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

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反应器是由四个不同的功能部分组合而成：即混合区、膨胀床部分、精处理区和回流部分。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，对原水进行有效的稀释和混合；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量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。N-IC监控系统也是厌氧反应器的重要环节，它对N-IC的进水量、回流量、温度、沼气产量等进行监控。N-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，使整个运行管理简单、操作方便。

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 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。处理高浓度四平定制IC厌氧反应器污水时，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定制IC厌氧反应器制造商发生累积，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。

它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。第1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。 第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。沉淀区：第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。