啤酒廢水主要來自兩個方面，一是大量的冷卻水，二是大量的洗滌水、沖洗水。主要包括：麥芽生產(chǎn)過程的洗麥水、浸麥水、發(fā)芽降溫噴霧水、麥槽水、洗滌水、凝固物洗滌水；糖化過程的糖化、過濾洗滌水；發(fā)酵過程的發(fā)酵洗滌水、過濾洗滌水；罐裝過程洗瓶、滅菌、破瓶啤酒及冷卻水和成品車間洗滌水。由此可見，啤酒廢水的特點(diǎn)是水量大，無毒有害，屬高濃度有機(jī)廢水。

 內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應(yīng)器是在上流式厭氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket，UASB）反應(yīng)器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的高效反應(yīng)器。其依靠沼氣在升流管和回流管間產(chǎn)生的密度差在反應(yīng)器內(nèi)部形成流體循環(huán)。內(nèi)循環(huán)提高了反應(yīng)區(qū)的液相上升流速，加強(qiáng)了廢水中有機(jī)物和顆粒污泥間的傳質(zhì)，使得處理同類廢水時，該反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷達(dá)到UASB反應(yīng)器的2～4倍。IC厭氧反應(yīng)器具有高徑比大、上流速度快、有機(jī)負(fù)荷高、傳質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)，其去除有機(jī)物能力遠(yuǎn)超過UASB等二代厭氧反應(yīng)器[3]，代表著當(dāng)今廢水處理領(lǐng)域厭氧生物反應(yīng)器的最高水平

IC厭氧反應(yīng)器由兩個UASB反應(yīng)器上下疊加串聯(lián)而成，其高度可達(dá)16～25m，高徑比一般為4～8，主要由5個部分組成：布水區(qū)、*反應(yīng)室、第二反應(yīng)室、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和出水區(qū)，其中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是IC工藝的核心結(jié)構(gòu)。IC厭氧反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)示意圖如下。

廢水首*入反應(yīng)器底部的混合區(qū)，并與來自回流管的內(nèi)循環(huán)泥水混合液充分混合后進(jìn)入*反應(yīng)室進(jìn)行污染物的生化降解，此處的COD容積負(fù)荷很高，大部分進(jìn)水COD在此處被降解，并產(chǎn)生大量沼氣。沼氣由下層三相分離器收集，并沿著回流管上升。沼氣上升的同時把*反應(yīng)室的混合液提升至IC厭氧反應(yīng)器頂部的氣液分離器，沼氣在此處與泥水分離并被導(dǎo)出反應(yīng)器。泥水混合物則沿著回流管返回反應(yīng)器底部，并與進(jìn)水充分混合進(jìn)入*反應(yīng)室，形成內(nèi)循環(huán)。經(jīng)過*反應(yīng)室處理過的污水，會自動進(jìn)入第二反應(yīng)室繼續(xù)處理。產(chǎn)生的沼氣由第二反應(yīng)室的集氣罩收集，通過提升管進(jìn)入氣液分離器。第二反應(yīng)室中的混合液在沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，處理過的上清液由出水管排出，沉淀的污泥可自動返回到第二反應(yīng)室。

1.2 IC厭氧反應(yīng)器的工藝特點(diǎn)

IC厭氧反應(yīng)器*的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，加強(qiáng)了廢水中有機(jī)物和顆粒污泥間的傳質(zhì)，從而大幅提高了反應(yīng)器的COD容積負(fù)荷，IC厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷是普通UASB反應(yīng)器的3倍左右，同時反應(yīng)器在保證去除效果的條件下，能達(dá)到較低的水力停留時間。IC厭氧反應(yīng)器實(shí)際上是一種特殊的氣提式反應(yīng)器，其提升動力源自反應(yīng)器中的自產(chǎn)沼氣，這樣反應(yīng)器不必通過外力實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了能耗。反應(yīng)器中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的形成使得反應(yīng)器內(nèi)*反應(yīng)室的實(shí)際水量遠(yuǎn)大于進(jìn)口水量，內(nèi)循環(huán)水稀釋了進(jìn)水，提高了反應(yīng)器的抗沖擊能力和酸堿調(diào)節(jié)能力。在處理相同的廢水時，IC厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷是普通UASB的4倍左右，因此其所需的體積僅為UASB的1/4～1/3，利于節(jié)省基建投資，而且IC厭氧反應(yīng)器具有很大的高徑比，占地面積非常小。RL-IC厭氧反應(yīng)器對湖南啤酒廠的污水處理RL-IC厭氧反應(yīng)器對湖南啤酒廠的污水處理

2 IC厭氧反應(yīng)器的啟動

由于目前國內(nèi)已建立了許多生產(chǎn)性UASB裝置，所以可以采用UASB反應(yīng)器的顆粒污泥作為IC厭氧反應(yīng)器啟動時的接種污泥。當(dāng)采用UASB反應(yīng)器的接種污泥作為IC厭氧反應(yīng)器的接種污泥時，則從UASB反應(yīng)器的顆粒污泥演變?yōu)镮C厭氧反應(yīng)器的顆粒污泥，一般需要1～2個月的啟動過程。丁麗麗等[4]采用UASB中的顆粒污泥接種IC厭氧反應(yīng)器處理人工合成廢水，反應(yīng)器初次啟動在40天內(nèi)完成。王克浩等采用自行設(shè)計的一套IC厭氧反應(yīng)器裝置，接種啤酒廠生產(chǎn)廢水消化污泥，采用人工配水對其進(jìn)行啟動運(yùn)行，歷時60天時間完成了反應(yīng)器的啟動。IC厭氧反應(yīng)器的啟動時間雖然比UASB要短，但要達(dá)到反應(yīng)器內(nèi)部的無動力內(nèi)循環(huán)仍然需要較長的時間。現(xiàn)今，如何快速地啟動反應(yīng)器成為了學(xué)者們研究的熱點(diǎn)。

3.1 處理酒精廢水

酒精是重要的化工原料，廣泛應(yīng)用于化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)、日用化工、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域。隨著石油、煤炭等自然資源逐年減少，且不可再生，可替代能源的發(fā)展受到越來越多的關(guān)注。酒精燃料是一種可再生的清潔能源，已成為*替代能源之一。由此在生產(chǎn)酒精過程中產(chǎn)生的廢水也越來越多，傳統(tǒng)的厭氧工藝處理這類高濃度廢水效果不理想。中糧生化（北海）能源有限公司采用荷蘭帕克IC反應(yīng)器處理木薯酒精廢液，每天處理廢水3000m³，進(jìn)水COD在3萬～3.5萬mg/L，COD去除率達(dá)到90%。河南天冠燃料乙醇有限公司是一家燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)，引進(jìn)了IC厭氧反應(yīng)器，經(jīng)過一段時間的調(diào)試，使容積負(fù)荷達(dá)到了12kgCOD/m3·d，COD的去除率達(dá)到了93%。

3.2 處理生物制藥廢水

隨著生物制藥行業(yè)的不斷發(fā)展和壯大，生物制藥工業(yè)給環(huán)境帶來的壓力越來越突出，目前生物制藥工業(yè)是國家環(huán)境保護(hù)規(guī)劃重點(diǎn)治理的12個行業(yè)之一。生物制藥生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量廢水，且成分復(fù)雜，有機(jī)污染物種類多、濃度高、色度深，處理難度大，尤其是有的制藥廢水還含有生物毒性物質(zhì)，增加了生物制藥廢水的處理難度。皖北某公司將IC反應(yīng)器用于抗生素廢水的處理中，取得了良好的效果，IC反應(yīng)器對COD的平均去除率達(dá)到了78%，出水COD在2000mg/L以下，能滿足后續(xù)好氧和氣浮處理負(fù)荷的要求，從而確保了整個廢水處理系統(tǒng)出水的達(dá)標(biāo)排放。

3.3 處理造紙廢水

隨著社會的進(jìn)步與發(fā)展，人們對紙張的需求日益增大，使得全世界造紙工業(yè)得到迅猛發(fā)展。但隨著紙張的產(chǎn)量和消費(fèi)的增加，造紙工業(yè)用水量和廢水排放量也隨之增加。造紙工業(yè)廢水排放量大，污染嚴(yán)重。造紙生產(chǎn)過程中，采用不同的原料或加工工藝生產(chǎn)的紙漿，其污染物發(fā)生量懸殊，各種制漿廢水中會有多種對生物有害物質(zhì)。在世界范圍內(nèi)，造紙工業(yè)水污染治理已經(jīng)成為造紙行業(yè)乃至整個社會關(guān)注的熱點(diǎn)，也是造紙工業(yè)生存發(fā)展的關(guān)鍵。河南新密一家以廢舊紙板為原料生產(chǎn)瓦楞紙的造紙企業(yè)利用改進(jìn)型IC厭氧反應(yīng)器在常溫下處理造紙廢水，經(jīng)過2個月的調(diào)試，反應(yīng)器達(dá)到設(shè)計負(fù)荷12kgCOD/m³·d。進(jìn)水COD在10,000mg/L左右，出水COD穩(wěn)定在1400mg/L左右。

3.4 處理啤酒廢水

啤酒廢水的高濃度部分來自糖化和發(fā)酵車間，其高濃度部分COD濃度為2000～4000mg/L。其低濃度部分的廢水量大，COD濃度僅為300～800mg/L。啤酒廢水的BOD/COD值在0.7左右，且不含明顯抑制厭氧微生物生長的物質(zhì)，具有可生化性強(qiáng)等特點(diǎn)。

全球已建成的IC厭氧反應(yīng)器大部分用于處理啤酒廢水。目前我國已有多家啤酒廠應(yīng)用了此工藝。IC厭氧反應(yīng)器和UASB反應(yīng)器處理啤酒廢水的對比情況見下表所示。由表可見，IC厭氧反應(yīng)器處理啤酒廢水的COD容積負(fù)荷可達(dá)15～30kg/m³·d，水力停留時間為2～4.2h，去除率在75%以上，而處理啤酒廢水的UASB反應(yīng)器的COD容積負(fù)荷一般僅為4～7kg/m³·d。