内循环厌氧反应器(Internal Circulation Anaerobic Reactor，简称IC厌氧反应器)工艺是20世纪80年代中期出现的一种厌氧处理新技术，它是利用反应器所产生的沼气的提升作用形成内循环，在强化传质的同时提高基质利用率，具有容积负荷高、占地少、投资省等突出优点，是第三代厌氧反应器的代表工艺之一。国内在这方面的研究始于20世纪90年代末，主要集中在易降解废水的小试规模研究方面，对IC反应器技术的研究尚不够深入，且缺乏系统的理论指导，因此，还需对其作进一步的研究。 本文采用人工葡萄糖模拟废水，对实验室自制的IC厌氧反应器进行实验，对反应器的启动运行状况、有机物的去除效果及影响因素进行分析，研究反应器运行期间颗粒污泥的特性变化，同时对反应器的基质降解动力学模型进行研究。 通过对实验现象和数据的分析，探讨了容积负荷、出水VFA等对反应器COD去除效率和产气量的影响规律，实验结果显示，恒温条件下，随着容积负荷的增加，产气量呈上升趋势，而COD去除率可保持在90％以上，且反应器最高容积负荷可达33.10kgCOD/m<3>·d。对反应器进行脱氮除磷的研究发现，该反应器对氮、磷的去除效率不高，氨氮和总磷的平均去除率分别为26.6％和20.3％。 在反应器运行过程中，对反应器内的颗粒污泥特性进行研究，分析了颗粒污泥表观性状、粒径分布、沉降性能、SS、VSS的变化及影响因素，并通过扫描电镜对颗粒污泥的形态及微生物相进行了研究分析，并对颗粒污泥的生长机理进行了探讨。结果显示：随着进水容积负荷的增加，颗粒污泥粒径逐渐变大并进行重新分布。反应器运行结束时，颗粒污泥的粒径由接种时多分布在0.5～1mm之间，变为多分布在1～2mm之间，且大颗粒污泥量有所增加，最大颗粒粒径达8mm；颗粒化程度由80.1％变为96.0％；污泥沉降性能及污泥活性均有所改善，沉降速度由14.4～64.8m/h提高到14.4～89.7m/h：代表厌氧污泥的活性VSS/SS由运行前的75.1％增加到92.6％。 对IC反应器的基质降解动力学进行了研究，在物料守恒原理的基础上建立了IC厌氧反应器第一反应区及第二反应区的基质降解动力学模型，分别为-dS<,m>/dt=K<,1>S<,m>及-dS<,t>/dt=K<,2>S<,t>经验证，K<,1>=1/1.76=0.57(h<-1>)，K<,2>=1/6.85=0.15(H<-1>)，可知反应器的第一反应区比第二反应区具有更强的基质降解能力。