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内循环(IC) 厌氧反响器是由荷兰PAQUES公司于20世纪80年代后期，在对升流式厌氧污泥床(UASB)的应用现状及其优缺陷停止深人剖析的根底上，研讨开发胜利的第三代高效厌氧反响器。与前两代厌氧反响器相比，IC厌氧反响器主要有以下两个特性: 一是在反响器塔体内完成了无需外加动力的内循环，从而使污泥和废水得以充沛混合，增强了传质效果，进步了生化反响速率;二是三相别离不在塔体内完成，而是在塔体外的别离包内完成了三相别离，从而增加了反响器的有效容积。
随着对该反响器技术研讨的不时深人，其众多优势被人们认识并承受，使其废水处置工程中的应用得到了很大水平的推行和提高。目前，IC厌氧反响器已胜利应用于啤酒消费、食品加工、造纸等行业的消费污水处置中。我国于1996年引进该技术用于啤酒工业废水处理，并对该技术停止研讨。国内自主消费的IC厌氧反响器用于范围较大的废水处置。由于其容积负荷高、能耗低、投资少、占地省、可再生、运转稳定等特性，被视为第三代厌氧生化反响器的代表工艺之一。进一步研讨开发IC厌氧反响器，推行其应用范围已成为厌氧废水处置的热点之一。
1. IC厌氧反响器的开发背景
厌氧反响器的处置效率主要取决于反响器所能保有的微生物浓度及其生化反响速率，而传质条件对生化反响速率起着至关重要的作用。依托适合的营养、水力条件以及应用微生物的自固定化作用培育出的活性和沉降性能俱佳的颗粒污泥，再加上特有的三相别离器构造，UASB胜利地使污泥停留时间与水力停留时间相别离，处理了反响器内生物量坚持的问题。但UASB的传质过程并不理想，这对进一步进步有机负荷产生负面影响。由于污泥与有机物的传质过程主要依赖于进水与产气的搅动，因而强化传质过程最有效的办法就是进步外表水力负荷和外表产气负荷。但高负荷产生的猛烈搅拌会使UASB反响器中的污泥处于完整收缩的状态，使本来SRT>HRT的反响器向SRT=HRT的方向转变，招致污泥过度流失。为防止呈现过高的水力负荷与产气负荷，UASB反响器常常将进水的上升流速控制在1～2m/h以内。传质与微生物生物量保有之间的矛盾，成为UASB进一步进步有机负荷的基本限制要素。为处理这一问题，开发出了以出水回流来进步反响器内水流的上升流速为主要特征的第三代厌氧反响器，即IC厌氧反响器。与普通EGSB反响器的显著差异在于，IC厌氧反响器巧妙天时用特有的内循环系统，应用本身产生的沼气收缩做功，在无须外加能源的条件下完成了内循环污泥回流。
2. IC厌氧反响器的构造及工作原理
IC厌氧反响器由5个根本局部组成:进液混合一布水区，第一反响区，内循环系统，第二反响区，沉淀出水区，其中内循环系统是IC厌氧反响器的中心结构，由一级三相别离器、沼气提升管、气液别离器、泥水降落管组成。IC厌氧反响器的根本构造表示图如下图所示。
进水由底部进人第一反响区与颗粒污泥混合，大局部有机物在此被降解，产生大量沼气，沼气被一级三相别离器搜集。由于产气量大和液相上升流速较快，沼气、废水和污泥不能很好别离，构成了气、固、液混合流体。又由于气液别离器中的压力小于反响区压力，混合液体在沼气的夹带作用下经过沼气提升管进入气液别离器中，在此大局部沼气脱离混合液外排，混合流体的密度变大，在重力作用下经过泥水降落管回到第一反响区的底部，与第一反响区的废水、颗粒污泥混合，从而完成了流体在反响器内部的循环。内循环使得第一反响区的液相上升流速大大增加，能够到达10～20m/h。
第二反响区的液相上升流速小于第一反响区，普通仅为2～10m/h。这个区域除了继续停止生物反响之外，由于上升流速的降低，还充任第一反响区和沉淀出水区之间的缓冲段，对处理跑泥、确保沉淀后出水水质起着重要作用。
3. IC厌氧反响器的特性
基于前面的阐述能够晓得，IC厌氧反响用具有很多优点，其主要的优点如下:
1)污泥能够大量保存。①第二反响区的液相上升流速普通仅为2～10m/h,远小于第一反响区，混合液在此区具有相对长的水力停留时间;②由于大局部COD在第一反响区已被去除，此区产气量很少，缺乏以产生很大的水流湍动，混合液接近于推流状态;③内循环系统不经过第二反响区，对此区流体的流速简直无影响。上述三点十分有利于颗粒污泥的沉降和保存，即便在数倍于UASB的进水负荷条件下也是如此，不存在高COD负荷下污泥被冲出系统的问题。由于内循环系统的存在，使得反响用具有SRT>HRT的特征，完成了“高负荷与污泥流失相别离”的第三代厌氧反响器的设计思想，既坚持了污泥的高浓度，又强化了传质过程。同时，由于第二反响区的存在，使得第一反响区与沉淀出水区之间有了缓冲段，也同样避免了顶峰负荷时污泥的流失。
2) 具有很高的容积负荷。IC厌氧反响器经过采用内循环技术，进步了第一反响区的液相上升流速，使得混合液处于推流状态，强化了废水中有机物和颗粒污泥的传质，进步了生物处置才能，从而大幅度进步了反响器的容积负荷。容积负荷的进步会招致反响器沼气量的提升，进一步加强了沼气升流对污泥床的湍动和传质效果。通常，IC厌氧反响器的进水负荷能够高出UASB反响器的三倍之多。在采用IC厌氧反响器处置土豆加工废水时，当进水COD为10000～15000mg/L时， 进水容积负荷可达35～50kg COD/ (m3·d)，当处置啤酒废水时，进水COD为2000～3000mg/L,容积负荷可高达40kgCOD/ (m3 ·d)，COD去除率在75%～80%。
3) 沼气提升完成内循环，不用外加动力。IC厌氧反响器实践上是一种特殊的气提式反响器，其工作原理与空气提升液体循环反响器(气体式反响器)非常类似，区别仅在于IC厌氧反响器中的提升动力源自反响器中的自产沼气，而气提式反响器中的提升动力源自反响器外动力提供的空气。因而，与气提式反响器相比，IC厌氧反响器不用经过外力完成强迫循环， 从而可俭省能耗。
4)抗冲击负荷才能强，运转稳定。内循环的构成使得IC厌氧反响器第一反响区的实践水量远大于进口水量，例如在处置与啤酒废水浓度相当的废水时，循环流量可达进水流量的2～3倍;处置土豆加工废水时，循环流量可达10～20倍。循环水稀释了进水，进步了反响器的抗冲击才能和酸碱调理才能。即便入水中含有一定浓度的有毒有害物质，由于内循环水的稀释作用，其对反响器内的活性污泥生化反响所构成的要挟也将大大削弱。由于内循环水对进水所起到的pH调理的才能，从而大大节约了反响器运转过程中中和剂酸碱的用量。
5) 出水稳定性好，系统启动快。IC厌氧反响器相当于两个UASB反响器的串联络统，普通状况下，两级处置系统的出水水质、稳定性高于一级处置系统。IC厌氧反响器内污泥活性高，生物增殖快，为反响器快速启动提供有利条件。IC厌氧反响器启动周期普通为1～2个月，而普通UASB启动周期长达4～6个月。
6)基建投资省，占空中积小。在处置相同的废水时，IC厌氧反响器的容积负荷是普通UASB反响器的4倍左右，故其所需的反响体积仅为UASB反响器的1/4～1/3，俭省了基建投资，加上IC厌氧反响器不只体积小而且有很大的高径比(普通高度可达16～25m，高径比为4～8)，所以占空中积特别省，十分适用于占空中积慌张的企业。
