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长期以来，在污水处置范畴，好氧生物处置技术不断占领着重要的位置。但是，近年来.随着越来越多人工合成的有机物和有毒有害化学物质的呈现，污水处置特别是工业污水处理难度越来越大，传统的单纯依托好氧生物处置技术曾经无法满足需求。而且好氧法的高运转费用及剩余污泥处置或处置问题也不断是个难题。水解酸化处置技术由于其高效、低耗、投资省的特性，逐渐成为人们关注的焦点。
望文生义，水解酸化处置办法具有水解和酸化特性。水解是指大分子有机物在被微生物应用前，在胞外降解为小分子有机物的生物化学反响。酸化是有机物降解的提速过程，由于它将水解后的小分子有机物进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。污水处置过程中，经过水解酸化工艺中较高的污泥浓度和厌氧环境，完成污水中难生物降解有机物的合成和去除，能够降低处置本钱，提升处置效率。
一、水解酸化工艺原理
有机物的厌氧生物降解过程可分为四个阶段:一是水解阶段，微生物经过释放胞外自在酶或衔接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化氧化反响，二是发酵(或酸化)阶段，酸化菌将上述小分子转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外，主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸等;三是产乙酸阶段，指上一阶段产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸及新的细胞物质;四是产甲烷阶段，指上一阶段产物被转化为甲烷、二氧化碳及新的细胞物质。
水解酸化工艺就是思索到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处置控制在反响时间较短的厌氧处置第一和第二阶段，即在大量水解细菌、酸化菌作用下将不溶性有机物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的过程，进而改善有机废水的可生化性，为后续处置奠定良好基。
二、水解酸化工艺特性
水解酸化工艺有着突出的特性：
①水解酸化阶段的产物主要为小分子有机物，可生物降解性较好，为好氧工艺提供优秀的进水水质条件，提升好氧处置的效能，同时可应用产酸菌品种多、繁衍速度快及对环境条件顺应性强的特性，简化控制运转条件和减少设备体积，减少后续处置的反响时间和处置能耗;
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，易于处置。同时其后续的好氧处置所产生的剩余污泥必要时可回流至厌氧段，增加厌氧段的污泥浓度同时减少污泥的处置量;
③厌氧处置对废水中有机物的去除可减少好氧段的需氧量，俭省了整体工艺的运转费用。不需求密闭的池体和水-气-固三相别离器，水解酸化阶段反响疾速，故水解池体积小，因而能够降低工程造价;
④水解酸化控制在厌氧消化第二阶段完成前，因而出水没有厌氧发酵的不良气息，可改善污水处置厂的环境;
⑤水解酸化池抗冲击负荷才能强，能起到十分好的缓冲作用;水解酸化池水力停留时间短，土建费用较低，而且运转费用低，电耗低，污泥水解率高，减少脱水机运转时间，降低能耗，因而，水解酸化池的稳定性和经济性要远远超越其他工艺。
三、影响水解酸化的要素
水解酸化反响过程受许多要素的影响，包括污水的成分、水力停留时间、营养物质、pH值、温度、粒径和污泥浓度，所以选定适宜的运转参数关于保证处置效果至关重要。
3.1 污水的成分
在相同的条件下，相对分子质量越大，分子构造越复杂，水解酸化越艰难，相应地水解速率就越小。如糖类有机物比蛋白质、月旨类容易水解，单糖比多糖容易水解，直链比支链容易水解。
3.2 水力停留时间
不同水解基质的水解难易度不一样，请求反响器的水力停留时间也不一样。因而水力停留时间的数值应依据同类型的工程经历数据，或经过小试或中试肯定。关于同一类型废水，水力停留时间越长，被水解物质与水解微生物接触时间越长，水解水平越彻底，但当超越某一限值，其COD去除率就无明显变化了。这是由于在某一水平，水解酸化主要是将有机物的形态改动，即溶岀的COD浓度会越高，但对总COD浓度变化的影响不大。因而，在实践工程施工中，应思索到工程的投资和经济效益，选择适宜的水力停留时间，以提升废水的可生化水平以到达最大的COD去除效率。
3.3 营养物质
在实践工程应用中，工业废水常常缺乏营养物质(如N，P及微量元素)，不能满足微生物的需求。因而，应对处置对象成分作细致调查，恰当补充缺乏的营养物质，否则会影响到水解酸化的效率。
3.4 pH值
pH值主要影响水解的速率、水解酸化产物的品种和含量以及污泥的形态构造。水解酸化菌对pH的顺应性较强，在3.5-10.0范围内均能够正常实行，最优值为5.5-6.5，pH向酸性或碱性方向挪动时，水解速率都会减少，水解酸化反响器的出水效果变差，且影响到后续工序的处置，常常招致系统出水不达标。
3.5 温度
依据普通的生物反响规律.在一定范围内，温度越高，水解反响速率越大。但温度在10-20℃之间变化时，水解酸化反响速率变化不大，阐明水解酸化微生物对低温变化的顺应才能较强。
3.6 粒径
关于颗粒有机物来讲，粒径越大，水解速率越小。故对颗粒态有机物浓度高的废水或污泥，在进水解反响器前可用泵或研磨机破碎，以减小污染物的粒径，从而加快水解反响的实行。
3.7 污泥浓度
污泥浓度是水解酸化池的最重要的控制参数之一。水解酸化池完胜利能的重要条件之一是维持反响器内含厌氧微生物高浓度的污泥，由于污泥受自身在重力场下的沉淀作用，及污水从下而上运动形成的污泥上升运动，因而，污泥与污水可充沛接触，到达良好的截留和水解酸化效果，普通倡议污泥浓度控制在10-20g/L可到达良好效果。
四、水解酸化工艺对后续处置的影响
①水解酸化池出水B/C值提升，使得出水中溶解性的有机物比例提升，同时反响器内高的污泥浓度起到了良好的截留水解作用，在有机物经过时将其吸附截留，增加了有机物的停留时间，消弭了难降解物质对后续生化处置的抑止性，后续好氧处置工艺的选择范围愈加灵敏。
②水解酸化池出水NH3-N根本保证在20-30mg/L，降低了后续工艺的氨氮负荷，提升了出水的稳定性。
③水解酸化反响水解后的溶解性COD和BOD5数量增加，可生化性强，利于后续好氧处置，后续需氧量也大大降低，气水比坚持在4：1即可保证碳化和硝化的需氧量，降低了后续的运转费用。
④水解酸化反响对有机物有较高的去除率，COD均匀去除率为40%-50%，并且对悬浮物去除率高，这些要素对后续处置十分有利，后续工艺的停留时间和曝气量相应减少，基建总投资、能耗和运转费同比可减少30%-50%。
五、水解酸化反响器类型
针对不同性质的废水，以及分离不同类型的后续处置工艺，能够依据微生物在反响器内的生长状态，把水解酸化反响器分为三大类型：悬浮式反响器、接触式反响器和复合式反响器。
悬浮式反响器包含完整混合式和污泥床两种型式。完整混合式水解酸化反响器内设置搅拌安装完成完整混合，其后设置沉淀池并回流污泥以保证较高的污泥浓度，适用于含固率较高的污水;污泥床反响器内水解污泥能较好地保存在反响器内，污泥层对悬浮物等有较强的截留作用，其后普通不设沉淀池，适用于含悬浮物浓度相对较低的城市污水及难降解工业废水。由于水解酸化菌难以构成密实的絮凝体，易流失，难以维持反响器内的污泥浓度，工程中多采用接触式反响器。
接触式反响器特性是将水解酸化微生物固定在反响器内特设的载体上，在其外表构成一层以生物细胞为主的生物膜。微生物的世代期较长，耐冲击负荷才能较强，因而对水质变化较大以及有抵抗性作用的有机废水具有较稳定的处置效果。
复合式反响器内既存在水解酸化污泥，又存在水解酸化生物膜，构成水解酸化污泥和生物膜的复合体。复合式反响器普通采用上流式，下部为污泥层，上部设置一定的固定填料，增加了反响器内的生物量，延长了微生物与废水的接触时间。复合式反响器内，厌氧污泥的浓度可达10-20gVSS/L，另外可自行保存高浓度污泥，因而也无需污泥回流。
六、水解酸化池的设计参数
6.1 水力停留时间
水解酸化池的水力停留时间普通为4-6h，详细参数的选取应依据处置对象的水质类型而定。粮食深加工废水、屠宰废水、啤酒废水等相对易生物降解的工业废水可取低值，但最短不应少于3h。关于医药废水、造纸印染废水、化工废水等难生物降解而且较难处置的工业废水，其成分复杂、色度大，可恰当延长水解酸化池停留时间，普通水力停留时间大于8h，使水解酸化细菌和难降解有机物有更长的接触转化时间，提升难降解有机物的转化
6.2 上升流速
水解酸化池上升流速关系到池内污泥层的高度和污泥浓度。由于污水处置厂早晚水质变化较大，应选取最大流量、最小流量战争均流量下的上升流速分别验算。在最大流量条件下，污泥层由于收缩而形成污泥浓度降低，同时会招致污泥层的沉淀速度提升，可自动坚持池内的污泥浓度处于动态均衡状态。而在最小流量时污泥浓度将增加，沉速降低使污泥浓度可到达动态均衡。依据北京密云污水处置厂的数据，在最高流量条件下污泥浓度为20g/L，在最低流量条件下污泥浓度可达60g/L，水解酸化池污水上升流速为1.5-2.0m/h。黑龙江某城市污水处置厂设计范围为2.0万t/d，水解酸化池内污水最大上升流速为1.76m/h，污泥浓度动摇范围为15-20g/L。
6.3 配水方式
水解酸化池的进水系统应统筹配水和搅拌功用，需求留意保证配水的平均性，确保各单位面积的进水量根本相同，避免短路现象的发作。水力搅拌要能使进水有机物可以与水解池内的污泥疾速混合，同时尽量设置必要的反冲洗系统，防止布水管的梗塞。
配水方式无论是一管一孔还是分支配水，主要准绳还是确保各单位面积的进水量根本相同。依据目前国内工业园区水解酸化池的运转状况，一管一孔配水方式呈现管道梗塞的状况较为严重，因而引荐采用脉冲布水的分支配水方式。
6.4 排泥系统
关于升流式和复合式水解反响器，污泥排泥管的设计应思索排出低活性的污泥，并将高活性污泥保存在反响器中。为避免污泥流失，清水区的高度应在1.0m以上。污泥排放应采用定时排泥稳定污泥界面，否则污泥界面将随着池内污泥量的不时增加而上升，上升至一定液面标高处将发作水解酸化池内污泥随集水槽溢流现象。为使反响池排泥平均，应采用多点排泥方式。
七、水解酸化工艺的应用
多品种型的水解酸化反响器集沉淀、吸附和生物絮凝等物理化学过程以及与水解、酸化和甲烷化过程等生物降解功用于一体，在生活污水、混合型城市污水、石化废水等工业废水的管理工程中发挥着重要的作用，取得了令人称心的效果。
7.1 生活污水处置
赵大传等在研讨水解酸化反响器对生活污水的处置效果时标明，水解酸化反响器对COD、BOD5和SS的去除率分别可到达73.2%、58.3%和24.2%，处置后的出水COD、BOD均可到达《污水综合排放规范》一级规范，SS可到达国度二级排放规范。在最佳水力停留时间3h时，污水的B/C值可由0.42上升到0.67，提升了废水的可生化性，降低了后继好氧生物处置负荷.减少了后继接触氧化池的曝气量，降低了设备运转费用。水解酸化反响器出水再经后续好氧处置后，能够思索回用。
7.2 混合型城市污水处置
混合型城市污水由于其中含有大量的工业废水，进水负荷动摇较大且水质复杂，C/N值较低，普通生物处置工艺对其脱氮除磷效果较差。枝江市城西污水处置厂的进水为60%-70%的工业废水和30%-40%的生活污水，采用水解酸化工艺作为预处置工艺，混合污水的可生化性得到明显提升，处置效果良好。经过检测B/C值、pH值、VFA和VSS浓度等指标发现，当水解酸化工艺的水力停留时间为5h时，水解酸化出水的可生化性最好且比拟经济;另外，经过对水解酸化池的布水方式、泥位等要素的优化，水解酸化工艺对COD，BOD5和SS的去除率分别可到达36.80%，24.82%和95.92%，污水处置厂最终出水水质能到达《城镇污水处置厂污染物排放规范》(GB18918-2002)的一级A规范3。
7.3 石化废水处置
针对石化废水污染严重、可生化性差的问题，采用水解酸化工艺实行处置。钟华文等研讨标明，石化废水经水解酸化处置后，COD和石油类的去除率分别到达46.5%和67.3%，废水的B/C由进水的27.9%提升到34.4%。不只石化废水的污染水平得到了一定的降低，而且可生化性也得到了较大的改善，为后续生化处置奠定了较好的根底。
八、结语
水解酸化工艺作为预处置，能够显著提升废水的可生化性，为后续的好氧处置提供牢靠的保证，其高效性和经济性也得到了全国各地污水处置厂的喜爱。尝试与其他工艺的分离，水解酸化反响器有很大的潜力可挖，也具有宽广的开展前景。将来应处理完善污泥堆积及配水孔梗塞问题，以提升水解酸化反响器的处置效率为目的，为我国污水处置行业做出奉献。
