污水处理技术篇：水解酸化工艺及特点

水解（酸化）工艺属于升流式厌氧污泥床反应器的改进型，适用于处理低浓度的城市污水,它的水力停留时间为3～4小时，能在常温下正常运行，不产生沼气，流程简化，并在基本不需要能耗的条件下对有机物进行降解，降低了造价和运行费用。

水解池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。

由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解—产酸菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质（如有机酸类）。经过水解后的污水的可生化性进一步提高，通过清水区排出池外进入后续好氧系统进一步处理。由于上述原因以及水解酸化的污泥龄较长，所以在 污水处理 的同时，污泥得以稳定减容。在水解酸化池中，主要以兼性微生物为主，另含有部分甲烷菌。

水解酸化池中COD的降低，主要是由于微生物的生长过程中吸收有机污染物作为营养物质，以及大分子物质降解为有机酸过程中产生二氧化碳，同时还包括硫酸盐的还原、氢气的产生及少量的甲烷化过程等。

总之，水解（酸化）工艺具有以下特点：

1）在城市污水处理中，多功能的水解（酸化）池较功能专一的传统初沉池对各类有机物的去除效率高，节能降耗。

以多功能的水解池取代功能专一的初沉池，水解（酸化）池对各类有机物的去除率远远高于传统的初沉池，其COD、BOD、SS去除率分别达到25-30%、15-25%、65-70%，从数量上降低了对后续处理构筑物的负荷。水解池用较短的时间和较低的能耗完成了部分有机污染物的净化过程，使该组合工艺较常规工艺节能20%～30%。

2）污泥相对稳定

水解（酸化）— 曝气生物滤池 工艺较常规工艺污泥量减少了15～30%，整个工艺的剩余污泥最终从水解酸化池排出。由于采用缺氧处理技术，在处理水的同时，也完成了对部分污泥的减容处理，简化了传统处理工艺流程，同时水解（酸化）池内污泥稳定，容易处理与处置。

3）基建费用低，运转管理方便

水解（酸化）工艺基建费用较常规初沉池基建费用低，且不需要大量的水下设备维护，处理效果稳定，管理方便。

水解酸化生物处理工艺出现于20世纪80年代。该工艺不具有厌氧消化过程中对环境条件严格要求，及降解速度较慢的甲烷发酵阶段，将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。其原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶，微生物则利用水溶性底物完成胞内生化反应，同时排出各种有机酸。

水解酸化过程能将废水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，一些难于生物降解大分子物质被转化为易于降解的小分子物质如有机酸等，从而使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，以利于后续好氧生物处理。因此，后续的好氧生物处理可在较短的水力停留时间内达到较高的COD去除率。

⑴水解池的启动通过调整水力停留时间利用水解、产酸与甲烷菌生长速度的不同。利用水的流动造成甲烷菌在反应器中难于繁殖的条件。省去了气体回收部分。

⑵具有较好的抗有机负荷冲击能力。

⑶水解过程可改变污水中有机物形态及性质有利于后续好氧处理。水解、产酸阶段的产物主要为小分子的有机物，可生物降解性一般较好。因此水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应时间和处理的能耗。

⑷对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能于消化池一样。工艺仅产生很少的难厌氧降解的剩余污泥，故能实现污水、污泥同时处理，不需要经常加热的中温消化池。

⑸池子不需要密闭，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。

⑹由于反应控制在第二阶段完成前，出水无厌氧发酵的不良气味。

此废水的COD浓度为3500mg/L，且可生化性差，单纯依靠好氧生物处理，不仅能耗高、产生大量污泥，而且处理后不能达标。从技术和经济角度分析，在好氧生物处理设施前需先把非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物，把难于生物降解的大分子污染物水解为易于生物降解的小分子污染物，水解酸化正好实现了此功能，同时使废水的可生化性和降解速度大幅度提高，使之后的好氧生化处理更容易、更*、去除有机物更*。

传统的厌氧方法存在水力停留时间长、有机负荷低、工艺复杂、投资过大等缺点。水解酸化生物处理工艺出现于20世纪80年代。该工艺不存在厌氧消化过程中对环境条件的严格要求及降解速度较慢的甲烷发酵阶段，将系统控制在缺氧状态下的水解酸化阶段。其原理是通过水解菌、产酸菌释放的酶促使水中难以生物降解的大分子物质发生生物催化反应，具体表现为断链和水溶，微生物则利用水溶性底物完成细胞内生化反应，同时排出各种有机酸。

本方案我们用水解酸化工艺，在水解酸化池中挂上膜，这样既节省占地、又节省投资、管理方便、运行费用低。

水解酸化工艺与单独的厌氧或好氧工艺相比,具有以下特点:

1.由于在厌氧阶段可大幅度地去除废水中悬浮物或有机物,其后续好氧处理工艺的污泥量可得到有效地减少,从而设备容积也可缩小。有报道,在实践中,厌氧-好氧工艺的总容积不到单独好氧工艺的一半;

2.厌氧工艺的产泥量远低于好氧工艺(仅为好氧工艺的1/10～1/6),并已高度矿化,易于处理。同时其后续的好氧处理所产生的剩余污泥必要时可回流至厌氧段,以增加厌氧段的污泥浓度同时减少污泥的处理量;

3.厌氧工艺可对进水负荷的变化起缓冲作用,从而为好氧处理创造较为稳定的进水条件;

4.厌氧处理运行费用低,且其对废水中有机物的去除亦可节省好氧段的需氧量,从而节省整体工艺的运行费用;

5.重要的是当将厌氧控制在水解酸化阶段时,可为好氧工艺提供优良的进水水质(即提高废水的可生化性)条件,提高好氧处理的效能,同时可利用产酸菌种类多、生长快及对环境条件适应性强的特点,以利于运行条件的控制和缩小处理设施的容积。