??????? 內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(internal circulation reaction ，IC)，是荷蘭PAQUES于20世紀(jì)80年代中期在UASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上開發(fā)成功的第3代超高效厭氧反應(yīng)器。到1988年，世界上第1座生產(chǎn)性規(guī)模的IC反應(yīng)器在荷蘭投人運行，到目前為止，已成功地應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)、造紙、食品加工、檸檬酸等的生產(chǎn)。
??????? IC反應(yīng)器與以UASB為代表的第2代厭氧反應(yīng)器相比，在容積負(fù)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(yīng)器的一種突破，有著重大的理論意義和實用價值，進(jìn)一步研究和開發(fā)IC反應(yīng)器，推廣其應(yīng)用范圍已成為當(dāng)前厭氧處理的重點內(nèi)容之一。
??????? 1.1 IC反應(yīng)器的基本構(gòu)造
??????? IC反應(yīng)器可以看作是由2個UASB反應(yīng)器疊加串聯(lián)構(gòu)成，高徑比一般為4一8，高度可達(dá)16一25m。由5部分組成:混合區(qū)、第1反應(yīng)區(qū)、第2反應(yīng)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(yīng)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(jìn)液和混合布水系統(tǒng)
??????? 通過布水系統(tǒng)泵人反應(yīng)器內(nèi)，布水系統(tǒng)MA 液與從IC反應(yīng)器上部返回的循環(huán)水、反應(yīng)器底部的污泥有效地混合，由此產(chǎn)生對進(jìn)液的稀釋和均質(zhì)作用。為了進(jìn)水能夠均勻的進(jìn)入IC反應(yīng)器的流化床反應(yīng)室，布水系統(tǒng)采用了一個特別的結(jié)構(gòu)設(shè)計。
??????? 1.3流化床反應(yīng)室
??????? 在此部分，和顆粒污泥混合物在進(jìn)水與循環(huán)水的共同推動下，迅速進(jìn)人流化床室。廢水和污泥之間產(chǎn)生強(qiáng)烈而有效的接觸。這導(dǎo)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(yīng)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(dǎo)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(yīng)器最上部的氣液分離器，氣體分離后從反應(yīng)器導(dǎo)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(yīng)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(yīng)器底部，由此在反應(yīng)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(jìn)液中COD的量的增大而自然增大，因此反應(yīng)器具有自我調(diào)節(jié)的作用，原因是在高負(fù)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(dǎo)致更大程度的進(jìn)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(jìn)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(dǎo)出反應(yīng)器，由千在深度凈化室內(nèi)的污泥負(fù)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(yīng)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(yīng)器內(nèi)，即使反應(yīng)器負(fù)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(dāng)大的今間允許流化床部分的污泥膨脹進(jìn)人其中，這就防止了高峰負(fù)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(jìn)人IC反應(yīng)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(jìn)人顆粒污泥床進(jìn)行COD的生化降解，此處的COD容積負(fù)荷很高，大部分進(jìn)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(yīng)器頂部的氣液分離器，沼氣在該處與泥水分離并被導(dǎo)出處理系統(tǒng)。泥水混合物則沿泥水下降管進(jìn)人反應(yīng)器底部的混合區(qū).并與進(jìn)水充分混合后進(jìn)人污泥膨脹床區(qū)，形成內(nèi)循環(huán)，內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)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(jìn)人精處理區(qū)的顆粒污泥床區(qū)，進(jìn)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(fù)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(jìn)人氣液分離器并被導(dǎo)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?；?、污泥回流和分級處理，大幅度提高了COD容積負(fù)荷，實現(xiàn)了泥水間的良好接觸，強(qiáng)化了傳質(zhì)效果。