IC厌氧反应器与AO工艺处理高浓度易生化废水

高浓度易生化废水主要来源于食品加工、酿造、制药等行业，这类废水含有大量可生物降解的有机物，如糖类、蛋白质、脂肪等。针对这类废水，采用IC厌氧反应器结合AO（Anoxic/Oxic）反硝化硝化工艺，能够高效地去除废水中的有机物，并实现氮的去除，从而降低环境污染，并回收部分能源。

一、IC厌氧反应器  

1.简介

IC厌氧反应器（Internal Circulation Anaerobic Reactor）是一种高效的内循环厌氧生物处理设备，由上下两个反应室组成，通过内部循环和混合提高废水处理效率。它广泛应用于处理高浓度有机废水，具备处理能力强、占地面积小、投资成本低、抗冲击负荷能力强等优点。IC厌氧反应器在废水处理领域发挥着重要作用，为环境保护和可持续发展提供了有力的技术支持。

2.工作原理

废水在IC反应器中自下而上流动，污染物被细菌吸附并降解。反应器内部分为混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。废水首先在混合区与回流的泥水混合物混合，然后进入第1厌氧区，在高浓度污泥的作用下，大部分有机物转化为沼气。沼气通过内循环提升作用，部分泥水混合物被提升至顶部的气液分离区，沼气被导出处理系统，泥水混合物则返回混合区，实现内部循环。经过第1厌氧区处理的废水进入第2厌氧区，进一步降解剩余有机物，最终在沉淀区进行固液分离，上清液排出，沉淀的污泥返回第2厌氧区。这一系列的过程使得IC厌氧反应器能够高效地处理废水，同时减少对环境的污染。

3.应用效果    

IC厌氧反应器在处理高浓度易生化废水时表现出色，如处理酒精废水、生物制药废水、造纸废水等，均能达到较高的COD去除率。例如，某酒精废水处理项目中，进水COD高达3万mg/L，经过IC厌氧反应器处理后，出水COD降至3000mg/L以下，去除率超过90%。这一技术不仅处理效果好，而且适用范围广，为各种行业的废水处理提供了有效的解决方案。

二、AO反硝化硝化工艺  

1.简介

AO工艺，全称为缺氧-好氧生物脱氮工艺，是一种广泛应用于水处理领域的先进技术。该工艺的核心在于对传统活性污泥法的优化升级，其创新之处在于在常规的好氧处理之前巧妙地嵌入了一个缺氧生物处理阶段，形成了“缺氧-好氧”的循环体系。在这一设计下，有机物的降解过程和氮素的去除过程得以有效地整合在一起，从而大大提升了污水处理的整体效能。

2.工作原理

缺氧段（A段）：当污水进入缺氧池时，首先会经历严格的厌氧环境，在此条件下，反硝化菌群活跃并占据主导地位。这些菌群利用废水中的可溶性有机物作为碳源，并与从好氧段回流过来的硝酸盐离子发生反硝化反应。在这一过程中，硝酸盐在反硝化菌的作用下被还原成亚硝酸盐，进而转化为氮气（N2），从而实现了氮的有效去除。同时，由于反硝化过程对有机物的消耗作用，部分易降解的有机污染物也被有效去除。

好氧段（O段）：经过缺氧段处理的废水随后进入好氧池，那里的环境转变为富氧状态。在这种条件下，好氧微生物开始活跃，其中自养型硝化细菌占据主导地位。这些细菌利用废水中的氨氮作为营养源，通过好氧硝化作用将其氧化为亚硝酸盐氮，并进一步转化为硝酸盐氮。同时，好氧呼吸作用也促进了有机物的进一步降解和稳定化。为了维持好氧段微生物的活性及平衡，部分经过处理的混合液会回流至缺氧段，这不仅为反硝化过程提供了必要的电子受体——硝酸盐，还间接促进了内循环系统中的物质传输和能量流动。    

3.脱氮效果

AO工艺凭借其独特的缺氧-好氧循环设计，实现了对废水中氮的高效去除。在整个脱氮过程中，缺氧反硝化阶段起着至关重要的作用，它能快速大量地去除废水中的总氮负荷，而好氧硝化阶段则精准地控制着氨氮的氧化过程，并为反硝化作用提供必需的硝酸盐还原剂。通过这种双管齐下的方式，AO工艺在单个处理流程中完成了对氮的高效去除，显著提高了水处理效率。在实际应用中，AO工艺通常能够达到70%至80%的高脱氮率，使得处理后的水质得到显著提升，满足了各类排放标准的要求。

三、综合应用

在污水处理领域，将IC厌氧反应器与AO反硝化硝化工艺结合应用，可以实现对高浓度易生化废水的全面处理。首先，废水经过IC厌氧反应器进行初步处理，去除大部分有机物并产生沼气，同时降低废水的COD和BOD5。这一步骤中，IC厌氧反应器发挥了重要作用，其独特的反应条件和控制策略能够高效地将废水中的有机物质转化为沼气和其他无机产物，显著降低了废水中的生物化学需氧量（BOD5）和化学需氧量（COD），为后续处理工序创造了有利条件。

随后，经过IC厌氧反应器预处理后的废水进入AO工艺系统。在AO工艺的缺氧段，反硝化细菌利用废水中残留的有机碳源进行反硝化反应，将亚硝酸盐氮（NO2--N）还原为氮气（N2），从而有效去除废水中的氮污染物。而在好氧段，自养型硝化细菌则将氨氮（NH4+-N）氧化为亚硝酸盐氮（NO2--N）和硝酸盐氮（NO3--N），同时完成对废水中剩余有机物的进一步降解和去除。

通过这一系列精细的生化处理过程，最终出水水质得到了显著提升，不仅COD和氮的含量大幅降低，而且稳定性增强，符合国家或地方规定的排放标准。这种结合了IC厌氧反应器和AO反硝化硝化工艺的综合处理方法在高浓度易生化废水处理中具有显著优势，不仅能有效保护环境资源，也能促进废水的循环利用和社会可持续发展。    

四、结论  

IC厌氧反应器结合AO反硝化硝化工艺是一种高效、经济的废水处理方案，特别适用于处理高浓度易生化废水。通过该方案的应用，不仅能够有效降低废水中的有机物和氮含量，还能回收部分能源（如沼气），实现资源的再利用。未来，随着技术的不断发展和完善，该方案有望在更多领域得到广泛应用。