技术
摘要：IC厌氧反应器是新一代污水处理的高效反应器，设计的关键是如何使罐体内形成均匀稳定的内循环流动，其性能受控于布水器的布水结构、布孔方式、进水流速等。现有布水器结构复杂，加工难度较大，成本较高，同时还存在排泥死角问题。针对该情况，对IC厌氧反应器的布水结构进行优化设计，并在对反应器内气－液－固三相流流场进行大量三维非稳定流数值分析的基础上，确定适宜的上升流速及布水器进水口尺寸，并加工组装实体模型进行模型实验验证，结果表明优化的布水器结构有效可行。
IC厌氧反应器是20世纪80年代由荷兰PAQUES公司在UASB反应器基础上研发的一种超高效厌氧反应器，在污水处理效率方面远超过UASB，被认为是第3代厌氧生化反应器的代表工艺之一。1988年，第一个生产性IC反应器建立，而我国于1996年才引进该技术。
近年来，国内外学者对IC厌氧反应器的颗粒污泥培养、污水处理效果及反应器启动等方面较多。本文根据已有研究手段，利用流体力学的研究方法通过数值分析及模型实验对现有布水器结构进行优化设计分析。
1、IC厌氧反应器工作原理
IC厌氧反应器主要由混合区、膨胀床区、精处理区、内循环系统和出水区5部分组成，其中内循环系统为其核心部件。经pH值及温度调节后的废水及部分回流水，通过布水器进入混合区与污泥颗粒充分混合后，进入颗粒污泥膨胀区进行生化降解，产生的气体经一级三相分离器后由提升管输送至反应器顶部的气液分离器，分离后的污水沿着回流管返回膨胀区，形成内循环。
与此同时，经膨胀区处理后的污水进入精处理区进行剩余降解，产生的气体被二级三相分离器收集后进行内循环过程，泥水经二级三相分离器后的上清液由出水区排走，剩余部分返回精处理区。反应器结构如图1所示。
2.2、现有布水器结构优化设计
2.21、优化设计的原则
针对现有布水器存在的不足之处，本文拟对其结构进行优化设计，将其改造为性能优良的新型布水结构。新型布水器结构优化设计的原则是在保证布水器使用功能的前提下，简化现有布水器的复杂结构，减弱或消除现有布水器所存在的污泥死角问题。
基于以上2个方面，本文对现有布水器结构形式进行改进，并通过数值分析及模型实验等手段，确定适宜的布水器结构尺寸，通过实体模型实验观测及理论数据分析等方法手段考核新型布水器的使用性能。
