IC 内循环厌氧反应器：没有国标时如何取值，边界在哪里

一、先把标准效力讲清楚

在生态环境部公开发布的 HJ 2013-2012《升流式厌氧污泥床反应器污水处理工程技术规范》发布稿全文（2012 年 3 月 19 日批准、 2012 年 6 月 1 日实施）中，逐页检索“内循环”与“IC”字样，结果均为零次；该标准的范围、术语、池体、 三相分离器、启动与沼气净化等条款全部围绕 UASB 展开。截至目前，IC 内循环厌氧反应器没有对应的国家环境保护标准。 这意味着 IC 反应器的设计取值不能宣称“执行某号国标”，只能引用团体标准、企业标准或工程类比数据，并注明出处。

本文采用的主源是山东省环境保护产业协会发布的团体标准 T/SDEPI 047-2024《高浓度有机废水处理及回用技术规范》 （2024-12-31 发布、2024-12-31 实施）及其《编制说明》，并以 HJ 2013-2012 的 UASB 条款做对照校核。 T/SDEPI 047-2024 第 6.2.2.1 条把 UASB、EGSB、IC、CSTR 并列为可选厌氧反应器（池），并分别给出了设计依据。

二、T/SDEPI 047-2024 给出的四类反应器参数

• 6.2.2.2 UASB：应符合 HJ 2013 的相关规定，絮状污泥运行，中温条件，运行负荷小于 5 kgCODCr/(m3·d)，CODCr 去除率 80%～90%。
• 6.2.2.3 EGSB：应符合 HJ 2023 的相关规定，颗粒污泥运行，中温条件，运行负荷 8～20 kgCODCr/(m3·d)，CODCr 去除率 80%～90%。
• 6.2.2.4 IC：采用颗粒污泥运行，中温条件下，运行负荷为 10～24 kgCODCr/(m3·d)，CODCr 去除率为 80%～90%。
• 6.2.2.5 CSTR：应符合 HJ 2024 的相关规定，絮状污泥运行，适用于高悬浮物高浓度有机废水，高温或中温条件下， 运行负荷小于 5 kgCODCr/(m3·d)，CODCr 去除率 80%～90%，需采取搅拌措施保证完全混合状态。

编制说明对 IC 的构造给出了进一步描述：高度可达 16 m～25 m，高径比一般为 4～8，内部结构含底部布水系统、 上下两层三相分离器、内循环系统、出水系统、沼气收集系统、外循环系统；适用于以碳氢化合物为主要污染物的高浓度废水， 如淀粉类、发酵类、蛋白类、食品类废水；宜采用颗粒污泥运行，中温条件下负荷 10～24 kg/(m3·d)，CODCr 去除率 70%～90%。 同一份编制说明给出 EGSB 的高径比为 3～5。

与 HJ 2013-2012 的 UASB 取值对照

• HJ 2013-2012 表 2（35℃）：进水 CODCr 2000～6000 mg/L 时颗粒污泥 4～6、絮状污泥 3～5 kgCODCr/(m3·d)； 6000～9000 mg/L 时 5～8、4～6；大于 9000 mg/L 时 6～10、5～8。高温厌氧可适当提高。
• 可见 T/SDEPI 047-2024 给 IC 的 10～24 kgCODCr/(m3·d) 明显高出 UASB 颗粒污泥的上限 10 kgCODCr/(m3·d)， 差值来自 IC 的双层三相分离器与内循环带来的传质强化，但这一差值只有团体标准依据，用量不可跨档外推。

三、前置条件：温度与 pH 在进反应器之前就要达标

T/SDEPI 047-2024 第 6.2.1 条规定，废水在进入厌氧生化处理前，宜通过蒸汽升温或换热设备降温， 将废水温度控制在 35℃～37℃；宜投加酸碱将 pH 调节至 5～7，不同行业、不同种类废水依情况而定。 这一点与 HJ 2013-2012 第 11.3.1.5 条的启动要求可以对接：应逐步升温，以每日升温 2℃ 为宜，使反应器达到设计温度。

四、容积与几何：一个可以手算的工程示例

设处理水量 Q = 2000 m3/d，进水 CODCr = 8000 mg/L，则进水有机物总量为 16000 kgCODCr/d。 按 T/SDEPI 047-2024 第 6.2.2.4 条取中温、颗粒污泥条件下的容积负荷 15 kgCODCr/(m3·d)（落在 10～24 区间中部）， 所需有效容积 V = 16000 / 15 ≈ 1067 m3。

再用编制说明的几何约束校核。取高径比 H/D = 6、总高落在 16～25 m 区间，单塔有效容积与直径满足 V = (πD2/4)·H = (πD2/4)·6D。若单塔承担 1067 m3，解出 D ≈ 6.1 m、H ≈ 36.5 m，已远超 16～25 m 的高度区间， 因此该规模必须分塔。按 4 座并联，每座约 267 m3，反算得 D ≈ 3.8 m、H ≈ 23 m， 高度与高径比同时落在编制说明给出的窗口内。

上升流速要单独核

按上述 4 座方案，单塔流量 500 m3/d 即 20.8 m3/h，塔截面积约 11.6 m2， 由此得到的表观上升流速约 1.8 m/h。这个数值高于 HJ 2013-2012 第 6.3.1.5 条对 UASB 的 “上升流速宜小于 0.8 m/h”，但两者不可直接比较：IC 的反应区实际液速由沼气气提形成的内循环叠加， 表观流速不等于实际流速。工程上应同时标注表观流速与循环倍率， 而循环量取决于产气量与提升管/回流管设计，属于制造厂提供的专有设计范围，公开标准未给出统一取值， 应在技术规格书中要求供货方给出书面计算。

五、沼气侧：HJ 2013-2012 仍然是最硬的依据

IC 反应的沼气处理，T/SDEPI 047-2024 第 6.6 章给出了工段构成，而具体限值要回到 HJ 2013-2012：

• 6.6.1：沼气处理总体上宜采用“脱硫单元、稳压单元、沼气利用单元”，且沼气处理和利用应符合 HJ 2013 的相关规定，电机应注意防爆，设备布置应满足防火要求。
• 6.6.2：脱硫工艺常用生物脱硫、络合铁脱硫、湿法脱硫、干法脱硫等，按需求配套。
• 6.6.3：宜设置沼气柜用于压力与流量调节，形式包括膜式气柜和湿式气柜。
• 6.6.4：沼气利用单元包括蒸汽锅炉、热水锅炉、发电机、RTO 炉等，并应配套火炬用于维修期间的燃烧排放。
• HJ 2013-2012 6.5.3：沼气净化利用设计应符合 NY/T 1220.1、NY/T 1220.2 和 GB 50016 的有关规定。
• HJ 2013-2012 6.5.4：沼气利用应经过脱水和脱硫处理后方可进入后续利用装置。

需要说明的是，全国标准信息公共服务平台显示 NY/T 1220.1《沼气工程技术规范 第 1 部分：工程设计》现行版本为 2019-01-17 发布、2019-09-01 实施的 NY/T 1220.1-2019，全部代替 NY/T 1220.1-2006； 引用 HJ 2013-2012 第 6.5.3 条时应按现行版本执行。

沼气产量可用 HJ 2013-2012 第 6.5.1 条的 UASB 取值估算：沼气产率 0.45～0.50 Nm3/kgCODCr。 承接前面的算例，按 CODCr 去除率 85% 计，每日去除 13600 kgCODCr，沼气量约 6120～6800 Nm3/d。 这是借用 UASB 产率指标的估算值，用于确定脱硫塔与气柜规模时建议留出余量，并以实际物料衡算校核。

六、启动控制：能落到实处的还是 HJ 2013-2012

IC 采用颗粒污泥运行，因此启动条款可参照 HJ 2013-2012 第 11.3.2 条：

• 11.3.2.1：颗粒污泥接种方式的接种量宜为 10 kgVSS/m3～20 kgVSS/m3；
• 11.3.2.2：启动的初始负荷宜为 3 kgCODCr/(m3·d)；
• 相应对照，絮状污泥启动时 11.3.1.3 要求接种量 20～30 kgSS/m3，11.3.1.4 要求启动负荷小于 1 kgCODCr/(m3·d)、上升流速小于 0.2 m/h。
• 11.3.1.6：出水 CODCr 去除率达 80% 以上，或出水挥发酸浓度低于 200 mg/L 后，可逐步提高进水容积负荷， 负荷提高幅度宜控制在设计负荷的 20%～30%，直至达到设计负荷和设计去除率。

这套提负荷节奏对 IC 尤其重要：IC 的设计负荷是 UASB 的两倍以上，负荷爬升过快会先酸化下层颗粒污泥床， 而挥发酸（VFA）与去除率正是 HJ 2013-2012 给出的两个放行判据。

七、可以直接写进技术规格书的条款清单

1. 明确写出“IC 目前无对应国家环境保护标准”，设计依据列为：T/SDEPI 047-2024 第 6.2.2.4 条（负荷）、编制说明（高度 16～25 m、高径比 4～8）、HJ 2013-2012（沼气净化、启动控制）。
2. 要求供货方以书面形式给出：单塔有效容积、直径、总高、表观上升流速、内循环量与循环倍率的计算过程。
3. 进水条件写入合同：温度 35～37℃、pH 5～7（T/SDEPI 047-2024 6.2.1），并设置升温/换热与 pH 调节设施。
4. 沼气侧按 HJ 2013-2012 第 6.5.3、6.5.4 条强制要求脱水与脱硫，脱硫执行现行 NY/T 1220 系列。
5. 启动与提负荷按 HJ 2013-2012 第 11.3.2 条执行，并以 COD 去除率 80% 或 VFA 低于 200 mg/L 作为提负荷门槛。

边界说明：本文涉及 IC 的负荷、高度、高径比、去除率数值均出自 T/SDEPI 047-2024 及其编制说明，属于团体标准参考值， 不代表国家强制性要求；UASB 对照值、沼气净化与启动条款出自 HJ 2013-2012 发布稿。 循环倍率、上升管内流速等 IC 专有设计参数未见公开统一规定，应由供货方提供计算或由试验确定。