IC四川省厌氧反应器养殖污水处理
IC四川省厌氧反应器养殖污水处理
内循环（IC）厌氧反应器是在上流式厌氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket，UASB）反应器基础上发展起来的高效反应器。其依靠沼气在升流管和回流管间产生的密度差在反应器内部形成流体循环。
内循环提高了反应区的液相上升流速，加强了废水中有机物和颗粒污泥间的传质，使得处理同类废水时，该反应器的有机负荷达到UASB反应器的2～4倍。IC厌氧反应器具有高径比大、上流速度快、有机负荷高、传质效果好等优点，其去除有机物能力远超过UASB等二代厌氧反应器[3]，代表着当今废水处理领域厌氧生物反应器的高水平。当前，IC厌氧反应器被广泛应用于各类工业废水的处理，已经成为当今环保行业的研究热点。
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IC厌氧反应器的基本原理及特点
1.1 IC厌氧反应器的基本原理
IC厌氧反应器由两个UASB反应器上下叠加串联而成，其高度可达16～25m，高径比一般为4～8，主要由5个部分组成：布水区、*反应室、第二反应室、内循环系统和出水区，其中内循环系统是IC工艺的核心结构。IC厌氧反应器的结构示意图如下。
废水首*入反应器底部的混合区，并与来自回流管的内循环泥水混合液充分混合后进入*反应室进行污染物的生化降解，此处的COD容积负荷很高，大部分进水COD在此处被降解，并产生大量沼气。沼气由下层三相分离器收集，并沿着回流管上升。沼气上升的同时把*反应室的混合液提升至IC厌氧反应器顶部的气液分离器，沼气在此处与泥水分离并被导出反应器。泥水混合物则沿着回流管返回反应器底部，并与进水充分混合进入*反应室，形成内循环。经过*反应室处理过的污水，会自动进入第二反应室继续处理。产生的沼气由第二反应室的集气罩收集，通过提升管进入气液分离器。第二反应室中的混合液在沉淀区进行固液分离，处理过的上清液由出水管排出，沉淀的污泥可自动返回到第二反应室。
1.2 IC厌氧反应器的工艺特点
IC厌氧反应器*的内循环系统，加强了废水中有机物和颗粒污泥间的传质，从而大幅提高了反应器的COD容积负荷，IC厌氧反应器的有机负荷是普通UASB反应器的3倍左右，同时反应器在保证去除效果的条件下，能达到较低的水力停留时间。IC厌氧反应器实际上是一种特殊的气提式反应器，其提升动力源自反应器中的自产沼气，这样反应器不必通过外力实现强制循环，节省了能耗。反应器中内循环系统的形成使得反应器内*反应室的实际水量远大于进口水量，内循环水稀释了进水，提高了反应器的抗冲击能力和酸碱调节能力。在处理相同的废水时，IC厌氧反应器的容积负荷是普通UASB的4倍左右，因此其所需的体积仅为UASB的1/4～1/3，利于节省基建投资，而且IC厌氧反应器具有很大的高径比，占地面积非常小。
处理造纸废水
随着社会的进步与发展，人们对纸张的需求日益增大，使得*造纸工业得到迅猛发展。但随着纸张的产量和消费的增加，造纸工业用水量和废水排放量也随之增加。造纸工业废水排放量大，污染严重。造纸生产过程中，采用不同的原料或加工工艺生产的纸浆，其污染物发生量悬殊，各种制浆废水中会有多种对生物有害物质。在世界范围内，造纸工业水污染治理已经成为造纸行业乃至整个社会关注的热点，也是造纸工业生存发展的关键。河南新密一家以废旧纸板为原料生产瓦楞纸的造纸企业利用改进型IC厌氧反应器在常温下处理造纸废水，经过2个月的调试，反应器达到设计负荷12kgCOD/m3·d。进水COD在10,000mg/L左右，出水COD稳定在1400mg/L左右。
处理啤酒废水
啤酒废水的高浓度部分来自糖化和发酵车间，其高浓度部分COD浓度为2000～4000mg/L。其低浓度部分的废水量大，COD浓度仅为300～800mg/L。啤酒废水的BOD/COD值在0.7左右，且不含明显抑制厌氧微生物生长的物质，具有可生化性强等特点。
已建成的IC厌氧反应器大部分用于处理啤酒废水。目前我国已有多家啤酒厂应用了此工艺。IC厌氧反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对比情况见下表所示。由表可见，IC厌氧反应器处理啤酒废水的COD容积负荷可达15～30kg/m3·d，水力停留时间为2～4.2h，去除率在75%以上，而处理啤酒废水的UASB反应器的COD容积负荷一般仅为4～7kg/m3·d。
IC反应器建立后如何在短期内快速启动反应器是整个废水处理的关键。反应器中颗粒污泥的形成也是反应器启动的关键。
良好的厌氧污泥颗粒化受多个过程影响，包括微生物体从固体颗粒表面的吸附和解吸附，微生物的附着，生物膜的增长和解体等。颗粒化需一定的水力条件，如水力停留时间小于微生物大生长率的倒数，上流速度小于颗粒的终降速，保证一定的流速冲刷以使颗粒成型并保持一定的密度和厚度而不至于过大。反应器内固液气三态的流态化、回流液与进液的混合、反应器的内部结构、规模的大小等都对污泥颗粒化有一定的影响。
实际应用中，接种污泥的性质对IC反应器的启动非常重要。实际工程中多用UASB厌氧颗粒污泥接种，启动速度相对较快。絮状污泥也可作为接种污泥启动反应器，但速度较慢，其稳定性还需进一步研究。反应器启动后形成的颗粒污泥粒径多在1mm以上，大可达5mm。
