了厌氧微生物降解难降解有机物的共基质营养条件。制药废水经厌氧酸化预处理后，可以提高难降解有机物的好氧生物降解性能，为后续的好氧生物处理创造良好条件。故本方案将水解酸化作为制药废水预处理工艺。 4.3.2 MIC内循环反应器
内循环厌氧处理技术（以下简称MIC厌氧技术）是20世纪80年代中期研发成功，90年代在国内取得了很多的应用业绩，目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品、医药和柠檬酸等废水处理中。与UASB反应器相比，它具有负荷高、占地省、运行稳定等优点。经过在燕京啤酒厂、柠檬酸厂废水处理运行实践证明，该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术（如UASB），而且本工程厌氧容积负荷选择20kgCOD/（m3.d），CODcr去除率≥85％。
4.3.2.1 MIC反应器工作原理
图1 内循环反应器示意图
MIC反应器基本构造如图1所示，MIC反应器构造的特点是具有很大的高径比，反应器的高度可以达到20m。整个反应器由第一厌氧反应室和第二厌氧反应
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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物的能力，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。
工作过程如下：进水（1）经过布水器（2）输入反应器，与下降管（9）循环来的污泥和出水均匀混和后，进入第一个反应分离区内，流化床反应室（3）。在此，大部分COD被降解为沼气，在这个分离区产生的沼气由低位三相分离器（4）收集和分离，并产生气体提升（5）。气体被提升的同时，带动水和污泥作向上运动，经过一级“上升”管（5）达到位于反应器顶部的气体/液体分离器（8），在这里沼气从水和污泥中分离，离开整个反应器（12）。水和污泥混和经过同心的“下降”管（9）直接滑落到反应器底部形成内部循环流。从第一级分离区的出水在第二阶段低负荷后处理区（6）内被深度处理，在那里剩余的可生物降解的COD被去除，在上层分离区产生的沼气被顶部的三相分离器（7）收集，并沿二级“上升管”（13），输送到顶部旋流式气体/液体分离器（8），实现沼气分离和收集（11）。同时，厌氧出水（10）经过出水堰离开反应器自流进入后续处理中。
从MIC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。
图2 IC内循环反应器
4.3.2.2 MIC工艺技术优点
MIC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其
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它反应器更具有优势。
（1）容积负荷高：MIC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，上升流速高，大于8m/h，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
（2）节省投资和占地面积：MIC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4~1/3左右，大大降低了反应器的基建投资。而且MIC反应器高径比较大，所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。
（3）耐冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000~3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2~3倍；处理高浓度废水（COD=10000~15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10~20倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
（4）抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常反应器厌氧消化可在常温条件（20~25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了热源。
（5）具有缓冲pH的能力：内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用，使反应器内pH保持最佳状态，同时还可减少进水的投碱量。
（6）内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而本反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。
（7）出水稳定性好：利用二级三相分离器串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中污泥指数高产生的不利影响。反应器分级会降低出水VFA（挥发酸）浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。
（8）启动周期短：MIC反应器内污泥活性高，生物增殖快，为反应器快速启动提供有利条件。MIC反应器启动周期一般为1～2个月，而普通UASB启动周期长达4～6个月。
（9）沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH4为70％～80％，
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CO2为20％～30％，其它有机物为1％～5％，可作为燃料加以利用。
4.3.2.3 技术比较
根据我方经验，对几种常用厌氧技术分析比较，见下表
表5 常见厌氧技术比较
项目 设备及仪表 占地面积 投资 费用 技术经济性 总投资 处理效率 出水稳定性 耐冲击负荷能力 传质效率 CODcr容积负荷率 上升流速 工艺 低温低浓度对比 的影响 适用范围 内循环反应器（MIC） 设备量大，自控阀门较多 占地面积最小，为普通UASB的1/4~1/3左右，有很大的高径比，节省基建投资 好 较大 高，稳定，一般COD去除率≥80％ 好 强 高 膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB） 设备量稍大,自控仪表稍多 占地较小,高径比较大，基建投资较小 上流式厌氧污泥床反应器（UASB） 设备量较少，自控阀门较少 占地较大，征地费用较大 好 较大 高， 稳定 较好 较强 高 可以 较小 可以，稳定 一般 差 一般，有死区 10-25kgCOD/（m3.d），5-35kgCOD/（m3.d） 2-10kgCOD/（m3.d） 最大可达 30-40kgCOD/（m3.d）可达10-12m/h 影响不大 范围广，可处理低、中、高浓度废水以及含有有毒物质的废水 近几年广泛应用 国产化技术有些欠缺，启动时间长，设备投资较大 连续进水系统,可实现自动调节 维护工作量较小，巡视简单 较少 2.5-10m/h 影响不大 范围广，可处理含悬浮固体和有毒物质的废水 应用实例较少 启动时间长，设备投资较大，动力消耗大 连续进水系统,自动化程度较高 维护工作量较小，巡视简单 较少 0.5-1.5 m/h 影响较大 范围小，仅适用于高浓度有机废水和适宜的水温 较多，技术相对成熟 占地面积大，效率低，污泥和废水混合程度小 连续进水系统,可实现自动调节 维护工作量较大，巡视简单 较少 技术应用情况 不足之处 自动化程度 运行 管理 日常维护和巡视 操作和管理人员人数 由上表，得出MIC反应器与EGSB、UASB反应器相比，在获得相同处理效
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率的条件下，MIC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率。由此可见，MIC反应器是一种非常高效能的厌氧反应器。 4.3.3流动床生物膜反应器
流动床生物膜技术采用我公司从国外引进，自行研发吸收利用的一种高效、节能、占地小的生物处理技术，在国内许多电厂和市政领域得到了应用，效果良好。
4.3.3.1 填料载体
生物反应池中的填料载体是我公司自行开发的，是实用新型发明专利产品（CN 1339407A）。
? 填料功能特点如下：
生物反应池体积的8～12%被生物载体颗粒填充，载体由橡胶粉和粘合剂等加工而成，具有高耐磨性、高弹性和很好的化学稳定性，使用寿命长，只需一次添加，永久使用。
? ? ?
孔隙率高，有效比表面积＞4500m2／m3。 化学稳定性与耐磨性强，使用寿命长。
载体浸润后比重为1.02～1.09g/cm3，流化态能耗小，并增加接
触氧气的时间。
?
载体表面涂覆活性炭粉末，便于微生物膜的形成。
表6 载体特性
材质 尺寸 橡胶粉 5～10mm（不定型） 13