水解酸化池知識概述

水解酸化池酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。從機(jī)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(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。考慮到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理?；旌蠀捬跸に囍械乃馑峄康氖菫榛旌蠀捬跸^程的甲烷發(fā)酵供給底物。兩相厭氧消化工藝中的水解酸化目的是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分開，以制造各自的最正確環(huán)境。1水解〔酸化〕-好氧處理工藝中是水解〔酸化〕與厭氧消化的比較工藝項(xiàng)目

水解酸化-好氧水解〔酸化〕段

兩相厭氧消化中產(chǎn)酸相

厭氧消化少量CH

4 2Eh/Mv0Eh/Mv0-100～-300<-300pH值6.5～7.56.0～6.56.8～7.2溫度不掌握掌握掌握優(yōu)勢微生物兼性菌兼性菌+厭氧菌厭氧菌產(chǎn)氣中甲烷含量極少少量大量最終產(chǎn)物低濃度的有機(jī)酸高濃度的有機(jī)酸如乙酸、CH/CO4 2二、功能原理第一階段水解酸化階段子、溶解性有機(jī)物，然后滲入細(xì)胞體內(nèi)，分解產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)酸、醇類、醛類等。這個階段主要產(chǎn)生較高級脂肪酸。其次階段產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸細(xì)菌的作用下，第一階段產(chǎn)生的各種有機(jī)酸被分解轉(zhuǎn)化成乙酸和H2，在降解奇數(shù)碳素有機(jī)酸時還形成CO。2第三階段產(chǎn)甲烷階段CO和H2 2

等轉(zhuǎn)化為甲烷。此過程由兩組生理上不同的產(chǎn)甲烷菌完成，一組把氫和二氧化碳轉(zhuǎn)化成甲1/3，后2/3。44H CO2菌CH242CHCOOH菌2CH3CHCOONH32CO4 24HO菌CH24NHHCO43三、水解酸化的影響因素及掌握對策污泥濃度〔污泥。污水從下而上運(yùn)動造成的污泥上升運(yùn)動，因此污泥與污水可充分接觸，到達(dá)良好的截留和水解酸化效果，目前污泥濃度掌握在14g/l，污泥層厚度在3.7m~4.5m之間。一般建議污泥濃度掌握在10~20g/l可到達(dá)良好效果。掌握對策：為了保持反響器生物量不致因流失而削減，可承受多種措施，如安裝三相分別器、設(shè)置掛膜介質(zhì)、降低水流速度和回流污泥量等。負(fù)荷率負(fù)荷率是表示消扮裝置處理力量的一個參數(shù)。負(fù)荷率有三種表示方法：容積負(fù)荷率、污泥負(fù)荷率、投配率。當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷率很高時，由于供給產(chǎn)酸菌的食物相當(dāng)充分，用力量，導(dǎo)致有機(jī)酸在消化液中的積存和pH值〔以下均指大氣壓條件下的實(shí)測值〕下降，其結(jié)果是使消化液顯酸性pH<。這種在酸不穩(wěn)定的發(fā)酵狀態(tài)，應(yīng)盡量避開。掌握對策：在合理范圍內(nèi)增加水流速度，但要避開污泥流失；削減排泥次數(shù)，掌握水解酸化池污泥濃度為高值，削減污泥負(fù)荷，在水污泥量。酸量一般為每升數(shù)百毫克。此時消化液中pH值維持在7~7.5之間，狀態(tài)。當(dāng)有機(jī)物負(fù)荷率偏小時，供給產(chǎn)酸細(xì)菌的食物缺乏，產(chǎn)酸量偏少，不能滿足甲烷細(xì)菌的需要。此時，消化液中的有機(jī)酸殘存量很少，pH值偏高，在pH值偏高〔大于7.5〕的條件下進(jìn)展的厭氧消化過程，稱為堿性發(fā)酵狀態(tài)。如前所述，由于負(fù)荷偏低，因而是一種雖穩(wěn)定但低效的厭氧消化狀態(tài)。子有機(jī)物的消耗。pH值的掌握假設(shè)料液會導(dǎo)致反響器內(nèi)液體的pH值低于6.5pH6.8~7pH值恢復(fù)到7.0以上〔最好為7.2~7.。假設(shè)pH低于6.，應(yīng)停頓加料，并準(zhǔn)時投加石灰中和。水力負(fù)荷設(shè)計(jì)水解酸化池的主要參數(shù)，一般建議上升流速設(shè)計(jì)在0.5m/h~1.8m/h31套，DN20011m45°14個孔1。在進(jìn)展適當(dāng)改造后，分枝狀形式的配水形式根本上到達(dá)了配水均勻的目的。圖1穿孔布水管示意圖 圖2排泥管示意圖泥位掌握目前水解酸化池實(shí)際運(yùn)行中最主要掌握參數(shù)是泥位掌握。每池距0.8m14DN200，每根排泥管均勻14244.4m2面積。較大，污泥濃度低，后續(xù)污泥濃縮負(fù)荷大，而排泥量不夠，則會造成污泥溢出，對后續(xù)工藝產(chǎn)生不良影響。而低水力負(fù)荷時排泥濃度高，易把握，排泥量過大會造成系統(tǒng)中污泥總量削減而影響處理效果[2]。1.2m~2.0m6d左右，可到達(dá)良好的處理效果。水力停留時間對B/C的影響掌握合理的水力停留時間。水力停留時間延長，在水解酸化池液位為提升，B/C變大，反響器向厭氧反響的第三個階段進(jìn)展，對于后NH-N3長使預(yù)酸化度提高，增加調(diào)整pH的用量，增加企業(yè)運(yùn)行本錢。四、水解酸化程度分析方法下幾個指標(biāo)進(jìn)展推斷：VSSVSS是由反響器的水解作用造成的，因此，單獨(dú)用VSS的變化只能局部的推斷水解酸化反響器的水解狀態(tài)。VFA〔有機(jī)酸〕的變化廢水中的有機(jī)物被水解酸化的產(chǎn)物一般為有機(jī)酸〔VFA〕。因而，測定反響器進(jìn)、出水揮發(fā)性有機(jī)酸的變化度過低，厭氧反響器內(nèi)的酸化速度會大于產(chǎn)甲烷速度，較低，會抑制厭氧系統(tǒng)的正常運(yùn)行。當(dāng)預(yù)酸化程度過高時，會使厭氧30-50％之間較為適宜。預(yù)酸化度按以下公式計(jì)算:預(yù)酸化度(%)=VFA×69×100%/COD (4)式中:VFA--揮發(fā)性脂肪酸(mg/L)COD—化學(xué)需氧量(mg/L)pH值變化廢水中的糖類、蛋白質(zhì)及脂肪等大分子物質(zhì)被水解、酸化為各種脂肪酸后，將引起水解液pH值下降。因此，測定反響沖物質(zhì)時，這一指標(biāo)將不適用。此時，水解程度可能進(jìn)展的很好，而出水pH值下降并不明顯。BOD和耗氧速率的變化廢水經(jīng)水解酸化后，非溶解性有機(jī)物和難生物降解的有機(jī)物質(zhì)被轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑缘囊咨锝到獾奈镔|(zhì)，致使水解反響器出水溶解態(tài)BOD值有增高趨勢。此外，水解酸化后，廢水的耗氧速率明顯提高。因此，測定反響器進(jìn)、出水溶解態(tài)BOD及耗氧速率的變化，可直接反響水解反響器內(nèi)的工作狀態(tài)。5.BOD5

/COD值的變化BOD5

/COD可用來表示廢水的可生化子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為易降解的小分子有機(jī)物，進(jìn)而提高廢水的可生化性，因而表現(xiàn)在出水BOD5

/COD值比進(jìn)水的BOD5

/COD值增高，兩者值相差越大，說明水解酸化效果越好。有機(jī)物構(gòu)成的變化水解酸化過程可使大分子環(huán)狀構(gòu)造及長定有機(jī)物種類可知水解酸化的效果。水解酸化工藝即是將污水厭氧消化的停留時間掌握在水解酸化階80%以上。預(yù)酸化度指廢水在調(diào)整/預(yù)酸化池中到達(dá)的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為揮發(fā)酸的COD占總可生物轉(zhuǎn)化COD的百分比。預(yù)酸化度計(jì)算公式:VFA*69/c-COD*100%適宜的預(yù)酸化度為約30%

-預(yù)酸化度過高，影響污泥顆?；L和產(chǎn)氣，剩余污泥量大-預(yù)酸化度過低，易導(dǎo)致反響器酸化〔IC反響器中，使容器呈現(xiàn)酸化狀況?！惨弧硴]發(fā)性脂肪酸〔VFA〕與碳酸氫鹽堿度聯(lián)合測定儀器與藥品酸度計(jì)〔PH計(jì)0.1NHC0.1NNaOH操作方法取待測水樣〔厭氧出水〕100ml，用濾紙過濾，或用離心機(jī)在5000rpm5分鐘。30~50ml100ml。用PHPH，并將PH6.5。PH6.50.1NHClPH3.0PH6.53.0所用HCl的體積數(shù)〔V。1將放置樣品的磨口錐形燒瓶接到帶有流淌冷凝水的玻璃冷凝3~5分鐘，以去除CO。22分鐘，用蒸餾水進(jìn)一步噴淋冷卻，快速將溫度降至室溫〔在冷卻過程中瓶口應(yīng)加蓋以防空氣中CO 溶2入，從回流冷凝管上取下錐形瓶。0.1NNaOHPH6.5NaOH的用量〔V。2計(jì)算：揮發(fā)酸〔VF〔mmo／〕V×C／樣品ml數(shù)×10002 1堿度〔AL〔mmo／〕＝VC-VC〕／樣品ml數(shù)×10001 1 2 2式中：C—標(biāo)準(zhǔn)HCl溶液的濃度〔mol／L〕1C—標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液的濃度〔mol／L〕2熱使碳酸以二氧化碳揮發(fā)，后者參加的氫氧化鈉主要和揮發(fā)酸反響?！捕砎SS和SS1．定量濾紙馬弗爐烘箱枯燥器，備有以顏色指示的枯燥劑0.1mg試驗(yàn)步驟(括號內(nèi)為實(shí)際操作)4%m0

〔枯燥8小時后放入枯燥器冷卻后稱重為最終值〕4~5g〔m〕污泥樣于離心管中，加蒸餾水至30mL，10min后，去除上清液局部，將沉淀傾倒至過濾的濾紙上，103-105℃5%0.5mg(取較小值)m1

〔枯燥8小時后放入枯燥器冷卻后稱重為最終值〕SS=(m-m1 0

)/m將干凈的坩堝放入烘箱中枯燥1h，取出放在枯燥其中冷卻至平衡溫度，稱重，重量為m；223中的坩堝中，然后放入冷的馬弗爐3

〔從溫VSS=[(m1

+m2-m0

)-m3

]/m〔三〕COD見標(biāo)準(zhǔn)〔四〕pH見標(biāo)準(zhǔn)〔五〕氨氮六、水解酸化池調(diào)試策略〔一〕接種污泥5~10g/L運(yùn)行的開頭階段出水渾濁，懸浮物較多，大量的甲烷菌被洗出。在運(yùn)10~15SS100mg/L以下，污水中菌種較少時使用。假設(shè)此時不接種3~6SS100mg/L，可承受不接種污泥的方法啟動。〔二〕水解池的啟動在啟動期間污泥濃度和污泥積存4.5m，在池內(nèi)取樣，在不同深度測定SS和VSS濃度，VSS/SS0.555周期間，這個比值沒有變化。5周期運(yùn)行后到達(dá)恒定的污泥濃度分布曲線和〔最大〕污泥保持量，這表示穩(wěn)定狀態(tài)建立。啟動階段懸浮物和可溶性固體的去除率泥后，物理截留作用加強(qiáng)，懸浮物去除率隨之而增加。pH值、VFA值、堿度值和穩(wěn)定性在啟動期間進(jìn)、出水pH值和揮發(fā)酸濃度均產(chǎn)生了不同程度的變VFA濃度高于進(jìn)水濃VFA20~60mg/LVFA50~120mg/L；VFA1mmol/L1mmol/L〔=50mg/LCaCO3計(jì)pH值變化很小，這與弱酸/堿系統(tǒng)的行為是全都的?！踩撑渌到y(tǒng)水解酸化池良好運(yùn)行的重要條件之一是保證污泥和污水之間的主要有樹枝管式、穿孔管式，折流布水、一管一孔式和折流式。計(jì)算結(jié)果低，末端過大的問題，從而導(dǎo)致池底污泥層分布不均，影響SS濃度較高時，出水口易堵塞。改進(jìn)方法為各支管出20cm，位于所效勞面積的中心。管口對準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使射流向四周散開，均勻于池底。1個配水點(diǎn)，保證單位面積的進(jìn)水量根本一樣，池底污泥能和有機(jī)物混合，但配水計(jì)算簡單，安裝要求高。必需小于800mm，從而導(dǎo)致布水效果差，存在攪動死區(qū)的缺點(diǎn)，但該配水最大優(yōu)勢是，無論來水水質(zhì)多么惡劣，都不存在堵塞問題，大幅降低治理難度。〔四〕排泥水解池功能得以完成的重要條件之一是維持反響器內(nèi)高濃度的厭氧微生物〔污泥。由于污泥受到兩個方向的作用，即其本身在重污泥總量的增加，假設(shè)不準(zhǔn)時排泥，則在變化的流量狀況下，很可能會施。時排泥的優(yōu)點(diǎn)是易于掌握污泥面高度，可承受污泥界面計(jì)掌握排泥，濃度低，后續(xù)污泥濃縮負(fù)荷大，而排泥量不夠，則會造成污泥溢出，使整個系統(tǒng)崩潰。而低水力負(fù)荷時排泥濃度高，污泥排放量少，最高污泥濃度超過60g/〔含水率94甚至可直接進(jìn)展污泥脫水。但后者缺點(diǎn)是對污泥層的掌握不易把握，系統(tǒng)中污泥總量削減而影響處理效果?！参濉池?fù)荷變化對水解池處理效果的影響對于處理效果的影響；其二是水質(zhì)變化對處理效果的影響。流量變化的影響水力負(fù)荷對于CODBOD5據(jù)來看，變化規(guī)律格外明顯，上升流速越高出水懸浮物濃度越大，去值，由于在低負(fù)荷時，積存了一些較輕的懸浮性物質(zhì)，在高負(fù)荷下隨浮物，出水漸漸變清，懸浮物濃度漸漸降低。懸浮物的去除率有肯定的變化，但是變化幅度也還是在正常可以承受的范圍內(nèi)。有機(jī)物濃度變化的影響機(jī)物濃度影響不大。七、水解酸化池消滅問題及其解決方法布水方式配水是否均勻是影響水解酸化效果的重要因素，設(shè)計(jì)承受上部管渠配水的分枝狀配水方式，由于水解池較長，前端水量大，上升流速可達(dá)2~3m/h，而末端水流較小，流速低，很難到達(dá)布水均勻效果。針對這一問題，可對前端閥門進(jìn)展改造，削減其進(jìn)水，增大中部末端均勻性問題在設(shè)計(jì)時應(yīng)慎重考慮。排泥位置0.8m處，由于池底部污泥濃度較高，20g/L左右，幾乎以顆粒形態(tài)存在，活性高，吸附水解酸化力量強(qiáng)；污泥層中上部污泥濃度低，主要以懸浮狀態(tài)存在，活性差，吸附以污泥區(qū)的中上部為排泥點(diǎn)。排泥方式1428個閥門，排門掌握為宜。八、水解酸化池與后續(xù)單元聯(lián)動B/CCOD比理的抑制性。NH3

-N32.13%，水解酸化池出的穩(wěn)定性。CODBOD5

數(shù)量增多，可生化性強(qiáng)，利于后續(xù)好氧處理，后續(xù)需氧量也大大降低，氣水比保持在3.96:1，即可保證碳化和硝化的需氧量，降低了后續(xù)的運(yùn)行費(fèi)用[4]。BOD5

的同時，對污泥還有肯定的水解率減輕了脫水機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，同時降低了運(yùn)行費(fèi)用。水解酸化池抗沖擊負(fù)荷力量強(qiáng)，能起到格外好的緩沖作用；水解酸化池水力停留時間短，土建費(fèi)用較低，而且運(yùn)行費(fèi)用低，無任何電耗，污泥水解率高，削減脫水機(jī)運(yùn)行時間，降低能耗，因此水解酸化池的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他預(yù)處理工藝。如IC有偏酸化的趨勢，削減酸化池的停留時間，掌握酸化度pH值＞6.7，運(yùn)行期間留意添加適量的養(yǎng)分元素。水解反響器屬上流式污泥床反響器范疇，具有兩個根本功能：狀態(tài)；其次種狀況，當(dāng)水力停留時間縮短，水的上升流速增大造成污留時間到達(dá)一個的穩(wěn)定狀態(tài)。三、水解酸化池構(gòu)造與設(shè)計(jì)反響器池體面積下其周長比正方形的少12%器體積可依據(jù)停留時間計(jì)算。反響器的幾何尺寸反響器的高度運(yùn)行上選擇反響器的高度要考慮如下影響因素：高流速增加系統(tǒng)擾動，因此增加污泥與進(jìn)水有機(jī)物之間的接觸；過高的流速會引起污泥流失，為保持足夠多的污泥，上升流速不能超過肯定的限值，從而反響器的高度也就會受到限制；土方工程隨池深〔或深度〕增加而增加，但占地面積則相反；高程選擇應(yīng)當(dāng)使得污水〔或出水〕可以不用提升或降低提上升度；考慮氣候和地形條件，池子建筑在半地下可削減建筑費(fèi)用和保溫費(fèi)用；反響器的經(jīng)濟(jì)高度〔深度〕4~6m之間，在大多數(shù)狀況下這也是系統(tǒng)最優(yōu)的運(yùn)行范圍。反響器的面積和反響器的長、寬度高度確定后，可以計(jì)算出反響器的截面積。寬。承受公用壁的〔或多組〕矩形池，池的長寬比對造價有較大的影響，的實(shí)踐看，反響器的寬度<10m〔單池〕是成功的。反響器長度在承受渠道或管道布水時不受限制。反響器的升流速度1〕反響器的高度與上升流速〔v〕之間的關(guān)系表示如下：v=Q/A=V/〔HRT·A〕=H/HRTV、A表示反響器的容積和截面積。2〕水解反響器的上升流速v=0.5~1.8m/h3〕3h的狀況下vmax≤1.8m/h反響器的分格池有利于維護(hù)和檢修，可放空一池進(jìn)展檢修而不影響整個廠的運(yùn)行。反響器的配水系統(tǒng)(1)配水孔口負(fù)荷水解池良好運(yùn)行的重要條件之一是保障污泥和廢水之間的充分最大面積是應(yīng)當(dāng)進(jìn)展深入爭論的問題。印度Kanpur的UASB反響器的實(shí)踐說明，布水口密度對污水處理效果無大的影響，可以認(rèn)為每3.7m2設(shè)置一個布水口已經(jīng)可供給較均勻的布水。2.配水方式適當(dāng)設(shè)計(jì)的進(jìn)水安排系統(tǒng)對于一個運(yùn)轉(zhuǎn)良好的水解系統(tǒng)是至關(guān)的功能，為了保證這兩個功能的實(shí)現(xiàn)，需要滿足如下原則：盡可能滿足水力攪拌的需要，保證進(jìn)水有機(jī)物與污泥快速混合；很簡潔觀看到進(jìn)水管的堵塞狀況；當(dāng)覺察的堵塞后，很簡潔被去除。一管一孔配水方式2-25所示為一種專利布水一個進(jìn)水點(diǎn)到達(dá)其應(yīng)得的進(jìn)水流量，建議承受高于反響器的水箱式〔或渠道式獲得均勻的流量安排。失，依據(jù)水頭損失和反響器〔或配水渠〕水面至調(diào)整池〔或集水池〕避開。一管多孔配水方式由一個進(jìn)水管負(fù)擔(dān)。為了配水均勻，要求出水流速不小于2.0m/s，使100mm，20~25cm。在一根管上均勻布水雖然在理論上是可行的，但在實(shí)際中往往是不行實(shí)現(xiàn)的，由于這種系統(tǒng)隨著時間有些孔口將不行避開發(fā)生堵底的進(jìn)水分布不均勻，因此應(yīng)當(dāng)盡可能避開在一個管上有過多的孔口。目前這種布水方式已較少承受。分枝式配水方式孔口流速較大，這時配水均勻程度很好，但水頭損失較大；其次組將孔口適當(dāng)擴(kuò)大，這時配水均勻性沒有很大轉(zhuǎn)變，水頭損失較小，處理效率不受影響。因此，承受小阻力配水系統(tǒng)，可削減水頭損失和系統(tǒng)的簡單程度。為了配水均勻一般承受對稱布置，各支管出水口向下距池底約20cm，位于所效勞面積的中心。管口對準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使正確，配水根本能夠到達(dá)均勻分布的要求。管道設(shè)計(jì)〔一管多孔或分枝狀〕時，不宜承受大阻力配水系統(tǒng)，需考慮設(shè)反沖洗裝置，承受停水分池分段反沖。用液體反沖時，壓力為100~200kPa3-5倍；用氣反沖時，反沖壓力大于100kP，氣水比5-1：1。管道設(shè)計(jì)時需留意以下問題：進(jìn)水承受重力流〔管道及渠道〕或壓力流，后者需設(shè)逆止裝置；水力篩縫隙>3mm，出水孔>15mm，一般在15-25mm之間；單孔布水負(fù)荷0.5-1.5m2，出水孔處需設(shè)置45°導(dǎo)流板；等非直管；污水通過布水器進(jìn)入池內(nèi)時會