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。 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。

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，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。

1、碱度一般进水水质中碱度通常应在1000mg/L(以CaCO3计)左右，而对于以碳水化合物为主的废水，进水碱度：COD >1:3是必要的。研究表明在颗粒污泥培养初期，控制出水碱度在1000mg/L(以CaCO3计)以上能成功培养出颗粒污泥。在颗粒污泥成熟后，对进水的碱沧州定制IC反应器度要求并不高。这对降低处理成本具有积极意义。2、微量元素及惰性颗粒微量元素对微生物良好的生长也有重要作用。其中Fe，Co，Ni，Zn等对提高污泥活性，促进颗粒污泥形成是有益的。此外，惰性颗粒作为菌体附着的核，对颗粒化起着积极的作用。另外，有研究表明，投加活性炭可大大缩短污泥颗粒化的时间;在投加活性炭后颗粒污泥的粒径大，并使反应器运行更加稳定。3、SO42-局部氢的高分压是诱导微生物产生胞外多聚物从而与细菌表面之间的相互作用，通过带电基团的静电吸引及物理接触等架桥作用，构成一种包含多种组分的生物絮体，从而形成颗粒污泥的必要条件，而有硫酸盐存在时，由于硫酸盐还原菌对氢的快速利用，使反应器无法建立高的氢分压，从而不利于形成颗粒污泥。4、接种污泥及接种量接种污泥无特定制IC反应器制造商殊要求，但接种污泥的不同对形成颗粒污泥的快慢有直接影响。因此，保证污泥的沉降性能好、厌氧微生物种类丰富、活性高，对加快颗粒污泥的形成是十分有利的。对接种污泥的量，有学者研究认为，厌氧污泥接种量为11.5kgVSS/m3(按反应区容积计算)左右时，对于迅速培养出厌氧颗粒污泥是合适的。

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。