水解（酸化）在工程应用中的可行性研究

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1、水解（酸化）在工程应用中的可行性研究岳云雪（中国石油辽河石化公司，辽宁盘锦124022）摘要：在实际的工业废水处理工程中，作为预处理单元的水解（酸化），不但降低了废水的CODcr值,而且提高了废水的可牛化性。木文主要论述了水解（酸化）反应的特点及原理，介绍了水解（酸化）反应器的类型及其在工程应用中的效果，讨论了影响水解（酸化）反应器运行的主要因素。关键词：水解（酸化）；可生化性；工程应用1水解（酸化）原理厌氧牛物处理是一个复杂的微牛物化学过程，依靠水解产酸细菌、产氢产乙酸细菌和产甲烷细菌的联合作用完成。因而粗略地

2、将厌氧消化过程划分为三个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。第一阶段为水解酸化阶段。复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后深入细胞体内分解挥发性有机酸、醇类、醛类等；第二阶段为产氢产乙酸阶段。在产氢产乙酸细菌的作用下第一阶段产生的各种有机酸被分解转化乙酸和H2,在降解奇数碳素有机酸时还形成C02；第三阶段为产甲烷阶段。产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、C02和H2等转化为甲烷。2水解（酸化）反应器的类型针对不同性质的废水，以及结合不同类型的后续处理工艺，笔者设计

3、了不同类型的水解（酸化）反应器。根据微生物在反应器内的生长状态，可把各种反应器区分为三大类型：悬浮式反应器、接触式反应器和复合式反应器。2.1悬浮式反应器水解（酸化）微生物以聚集成泥粒形式存在此类反应器中。污泥与有机废水充分混合，使废水中的难降解大分子物质彻底消化成易降解的小分子可溶性基质。在此类反应器中，应用最广的是经改进的UASB反应器，称为上流式水解污泥床（UHSB）o它不需要密闭，不需要设三相分离器。为加强污泥与废水的混合,反应器中可设循环泵作搅拌。由UHSB反应器发展而来的还有折板式反应器（HBR）,其

4、结构特点是反应器中设置折板隔成数个上流式水解反应室，废水在反应器内沿折流板上下流动提高了污泥微生物与废水间的混合接触作用，稳定了处理效果，并促进了颗状微粒污泥的形成与生长。2.2接触式反应器此类水解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,在其表面形成一层以生物细胞为主的生物膜。微生物的世代期较长，耐冲击负荷的能力较强，因此，对水质变化较大的有机废水具有较稳定的处理效率。此类反应器的典型代表为水解滤池（HF）。在HF中，通常以组合填料作载体，该填料挂膜快，且不容易堵塞，是一种理想的挂膜介质。废水

5、从反应器底部进入，通过配水区均匀经过挂满生物膜的填料以得到充分处理，反应器不需冋流污泥，运行管理方便。2.3复合式反应器。复合反应器内既存在水解（酸化）的污泥，又存在水解（酸化）生物膜，形成水解（酸化）污泥一生物膜的综合体。将UHSB与HF相结合的复合反应器称为UBHFo反应器的上部为填料层，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。此类复合反应器集合了前两者反应器的优点，增加了反应器的生物量，延长了生物的HRTo3影响水解（酸化）的主要因素：水解（酸化）反应器在运行过程中最重要的影

6、响因素是废水的种类、水力停留时间、反应的酸碱度、营养物质及温度。3.1废水的种类在相同的条件下，分子量越大，分子结构越复杂，水解（酸化）越困难，譬如糖类有机物比蛋白质、脂类容易水解，单糖比多糖容易水解，直链比支链容易水解。3.2水力停留吋间（HRT）水力停留时间（HRT）是水解（酸化）反应器运行的主要参数之一。对于不同的水解基质，其水解难易度不一样，要求反应器的HRT也不--样。因此，在HRT的数值应根据同类型的工程经验数据，或通过中小型试验方可确定。对于同一类型废水，HRT越长，被水解物质与水解微生物接触吋间越

7、长，相应水解程度越彻底。3.3酸碱度（PH值）根据各类型废水处理工程经验，水解（酸化）反应器对PH值变化的适应性较强。废水的PH值在6-9之间，水解（酸化）均能正常运行。但当PH值〈6或〉10时，水解（酸化）反应器的出水效果变差，口影响到后续工序的处理，导致系统的最佳出水往往不达标。3.4营养物质在实际工程运行中，工业废水往往缺乏足够的营养物质以满足微生物的需要,如N、P及微量元素等。因此，对不同处理对象，应对其成分作详细调查，适当补充缺乏的营养物质，否则会影响水解（酸化）的效率。这点在实际工程的调试中已得到了验

8、证。3.5温度水解（酸化）反应器基本上都在常温下（15・38°C）正常进行，对工作温度无特别的要求。由此说明水解（酸化）对温度变化的适应性较强。4水解（酸化）反应器在工程应用中的效果辽河石化600m3/h污水处理场应用两种不同的水解酸化装置处理炼油厂污水，物化出水直接进复合式水解酸化罐，CAST岀水进悬浮折板式水解酸化池。其结果为：复合式水解（酸化）反应器对有机废水的CO