IC技术的发展
中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）09-0095-01
摘要：废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力，一直是水处理研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着生产发展与资源、能耗等因素间矛盾的进一步突出，使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要[1]。内循环厌氧处理技术（以下简称ic厌氧技术）就是在这一背景下产生的技术。IC反应器目前广泛应用于多种行业废水处理中。实践证明，该技术去除有机物的能力远超过普通厌氧处理技术，是一种值得推广的厌氧处理技术。
关键词： IC 工艺技术优点存在问题
1 引言现有厌氧处理技术的局限性
厌氧处理是废水生物处理技术的一种方法，要提高其处理速率和效率，除了要提供给微生物良好的生长环境外，保持反应器内高的污泥浓度和良好的传质效果也是2个关键性举措。
以UASB为代表的第2代厌氧反应器，依靠颗粒污泥和三相分离器的作用，实现了SRT>HRT，从而提高了反应器内污泥浓度，但反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，最有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷[1]。然而高负荷产生的搅动又会使反应器内污泥处于膨胀状态，使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。
2 IC反应器工作原理及技术优点
2.1 IC反应器工作原理
IC反应器基本构造：它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。
混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。
第1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，污泥由此而保持着高的活性。
气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。
第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。
沉淀区：第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。
从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度；通过沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。
2.2 IC工艺技术优点
（1）容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
（2）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000～3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2～3倍；处理高浓度废水（COD=10000～15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10～20倍[5]。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
（3）内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。
3 IC处理技术应用现状
IC处理技术已成功应用于土豆加工、啤酒等废水处理中。1985年荷兰应用IC反应器处理土豆加工废水，容积负荷（以COD计）高达35～50kg/（m3·d），停留时间4～6 h[2]；而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10～15 kg/（m3·d），停留时间长达几十个小时[2]。
在啤酒废水处理中，IC技术应用得较多，目前我国已有3家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看，IC工艺容积负荷（以COD计）可达15～30 kg/（m3·d），停留时间2～4.2 h，COD去除率ηCOD>75%[3]；而UASB容积负荷仅有4～7 kg/（m3·d），停留时间近10 h[3]。
表1列出了IC和UASB处理典型废水的对照结果，从表中数据可以看出，IC反应器在很大程度上解决了UASB的不足，大大提高了反应器单位容积的处理容量。
表1 IC反应器与UASB反应器处理相同废水的对比结果[1]
4 IC反应器存在的几个问题
COD容积负荷大幅度提高，同时也带来了不少新的问题：
（1）从构造上看，IC反应器内部结构比普通厌氧反应器复杂。反应器高径比大，一方面增加了进水泵的能耗，提高了运行费用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中颗粒物比UASB多，加重了后续处理的负担[2]。
（2）发酵细菌通过胞外酶作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物，再将可溶性的大分子有机物转化成脂肪酸和醇类等，该类细菌水解过程相当缓慢[3]。IC反应器较短的HRT势必影响不溶性有机物的去除效果。
（3）在厌氧反应中，有机负荷、产气量和处理程度三者之间存在着密切联系和平衡关系。一般较高的有机负荷可获得较大产气量，但处理程度会降低。因此，IC反应器的总体去除效率相比UASB反应器来讲要低些。
5 结论
上述问题有待在对IC厌氧处理技术内部规律进行更深入探讨的基础上，结合工程实践加以克服，使这一新技术更加完善。
参考文献：
[1]R·E斯皮思.工业废水的厌氧生物处理技术[M].李亚新，译.北京：中国建筑工业出版社，2002：256.
[2]国家环保局.水和废水监测分析方法[M].北京：中国环境科学出版社，2002.
[3]俞金海，张勇.UASB-BAF工艺处理油脂废水[J].给水排水，2006（3）：58-60.