作者：甘县辉
4 IC处理技术应用现状及发展前景
IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985年荷兰首次应用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[9]；而处理同类废水的UASB反应器容积负荷仅有10～15 kg/(m3·d)，停留时间长达十几到几十个小时[3]。
在啤酒废水处理工艺中，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％[9]；而UASB反应器容积负荷仅有4～7 kg/(m3·d)，停留时间近10 h[3]。
对于处理高浓度和高盐度的有机废水，IC反应器也有成功的经验。位于荷兰Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水，COD约7900mg/L，SO42－为250mg/L，Cl－为4200mg/L。采用22m高、1100m3容积的IC反应器，容积负荷（以COD计）达31 kg/(m3·d)，ηCOD>80％，平均停留时间仅6.1 h[9]。
我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的IC厌氧处理系统自1998年12月运行以来一直都很稳定，进水COD一般在8000mg/L以上，pH5.0左右，容积负荷（以COD计）可达30 kg/(m3·d)，出水COD基本在2000mg/L以下，且每千克COD产沼气0.42m3[10]。1996年IC反应器首次应用于纸浆造纸行业，并迅速获得客户欢迎，至今全世界造纸行业已建造IC反应器23个[11]。
表1列出了IC反应器和UASB反应器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]
|
对比指标 |
反应器类型 | |||
|
IC |
UASB | |||
|
啤酒废水 |
土豆加工废水 |
啤酒废水 |
土豆加工废水 | |
|
反应器体积（m3） |
6×162 |
100 |
1400 |
2×1700 |
|
反应器高度（m） |
20 |
15 |
6.4 |
5.5 |
|
水力停留时间（h） |
2.1 |
4.0 |
6 |
30 |
|
容积负荷kg/(m3·d) |
24 |
48 |
6.8 |
10 |
|
进水COD（mg/L） |
2000 |
6000～8000 |
1700 |
12000 |
|
ηCOD（％） |
80 |
85 |
80 |
95 |
随着生产的发展，经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC反应器的一系列技术优点及其工程成功实践，是现代厌氧反应器的一个突破，值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小，生产、运输、安装和维修都十分方便，产业化前景也很乐观。
5 IC反应器存在的几个问题
COD容积负荷大幅度提高，使IC反应器具备很高的处理容量，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，设计施工要求高。反应器高径比大，一方面增加了进水泵的动力消耗，提高了运行费用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中细微颗粒物比UASB多，加重了后续处理的负担[12]。另外内循环中泥水混合液的上升还易产生堵塞现象，使内循环瘫痪，处理效果变差。
（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[13]。IC反应器较短的水力停留时间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的联系和平衡关系。一般较高的有机负荷可获得较大的产气量，但处理程度会降低[13]。因此，IC反应器的总体去除效率相比UASB反应器来讲要低些。
（4）缺乏在IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥关键技术。目前国内引进的IC反应器均采用荷兰进口的颗粒污泥接种[2]，增加了工程造价。
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。
6 参考文献
1 张忠波. IC反应器技术的发展. 环境污染与防治，2000，22（3）：39～41.
2 吴静、陆正禹、胡纪萃，等. 新型高效内循环（IC）厌氧反应器. 中国给水排水，2001，17（1）：26～29.
3 贺廷龄. 废水的厌氧生物处理. 北京：中国轻工业出版社，1998：9~10.
4 娄金生. 水污染治理新工艺与设计. 北京：海洋出版社，1999，53～54.
5 胡纪萃. 试论内循环厌氧反应器. 中国沼气，1999，17（2）：3～6.
6 马志毅.工业废水的厌氧生物技术.北京：中国建筑工业出版社，2001：23.
7 吴允、张勇、刘红阁. 啤酒生产废水处理新技术——内循环反应器. 环境保护，1997，9：18～19.
8 何晓娟. IC－CIRCOX工艺及其在啤酒废水处理的应用. 给水排水，1997，23（5）.
9 Pereboom J H F. Methanogenic Granule debelopment in full scale internal circulation reactor. Water cience and Technology ,1994，30（8）：9～21.
10 王江全.柠檬酸废水处理工艺——IC厌氧反应器和好氧生化技术.江苏环境科技，2000，13（2）：21～23.
11 戚恺.IC反应器在造纸行业的应用.国际造纸，2000，20（3）：58～59.
12 Pereboom J. H. F. Size dletribution model for methanogenic granules from full scale UASB and IC reactors. Water Science and Technology.1994，30(12)：211~221 .
13 张自杰. 环境工程手册－水污染防治卷. 北京：高等教育出版社，1996：659～661.
