厭氧生物處理是廢水生物處理技術中的一種重要方法。要提高厭氧生物處理的效果，除了要提供給微生物一個良好的生存環境外，保持反應器內的高污泥濃度、維持良好的傳質效果也是關鍵因素。以UASB工藝作為代表的第二代厭氧反應器，依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用，使得污泥在反應器中滯留，實現了污泥停留時間（SRT）>水力停留時間（HRT），從而提高了反應器內污泥濃度，但是反應器的傳質過程并不理想。為了克服這些條件的限制，荷蘭開發了一種內循環（internalcirculation）IC厭氧反應器，IC厭氧反應器是在第二代厭氧反應器UASB基礎上開發研制的第三代高效厭氧生物反應器，具有高容積負荷、耐沖擊、運行穩定、投資少、占地面積小、運行費用低等優點。現將UASB工作原理、IC厭氧反應器工作原理與優缺點整理如下以便交流學習和提高業務知識：

一、UASB工作原理

UASB即為上流式厭氧污泥床反應器，整個反應器主體可分為三個區域：混合區、反應區和氣、液、固三相分離區。污水通過水泵提升到厭氧反應器的底部，利用底部的布水系統將污水均勻地布置在整個截面上；利用進水的出口壓力和產氣作用，使廢水與高濃度的厭氧污泥充分接觸和傳質，將廢水中的有機物降解；廢水在反應區緩慢上升，進一步降解有機物，氣體、水、污泥在同時上升過程中，沼氣首先進入三相分離器內部通過管道排出，污泥和廢水通過三相分離器的縫隙上升到分離區，污泥在分離區沉淀濃縮并回流到三相分離器的下部，保持厭氧反應器內的生物量，沉淀后的出水通過管道排出罐外。

二、IC厭氧反應器的工作原理

IC即內循環厭氧反應器，相當于兩個UASB串聯使用，主要由混合區、顆粒污泥膨化去、深處理區、內循環系統、出水去五部分組成，核心部分由布水器、下三相分離器、上三相分離器、提升管、泥水回流管、氣液分離器、罐體及溢流系統組成。基本原理如下：兩層三相分離器人為的將整個反應區分為上、下兩個區域，下部為高負荷區域，上部為深處理區。廢水在進入IC反應器底部時，與從下三相氣液分離器回流的水混合，混合水在通過反應器下部的顆粒污泥層時，將廢水中大部分的有機物分解，產生大量的沼氣。通過下三相分離器的廢水由于沼氣的提升作用被提升到上部的氣水分離裝置，將沼氣和廢水分離，沼氣通過管道排出，分離后的廢水再回流到罐的底部，與進水混合；經過下三相分離器的廢水繼續進入上部的深處理區，進一步降解廢水中的有機物。最后廢水通過上三相分離器進入分離區將顆粒污泥、水、沼氣進行分離，污泥則回流到反應器內以保持生物量，沼氣由上部管道排出，處理后的水經溢流系統排出。

三、IC厭氧反應器的優點

1、IC厭氧裝置在布水系統上采用旋流布水，上下三相分離器采用差別式設計，大大提高了分離效果，確保了反應器高效穩定的運行。

2、內部自動循環，不必外加動力，普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而IC反應器以自身產生的沼氣作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。

3、處理能力高，IC反應器的負荷是UASB反應器負荷的5-7倍，UASB反應器的容積負荷通常為3-5kgCOD/m3.d，而IC反應器的容積負荷可達到20-30kgCOD/m3.d。

4、沼氣利用價值高，反應器產生的生物氣純度高，CH4為70％～80％，CO2為20％～30％，其它有機物為1％～5％，可作為燃料加以利用。

5、運行費用低，由于IC反應器的處理效率、進水負荷比UASB反應器的處理效率高，廢水的處理成本低，可節省大量運行費用。

6、污泥不易流失，容易形成顆粒污泥，由于IC獨特的反應器結構和高的水利負荷和產氣負荷，比UASB更能形成和保持顆粒污泥。

 7、投資省，占地面積少，因IC有機負荷比UASB高，因此處理同樣規模的有機廢水，IC反應器的容積比UASB要小，故IC反應器的建造成本比UASB要低。

四、IC厭氧反應器存在的幾個問題

COD容積負荷大幅度提高，使IC反應器具備很高的處理能力和市場推廣價值，但同時我們也應該清楚的認識到其存在的幾個問題：   

（1）從構造上看，IC反應器內部結構比普通厭氧反應器復雜，設計施工要求高。反應器高徑比大，一方面增加了進水泵的動力消耗，提高了運行費用；另一方面加快了水流上升速度，如果三相分離器處理不當將使出水中細微顆粒物比UASB多，加重了后續處理的負擔。另外內循環中泥水混合液的提升管和回流管易產生堵塞，使內循環癱瘓，處理效果變差。 

（2）IC厭氧反應器發酵細菌通過胞外酶作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物，再將可溶性的大分子有機物轉化成脂肪酸和醇類等，該類細菌水解過程相當緩慢。由于IC厭氧反應器相對較短的水力停留時間將會影響不溶性有機物的去除效果。 

（3）缺乏在IC反應器水力條件下培養活性和沉降性能良好的顆粒污泥關鍵技術。