水解酸化池及其与厌氧池之间的差别

从原理(lǐ)上讲，水解(酸化)是厌氧消化过程的、二两个阶段但水解(酸化)工艺和厌氧消化追求的目标不同，因此是截然不同的处理(lǐ)方法。水解(酸化)系统中的的目的主要是将原水中的非溶解态有(yǒu)机物(wù)转变為(wèi)溶解态有(yǒu)机物(wù)，特别是工业废水处理(lǐ)。

水解在化學(xué)上指的是化合物(wù)与水进行的一类反应的总称。比如，酯类物(wù)质水解生成醇和有(yǒu)机酸的反应。在废水生物(wù)处理(lǐ)中，水解指的是有(yǒu)机物(wù)(基质)进入细胞前，在胞外进行的生物(wù)化學(xué)反应。这一阶段為(wèi)典型的特征是生物(wù)反应的场所发生在细胞外，微生物(wù)通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物(wù)催化氧化反应(主要包括大分(fēn)子物(wù)质的断链和水溶)。研究表明，自然界的许多(duō)物(wù)质(如蛋白质、糖类、脂肪等)能(néng)在好氧、缺氧或厌氧条件下顺利进行水解。

酸化则是一类典型的发酵过程。这一阶段的基本持征是微生物(wù)的代謝(xiè)产物(wù)主要為(wèi)各种有(yǒu)机酸(如乙酸、丙酸、下酸等)。水解菌实际上是一种具有(yǒu)水解能(néng)力的发酵细菌，水解是耗能(néng)过程，发酵细菌付出能(néng)量进行水解的目的，是為(wèi)了取得能(néng)进行发酵的水镕性基质，并通过胞内的生化反应取得能(néng)源，同时排除代謝(xiè)产物(wù)(厌氧条件下主要為(wèi)各种有(yǒu)机酸)。实际工程中希望将产酸过程控制在小(xiǎo)范围。因為(wèi)酸化使pH值下降太多(duō)时，不利于水解的进行。

水解(酸化)与厌氧消化的區(qū)别

水解(酸化)主要是将其中难生物(wù)降解物(wù)质转变為(wèi)易生物(wù)降解物(wù)质，提高废水的可(kě)生化性，以利于后续的好氧生物(wù)处理(lǐ)。考虑到后续好氧处理(lǐ)的能(néng)耗问题，水解(酸化)主要用(yòng)于低浓度难降解废水的预处理(lǐ)。

在混合厌氧消化系统中，水解酸化是和整个消化过程有(yǒu)机地结台在一起，共处于一个反应器中，水解、酸化的目的是為(wèi)混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。而两相厌氧消化中的产酸段(产酸相)是将混合厌氧消化中的产酸段和产甲烷段分(fēn)开，以便形成各自的佳环境，同时，产酸相对所产生的酸的形态也有(yǒu)要求(主要為(wèi)乙酸)。此外，废水中如含有(yǒu)高浓度的硝咳盐、亚硝酸盐、硫酸盆、亚硫酸盐时，这些物(wù)质及其转化产物(wù)不仅对甲烷苗有(yǒu)毒，而且影响沼气的质量，也在产酸相中予以去除。

因此，尽管水解(酸化)一好氧处理(lǐ)工艺中的水解(酸化)段、两相法厌氧发酵工艺中的产酸相和混合厌氧消化工艺中的产酸过程均产生有(yǒu)机酸，但由于三者的处理(lǐ)目的不同，各自的运行环境和条件存在着明显的差异，主要表现在以下几个方面：

(1)Eh不同

在混合厌氧消化系统中，由于完成水解、酸化的微生物(wù)和产甲烷微生物(wù)共处于同一反应器中，整个反应器的氧化还原電(diàn)位Eh的控制必1须首先满足对Eh要求严格的甲烷菌，一般為(wèi)一300mV以下，因此。系统中的水解(酸化)微生物(wù)也是在这一電(diàn)位值下工作的。而两相厌氧消化系统中，产酸相的氧化还原電(diàn)位一般控制在一100mV一一300mV之间。据研究，水解(酸化)一好氧处理(lǐ)工艺中的水解(酸化)段為(wèi)——典型的兼性过程，只要置Eh控制在+50mv以下，该过程即可(kě)顺利进行。

(2)pH值不同

在混合厌氧消化系统中，消化液的pH值控制在甲烷菌生氏的佳pH范围，一般為(wèi)6.8—7.2。而在两相厌氧消化系统中，产酸相的pH值一般控制在6.o一6.5之间，pH降低时，尽管产酸的速率增大，但形成的有(yǒu)机酸形态将发生变化，丙酸的相对含量增大，而丙酸对后续的甲烷相中的产甲烷菌会产生强烈的抑制作用(yòng)。对于水解(酸化)一好氧处理(lǐ)系统来说，由于后续处理(lǐ)為(wèi)好氧氧化，不存在丙酸的抑制问题，因此，控制的pH范围也较宽，从而可(kě)获得较高的水解(酸化)速率，一般pH维持在5.5—6.5之间。

(3)温度不同

三种工艺对温度的控制也不同，通常混合厌氧消化系统以及两相厌氧消化系统的温度均严格控制，要么中温消化(30一35oC)，要么高温消化(50一55oC)。而水解(酸化)一好氧处理(lǐ)工艺中的水解(酸化)段对工作温度无特殊要求，通常在常温下运行，也可(kě)获得较為(wèi)满意的水解(酸化)效果。

影响水解(酸化)过程的主要因素

(1)基质的种类和形态

基质的种类和形态对水解(酸化)过程的速率有(yǒu)着重要影响。就多(duō)糖、蛋白质和脂肪三类物(wù)质来说，在相同的操作条件下，水解速率依次减小(xiǎo)。同类有(yǒu)机物(wù)，分(fēn)子量越大，水解越困难，相应池水解速率就越小(xiǎo)。比如，就糖类物(wù)质来说，二聚糖比三聚糖容易水解；低聚糖比高聚糖容易水解。就分(fēn)子结构来说，直链比支链易于水解；支链比环状易于水解；单环化合物(wù)比杂环或多(duō)环化合物(wù)易于水解。

(2)水解液的pH值

水解液的pH值主要影响水解的速率、水解(酸化)的产物(wù)以及污泥的形态和结构。大量研究结果表明，水解(酸化)微生物(wù)对pH值变化的适应性较强，水解过程可(kě)在pH值宽达3.5—10.0的范围内顺利进行，但佳的pH值為(wèi)5.5—6.5。pH朝酸性方向或碱性方向移动时，水解速率都将减小(xiǎo)。水解液pH值同时还影响水解产物(wù)的种类和含量。

(3)水力停留时间

水力停留时间是水解反应器运行控制的重要参数之一。它对反应器的影响，随着反应器的功能(néng)不同而不同。对于单纯以水解為(wèi)目的的反应器，水力停留时间越長(cháng)，被水解物(wù)质与水解微生物(wù)接触时间也就越長(cháng)，相应地水解效率也就越高。一般為(wèi)3-4小(xiǎo)时。

(4)温度

水解反应是一典型的生物(wù)反向，因此.温度变化对水解反应的影响符合一般的生物(wù)反应规律，即在一定的范围内，温度越高，水解反应的速率越大。但研究表明，当温度在10一20 oC之间变化时，水解反应速率变化不大，由此说明，水解微生物(wù)对低温变化的适应较强。

(5)粒径

粒径是影响颗粒状有(yǒu)机物(wù)水解(酸化)速率的重要因素之—粒径越大，单位重量有(yǒu)机物(wù)的比表面积越小(xiǎo).水解速率也就越小(xiǎo)。由于颗粒态有(yǒu)机物(wù)的粒径对水解速1效率影响较大，因此，一些研究者建议，对含颗粒态有(yǒu)机物(wù)浓度较高的废水或污泥，在进入水解反应器前可(kě)利用(yòng)泵或研磨机破碎，以减小(xiǎo)污染物(wù)的粒径，从而加快水解反应的进行。

水解酸化池的作用(yòng)

(1)可(kě)以用(yòng)作反硝化脱氮。

(2)可(kě)以提高生化性能(néng)，提高后续好氧生化效果。

(3)目前的生活污水中化學(xué)合成材料(表面活性剂等)越来越多(duō)，水解酸化有(yǒu)利于此种物(wù)质的降解。