在(zai)眾多的污水(shui)處理(li)工(gong)藝中(zhong)，水(shui)解酸化一(yi)直(zhi)是(shi)不(bu)可忽(hu)視(shi)的存在(zai)。

       水解酸化，簡單來(lai)說就是厭氧的初級階段。在這個階段，主要(yao)通過(guo)胞外酶的作用將水中的高分(fen)子(zi)有機物分(fen)解成為小分(fen)子(zi)的有機物。

       不(bu)同(tong)工藝水解酸化的(de)(de)處理(li)目的(de)(de)不(bu)同(tong)。比如耗氧生物處理(li)工藝中的(de)(de)目的(de)(de)是(shi)將原有(you)(you)廢水中的(de)(de)非溶解性有(you)(you)機物轉變(bian)為溶解性有(you)(you)機物，而混合(he)厭氧消(xiao)化工藝中的(de)(de)水解酸化目的(de)(de)是(shi)為混合(he)厭氧消(xiao)化過程(cheng)的(de)(de)甲烷(wan)發酵提供(gong)底(di)物。

       總的來說，水(shui)(shui)解酸化工藝(yi)(yi)有機物(wu)去除(chu)率高，廢(fei)水(shui)(shui)處理(li)(li)濃度高，水(shui)(shui)處理(li)(li)能力大，耐沖擊(ji)負荷，運行(xing)成本低，在污水(shui)(shui)處理(li)(li)中依然起著重要作用。小面(mian)就就帶你深入了解水(shui)(shui)解酸化工藝(yi)(yi)。

1.水解酸化工藝原理

       廢水(shui)厭氧(yang)(yang)(yang)生物(wu)處(chu)理是指在(zai)無氧(yang)(yang)(yang)條件下通過(guo)(guo)厭氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生物(wu)（包括兼氧(yang)(yang)(yang)微(wei)(wei)生物(wu)）的作用(yong)，將廢水(shui)中(zhong)各種復(fu)雜有機(ji)物(wu)分解轉化(hua)成甲(jia)烷(wan)和二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)碳等(deng)物(wu)質(zhi)的過(guo)(guo)程(cheng)。而(er)在(zai)厭氧(yang)(yang)(yang)生化(hua)處(chu)理過(guo)(guo)程(cheng)中(zhong)，高(gao)分子有機(ji)物(wu)的厭氧(yang)(yang)(yang)降(jiang)解過(guo)(guo)程(cheng)可以被分為四個階段(duan)：

       水解(jie)階段(duan)

       高分(fen)子(zi)有(you)機物相(xiang)對分(fen)子(zi)量巨(ju)大(da)，不(bu)能(neng)透(tou)過細(xi)(xi)胞(bao)膜，不(bu)能(neng)為(wei)細(xi)(xi)菌直接利用(yong)，因此它們在(zai)第一階段被(bei)細(xi)(xi)菌胞(bao)外(wai)酶(mei)分(fen)解(jie)為(wei)小分(fen)子(zi)。例如：纖(xian)維素(su)被(bei)纖(xian)維素(su)水(shui)解(jie)酶(mei)水(shui)解(jie)為(wei)纖(xian)維素(su)二糖(tang)與葡(pu)萄糖(tang)，淀粉被(bei)水(shui)解(jie)為(wei)淀粉酶(mei)分(fen)解(jie)為(wei)麥(mai)芽糖(tang)和(he)葡(pu)萄糖(tang)，蛋白(bai)質(zhi)被(bei)蛋白(bai)質(zhi)酶(mei)水(shui)解(jie)為(wei)多肽與氨基酸等。這些(xie)小分(fen)子(zi)的產物能(neng)夠溶解(jie)于水(shui)并透(tou)過細(xi)(xi)胞(bao)膜為(wei)細(xi)(xi)菌所利用(yong)。

       酸(suan)化階段(duan)

       在這一階(jie)段，上(shang)述小分(fen)子的化合(he)物在酸化菌的細胞內轉化為更為簡單的化合(he)物并分(fen)泌到細胞外。

       這一階(jie)段的(de)主要產物有揮發性脂(zhi)肪酸(suan)、醇類、乳酸(suan)、二氧(yang)化(hua)碳、氫氣、氨、硫化(hua)氫等(deng)。與此同時，酸(suan)化(hua)菌也利用部分物質(zhi)合成新的(de)細(xi)胞物質(zhi)，因此未酸(suan)化(hua)廢水厭氧(yang)處理(li)時產生更多的(de)剩余污泥(ni)。

       乙酸階(jie)段

       在此階段(duan)，上一階段(duan)的(de)產(chan)物(wu)(wu)被進一步轉(zhuan)化為乙酸、氫氣(qi)、碳(tan)酸以及新的(de)細(xi)胞物(wu)(wu)質。

       產甲烷階段(duan)

 ;      這一(yi)階段(duan)里，乙酸，氫(qing)氣、碳酸、甲(jia)酸和甲(jia)醇(chun)等(deng)被轉化為甲(jia)烷、二氧(yang)化碳和新的(de)細胞物質(zhi)。

       利用前(qian)面的(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)酸化(hua)階段可(ke)以使廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中有機大分子物(wu)質被細(xi)胞外酶分解(jie)為(wei)小分子，這些小分子的(de)(de)水(shui)(shui)解(jie)產物(wu)能夠溶解(jie)于水(shui)(shui)并透過(guo)細(xi)胞膜為(wei)細(xi)菌所(suo)利用，可(ke)改善廢(fei)(fei)水(shui)(shui)的(de)(de)可(ke)生化(hua)性(xing)。

2、水解酸化工藝優勢

       1厭氧生物處理

       厭氧生(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li)是經大量微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)的協同作用共同完成的。根(gen)據有機(ji)物(wu)(wu)所達到的分解程度的不同，厭氧處(chu)理(li)可以分為兩種類(lei)型：酸發(fa)(fa)(fa)酵和甲(jia)烷發(fa)(fa)(fa)酵。前者是以有機(ji)酸為主要(yao)發(fa)(fa)(fa)酵產物(wu)(wu)，而后者則以甲(jia)烷為主要(yao)發(fa)(fa)(fa)酵產物(wu)(wu)。

       所謂酸發酵(jiao)也稱作(zuo)水解(jie)酸化(hua)(hua)，是一(yi)種不徹底的有機(ji)物(wu)厭氧轉化(hua)(hua)過程(cheng)，其作(zuo)用(yong)在于使復雜的不溶性(xing)高分子(zi)有機(ji)物(wu)經過水解(jie)和產(chan)酸過程(cheng)，轉化(hua)(hua)為溶解(jie)性(xing)的簡單低分子(zi)有機(ji)物(wu)。

       2有(you)效去(qu)除能力(li)

       因為廢(fei)水多為酸(suan)性，故廢(fei)水處(chu)理(li)時(shi)通常(chang)會(hui)用 Na2CO3 對廢(fei)水進行(xing)調(diao)節，使其從(cong)酸(suan)性變為堿性，從(cong)而增強緩沖能力。

       另需注意的一(yi)點是，微生物的數(shu)量會隨著 pH 值的變(bian)化(hua)而變(bian)化(hua)。所以，如果將 pH 值始終保持為4.8，廢水中有機物就(jiu)會加快反應與擴(kuo)散的速度，數(shu)量明顯減少(shao)，進(jin)而提升了技(ji)術的去污(wu)能力。

       3總磷(lin)的去除

       用(yong)(yong)該技術處理廢(fei)水(shui)中的(de)總磷(lin)，是(shi)用(yong)(yong)微(wei)生物(wu)(wu)同化的(de)方式，因此，磷(lin)的(de)消除率(lv)取決于產生的(de)微(wei)生物(wu)(wu)數(shu)量(liang)(liang)。而(er)水(shui)解酸(suan)化技術處理廢(fei)水(shui)的(de)過程(cheng)中，會根據(ju)這(zhe)一特(te)點，適當增(zeng)加(jia)微(wei)生物(wu)(wu)的(de)數(shu)量(liang)(liang)，待這(zhe)些微(wei)生物(wu)(wu)的(de)數(shu)量(liang)(liang)與廢(fei)水(shui)內微(wei)生物(wu)(wu)融合(he)后，可高(gao)效率(lv)地與磷(lin)發(fa)生反應(ying)以減少磷(lin)的(de)數(shu)量(liang)(liang)。

       4提高(gao)可生(sheng)化性

       該(gai)技術的(de)(de)(de)最大功效即(ji)為(wei)提(ti)高生化性。它是指廢(fei)水(shui)處理的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中，根據廢(fei)水(shui)內各類(lei)物(wu)質的(de)(de)(de)特(te)點，用不(bu)同的(de)(de)(de)方式(shi)優化廢(fei)水(shui)的(de)(de)(de)處理，并逐步(bu)提(ti)升可生化性。

       5較強(qiang)的抗負荷沖擊能力

       實際處理廢水的(de)(de)過(guo)程(cheng)中，容積(ji)負荷可(ke)直接影響最終的(de)(de)處理效(xiao)果。如(ru)果負荷較小，會抑(yi)制微生(sheng)物的(de)(de)生(sheng)長，負荷過(guo)大，也會引起(qi)某一物質的(de)(de)含量(liang)過(guo)高，失(shi)去對 pH 值的(de)(de)控制。

       所以，合理(li)控制容(rong)積負(fu)荷(he)的(de)大小，是提高廢水(shui)處理(li)效率的(de)保證(zheng)。數據證(zheng)明，當 BOD5 容(rong)積負(fu)荷(he)在 1.14～6.56kg/m3/d 之(zhi)間時，有(you)較強的(de)抗負(fu)荷(he)沖擊能力。

3、水解酸化的影響因素

       1基(ji)質的種類和顆粒(li)(li)粒(li)(li)徑

       基質(zhi)不(bu)同，其(qi)水(shui)(shui)解(jie)(jie)難(nan)易(yi)亦不(bu)同。基質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)種類對(dui)水(shui)(shui)解(jie)(jie)酸(suan)(suan)化過程的(de)(de)(de)(de)(de)速(su)(su)率(lv)(lv)有重要影(ying)響。如脂肪、蛋白質(zhi)、多糖(tang)在(zai)其(qi)他條(tiao)件相同的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件下(xia)，水(shui)(shui)解(jie)(jie)速(su)(su)率(lv)(lv)逐(zhu)漸(jian)增大(da)(da)(da)；對(dui)同類型(xing)有機物(wu)來(lai)說，分(fen)子量大(da)(da)(da)的(de)(de)(de)(de)(de)要比(bi)分(fen)子量小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)更(geng)難(nan)水(shui)(shui)解(jie)(jie)；從分(fen)子結構(gou)(gou)來(lai)說，水(shui)(shui)解(jie)(jie)難(nan)易(yi)程度為直鏈(lian)(lian)結構(gou)(gou)＞支鏈(lian)(lian)結構(gou)(gou)＞環(huan)狀結構(gou)(gou)，且單環(huan)化合物(wu)易(yi)于雜(za)環(huan)化合物(wu)。污(wu)染物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)顆粒(li)的(de)(de)(de)(de)(de)大(da)(da)(da)小(xiao)對(dui)水(shui)(shui)解(jie)(jie)速(su)(su)率(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)影(ying)響也很大(da)(da)(da)。顆粒(li)粒(li)徑越大(da)(da)(da)，單位重量的(de)(de)(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積就小(xiao)，越難(nan)于水(shui)(shui)解(jie)(jie)。因此，對(dui)于顆粒(li)大(da)(da)(da)有機污(wu)染物(wu)濃度較高的(de)(de)(de)(de)(de)廢水(shui)(shui)或污(wu)泥，先破碎后(hou)再進入水(shui)(shui)解(jie)(jie)池，加速(su)(su)水(shui)(shui)解(jie)(jie)（酸(suan)(suan)化）速(su)(su)率(lv)(lv)。

       2容積負荷

       容積(ji)負(fu)荷(he)(he)是水(shui)解(jie)(jie)過程的重要工藝參數(shu)之(zhi)一，它反映了進水(shui)濃度與(yu)停(ting)(ting)留時間(jian)對(dui)(dui)厭氧過程的綜合影(ying)響。對(dui)(dui)于水(shui)解(jie)(jie)反應(ying)器(qi)，容積(ji)負(fu)荷(he)(he)設(she)計(ji)取值較(jiao)低，提高水(shui)力停(ting)(ting)留時間(jian)，使污染物(wu)質與(yu)水(shui)解(jie)(jie)微(wei)生物(wu)接(jie)觸時間(jian)加長，溶解(jie)(jie)出COD濃度變高，水(shui)解(jie)(jie)也(ye)越完(wan)(wan)全。對(dui)(dui)于對(dui)(dui)于城市污水(shui)，水(shui)解(jie)(jie)反應(ying)可在很短時間(jian)內(nei)完(wan)(wan)成，容積(ji)負(fu)荷(he)(he)可取相對(dui)(dui)較(jiao)高值；而對(dui)(dui)于工業廢(fei)水(shui)比例較(jiao)大的的污水(shui)，容積(ji)負(fu)荷(he)(he)需根據廢(fei)水(shui)性(xing)質進行設(she)計(ji)。

       3配(pei)水系(xi)統

       水(shui)解(jie)池良好(hao)運(yun)行的(de)重要(yao)條件之一(yi)(yi)是(shi)保障(zhang)污泥(ni)和(he)廢水(shui)之間(jian)的(de)充分接(jie)觸，因(yin)此系(xi)統底(di)部的(de)布水(shui)系(xi)統應(ying)該盡可能地均勻。水(shui)解(jie)反(fan)應(ying)器的(de)配(pei)(pei)水(shui)系(xi)統是(shi)一(yi)(yi)個關鍵的(de)設計系(xi)統，為了使反(fan)應(ying)器底(di)部進水(shui)均勻，有必要(yao)采用將進水(shui)均勻分配(pei)(pei)到多個進水(shui)點的(de)分配(pei)(pei)裝置。

       4上(shang)升流(liu)速

       為確(que)保水(shui)解(jie)反(fan)應(ying)器中泥(ni)(ni)水(shui)的(de)(de)充分(fen)接觸(chu)及(ji)出水(shui)水(shui)質，水(shui)解(jie)池(chi)(chi)的(de)(de)上(shang)升流(liu)速(su)應(ying)控制在(zai)(zai)一(yi)定的(de)(de)范圍內(nei)。當上(shang)升流(liu)速(su)偏(pian)低時(shi)，大量(liang)(liang)的(de)(de)較密實(shi)的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)(ni)沉積在(zai)(zai)水(shui)解(jie)池(chi)(chi)的(de)(de)底部(bu)，在(zai)(zai)污(wu)水(shui)上(shang)升的(de)(de)過程中，泥(ni)(ni)水(shui)不(bu)能充分(fen)接觸(chu)反(fan)應(ying)，從而導致了去(qu)(qu)除效(xiao)果較差。當上(shang)升流(liu)速(su)偏(pian)高時(shi)，會造(zao)成水(shui)解(jie)池(chi)(chi)的(de)(de)活性污(wu)泥(ni)(ni)大量(liang)(liang)流(liu)失。出水(shui)帶泥(ni)(ni)，一(yi)方面(mian)對后續好(hao)氧生化處(chu)理的(de)(de)微生物造(zao)成毒性，另一(yi)方面(mian)無(wu)法保證水(shui)解(jie)池(chi)(chi)的(de)(de)去(qu)(qu)除效(xiao)果。

       4、結語(yu)

       水解酸(suan)化(hua)工藝作為預處理，可(ke)以比較明顯地(di)提高廢水的可(ke)生化(hua)性，為后續的好(hao)氧處理提供可(ke)靠的保證。

     ;  對于含(han)有(you)大(da)量懸浮物質和大(da)分子物質的(de)廢水，利用(yong)水解酸化作(zuo)為厭氧(yang)反應器的(de)預(yu)處理，可以(yi)保證(zheng)產(chan)甲(jia)烷反應器的(de)穩定(ding)運行，并可以(yi)大(da)幅度(du)地(di)縮短處理時(shi)間。