??????? 2反應(yīng)器的工程應(yīng)用及研究現(xiàn)狀
??????? 2.1 工程應(yīng)用現(xiàn)狀
??????? 2.1.1處理土豆加工廢水
??????? 1958 年荷蘭以Q切路在一家土豆處理廠建立了第1個(gè)IC中試反應(yīng)器，其后建造的100m3IC厭氧反應(yīng)器都處理這種廢水，運(yùn)行表明:IC厭氧反應(yīng)器的COD容積負(fù)荷達(dá)到35一50Kg/（m3?qd），停留時(shí)間前者為4一6h，而處理同樣廢水的UASB反應(yīng)器的負(fù)荷僅為IC反應(yīng)器的1/3左右。
??????? 2.1.2 處理啤酒廢水
??????? 1996年沈陽華潤雪花啤酒有限從荷蘭PAQUES引進(jìn)我國第1套IC反應(yīng)器。反應(yīng)器高16m，有效容積70m3處理水量400m3/d，COD去除率穩(wěn)定在80%以上，容積負(fù)荷高達(dá)25一30Kg/(m3?qd)。此后，廣州珠江啤酒公司采用直徑9.5m，高20m的IC反應(yīng)器，處理啤酒廢水1000 m3/d。容積負(fù)荷最高可達(dá)40 Kg/(m3?qd)，COD去除率在75%一80%。
??????? 2.1.3 處理高濃度酒精廢水
??????? 鄭州大學(xué)于2004年進(jìn)行了IC反應(yīng)器處理酒精工業(yè)廢水的生產(chǎn)性啟動的研究，并成功地應(yīng)用于酒精工業(yè)廢水的治理，COD去除率高達(dá)95%左右，進(jìn)水COD為15g/L，其接種污泥采用酒精廠自行培養(yǎng)的消化污泥和污水處理廠的厭氧脫水污泥，接種質(zhì)量濃度為13.4 mg/L和10.85 mg/L，并培養(yǎng)出了顆粒污泥。
??????? 2.1.4 處理造紙綜合廢水
??????? IC反應(yīng)器自1996年用于造紙廢水處理以來，發(fā)展很快。如在德國的Wepa造紙廠，廢水處理量為4000 m3/d，采用容積為385 m3、高20m的IC反應(yīng)器，進(jìn)水COD在1510一2920mg/L，容積負(fù)荷在9一20 Kg/(m3?qd)，COD去除率為58%-74%。
??????? 2.2 反應(yīng)器的研究現(xiàn)狀
??????? 2.2.1 處理高含鹽菊芭廢水
??????? Habets L.H.A對以IC反應(yīng)器處理菊芭廢水的研究進(jìn)行了闡述，采用高22m，容積為1100 m3的IC厭氧反應(yīng)器，每天處理800 m3廢水，進(jìn)水COD約7.9g/ L，COD去除率在50%以上，平均停留時(shí)間僅6.lh。
??????? 2.2.2 快速啟動的研究
??????? 采用人工合成的葡萄糖配水，丁麗麗、吳靜等分別對IC反應(yīng)器的顆粒污泥變化規(guī)律以及初次啟動和二次啟動過程進(jìn)行了較深人的研究，試驗(yàn)結(jié)果表明:啟動過程可在5一35d內(nèi)完成，快速啟動是可行的。啟動結(jié)束時(shí)COD容積負(fù)荷達(dá)12一15 Kg/(m3?qd)，COD去除率在55%以上。
??????? 2.2.3 處理養(yǎng)豬廢水
??????? 鄧良偉利用容積為120L的IC反應(yīng)器處理豬場廢水，水力停留時(shí)間0.8一2d，負(fù)荷3一7 Kg/(m3?qd)。經(jīng)過近半年的運(yùn)行，結(jié)果表明，試驗(yàn)期間沼氣產(chǎn)率達(dá)到1.5一3 m3/(m3?qd)，COD平均去除率為80.3%，去除率95.8%，SS去除率78.5%。由于沉淀作用，對總氮(TN)、總磷(TP)都有一定的去除率。
??????? 3 IC反應(yīng)器的研究發(fā)展趨勢
??????? 3.1顆粒污泥培養(yǎng)技術(shù)與生物學(xué)研究
??????? 相對于UASB反應(yīng)器，由于不同的水力條件和反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)型的IC反應(yīng)器內(nèi)培養(yǎng)的顆粒污泥顆粒大、結(jié)構(gòu)松散、強(qiáng)度低，因此，對反應(yīng)器中顆粒污泥研究可為現(xiàn)有顆粒污泥理論提供有力證據(jù)，具有較大的學(xué)術(shù)價(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。另外，通過研究反應(yīng)器中微生物學(xué)特性，確定反應(yīng)器中優(yōu)良顆粒污泥的形成機(jī)理，顆粒污泥中的微生物組成變化規(guī)律，為反應(yīng)器應(yīng)用奠定生物學(xué)基礎(chǔ)。
??????? 3.2 反應(yīng)器水力模型的合理性和實(shí)用性研究
??????? 目前常采用的IC反應(yīng)器的水力模型是Pereboom等人于1994年在氣升式反應(yīng)器水力模型的基礎(chǔ)上提出的，其合理性和實(shí)用性還有待進(jìn)一步研究。對適合IC反應(yīng)器的水力模型的研究，以及確定滿足高負(fù)荷條件下反應(yīng)器的流態(tài)分布、結(jié)構(gòu)特性、水力學(xué)和傳質(zhì)特性等都是當(dāng)前IC反應(yīng)器技術(shù)亟待解決的問題。
??????? 3.3 反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化
??????? 厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)對厭氧消化過程有很大的影響，國內(nèi)外在IC反應(yīng)器的工藝和設(shè)備等方面做了很多研究，但在反應(yīng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化方面還缺乏理論指導(dǎo)，許多投人生產(chǎn)運(yùn)行的反應(yīng)器都是憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的。一方面，內(nèi)部過多的管路系統(tǒng)占用了反應(yīng)器空間，使反應(yīng)器的體積龐大，高度過高;另一方面，內(nèi)部三相分離器的設(shè)計(jì)不盡合理，泥水氣分離效果不好。為此 ，IC 反應(yīng)器在結(jié)構(gòu)優(yōu)化、提高整個(gè)反應(yīng)器的效率方面，還存在較大的挖潛空間。
??????? 3.4 快速啟動方式與運(yùn)行規(guī)律的研究
??????? 如何 在 短 期內(nèi)實(shí)現(xiàn)快速啟動是IC厭氧處理工程的關(guān)鍵，通過研究影響反應(yīng)器效能的過程參數(shù)，掌握反應(yīng)器的運(yùn)行規(guī)律，從而建立切實(shí)可行的反應(yīng)器快速啟動方式和穩(wěn)定操作運(yùn)行方法。
??????? 從 目前IC反應(yīng)器的應(yīng)用來看，掌握IC反應(yīng)器的快速啟動與運(yùn)行規(guī)律，對于工程設(shè)計(jì)與調(diào)試，的日常維護(hù)管理，提高經(jīng)濟(jì)效益等具有非常重要的意義。
??????? 3.5 應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展
??????? CI反應(yīng)器 因?yàn)榛亓鞯南♂屪饔茫瑧?yīng)該比UASB更能處理難降解甚至有毒的有機(jī)物，這一點(diǎn)已在普通EGSB反應(yīng)器中得到普遍證實(shí)。目前，有關(guān)IC反應(yīng)器的應(yīng)用報(bào)道多在易降解廢水的啤酒、檸檬酸等領(lǐng)域，其他僅有如造紙及高含鹽菊芭廢水方面的報(bào)道，應(yīng)用領(lǐng)域有待進(jìn)一步拓展。
??????? 3.6新的問題
??????? 客觀地認(rèn)識一個(gè)新的工藝是進(jìn)一步開發(fā)研究的基礎(chǔ)，COD容積負(fù)荷大幅度地提高使IC反應(yīng)器具備很高的處理容量%同時(shí)也引入了新的問題:
??????? (1)污泥分析表明,反應(yīng)器比UASB反應(yīng)器內(nèi)含有較高濃度的細(xì)微顆粒污泥(形成大顆粒污泥的前體),加上水力停留時(shí)間相對短和較大的高徑比,所以與UASB反應(yīng)器相比IC反應(yīng)器出水中含有更多的細(xì)微固體顆粒,這不僅使后續(xù)沉淀處理設(shè)備成為必要，還加重了后續(xù)設(shè)備的負(fù)擔(dān)。事實(shí)上,研究IC反應(yīng)器內(nèi)顆粒污泥的性質(zhì),正是進(jìn)一步揭示IC工藝機(jī)理的一個(gè)出發(fā)點(diǎn)。
??????? (2)由于采用內(nèi)循環(huán)技術(shù)和分級處理,所以IC反應(yīng)器高度一般較高,而且內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,不但增加了施工安裝和日常維護(hù)的困難,對水泵動力消耗也存在負(fù)面影響。當(dāng)然,由于IC反應(yīng)器水力負(fù)荷較高%所以動力消耗還需結(jié)合實(shí)際綜合考察。
??????? (3)為適應(yīng)較高的生化降解速率,許多IC反應(yīng)器的進(jìn)水需調(diào)節(jié)PH值和溫度,為微生物的厭氧降解創(chuàng)造條件。從強(qiáng)化反應(yīng)器自身功能的程度看,這無疑增加了IC反應(yīng)器以外的附屬處理設(shè)施,盡管目前大多數(shù)厭氧工藝也需要調(diào)節(jié)進(jìn)水的溫度和PH值。
??????? 4 IC反應(yīng)器應(yīng)用前景
??????? 盡管IC 反應(yīng)器在應(yīng)用中有一些未能很好解決的缺陷，但是由于IC反應(yīng)器有著諸多以UASB為代表的第2代厭氧反應(yīng)器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，IC反應(yīng)器越來越多地被應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)、造紙、食品加工、檸檬酸等的生產(chǎn)中，其在高濃度工業(yè)廢水、有毒工業(yè)廢水治理方面具有廣闊的市場前景。
??????? 另外 ，IC 反應(yīng)器目前主要應(yīng)用于工業(yè)廢水的治理，對于污水采用IC反應(yīng)器的處理，仍有待于進(jìn)一步探索。