1. UASB厌氧反应器的原理在UASB反应器中，废水被尽可能均匀的引入反应器的底部，污水向上通过包含颗粒污泥或絮状污泥的污泥床。厌氧反应发生在废水和污泥颗粒接触的过程中。在厌氧状态下产生的沼气(主要是甲烷和二氧化碳)引起了内部的循环，这有利于颗粒污泥的形成和维持。在污泥层形成的一些气体附着在污泥颗粒上，向反应器顶部上升，上升到表面的污泥撞击三相分离器气体发射板的底部，引起附着气泡的污泥絮体脱气。气泡释放后污泥颗粒将沉淀到污泥床的表面，而气体则被收集到三相分离器的集气室。在集气室单元缝隙之下设置挡板（气体反射器），其作用是为了防止沼气气泡进入沉淀区，否则将引起沉淀区的紊动，而阻碍颗粒沉淀。包含一些剩余固体和污泥颗粒的液体经过分离器缝隙进入沉淀区。由于三相分离器斜壁沉淀区的过流面积在接近水面时增加，因此上升流速在接近排放点降低。同时随着流速降低，污泥絮体在沉淀区可以絮凝和沉淀。累积在三相分离器上的污泥絮体在一定程度上将超过其保持在斜壁上的摩擦力，而滑回反应区，这部分污泥又将与进水有机物发生反应。2. UASB反应器的结构USAB反应器包括进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧系统，还应该包括沼气收集和利用系统。但是由于沼气利用的途径和目标不确定，其利用系统也有很大的差别。在USAB反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。为了在沉淀器中取得对上升流中污泥絮体颗粒的沉淀效果，三相分离器最主要的目的就是尽可能有效地分离从污泥床中产生的沼气。特别是在高负荷的情况下,在集气室下面设置反射板，是防止沼气通过集气室之间的缝隙逸出到沉淀室，另外挡板还有利于减少反应室内高产气量所造成的液体紊动。