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    什么是水解酸化?看了这篇文章你就能明白

    更新日期:2021-12-10 14:16

     

     

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    水解酸化,简单来说就是厌氧的初级阶段。在这个阶段,主要经过胞外酶的作用将水中的高分子有机物合成成为小分子的有机物。

     

    不同工艺水解酸化的处置目的不同。比方耗氧生物处置工艺中的目的是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,而混合厌氧消化工艺中的水解酸化目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。

     

    总的来说,水解酸化工艺有机物去除率高,废水处置浓度高,水处置才能大,耐冲击负荷,运转本钱低,在污水处置中仍然起着重要作用。

     

    01水解酸化工艺原理

     

    废水厌氧生物处置是指在无氧条件下经过厌氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,将废水中各种复杂有机物合成转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。

     

    而在厌氧生化处置过程中,高分子有机物的厌氧降解过程能够被分为四个阶段:

     

    水解阶段

     

    高分子有机物相对分子量宏大,不能透过细胞膜,不能为细菌直接应用,因而它们在第一阶段被细菌胞外酶合成为小分子。

     

    例如:纤维素被纤维素水解酶水解为纤维素二糖与葡萄糖,淀粉被水解为淀粉酶合成为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被蛋白质酶水解为多肽与氨基酸等。这些小分子的产物可以溶解于水并透过细胞膜为细菌所应用。

     

    发酵(或酸化)阶段

     

    在这一阶段,上述小分子的化合物在发酵细菌(即酸化菌)的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。

     

    这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等。与此同时,酸化菌也应用局部物质合成新的细胞物质,因而未酸化废水厌氧处置时产生更多的剩余污泥。

     

    乙酸阶段

     

    在此阶段,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。

     

    产甲烷阶段

     

    这一阶段里,乙酸,氢气、碳酸、甲酸和甲醇等被转化为甲烷、一氧化碳和新的细胞物质。

     

    应用前面的水解酸化阶段能够使废水中有机大分子物质被细胞外酶合成为小分子,这些小分子的水解产物可以溶解于水并透过细胞膜为细菌所应用,可改善废水的可生化性。

     

    02 水解酸化工艺优势

     

    厌氧生物处置

     

    厌氧生物处置是经大量微生物的协同作用共同完成的。

     

    依据有机物所到达的合成水平的不同,厌氧处置能够分为两品种型:酸发酵和甲烷发酵。前者是以有机酸为主要发酵产物,然后者则以甲烷为主要发酵产物。

     

    所谓酸发酵也称作水解酸化,是一种不彻底的有机物厌氧转化过程,其作用在于使复杂的不溶性高分子有机物经过水解和产酸过程,转化为溶解性的简单低分子有机物。

     

    有效去除才能

     

    由于废水多为酸性,故废水处置时通常会用 Na2CO3 对废水停止调理,使其从酸性变为碱性,从而加强缓冲才能。

     

    另需留意的一点是,微生物的数量会随着 pH 值的变化而变化。所以,假如将 pH 值一直坚持为4.8,废水中有机物就会加快反响与扩散的速度,数量明显减少,进而提升了技术的去污才能。

     

    总磷的去除

     

    用该技术处置废水中的总磷,是用微生物异化的方式,因而,磷的消弭率取决于产生的微生物数量。

     

    而水解酸化技术处置废水的过程中,会依据这一特性,恰当增加微生物的数量,待这些微生物的数量与废水内微生物交融后,可高效率地与磷发作反响以减少磷的数量。

     

    进步可生化性

     

    该技术的最大成效即为进步生化性。它是指废水处的过程中,依据废水内各类物质的特性,用不同的方式优化废水的处置,并逐渐提升可生化性。

     

    这项工艺曾经能够处置大分子的有机物,完成时间为3h,使处置愈加高效,尽量完整消弭废水中的有机物。

     

    较强的抗负荷冲击才能

     

    实践处置废水的过程中,容积负荷可直接影响最终的处置效果。假如负荷较小,会抑止微生物的生长,负荷过大,也会惹起某一物质的含量过高,失去对 pH 值的控制。

     

    所以,合理控制容积负荷的大小,是进步废水处置效率的保证。数据证明,当 BOD5 容积负荷在 1.146.56kg/m3/d 之间时,有较强的抗负荷冲击才能。

     

    03 水解酸化工艺的应用范畴

     

    水解酸化的作用被广受关注是由于产酸相和产甲烷相的别离。

     

    关于许多难生物降解的废水,如生物化工废水、石油化工废水、精密化工废水等,在其常规的生化处置前添加一个水解酸化预处置单元(即 HRT 很短的厌氧处置单元),能够在很大水平上进步生化处置的效果。

     

    在纺织印染废水范畴中的应用

     

    印染废水处置的主要问题是:印染废水量大,成分复杂,生物难降解物多,脱色艰难,运转费用高,因而对印染工业废水处理也必需要选择恰当的工艺组合去完成。

     

    用水解酸化 -- UASB -- SBR 组合法处置印染废水,酸化池采用厌氧折流方式,培育酸化菌,能够有效克制印染废水可生化性差的问题。

     

    在处置生活污水范畴中的应用

     

    在处置城市生活污水时分, 能够采用水解--好氧工艺的原理, 运用将污水与污泥处置合二为一的高效组合水解池——三相生物流化床流程。

     

    这种水解池对悬浮物有较高的去除率, 但是对 CODBOD5TN TP 的去除率普通。

     

    在石油化工废水范畴中的应用

     

    炼油消费的石脑油以及重油或者轻油是石油化工废水在停止热裂解反响时分的主要原料。这个反响可以产生比方乙烯、丙烯、丁烯等一些化工原料,各种各样的有机化学产品可以在后续的反响当中被合成。

     

    对此,主要采用水解酸化--反响沉淀--接触氧化组合工艺。石化废水当中的苯酚、石油类、CO、二甲苯以及甲苯经过这样的工艺可以被快速除去。

     

    由此可见,水解酸化工艺不但可以在废水的可生化性上有很大的改善作用,同时还可以将废水当中的有机物停止有效的去除,让后续的耗氧处置可以顺利的停止。

     

    数据标明,水解酸化工艺是具备先进技术的一种处置废水的办法,还有着很高的 CODcr 去除率,同时其投资本钱也比拟低,特别合适用在难降解石油化工以及高浓度有机废水的处置。

     

    在精密化工废水范畴的应用

     

    精密化工业废水中的污染物多为成份复杂、有毒有害和难降解的有机物质,管理本钱高且难度大,其难点即在于如何有效去除废水中的有毒污染物,从而使废水无毒、废水处置简单化。

     

    因而,能够采用混凝-水解酸化-二级接触氧化处置工艺,应用后,有机废水的出水水质契合国度《污水综合排放规范》三级规范,即COD≤500mg/LBOD≤300mg/L

     

    水解酸化不但能够进步废水的可生化性,而且还对水质变化起缓冲作用。