IC厭氧反應器結構及其優缺點

厭氧內循環反應器簡稱IC反應器，是基于UASB反應器顆粒化和三相分離器的概念而改進的新型反應器，可看成是由兩個UASB反應器的單元相互重疊而成。它的特點是在一個高的反應器內將沼氣的分離分成兩個階段。底部一個處于的高負荷，上部一個處于低負荷。

1-進水; 2-集氣罩 3-沼氣提升管和回流部分;4-氣液分離器 ;5-沼氣導管; 6-回流管;7-集氣罩;8-集氣管;9-沉淀區;10-出水管;11-氣封。

IC反應器的構造特點是具有很大的高徑比，一般可達到4-8，高度可達16-25m，從外觀看，就象一個厭氧生化反應塔。IE反應器從功能上講由四個不同的功能部分組成：

1、混合區：由反應器的底部進入的污水與顆粒污泥和內部氣體循環所帶回的出水有效地混合，使進水得到有效地稀釋和均化。

2、污泥膨脹床部分：由包含高濃度的顆粒污泥膨脹床所構成。床的膨脹或流化是由于進水的上升流速、回流和產生的沼氣所造成。廢水和污泥之間有效地接觸使得污泥具有高的活性，可獲得高的有機負荷和轉化效率。

3、精處理部分：在這一區域內，由于低的污泥負荷率，相對長的水力停留時間和推流的流態特性，產生了有效的后處理。另外由于沼氣產生的擾動在精處理部分較低，使得生物可降解COD幾乎全部去除。雖然與UASB反應器條件相比，反應器的負荷率較高，但因內部循環流體不經過這一區域，因此在精處理區的上升流速也較低，這兩點為固體停留提供了理想的條件。

4、回流系統：內部的回流是利用氣提原理，因為在上部和下層的氣室間存在著壓力差。回流的比例是由產其量所決定的。

大部分有機物(BOD和COD)是在IC反應器下部的顆粒污泥膨脹床內降解為生物沼氣的(甲烷)，沼氣經由部分分離器收集，通過氣體升力攜帶水和污泥進入氣體上升管，至位于IE反應器頂部的液氣分離罐進行液氣分離，水與污泥經過中心循環下降管流向反應器底部，形成內循環流。級分離氣的出流在第二級(上部)處理區得到后續處理，在此，大部分剩余的可降解的有機物(COD和BOD)得到進一步降解，所產生的沼氣被二級分離器收集，出水通過溢流堰流出反應器。

內循環是基于氣體上升原理，通過含氣體的“上升管”和“下降管”介質密度的差別產生的，在此不需水泵實現這一內循環，內循環量(速度)通過上升管內沼氣的含量，即進水中COD濃度的變化實現自我調節。該內循環功能使IE反應器具有較靈活的特點，比如：當進水COD負荷增高時，沼氣產量增大，內循環管內氣體上升力增大，經由下降管至下部的循環水進一步稀釋了COD的濃度。反之，當進水COD負荷較小時，較少的沼氣產量產生較小的氣體上升力，使得較小的循環水流至反應器底部稀釋進水COD濃度。由此可見，內循環特點可以保證在進水COD負荷波動的情況下，實現穩定的COD負荷自動調節。

2、IC反應器優缺點

IC反應器的優點主要有以下幾點：

(1)容積負荷率高，水力停留時間短。

(2)基建投資省，占地面積小。由于IC反應器的容積負荷率高，故對于處理相同COD總量的廢水，其體積僅為普通UASB反應器的30-50%左右，降低了基建投資。同時由于IC反應器具有很大的高徑比，所以占地面積特別省，非常適用于一些占地面積緊張的廠礦企業采用。

(3)節省能耗。由于IC反應器是以自身產生的沼氣作為提升的動力實現混合液的內循環，不必另設水泵實現強制循環，故可節省能耗。

(4)抗沖擊負荷能力強。由于IC反應器實現了內循環，內循環液與進水在反應室充分混合，使原廢水中的有害物質得到充分稀釋，大大降低了有害程度，從而提高了反應器的耐沖擊負荷的能力。

(5)具有緩沖pH值變化的能力。IC反應器可充分利用循環回流的堿度，對pH起緩沖作用，使反應器內的pH值保持穩定，從而節省進水的投堿量，降低運行費用。

(6)出水水質穩定。IC反應器相當于兩級 UASB藝處理，下面一個的有機負荷率高，起“粗”處理作用，上面一個有機負荷率低，起“精” 處理作用，故比一般的單級處理的穩定性好，出水水質穩定。

IC反應器存在的缺點為：

經污泥分析表明，IC反應器比UASB反應器內含有的細微顆粒污泥(形成大顆粒污泥的前體)濃度高，加上水力停留時間相對短，高徑比大，所以IC反應器的出水中含有更多的細微顆粒污泥，這使后續沉淀處理設備成為必要。