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    水解酸化池

    一、概述:

      水解酸化是將廢水中難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程,它是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法,水解酸化主要用于有機物濃度較高、SS較高的污水處理工藝,是一個比較重要的污水預處理工藝。如果后級接入UASB工藝,可以大大提高UASB的容積負荷,水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。酸化是一類典型的發酵過程,微生物的代謝產物主要是各種有機酸。從機理上講,水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段,但不同的工藝水解酸化的處理目的不同,水解酸化-好氧生物處理工藝中水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物,特別是工業廢水,主要是提高廢水的可生化性,以利于后續的生化處理。

     

    二、功能原理與處理過程:
      第一階段 水解酸化階段復雜的大分子、不溶性有機物先在細胞外酶的作用下水解為小分子、溶解性有機物,然后滲入細胞體內,分解產生揮發性有機酸、醇類、醛類等。這個階段主要產生較高級脂肪酸。 
      第二階段 產氫產乙酸階段在產氫產乙酸細菌的作用下,第一階段產生的各種有機酸被分解轉化成乙酸和H2,在降解奇數碳素有機酸時還形成CO2。
      第三階段 產甲烷階段產甲烷細菌將乙酸、乙酸鹽、CO2和H2等轉化為甲烷。此過程由兩組生理上不同的產甲烷菌完成,一組把氫和二氧化碳轉化成甲烷,另一組從乙酸或乙酸鹽脫控產生甲烷,前者約占總量的1/3,后者約占2/3。 
    三、水解酸化池的設計與結構:
      水解酸化池水解酸化池一般可采用矩形或圓形結構。在建造單個反應池時,在同樣的面積下圓形結構反應器其周長比矩形的少12%,當建立兩個或兩個以上反應器時,矩形反應器可以采用公用壁。水解酸化池工藝屬于升流式厭氧污泥床反應器技術范疇。池內分污泥床和清水層兩個區,污泥床較厚,類似于過濾層,從而將進水中的顆粒物質與膠體物質迅速截留和吸附,待處理污水以及濾池反沖洗時脫落的剩余微生物膜由反應器底部進入池內,并通過帶反射板的布水器與污泥床快速而均勻地混合。水解酸化池依據水力停留時間進行設計時,其體積可根據停留時間計算。
    四、水解酸化池的特征:
      1、反應器的高度(深度)一般是在4~6m之間。
      2、如將反應器全部設在地下,池頂覆土用于種植草坪,將起到環境綠化和冬季保溫的作用。
      3、水力停留時間對NH3-N去除效果的影響。延長水解酸化池水力停留時間后,其NH3-N去除效果略有降低,分析原因可能是水力停留時間增加,異養厭氧微生物數量增多,對可能存在的厭氧氨氧化菌形成競爭關系,導致厭氧氨氧化菌活性降低,去除氨氮效果下降。
      4、水解酸化池有兩種類型;一種是設置潛水攪拌機,使泥水充分混合,避免污泥沉淀。另一種是形成污泥層,但配水是否均勻是影響處理效果的重要因素,因此對前端閥門進行控制,減少其進水,增大中部末端的水量,使其均勻布水,將會明顯提高處理效果。
      5、在水解酸化池內安裝彈性填料,對攪動的廢水進行水力切割,使懸浮狀態的污泥與水充分混合。為水解酸化菌的生長提供有利條件。
      6、水解酸化池底部還裝有排泥管道系統,是由UASB厭氧反應器排泥系統改進而成,可以保證水解酸化池長期穩定的運行。
      7、污泥濃度污泥濃度是水解酸化池的最重要的控制參數之一。水解池功能得以完成的重要條件之一是維持反應器內高濃度的厭氧微生物(污泥)。由于污泥受到兩個方向的作用,即其本身在重力場下的沉淀作用,及污水從下而上運動造成的污泥上升運動,因此污泥與污水可充分接觸,達到良好的截留和水解酸化效果,目前污泥濃度控制在14g/l,污泥層厚度在3.7m—4.5m之間。一般建議污泥濃度控制在10-20g/l可達到良好效果。
      8、泥位控制水解酸化池排泥方式采用高水力負荷排泥,通過排泥以控制污泥面高度,高水力負荷時排泥的優點是易于控制污泥面高度,可采用泥位計控制排泥,這樣系統的穩定性比較好;缺點是高負荷時污泥層膨脹率較大,污泥濃度低,后續污泥濃縮負荷大,而排泥量不夠,則會造成污泥溢出,對后續工藝產生不良影響。

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