1、IC反应器设计参考 loser1. 设计说明IC反应器，即内循环厌氧反应器，相似由 2层 UASB反应器串联而成。其由上下两个反应室组成。在处理高浓度有机废水时，其进水负荷可提高至3550kgCOD/(m 3d)。与 UASB反应器相比，在获得相同处理速率的条件下，IC反应器具有更高的进水容积负荷率和污泥负荷率，IC 反应器的平均升流速度可达处理同类废水 UASB反应器的 20倍左右。设计参数（1） 参数选取设计参数选取如下：第一反应室的容积负荷 NV135kgCOD/(m 3d)，：第二反应室的容积负荷 NV212kgCOD/(m 3d)；污泥产率 0.03kgMLSS/kgCOD；产气率
2、0.35m3/kgCOD（2） 设计水质设 计 参 数CODcr BOD5 SS进水水质/ (mg/L)12000 6000 890去除率/ % 85 80 30出水水质/ (mg/L)1800 1000 623（3） 设计水量Q3000m 3/d125m 3/h=0.035m3/s2. 反应器所需容积及主要尺寸的确定（见附图 6-4）（1） 有效容积 本设计采用进水负荷率法，按中温消化（3537） 、污泥为颗粒污泥等情况进行计算。V veNCQ)(0式中 V反应器有效容积，m 3；Q废水的设计流量，m 3/d；本设计流量日变化系数取 Kd=1.2,Q=3600 m3/dNv容积负荷率，kgC
3、OD/（m 3d） ；C0进水 COD浓度，kg/m 3； mg/L =10 -3kg/m3，设计取 24.074 kg/m3Ce出水 COD浓度，kg/m 3。 设计取 3.611kg/m3本设计采用 IC反应器处理高浓度废水，而 IC反应器内部第一反应室和第二反应室由于内部流态及处理效率的不同，这里涉及一，二反应室的容积。据相关资料介绍，IC 反应器的第一反应室（相当于 EGSB）去除总COD的 80左右，第二反应室去除总 COD的 20左右。第一反应室的有效容积V1 veNCQ80)(0 700m 3dmkgODd33/580).12(/ 第二反应室的有效容积V1 veNCQ20)(0
4、510m 3dmkgODd33/220)8.1(/ IC反应器的总有效容积为 V7005101210m 3，这里取 1250m3（2） IC反应器几何尺寸 小型 IC反应器的高径比（H/D）一般为48，高度在 1520m,而大型 IC反应器高度在 2025m,因此高径比相对较小，本设计的 IC反应器的高径比为 2.5.H=2.5/DVAH HD4245.3则 D = 8.2m，取 9m，已知体积 V利用高径比3/1)5.24(3/1)5.20(m推直径 D，再由 D反推 IC高度。 （这部可以直接求得底面积）H2.5922.5m，取 23m。每个 IC反应器总容积负荷率：NV 24.5kgCO
5、D/(m 3d)CQe)(01250)8.(3IC反应器的底面积 A 63.6m 2，则4D9.2第二反应室高 H 2 8m.V6.3510第一反应室的高度 H 1HH 223815m（3） IC反应器的循环量进水在反应器中的总停留时间为 tHRT 10hQV1250设第二反应室内液体升流速度为 4m/h（IC 反应器里第二反应室的上升流速一般为 210m/h） ，则需要循环泵的循环量为 256m3/h。(可能为VA=254.4m3/h)第一反应室内液体升流速度一般为 1020m/h，主要由厌氧反应产生的气流推动的液流循环所带动。第一反应室产生的沼气量为Q 沼气 Q（C 0C e）0.80.3
6、5式中废水量 Q=3000m3/d, C0和 Ce分别为进出水 COD浓度，0.8 为第一反应室的效率，0.35 为每千克去除的 COD转化为 0.35m3的沼气。则第一反应室沼气量为：3000（121.8）0.80.358568m 3/d每立方米沼气上升时携带 12m 3左右的废水上升至反应器顶部，顶部气水分离后，废水从中心管回流至反应器底部，与进水混合后。由于产气量为 8568 m3/d，则回流废水量为 856817136 m3/d，即 357714 m3/h，加上 IC反应器废水循环泵循环量 256 m3/h，则在第一反应室中总的上升水量达到了 613970 m3/h， （V 流速 =Q
7、/A）上流速度可达 9.6815.25m/h，IC 反应器第一反应室上升流速一般为 1020m/h）,可见 IC反应器设计符合要求。（4） IC反应器第一反应室的气液固分离 不同于 UASB反应器顶部的三项分离系统，IC 第一反应室的顶部功能主要为气体收集和固液两相分离。较高的上升流速的废水流至第一反应室顶部，大部分液体和颗粒污泥随气体流入气室上升 IC反应器顶部的气液固分离器，部分液体和固体流入三相分离器,颗粒污泥在分离器上部静态区沉淀，废水从上部隔板流入第二反应室。图6-4为第一反应室顶部气液固分离器流态示意。IC反应器第一反应室的气液固分离设计 第一反应室三相分离器的气液固三相分离是 I
8、C最重要组成部分，是 IC反应器最有特点的装置，它对该种反应器的高效率起了十分重要的作用。其设计直接影响气液固三项分离及内部循环效果。高效的三项分离器应具备以下几个功能：气液固混合液中气体不得进入沉淀区，即流体（污泥与水混合物）进入沉淀区之前，气体必须进行有效地分离去除，避免气体在沉淀区干扰固，液的分离；沉淀区液流稳定，使其具备良好的固液分离效果；沉淀分离的部分固体（污泥）能迅速通过斜板返回到反应器内，以维持反应器内很高的污泥浓度和较长的泥龄；防止上浮污泥洗出，提高出水净化效果。为了达到上述要求，进行了许多研究开发。IC反应器有上.下两个三相分离器，第一反应室三相分离器严格 意义上讲是不分离三
9、相物质，不分离气体，仅分离液固体。IC 反应器的第二反应器流态与 UASB极为相似。一反应室的气液固分离器结构设计。第一反应室气液固三相分离器通过挡板将气液固收集，气体和颗粒污泥受挡板的导流通过集气罩进入上升导流管，其中颗粒污泥受强大水流的作用（在上升管中流速大于 0.5m/s）和气液一起流入反应器顶部的气液（固）分离器。部分液体（含少量颗粒污泥）通过上下导流板进入分离器上部的沉淀区，在该区域所受水流影响较小，颗粒沉降从回流缝回到反应区域，废水则进入第二反应室处理。图 6-5为第一反应室三相分离器设计示意图。图 6-6为第一反应室三相分离器俯视图。（6） IC反应器第一反应室的气液固分离几何尺
10、寸沉淀区设计 三相分离器沉淀区固液分离是靠重力沉淀达到的，其设计的方法与普通二沉池设计相似，主要考虑沉淀面积和水深两相因素。一般情况下沉淀区的沉淀面积即为反应器的水平面积；沉淀区的表面负荷率的大小与需要去除的污泥颗粒重力沉降速度 vs数值相等，但方向相反。据报道，颗粒污泥沉降速度一般在 100m/h以上，沉降速度50m/h 的颗粒污泥被认为沉降性能良好。颗粒在水中的沉降速度常用 Stokes 公式计算。颗粒污泥沉降性能的好坏主要取决于颗粒的有效直径和密度。处于自由沉降状态的污泥的自由沉降速度可用公式（6-2）计算。根据 Stokes：v s 18)(2psgd)02.37.1(5T式中 颗粒污
11、泥沉降速度，cm/s 或 36m/hsv颗粒污泥密度，g/cm 3s清水密度，g/cm 3s颗粒直径。cmpd重力加速度，981cm/s 2g水的粘滞系数，g/(cm.s)水的运动粘滞系数，cm 2/s水温，T上式可求出不同粒径颗粒污泥在清水中的自由沉降速度，并以它近似地代表颗粒污泥的实际自由沉降速度。设温度为 35，则水的运动粘滞系数为： )02.37.1(5Tv= )30(12=0.0071(cm2/s)IC反应器由于升流速度较大，细小颗粒容易被冲刷而使反应器内细小颗粒的比例减小，因此颗粒污泥的粒径较粗。平均直径在 1.02.0mm,最大颗粒直径为 3.143.57mm；颗粒密度为 1.0
12、41.06g/cm 3。清水密度近似取 1g/cm3,则 =0.0071g/(cms)；颗粒污泥密度取1.05g/cm3，一般 IC反应器中颗粒直径大于 0.1cm,算得沉降速度 vs:vs =18)(2psgd )/(2.138)/(8.3071.8.9)5.(2 hmsc三相分离器单元结构结构示意图见图 6-7。三相分离器中物质流态示意图见图 6-8，图中 v1为上升液流流速，v s为气泡上升速度。计算 B-B间的负荷可以确定相邻两上挡板间的距离。三相分离器平面上共有 10个气固液分离单元，中部被集气罩分隔（如图 6-5，图 6-6所示） 。B-B间水流上升速度一般小于 20m/h(1.0
13、mm直径的颗粒污泥沉降速度在100m/h以上)，则 B-B间总面积 S为：S 12.7m 220Q54式中 Q为 IC反应器循环泵的流量。S= ,则 =0.45m,4)3(1b1b即相邻两上挡板间的间距为 450mm。两相邻下挡板间的间距 b2200mm；上下挡板间回流缝 b3150mm，板间缝隙液流速度为 30m/h；气封与下挡板间的距离 b4100mm；两下挡板间距离（CC ）b 5400mm，板间液流速度大于 25m/h。沉淀区斜壁角度与分离器高度设计 三相分离器沉淀区斜壁倾斜角度选 50（一般 4560 之间） ，上挡板三角顶与集气罩相距 300mm。设计IC反应器 =0.85m, =
14、0.7m。1h2气液分离的设计 欲达到较好的气液分离效果，气罩需与下挡板有一定的重叠。重叠的水平距离（C 的投影）越大，气体分离效果越好，去除气泡的直径越小，对沉淀区固液分离的效果影响越小。所以重叠量的大小是决定气液分离效果好坏的关键所在，重叠量一般为 1020cm。根据以上计算，上下三角形集气罩在反应器内的位置已经确定。对已确定的三相分离器的构造进行气，液分离条件的校核。如图 6-8所示，当混合液上升至 A点后，气泡随液体以速度 v1沿斜面上升，同时，气泡受浮力的作用有垂直上升的速度 vg,所以气泡将沿着 v1和vg合成速度 v 合 的方向运动。要使气泡不随回流缝液体流向沉淀区，v g+v1
15、的合成速度（v 合 ）必须大于回流缝中液体流速 v 回流 （30m/h） 。图 6-9是气泡在下挡板边缘流态示意图。气泡上升流速 v1的大小与其直径.大小.水温液体和气体的密度.液体的粘滞系数等因素有关。当气泡直径很小（dHRT，从而提高了反应器内污泥浓度，但是反应器的传质过程并不理想。要改善传质效果，最有效的方法就是提高表面水力负荷和表面产气负荷。然而高负荷产生的剧烈搅动又会使反应器内污泥处于完全膨胀状态，使原本 SRTHRT向 SRT=HRT方向转变，污泥过量流失，处理效果变差。3 IC反应器工作原理及技术优点3.1 IC反应器工作原理IC反应器基本构造如图 1所示，它相似由 2层 UAS
16、B反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为 5个区：混合区、第 1厌氧区、第 2厌氧区、沉淀区和气液分离区。混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。第 1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼气产量的增多，一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，
17、实现了混合液的内部循环。第 2厌氧区：经第 1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第 2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第 1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第 2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。沉淀区：第 2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第 2厌氧区污泥床。从 IC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SRTHRT，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。3.2 IC工艺技术优点IC反应
18、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它反应器更具有优势。（1）容积负荷高：IC 反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，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：IC 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 1/41/3 左右，大大降低了反应器的基建投资。而且 IC反应器高径比很大（一般为 48） ，所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。（3）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=20003000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的 23 倍；处理高浓度废水（COD=
19、1000015000mg/L）时，内循环流量可达进水量的 1020 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。IC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 IC反应器厌氧消化可在常温条件（2025 ）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。（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
20、力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而 IC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 UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中 Ks高产生的不利影响。Van Lier在 1994年证明，反应器分级会降低出水VFA浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。（8）启动周期短：IC 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。IC 反应器启动周期一般为 12 个月，而普通 UASB启动周期长达 46 个月。（9）沼气利用价值高：反应器产生的生物气纯度高，CH 4为7080，CO2 为 2030
21、，其它有机物为 15，可作为燃料加以利用。4 IC处理技术应用现状及发展前景IC处理技术从问世以来已成功应用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、柠檬酸和造纸等废水处理中。1985 年荷兰首次应用 IC反应器处理土豆加工废水，容积负荷（以 COD计）高达 3550kg/(m3d)，停留时间 46 h；而处理同类废水的 UASB反应器容积负荷仅有 1015 kg/(m3d)，停留时间长达十几到几十个小时。在啤酒废水处理工艺中，IC 技术应用得较多，目前我国已有 3家啤酒厂引进了此工艺。从运行结果看，IC 工艺容积负荷（以 COD计）可达 1530 kg/(m3d)，停留时间 24.2 h，COD 去除率
22、COD75；而 UASB反应器容积负荷仅有 47 kg/(m3d)，停留时间近 10 h。对于处理高浓度和高盐度的有机废水，IC 反应器也有成功的经验。位于荷兰 Roosendaal的一家菊苣加工厂的废水，COD 约 7900mg/L，SO42为250mg/L，Cl 为 4200mg/L。采用 22m高、1100m3 容积的 IC反应器，容积负荷（以 COD计）达 31 kg/(m3d)，COD80，平均停留时间仅 6.1 h。我国无锡罗氏中亚柠檬有限公司的 IC厌氧处理系统自 1998年 12月运行以来一直都很稳定，进水 COD一般在 8000mg/L以上，pH5.0 左右，容积负荷（以CO
23、D计）可达 30 kg/(m3d)，出水 COD基本在 2000mg/L以下，且每千克 COD产沼气 0.42m310。1996 年 IC反应器首次应用于纸浆造纸行业，并迅速获得客户欢迎，至今全世界造纸行业已建造 IC反应器 23个。表 1列出了 IC反应器和 UASB反应器处理典型废水的对照结果，从表中数据可以看出，IC 反应器在很大程度上解决了 UASB的不足，大大提高了反应器单位容积的处理容量。表 1 IC反应器与 UASB反应器处理相同废水的对比结果1反应器类型IC UASB对比指标啤酒废水 土豆加工废水 啤酒废水 土豆加工废水反应器体积（m3） 6162 100 1400 21700
24、反应器高度（m） 20 15 6.4 5.5水力停留时间（h） 2.1 4.0 6 30容积负荷 kg/(m3d) 24 48 6.8 10进水 COD（mg/L） 2000 60008000 1700 12000COD（） 80 85 80 95随着生产的发展，经济高效、节能省地的厌氧反应器越来越受到水处理工作者的青睐。IC 反应器的一系列技术优点及其工程成功实践，是现代厌氧反应器的一个突破，值得进一步研究开发。而且由于反应器容积小，生产、运输、安装和维修都十分方便，产业化前景也很乐观。5 IC反应器存在的几个问题COD容积负荷大幅度提高，使 IC反应器具备很高的处理容量，同时也带来了不少新
25、的问题：（1）从构造上看，IC 反应器内部结构比普通厌氧反应器复杂，设计施工要求高。反应器高径比大，一方面增加了进水泵的动力消耗，提高了运行费用；另一方面加快了水流上升速度，使出水中细微颗粒物比 UASB多，加重了后续处理的负担。另外内循环中泥水混合液的上升还易产生堵塞现象，使内循环瘫痪，处理效果变差。（2）发酵细菌通过胞外酶作用将不溶性有机物水解成可溶性有机物，再将可溶性的大分子有机物转化成脂肪酸和醇类等，该类细菌水解过程相当缓慢13。IC反应器较短的水力停留时间势必影响不溶性有机物的去除效果。（3）在厌氧反应中，有机负荷、产气量和处理程度三者之间存在着密切的联系和平衡关系。一般较高的有机负
26、荷可获得较大的产气量，但处理程度会降低13。因此，IC 反应器的总体去除效率相比 UASB反应器来讲要低些。（4）缺乏在 IC反应器水力条件下培养活性和沉降性能良好的颗粒污泥关键技术。目前国内引进的 IC反应器均采用荷兰进口的颗粒污泥接种2，增加了工程造价。上述问题有待在对 IC厌氧处理技术内部规律进行更深入探讨的基础上，结合工程实践加以克服，使这一新技术更加完善。厌氧颗粒污泥的培养注意事项首先要有接种污泥，如果是已经颗粒污泥，只需培养驯化一下就可以了；如果采用活性污泥的话就比较麻烦。必须注意以下几点：1营养元素和微量元素在当废水中 N、P 等营养元素不足时，不易于形成颗粒，对于已经形成的颗粒
27、污泥会发生细胞自溶，导致颗粒破碎，因此要适当加以补充。N 源不足时，可添加氮肥、含氮量高的粪便、氨基酸渣及剩余活性污泥等；P 源不足时，可适当投加磷肥。铁、镍、钴和锰等微量元素是产甲烷辅酶重要的组成部分，适量补充可以增加所有种群单位质量微生物中活细胞的浓度以及它们的酶活性。2选择压通常将水力负荷率和产气负荷率两者作用的总和称为系统的选择压。选择压对污泥床产生沿水流方向的搅拌作用和水力筛选作用，是 UASB等一系列无载体厌氧反应器形成颗粒污泥的必要条件。高选择压条件下，水力筛选作用能将微小的颗粒污泥与絮体污泥分开，污泥床底聚集比较大的颗粒污泥，而比重较小的絮体污泥则进入悬浮层区，或被淘汰出反应器
28、。定向搅拌作用产生的剪切力使颗粒产生不规则的旋转运动，有利于丝状微生物的相互缠绕，为颗粒的形成创造一个外部条件。低选择压条件下，主要是分散微生物的生长，这将产生膨胀型污泥。当这些微生物不附着在固体支撑颗粒上生长时，形成沉降性能很差的松散丝状缠绕结构。液体上升流速在 2.53.0m/d 之间内，最有利于 UASB反应器内污泥的颗粒化。3有机负荷率和污泥负荷率可降解的有机物为微生物提供充足的碳源和能源，是微生物增长的物质基础。在微生物关键性的形成阶段，应尽量避免进水的有机负荷率剧烈变化。实验研究表明，由絮状污泥作为种泥的初次启动时，有机负荷率在 0.20.4 kgCOD/(kgVSS;d)和污泥负
29、荷率在 0.10.25kgCOD/(kgVSS;d)时，有利于颗粒污泥的形成。4 碱度碱度对污泥颗粒化的影响表现在两方面：一是对颗粒化进程的影响；二是对颗粒污泥活性的影响。后者主要表现在通过调节 pH值(即通过碱度的缓冲作用使pH值变化较小)使得产甲烷菌呈不同的生长活性，前者主要表现在对污泥颗粒分布及颗粒化速度的影响。在一定的碱度范围内，进水碱度高的反应器污泥颗粒化速度快，但颗粒污泥的产甲烷活性低；进水碱度低的反应器其污泥颗粒化速度慢，但颗粒污泥的产甲烷活性高。因此，在污泥颗粒化过程中进水碱度可以适当偏高(这主要是因为此时产甲烷菌会受到严重抑制)以加速污泥的颗粒化，使反应器快速启动；而在颗粒化
30、过程基本结束时，进水碱度应适当偏低以提高颗粒污泥的产甲烷活性。5接种污泥颗粒污泥形成的快慢很大程度上决定于接种污泥的数量和性质1。根据 Lettinga的经验，中温型 UASB反应器的污泥接种量需稠密型污泥1215kgVSS/m3 或稀薄型污泥 6 kgVSS/m。高温型 UASB反应器最佳接种量在615kgVSS/m3。过低的接种污泥量会造成初始的污泥负荷过高，污泥量的迅速增长会使反应器内各种群数量不平衡，降低运行的稳定性，一旦控制不当便会造成反应器的酸化。较多的接种菌液可大大缩短启动所需的时间，但过多的接种污泥量没有必要。一般说来，用处理同样性质废水的厌氧反应器污泥作种泥是最有利的，但在没
31、有同类型污泥时。不同的厌氧污泥同样对反应器的启动具有一定的影响，没有处理同样性质废水的厌氧反应器污泥作种泥时，厌氧消化污泥或粪便可优先考虑。6温度温度对于 UASB的启动与保持系统的稳定性具有重要的影响。UASB 反应器在常温(25)，中温(3341)和高温(55)下均能顺利启动，并形成颗粒污泥。但绝大多数 UASB启动过程的研究都是在中温条件下进行的，也有少数低温启动的报道。另外，不同种群产甲烷菌对生长的温度范围，均有严格要求。因此，需要对厌氧反应的介质保持恒温。不论何种原因导致反应温度的短期突变，对厌氧发酵过程均有明显的影响。2 加速污泥颗粒化的方法1 投加无机絮凝剂或高聚物投加无机絮凝剂
32、或高聚物为了保证反应器内的最佳生长条件，必要时可改变废水的成分，其方法是向进水中投加养分、维生素和促进剂等。2 投加细微颗粒物向反应器中投加适量的细微颗粒物如粘土、陶粒、颗粒活性炭等惰性物质，利用颗粒物的表面性质，加快细菌在其表面的富积，使之形成颗粒污泥的核心载体，有利于缩短颗粒污泥的出现时间。但投加过量的颗粒会在水力冲刷和沼气搅拌下相互撞击、摩擦,造成强烈的剪切作用，阻碍初成体的聚集和粘结，对于颗粒污泥的成长有害无益。3 投加金属离子适量惰性物如 Ca2+、Mg2+和 CO32-、SO42-等离子的存在，能够促进颗粒污泥初成体的聚集和粘结。多位研究者研究了颗粒化中惰性颗粒的作用。厌氧颗粒污泥
33、的形成厌氧颗粒污泥是由产甲烷菌，产乙酸菌和水解发酵菌等构成的自凝聚体。其良好的沉淀性能和产甲烷活性是升流式厌氧污泥床反应器成功的关键，颗粒污泥的化学组成和微生物相对其结构和维持起着重要作用，颗粒化过程是一个多阶段过程，取决于废水组成，操作条件等因素。综述了近年来厌氧颗粒污泥及其形成机理的研究进展内容包括厌氧颗粒污泥的基本特性和微生物相，厌氧颗粒污泥结构及其颗粒化过程。1、厌氧颗粒污泥的培养启动与污泥活性提高阶段：反应器的有机负荷一般控制在 2.0 kgCODm3d 以下，运行时间约需 ll.5 个月。值得注意的是： 最初污泥负荷应低于0.10.2 kgCODkgTS.d； 在废水中的各种挥发性
34、脂肪酸没有充分分解之前，不要增加反应器的负荷； 应将反应器内的环境条件控制在有利于厌氧微生物（主要是产甲烷细菌）繁殖的范围。 投产时，使反应器有效截留重质污泥并允许多余（稳定性差的）污泥流出反应器。 颗粒污泥形成阶段：有机负荷一般控制在 2.05.0 kgCOD/m3.d。污泥在重质污泥颗粒的表面富集、絮凝并生长繁殖，最终形成粒径为 15mm的颗粒污泥。此阶段也需 l1.5 个月。 污泥床形成阶段：反应器的有机负荷大于 5 kgCODm3.d。反应器内的污泥浓度逐步增大，颗粒污泥床的高度也相应增高。颗粒污泥床的形成约需 34个月。2、颗粒污泥的类型杆菌颗粒污泥” ，粒径约 l3mm。 松散球形
35、颗粒污泥。主要由松散互卷的丝菌组成，丝菌附着在惰性粒子表面，也称为“丝菌颗粒污泥” ，粒径约 l5mm； 紧密球状颗粒污泥。主要由甲烷八叠球菌组成，粒径较小，一般为 0.10.5mm3、颗粒污泥的性质颗粒污泥一般呈球形或椭球形，其颜色呈灰黑或褐黑色，肉眼可观察到颗粒的表面包裹着灰白色的生物膜。颗粒污泥的比重一般为 1.011.05，粒径为0.53mm（最大可达 5 mm，污泥指数（SVI）为 1020 mL/gSS（与颗粒的大小有关） ，沉降速度多在 510 mm/s。成熟颗粒污泥的 VSS/SS值为 7080。颗粒污泥含有碳酸钙等无机盐晶体以及纤维、砂粒等，还含有多种金属离子。颗粒污泥中的碳、氢、氮的含量分别为 4050、7%和 10左右
