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    一体化污水处理设备中水解酸化有什么作用

    发布时间: 2021-06-05  点击次数: 480次

    一体化污水处理设备中水解酸化有什么作用

      一、什么是水解酸化工艺

    厌氧生物反应包括水解、酸化和甲烷化三个大的阶段,将反应控制在水解和酸化两个阶段的反应过程,可以将悬浮性有机物和大分子物质(碳水化合物、脂肪和脂类等)通过微生物胞外酶水解成小分子,小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸的过程。在这一过程中同时可以将悬浮性固体水解为溶解性有机物、将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质。首先水解反应器中大量微生物将进水中颗粒状颗粒物质和胶体物质迅速截留和吸附, 这是一个物理过程的快速反应。一般只要几秒钟到几十秒即可完成。因此,反应是迅速的。截留下来的物质吸附在水解酸化污泥的表面,慢慢地被分解代谢,其在系统内的污泥停留时间要大于水力停留时间。在大量水解酸化细菌的作用下,大分子、难于生物降解物质转化为易于生物降解的小分子物质后,重新释放到液体中。在较高的水力负荷下随水流出系统。由于水解和产酸菌世代期较短,往往以分钟和小时计,因此,这一降解过程也是迅速的。在这一过程中溶解性 BOD、COD 的去除率虽然从表面上讲只有 10%左右,但是由于颗粒状有机物发生水解增加了系统中溶解性有机物的浓度,因此,溶解性BOD、COD 去除率远大于10%。但是由于酸化过程的控制不能严格划分,在污泥中可能仍有少量甲烷菌的存在,可能产生少量的甲烷,但甲烷在水中的溶解度也相当可观,故以气体形成释放的甲烷量很少。可以看出,水解反应器集沉淀、吸附、网捕和生物絮凝等物理化学过程,与水解、酸化和甲烷化过程等生物降解功能于一体。

    二、水解酸化工艺的反应器类型

    水解酸化反应器主要包括升流式水解反应器、复合式水解反应器及*混合式水解反应器。此外,水解反应器还可以包括采用其他厌氧反应器型式实现水解酸化的反应器,如厌氧折流板反应器、厌氧接触反应器等。

    1、升流式水解反应器

    升流式水解反应器的示意图见图 1,水解酸化微生物与悬浮物形成污泥层,污水通过布水装置自反应器底部均匀上升至顶部出水堰排出过程中,污泥层可截留污水中悬浮物,并在水解酸化菌作用下降解有机物、提高污水可生化性等。

    2、复合式水解反应器

    复合式水解反应器内既存在水解酸化污泥,又存在水解酸化生物膜, 形成水解酸化污泥和生物膜的复合体。反应器上部为填料层,下部为污泥床,中间留出一定的空间以便悬浮状态的絮状污泥和颗粒污泥停留,增加了反应器的生物量,延长了微生物与废水的接触时间。

    3、*混合式水解反应器

    *混合式水解反应器内设置搅拌装置实现污水和污泥的*混合, 其后设置沉淀池并回流污泥以保证反应器内有较高的污泥浓度。

    4、其他厌氧反应器

    此类反应器主要利用已有厌氧反应器型式实现水解酸化,如厌氧折流板反应器、厌氧接触反应器等。此类反应器设计可参考相应的厌氧反应器设计规范,本规范中不再重复规定。厌氧折流板反应器(ABR)(见图 4)的结构特点是反应器中设置折板形成数个升流式水解反应器,废水在反应器内沿折流板流动,提高了微生物与废水的混合接触作用。厌氧接触反应器的特点是水解酸化微生物固定在反应器内特设的载体上形成生物膜,微生物的世代期较长,耐冲击负荷能力较强,此类反应器的典型代表为厌氧滤池。

    三、水解酸化工艺的应用

    水解酸化法用于污水处理预处理,水解反应器可以替代初沉池,起到拦截悬浮物、降解有机物、提高污水可生化性等作用。原水中悬浮物浓度较高或可生化性差时,可将其作为预处理方式,以降低后续处理的负荷和难度,一般情况下需连接后续处理系统。水解酸化法一般用于原水中悬浮物浓度较高或可生化性差时,将其作为预处理工艺降低后续处理的负荷和难度。若进水可生化性较好,且 COD 浓度大于 1500mg/L,水解酸化法反应器内易进入厌氧产甲烷阶段,影响工艺运行,应选择其他厌氧反应器,据此规定水解反应器进水 COD 浓度宜小于 1500mg/L。对可生化性较差的污水,COD 浓度对水解反应器影响不大,利用水解反应器可提高污水可生化性。目前已知水解酸化法对城市污水、印染废水、制药废水、造纸废水、啤酒废水、化工废水和合成洗涤剂废水等多类废水很有效,而且悬浮物去除率高, 去除的悬浮物可以在水解反应器中部分消化。

    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。

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