??????? 內(nèi)循環(huán)厭氧反應器(internal circulation reaction ，IC)，是荷蘭PAQUES于20世紀80年代中期在UASB反應器的基礎上開發(fā)成功的第3代超高效厭氧反應器。到1988年，世界上第1座生產(chǎn)性規(guī)模的IC反應器在荷蘭投人運行，到目前為止，已成功地應用于啤酒生產(chǎn)、造紙、食品加工、檸檬酸等的生產(chǎn)。
??????? IC反應器與以UASB為代表的第2代厭氧反應器相比，在容積負荷、電耗、工程造價、占地面積等諸多方面，具有絕對的優(yōu)勢，是對現(xiàn)代高效厭氧反應器的一種突破，有著重大的理論意義和實用價值，進一步研究和開發(fā)IC反應器，推廣其應用范圍已成為當前厭氧處理的重點內(nèi)容之一。
??????? 1.1 IC反應器的基本構(gòu)造
??????? IC反應器可以看作是由2個UASB反應器疊加串聯(lián)構(gòu)成，高徑比一般為4一8，高度可達16一25m。由5部分組成:混合區(qū)、第1反應區(qū)、第2反應區(qū)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和出水區(qū)。其中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是IC反應器的核心部分，由一級三相分離器、沼氣提升管、氣液分離器和污泥回流管組成。參見圖1。
??????? 1.2進液和混合布水系統(tǒng)
??????? 通過布水系統(tǒng)泵人反應器內(nèi)，布水系統(tǒng)MA 液與從IC反應器上部返回的循環(huán)水、反應器底部的污泥有效地混合，由此產(chǎn)生對進液的稀釋和均質(zhì)作用。為了進水能夠均勻的進入IC反應器的流化床反應室，布水系統(tǒng)采用了一個特別的結(jié)構(gòu)設計。
??????? 1.3流化床反應室
??????? 在此部分，和顆粒污泥混合物在進水與循環(huán)水的共同推動下，迅速進人流化床室。廢水和污泥之間產(chǎn)生強烈而有效的接觸。這導致很高的污染物向生物物質(zhì)(即顆粒污泥)的傳質(zhì)速率。在流化床反應室內(nèi)，廢水中的絕人部分可生物降解的污染物被轉(zhuǎn)化為生物氣。這些生物氣在被稱為一級沉降的下部三相分離器處收集并導人氣體提升器，通過這個提升裝置部分泥水混合物被傳送到反應器最上部的氣液分離器，氣體分離后從反應器導出。
??????? 1.4內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)
??????? 在氣體提升器中，氣提原理使氣、水、污泥混合物快速上升，氣體在反應器頂部分離之后，剩余的泥水混合物經(jīng)過一個同心的管道向下流人反應器底部，由此在反應器內(nèi)形成循環(huán)流。氣提動力來自于上升的和返回的泥水混合物中氣體含量的巨大差別，因此，這個泥水混合物的內(nèi)循環(huán)不需要任何外加動力。有意思的是，這個循環(huán)流的流量隨著進液中COD的量的增大而自然增大，因此反應器具有自我調(diào)節(jié)的作用，原因是在高負荷條件下，產(chǎn)生更多的氣體，從而也產(chǎn)生更多的循環(huán)水量，導致更大程度的進水的稀釋。這對廠穩(wěn)定的運行意義重大。
??????? 1.5深度凈化室
??????? 經(jīng) 過 一 級沉降之后，上開水流的主體部分繼續(xù)向上流人深度凈化室，廢水中殘存的生物可降解的COD被進一步降解，因此這個部分等于一個有效的后處理過程。產(chǎn)生的氣體在稱為二級沉降的上部三相分離器中收集并導出反應器，由千在深度凈化室內(nèi)的污泥負荷較低、相對長的水力保留時間和接近于推流的流動狀態(tài)，廢水在此得到有效處理并避免了污泥的流失。廢水中的可生物降解COD幾乎得到完全的去除。由于大量的COD已在流化床反應室中去除，深度凈化室的產(chǎn)氣量很小，不足以產(chǎn)生很大的流體湍動，加之，內(nèi)循環(huán)流動不通過深度凈化室，因此流體的上流速度很小。這兩個原因使生物污泥能很好地保留在反應器內(nèi)，即使反應器負荷數(shù)倍于UASB時也如此。由于深度凈化室的污泥濃度通常較低，有相當大的今間允許流化床部分的污泥膨脹進人其中，這就防止了高峰負荷時污泥的流失。
??????? 1.6工作流程
??????? 廢水首先通過布水系統(tǒng)進人IC反應器底部的混合區(qū)，并與來自泥水下降管的內(nèi)循環(huán)泥水混合液充分混合后進人顆粒污泥床進行COD的生化降解，此處的COD容積負荷很高，大部分進水COD在此處被降解.產(chǎn)生大量沼氣沼氣由一級三相分離器收集。由于沼氣產(chǎn)生氣提作用，使得沼氣、污泥和水的混合物沿沼氣提升管上升至反應器頂部的氣液分離器，沼氣在該處與泥水分離并被導出處理系統(tǒng)。泥水混合物則沿泥水下降管進人反應器底部的混合區(qū).并與進水充分混合后進人污泥膨脹床區(qū)，形成內(nèi)循環(huán)，內(nèi)循環(huán)流量可達進水流量的0.5一5倍經(jīng)膨脹床處理后的廢水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過一級三相分離器后，進人精處理區(qū)的顆粒污泥床區(qū)，進行剩余COD降解與產(chǎn)沼氣過程，提高和保證了出水水質(zhì)。由于大部分COD已被降解，所以精處理區(qū)的COD負荷較低，產(chǎn)氣量也較少。精處理區(qū)產(chǎn)生的沼氣由二級三相分離器收集，通過集氣管進人氣液分離器并被導出處理系統(tǒng)。經(jīng)過精處理區(qū)處理后的廢水經(jīng)二級三相分離器作用后，上清液經(jīng)出水區(qū)排走，顆粒污泥則返回精處理區(qū)污泥床。IC的內(nèi)循環(huán)技術(shù)巧妙地利用污泥顆?；⑽勰嗷亓骱头旨壧幚?，大幅度提高了COD容積負荷，實現(xiàn)了泥水間的良好接觸，強化了傳質(zhì)效果。