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IC厭氧處理新技術在環保行業中的應用現狀及發展前景

一.IC處理技術應用現狀及發展前景

    IC處理技術從問世以來已成功應用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、檸檬酸和造紙等廢水處理中。1985年荷蘭首次應用IC反應器處理土豆加工廢水，容積負荷（以COD計）高達35～50kg/(m³·d)，停留時間4～6 h；而處理同類廢水的UASB反應器容積負荷僅有10～15 kg/(m³·d)，停留時間長達十幾到幾十個小時。

    在啤酒廢水處理工藝中，IC技術應用得較多，目前我國已有3家啤酒廠引進了此工藝。從運行結果看，IC工藝容積負荷（以COD計）可達15～30 kg/(m³·d)，停留時間2～4.2 h，COD去除率η_COD>75％；而UASB反應器容積負荷僅有4～7 kg/(m³·d)，停留時間近10 h。

    對于處理高濃度和高鹽度的有機廢水，IC反應器也有成功的經驗。位于荷蘭Roosendaal的一家菊苣加工廠的廢水，COD約7900mg/L，SO₄^2－為250mg/L，Cl^－為4200mg/L。采用22m高、1100m³容積的IC反應器，容積負荷（以COD計）達31 kg/(m³·d)，η_COD>80％，平均停留時間僅6.1 h。

    我國無錫羅氏中亞檸檬有限公司的IC厭氧處理系統自1998年12月運行以來一直都很穩定，進水COD一般在8000mg/L以上，pH5.0左右，容積負荷（以COD計）可達30 kg/(m³·d)，出水COD基本在2000mg/L以下，且每千克COD產沼氣0.42m³。1996年IC反應器首次應用于紙漿造紙行業，并迅速獲得客戶歡迎，至今全世界造紙行業已建造IC反應器23個。

    表1列出了IC反應器和UASB反應器處理典型廢水的對照結果，從表中數據可以看出，IC反應器在很大程度上解決了UASB的不足，大大提高了反應器單位容積的處理容量。

表1  IC反應器與UASB反應器處理相同廢水的對比結果

    隨著生產的發展，經濟高效、節能省地的厭氧反應器越來越受到水處理工作者的青睞。IC反應器的一系列技術優點及其工程成功實踐，是現代厭氧反應器的一個突破，值得進一步研究開發。而且由于反應器容積小，生產、運輸、安裝和維修都十分方便，產業化前景也很樂觀。

二.IC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容量，同時也帶來了不少新的問題：

    （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，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上升還易產生堵塞現象，使內循環癱瘓，處理效果變差。

    （2）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。IC反應器較短的水力停留時間勢必影響不溶性有機物的去除效果。

    （3）在厭氧反應中，有機負荷、產氣量和處理程度三者之間存在著密切的聯系和平衡關系。一般較高的有機負荷可獲得較大的產氣量，但處理程度會降低。因此，IC反應器的總體去除效率相比UASB反應器來講要低些。

    （4）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。目前國內引進的IC反應器均采用荷蘭進口的顆粒污泥接種，增加了工程造價。

    上述問題有待在對IC厭氧處理技術內部規律進行更深入探討的基礎上，結合工程實踐加以克服，使這一新技術更加完善。

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