应用技术
HAI XIA KE XUE
2009 年第 6 期（总第 30 期） 109
海峡科学
2.2 工艺说明
整个工艺流程以预酸化系统、IC 厌氧反应塔和生物曝气
系统为三个关键处理单元，可以确保出水水质稳定达标。
2.2.1
预酸化系统
厌氧反应过程可被分为四个阶段：水解、酸化、产乙酸
和产甲烷。对于大分子量的高分子有机物不能够透过细胞膜
被细菌直接利用，因此通过细菌细胞外酶作用分解为溶于水
的小分子。这些小分子化合物在发酵菌的作用下，转化为更
为简单的化合物并分泌到细胞外。酸化过程主要的产物有挥
发性脂肪酸（VFA）、醇类、乳酸。二氧化碳、氢气、氨、
硫化氢等。同时酸化菌也繁殖产生新的细胞物质。乙酸菌将
酸化阶段形成的化合物进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及
新的细胞物质。最后产甲烷菌将乙酸、氢气、碳酸、甲醇、
甲酸等被转化为甲烷、二氧化碳、硫化氢和新的细胞物质。
预酸化池的酸化过程是厌氧处理过程的第一步。其作用是污
水中的可溶性有机污染物在发酵菌的作用下，部分被酸化为
挥发性脂肪酸，即丁酸、乙酸、丙酸、乙醇。二氧化碳、硫
化氢和氢气的混合物，有利于下一步 IC 反应塔厌氧过程甲烷
化。
2.2.2 IC
厌氧反应塔
在污水的水解酸化过程，只是水中有机物的成分发生了
变化，而 COD 几乎不变。只有在产甲烷阶段，COD 转化为
甲烷气体，水中的 COD 才减少。在 IC 反应塔中，厌氧颗粒
污泥和污水反应将 COD 转化为沼气。沼气中含甲烷 70％～
80％，CO
2
20％～30％，H
2
S 微量。主要的产甲烷反应表示
如下：
CH
3
COOH → CH
4
+ CO
2
– 31KJ/mol
4CHOOH → CH
4
+ 3CO
2
+ 2H
2
O
4CH
3
OH → 3CH
4
+ CO
2
+ 2H
2
O – 312KJ/mol
4H
2
+ CO
2
→ CH
4
+ 2H
2
O – 131KJ/mol
CH
3
COOH + 2SO
4
2-
→ 2H
2
S + 2CO
2
+3O
2
2.2.3
生物曝气系统
采用好氧活性污泥生物方法处理有机污水。在曝气供氧，
保证一定的 pH 值和温度以及提供营养盐的状态下，水中的
细菌、真菌类、原生动物类、以及微小后生动物等多种多样
的微生物组成菌胶团，其中驯化出的以好氧细菌为主微生物
群体，食取水中的有机物。水中可溶性有机物通过细菌（或
真菌类）细胞壁吸收渗入细胞体内，在内酶作用下生化反应
生成 CO
2
、H
2
O、P
4
O
3
-
、SO
4
2-
、NO
3
-
等无机物。而细胞分泌
的外酶可将吸附在其周围的不可溶性的有机物转化为可溶性
的有机物，再吸收渗入细胞体内。原生动物将细菌作为食物
食取，而它又作为后生动物的食物。
2.3 工艺特点
2.3.1 经预酸化池酸化和 IC 厌氧反应塔的高效厌氧处理，
废水生化性得以提高，且进一步降低了后续好氧处理的负荷。
2.3.2 该系统充分发挥 IC 厌氧反应塔在脱除 SS 方面的优
势，解决了高浓度造纸废水中 SS 的治理难题。
2.3.3 IC 厌氧反应塔在处理过程中可产生沼气和颗粒污
泥，沼气采取火焰燃烧，颗粒污泥可外卖给同类型污水处理
场作为启动种污泥。
2.3.4 采用先进的 IC 厌氧反应塔技术，借助沼气内能提
升实现内循环，不必外加动力，结构紧凑，节省占地面积，
具有较强的 pH 缓冲能力，出水稳定性高。
3 主要工艺设计
3.1 预酸化池
采用组合式钢砼结构，1 座，外形尺寸为 23.6m×13m×
9.3m。悬挂 3m 高的生物组合填料（600m
3
），底部安装 2 台
潜水搅拌机。
COD:N:P＝1000:5:1；
pH＝6.5～7.5；
预酸化度：30％～50％；
水力停留时间：4.2h。
3.2 IC 厌氧反应塔
采用钢架构，1 座，外形尺寸为 Ф11×24。反应器由第一
厌氧反应室和第二氧反应室叠加而成。每个厌氧反应室的顶
部各设一个气、固、液三相分离器。第一级三相分离器主要
分离沼气和水，第二级三相分离器主要分离污泥和水，进水
和回流污泥在第一厌氧反应室进行混合。第一反应室有很大
的去除有机能力，进入第二厌氧反应室的废水可继续进行处
理，去除废水中的剩余有机物，提高出水水质。
COD:N:P＝350:5:1；
pH＝6.5～7.5；
污泥浓度：90g/L；
容积负荷：10～15kgCOD/m
3
.d；
上流速度：6.5～7.5m/h；
水力停留时间：3.2～3.7h；
沼气产生量：8700m
3
/d；
颗粒污泥产生量：450～700kg/d。
3.3 生物曝气池
采用组合式钢砼结构，1 座，外形尺寸为 11.8m×47m×
9.7m。采用鼓风曝气方式，取气水比为 36：1，选用 2 台罗
茨风机交替运转。
污泥回流比：1:1～1.2；
回流污泥浓度：8～12g/L；
营养盐投加比例：BOD
5
:N:P＝200:5:1；