厌氧生物处理（四）

3.5.15 什么是内循环厌氧反应器？ 

内循环厌氧反应器（简称IC）是在UASB反应器的基础上，开发的高效厌氧反应器。IC反应器可以看作是两个UASB反应器的串联，且整个IC反应器由混合区、颗粒污泥膨胀区、精处理区、内循环系统和两级三相分离区等五个部分组成。污水进入反应器的底部，通过布水系统与颗粒污泥充分接触混合。在底部的高负荷区内有一个污泥膨胀层，该层中的有机物被厌氧降解并转化为沼气，并被第一级的三相分离器收集。由于污泥负荷较高，产生的沼气量较大，且沼气的上升会对污泥及污水 产生提升作用，将使污水和部分污泥通过沼气提升管上升到顶部的气液分离器中。在分离器中沼气被收集排出，污泥和水通过回流管返回到反应器底部，从而完成内循环过程。经颗粒污泥膨胀区处理后的污水除一部分参与内循环外，其余污水进入精处理区进行剩余有机物的降解与产沼气过程。 由于大部分有机物已被降解，精处理区的污泥负荷较低，产气量也较小。该区产生的沼气由第二级三相分离器收集，通过集气管进入气液分离器后被导出处理系统。精处理区处理后的废水经第二级三相分离器分离后，上清液经溢流堰排走。 

3.5.16 内循环厌氧反应器与UASB反应器相比有什么特点？ 

内循环厌氧反应器与UASB反应器相比，保证了污水与厌氧污泥的良好接触，最大限度地利用了颗粒污泥的生物处理能力。具体体现在：① 在较高的污泥负荷［35～50kgCOD/（m³·d）］条件下，利用产甲烷菌产生的沼气形成气提， 实现无外加动力的污泥内循环回流，加大了反应器内的污泥量，延长了系统的污泥龄。 ② 两级三相分离器装置，解决了由于高污泥负荷产生的污泥流失问题。 ③ 由于采用了较高的污泥负荷，下部反应室的产气量较高，加之内循环的作用，使得泥水可以充 分接触，提高了传质速率。 ④ 由于大部分的有机物在下部区域已被去除，进入精处理区的有机物浓度已经较低，有利于提高出水水质。同时，产气量也较少，从而保证了颗粒污泥良好的沉降环境，避免了污泥的流失。 

3.5.17 什么是两相厌氧消化处理工艺？ 

传统的厌氧消化处理工艺是产酸菌和产甲烷菌在一个反应器内完成厌氧消化的全过程，由于产酸菌和产甲烷菌对环境条件的要求不同，很难使二者同时都处于最佳的活性状态，从而影响了消化的效率。两相厌氧消化处理工艺是将产酸菌和产甲烷菌分别置于两个串联的反应器内，通过控制各自的运行参数，分别提供产酸菌和产甲烷菌所需的最佳条件，有效提高厌氧反应器的运行稳定性和处理效率。 

3.5.18 两相厌氧消化处理工艺有哪些特点？ 

两相厌氧消化处理工艺与单相厌氧消化处理工艺相比，除了运行稳定、耐冲击负荷能力强、处理效率高，还有以下特点。 ① 两相厌氧消化处理工艺为产酸菌和产甲烷菌分别提供了最佳的生长和代谢条件，使生物活性、 处理能力和效率得以提高。有实验表明：两相厌氧消化系统的产甲烷率为0.168m³CH₄/（kgCOD·d），而单相厌氧消化系统的产甲烷率仅为0.055m³CH₄/（kgCOD·d）。 ② 产酸反应器相当于对污水进行预处理，不仅为产甲烷反应器提供了更适宜的基质，还能够降低水中有毒物质的毒性，改变难降解有机物的复杂结构，减少对后续产甲烷菌的毒害作用和影响，从而增强了系统运行的稳定性。 ③ 加大产酸反应器的污泥负荷率，提高工艺处理能力。由于产酸菌的缓冲能力较强，冲击负荷造成的酸积累不会对产酸反应器产生明显的影响，也不会对后续的产甲烷反应器造成危害，提高了系统运行的稳定性。 ④ 由于产酸菌的世代时间远低于产甲烷菌，而产酸菌的产酸速率又高于产甲烷菌降解酸的速率。 所以，两相厌氧消化处理工艺中产酸反应器的容积小于产甲烷反应器的容积。 

3.5.19 两级厌氧消化和两相厌氧消化有什么区别？ 

两级厌氧消化是两个消化池的串联工作，第一级采用高效消化池；第二级采用不设搅拌和加热的传统消化池，主要起污泥的沉淀浓缩以及贮存熟污泥的作用，并分离和排出消化液，二者水力停留时间的比为1∶2。 两相厌氧消化是根据消化机理，将厌氧消化的产酸阶段和产甲烷阶段完全分开，分别控制有利于进行产酸和产甲烷的条件，并将这两个反应器串联起来，形成两相厌氧消化系统。两相厌氧消化比较容易控制不同阶段的最佳反应条件，酸化反应器承担着对进水负荷的一定缓冲作用，为产甲烷阶段保持一个相对稳定的环境。