水解酸化池——工作原理

水解酸化法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。在實(shí)際的廢水處理過程中，為保證A₂O工藝的處理效果，通常會(huì)在A₂O工藝之前加水解酸化池，以此來提高和保證A₂O工藝的處理效果。

從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧發(fā)酵過程的兩個(gè)階段。在廢水處理中，水解指的是有機(jī)底物進(jìn)入細(xì)胞之前，在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。酸化則是一類典型的發(fā)酵過程，即產(chǎn)酸發(fā)酵過程。

圖1  水解酸化池實(shí)物圖

厭氧發(fā)酵指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程，可分為水解階段、酸化階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段共四個(gè)階段。

（1）水解階段：水解為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過程。

（2）發(fā)酵（或酸化）階段：發(fā)酵為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。

圖2  水解酸化四階段示意圖

高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大，不能透過細(xì)胞膜，因此不能被細(xì)菌直接利用。它們?cè)谒怆A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。酸化階段，小分子的化合物在酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。

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