厭氧生物處理是廢水生物處理技術(shù)中的一種重要方法。要提高厭氧生物處理的效果，除了要提供給微生物一個良好的生存環(huán)境外，保持反應(yīng)器內(nèi)的高污泥濃度、維持良好的傳質(zhì)效果也是關(guān)鍵因素。以UASB工藝作為代表的第二代厭氧反應(yīng)器，依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用，使得污泥在反應(yīng)器中滯留，實現(xiàn)了污泥停留時間（SRT）>水力停留時間（HRT），從而提高了反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，但是反應(yīng)器的傳質(zhì)過程并不理想。為了克服這些條件的限制，荷蘭開發(fā)了一種內(nèi)循環(huán)（internalcirculation）IC厭氧反應(yīng)器，IC厭氧反應(yīng)器是在第二代厭氧反應(yīng)器UASB基礎(chǔ)上開發(fā)研制的第三代高效厭氧生物反應(yīng)器，具有高容積負(fù)荷、耐沖擊、運行穩(wěn)定、投資少、占地面積小、運行費用低等優(yōu)點。現(xiàn)將UASB工作原理、IC厭氧反應(yīng)器工作原理與優(yōu)缺點整理如下以便交流學(xué)習(xí)和提高業(yè)務(wù)知識：

一、UASB工作原理

UASB即為上流式厭氧污泥床反應(yīng)器，整個反應(yīng)器主體可分為三個區(qū)域：混合區(qū)、反應(yīng)區(qū)和氣、液、固三相分離區(qū)。污水通過水泵提升到厭氧反應(yīng)器的底部，利用底部的布水系統(tǒng)將污水均勻地布置在整個截面上；利用進(jìn)水的出口壓力和產(chǎn)氣作用，使廢水與高濃度的厭氧污泥充分接觸和傳質(zhì)，將廢水中的有機(jī)物降解；廢水在反應(yīng)區(qū)緩慢上升，進(jìn)一步降解有機(jī)物，氣體、水、污泥在同時上升過程中，沼氣首先進(jìn)入三相分離器內(nèi)部通過管道排出，污泥和廢水通過三相分離器的縫隙上升到分離區(qū)，污泥在分離區(qū)沉淀濃縮并回流到三相分離器的下部，保持厭氧反應(yīng)器內(nèi)的生物量，沉淀后的出水通過管道排出罐外。

二、IC厭氧反應(yīng)器的工作原理

IC即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，相當(dāng)于兩個UASB串聯(lián)使用，主要由混合區(qū)、顆粒污泥膨化去、深處理區(qū)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、出水去五部分組成，核心部分由布水器、下三相分離器、上三相分離器、提升管、泥水回流管、氣液分離器、罐體及溢流系統(tǒng)組成�；�本原理如下：兩層三相分離器人為的將整個反應(yīng)區(qū)分為上、下兩個區(qū)域，下部為高負(fù)荷區(qū)域，上部為深處理區(qū)。廢水在進(jìn)入IC反應(yīng)器底部時，與從下三相氣液分離器回流的水混合，混合水在通過反應(yīng)器下部的顆粒污泥層時，將廢水中大部分的有機(jī)物分解，產(chǎn)生大量的沼氣。通過下三相分離器的廢水由于沼氣的提升作用被提升到上部的氣水分離裝置，將沼氣和廢水分離，沼氣通過管道排出，分離后的廢水再回流到罐的底部，與進(jìn)水混合；經(jīng)過下三相分離器的廢水繼續(xù)進(jìn)入上部的深處理區(qū)，進(jìn)一步降解廢水中的有機(jī)物。最后廢水通過上三相分離器進(jìn)入分離區(qū)將顆粒污泥、水、沼氣進(jìn)行分離，污泥則回流到反應(yīng)器內(nèi)以保持生物量，沼氣由上部管道排出，處理后的水經(jīng)溢流系統(tǒng)排出。

三、IC厭氧反應(yīng)器的優(yōu)點

1、IC厭氧裝置在布水系統(tǒng)上采用旋流布水，上下三相分離器采用差別式設(shè)計，大大提高了分離效果，確保了反應(yīng)器高效穩(wěn)定的運行。

2、內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力，普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

3、處理能力高，IC反應(yīng)器的負(fù)荷是UASB反應(yīng)器負(fù)荷的5-7倍，UASB反應(yīng)器的容積負(fù)荷通常為3-5kgCOD/m3.d，而IC反應(yīng)器的容積負(fù)荷可達(dá)到20-30kgCOD/m3.d。

4、沼氣利用價值高，反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機(jī)物為1％～5％，可作為燃料加以利用。

5、運行費用低，由于IC反應(yīng)器的處理效率、進(jìn)水負(fù)荷比UASB反應(yīng)器的處理效率高，廢水的處理成本低，可節(jié)省大量運行費用。

6、污泥不易流失，容易形成顆粒污泥，由于IC獨特的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)和高的水利負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷，比UASB更能形成和保持顆粒污泥。

 7、投資省，占地面積少，因IC有機(jī)負(fù)荷比UASB高，因此處理同樣規(guī)模的有機(jī)廢水，IC反應(yīng)器的容積比UASB要小，故IC反應(yīng)器的建造成本比UASB要低。

四、IC厭氧反應(yīng)器存在的幾個問題

COD容積負(fù)荷大幅度提高，使IC反應(yīng)器具備很高的處理能力和市場推廣價值，但同時我們也應(yīng)該清楚的認(rèn)識到其存在的幾個問題：   

（1）從構(gòu)造上看，IC反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應(yīng)器復(fù)雜，設(shè)計施工要求高。反應(yīng)器高徑比大，一方面增加了進(jìn)水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快了水流上升速度，如果三相分離器處理不當(dāng)將使出水中細(xì)微顆粒物比UASB多，加重了后續(xù)處理的負(fù)擔(dān)。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的提升管和回流管易產(chǎn)生堵塞，使內(nèi)循環(huán)癱瘓，處理效果變差。 

（2）IC厭氧反應(yīng)器發(fā)酵細(xì)菌通過胞外酶作用將不溶性有機(jī)物水解成可溶性有機(jī)物，再將可溶性的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成脂肪酸和醇類等，該類細(xì)菌水解過程相當(dāng)緩慢。由于IC厭氧反應(yīng)器相對較短的水力停留時間將會影響不溶性有機(jī)物的去除效果。 

（3）缺乏在IC反應(yīng)器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵技術(shù)。