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厭氧內循環反應器簡稱IC反應器，是基于UASB反應器顆粒化和三相分離器的概念而改進的新型反應器，可看成是由兩個UASB反應器的單元相互重疊而成。它的特點是在一個高的反應器內將沼氣的分離分成兩個階段，底部一個處于極端的高負荷，上部一個處于低負荷。
IC厭氧反應器是一種高效的多級內循環反應器，為第三代厭氧反應器的代表類型，與第二代厭氧反應器UASB相比，它具有占地少、有機負荷高、抗沖擊負荷能力更強，性能更穩定、操作管理更簡單。第二代UASB反應器一般容積負荷為5-10kgCOD/m³，第三代IC厭氧反應器容積負荷率可達到15-30kgCOD/m³。IC厭氧反應器適用于COD為10000-15000mg/L的高濃度有機廢水，如淀粉廢水、檸檬酸廢水、土豆加工廢水、釀酒廢水、食品加工廢水。其基本構造如圖所示：
大部分有機物是在IC反應器下部的流化床內降解為生物沼氣（甲烷）的，沼氣經由一級三相分離器收集，通過氣體升力攜帶水和污泥進入一、二級上升管，提升至位于IC反應器頂部的旋流氣液分離器進行氣液分離，水與污泥經過中心循環下降管流向反應器底部，形成內循環流。流化床反應區內的混合液經一級三相分離器后，流入深度凈化反應室進一步處理，大部分剩余的可降解有機物得到深度降解，所產生的沼氣被二級三相分離器收集，出水通過溢流堰流出反應器。
內循環是基于氣體上升原理，通過含氣體的“上升管”和“下降管”介質密度的差別產生的，在此不需水泵實現這一內循環，內循環量（速度）通過上升管內沼氣的含量，即進水中COD濃度的變化實現自我調節。該內循環功能使IE反應器具有較靈活的特點，比如：當進水COD負荷增高時，沼氣產量增大，內循環管內氣體上升力增大，經由下降管至下部的循環水進一步稀釋了COD的濃度。反之，當進水COD負荷較小時，較少的沼氣產量產生較小的氣體上升力，使得較小的循環水流至反應器底部稀釋進水COD濃度。由此可見，內循環特點可以保證在進水COD負荷波動的情況下，實現穩定的COD負荷自動調節。
IC反應器主要特點如下：
（1）容積負荷率高，水力停留時間短；
（2）基建投資省，占地面積小。由于IC反應器的容積負荷率高，故對于處理相同COD總量的廢水，其體積僅為普通UASB反應器的30-50％左右，降低了基建投資。同時由于IC反應器具有很大的高徑比，所以占地面積特別省，非常適用于一些占地面積緊張的廠礦企業采用；
（3）節省能耗 由于IC反應器是以自身產生的沼氣作為提升的動力實現混合液的內循環，不必另設水泵實現強制循環，故可節省能耗；
（4）抗沖擊負荷能力強 由于IC反應器實現了內循環，內循環液與進水在第一反應室充分混合，使原廢水中的有害物質得到充分稀釋，大大降低了有害程度，從而提高了反應器的耐沖擊負荷的能力；
（5）具有緩沖pH值變化的能力 IC反應器可充分利用循環回流的堿度，對pH起緩沖作用，使反應器內的pH值保持穩定，從而節省進水的投堿量，降低運行費用；
（6）出水水質穩定 IC反應器相當于兩級 UASB藝處理，下面一個的有機負荷率高，起“粗”處理作用，上面一個有機負荷率低，起“精” 處理作用，故比一般的單級處理的穩定性好，出水水質穩定。
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