简述水解酸化池的工作原理和特点

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目前污水处理中所使用的提高废水可生化性的方法有水解酸化法和催化氧化——Fenton试剂等方法。由于Fenton试剂法使用大量的药剂，会使运行成本大大提高因此，水解酸化法相对经济优选。

厌氧生物处理法是一个较为复杂的生物化学过程，生物厌氧处理主要依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的共同作用的结果，因此可将其大致分为水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷等3个连续的阶段。见下图：

第1阶段为水解酸化阶段，它主要由一些兼性厌氧菌，如梭状芽孢杆菌、厌氧消化球菌、大肠杆菌等先将大分子、难溶解的有机物分解成小分子、易溶解有机物，然后再渗入细胞体内分解成易挥发的有机酸、醇、醛等，如甲酸、乙酸、低级醇等。

含氮有机物分解产生的NH3，除了提供合成细胞物质的氮源之外，还要在水中部分电解，生成碳酸氢铵，具有缓冲废水pH值的作用。

第2阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下。第1阶段产生的各种有机酸被分解转化为乙酸和氢气，在降解有机酸时还产生二氧化碳。

第3阶段为产甲烷阶段，在完全无氧的条件下，甲烷菌将低分子的有机酸或低级醇进一步分解转化为甲烷。

水解酸化即将厌氧工艺控制在水解酸化阶段的厌氧水解，水解酸化工艺是不完全厌氧法的生化反应，水解酸化菌为优势菌种，考虑到产甲烷菌与水解酸化菌生产速度不同，在反应构筑物中利用水流动的淘洗作用造成甲烷菌难于繁殖。应尽量降低废水中的溶解氧，使水解酸化细菌更适于繁殖。

水解酸化处理技术是针对长链高分子聚合物及含杂环类有机物处理的一种污水处理工艺。水解酸化菌可将长链高分子聚合物水解酸化为可生化性更强的有机小分子醇或酸，也可以将部分不可生化或生化性较弱的杂环类有机物破环降解成可生化的有机分子；提高污水中有机污染物BOD5/CODCr值，从而改善整个污水的生化性。

水解酸化的优点为：

A、正常条件下，经过2-4天的生化反应，所用时间短，无需大容积的消化池，能脱除废水COD的15-25%。COD降低了，也减少了对氧的需求，降低供氧负荷，同时减少了由于综合N、P营养物缺乏而在废水中投加营养物质的量。

B、使不溶性的有机物水解为溶解性的有机物，将难生化的大分子物质转化为易于生物降解的小分子物质，如醋酸甲酯在水解酸化菌酶的作用下，分解成醋酸与甲醇：

BOD/COD小于0.3的原废水经厌氧处理后其BOD/COD值提高到0.4~0.5，从而提高了废水的可生化性。

水解酸化池有池体和布水系统组成。生物的厌氧发酵分为四个阶段，水解阶段、酸化阶段、酸性衰退阶段及甲烷化阶段，固体物质降解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质。水解酸化池是把反应控制在第二阶段完成之前，故水力停留时间短，效率高，同时提高了污水的可生化性。水解酸化池作为生物接触氧化的过渡单元，水解酸化池启动后，污水由布水系统进入池体，由池底向上流动，经细菌形成的污泥层和填料层时，污泥层对悬浮物、有机物进行吸附、网捕、生物学絮凝、生物降解作用，使污水在降解COD的同时也得以澄清。填料层的设置为提高水解酸化池污泥层的稳定性及微生物量起到积极作用。水解酸化工艺主要用来使难以降解、大分子有机物开环断链，变为易于生物降解的小分子物质，对改善废水的可生化性具有重要意义。在水解池中，发酵细菌将污水中复杂有机物（包括多糖、脂肪、蛋白质等）水解为有机酸、醇类。在酸化阶段产氢、产乙酸细菌将发酵产物有机酸和醇类代谢为乙酸和氢，使大分子物质降解为小分子物质，使难生化的固体物降解为易生化的可溶性物质，提高了废水的可生化性。

水解酸化池在兼氧的条件下将难生物降解的高分子有机物断链水解成小分子、易降解有机物。本水解酸化池与理论上的厌氧反应器具有根本上的区别，厌氧反应器有酸化和产甲烷反应，本水解酸化池只控制到酸化水解阶段。水解酸化池内溶解氧控制在0.2g/L以上。

附：水解酸化池计算公式：

V=(COD×B/C×T×Q)/q

V——水解池容积；T——时间；Q——废水平均流量；

q——有机负荷；CODcr——废水中有机物浓度；

其中主要设计参数为：有机负荷（2.0-4.0kgCODcr/m3.d）。

例如：水解酸化池设计采用钢筋砼连体结构有效容积12000m3，水力停留时间96h，平面尺寸80.0×30.0×6.0m，有效水深5.5m。有机负荷：4.15kgCODCr/m3.d。

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