水解(酸化)工艺与厌氧发酵的区别
水解酸化池PPT课件
2、水解池可取代初沉池
在停留时间相当的情况下，水解池对悬浮物的去除率显著高于初沉池，平均
出水SS只有50mg/L，其COD、BOD5、蛔虫卵的去除率也显著地高于初沉池。 因初沉池的去除率受水质影响较大，出水水质波动范围较大，而水解池出水水
质比较稳定。
3、较好的抗有机负荷冲击能力
4、水解过程可改变污水中有机物形态及性质，有利于后续好氧 处理
水解阶段、酸化阶段、乙酸化阶段和甲烷阶段等四个阶段。
水解池是把反应控制在第二阶段完成之前，不进入第三阶
段。采用水解池较之全过程的厌氧池（消化池）具有以下
的优点。
✓水解、产酸阶段的产物主要为小分子有机物，可生物降解性一般较好。故 水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应的时间和处理的能耗。 ✓对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能与消化池一样。工艺仅产生很 少的难厌氧降解的生物活性污泥，故实现污水、污泥一次性处理，不需要 经常加热的中温消化池。 ✓不需要密闭的池，不需要搅拌器，不需要水、气、固三相分离器，降低了 造价和便于维护。由于这些特点，可以设计出适应大、中、小型污水处理 厂所需的构筑物。 ✓反应控制在第二阶段完成之前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善处理厂 的环境。 ✓第一、第二阶段反应迅速，故水解池体积小，与初次沉淀池相当，节省基 建投资。
通过对水解池进、出水有机酸分析结果表明，出水的溶解性COD已不是原来的 溶解性COD，其中挥发性有机酸浓度大幅度上升，可以从占进水溶解性组分9%
上升到出水的25%。
安徽工程科技学院生化系
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Anhui University of Science and Technology
工 业 废 水 污 染 防6 治
.
Anhui University of Science and Technology
水解酸化、厌氧、缺氧和好氧的特点及区别
水解酸化、厌氧、缺氧和好氧的特点及区别一、各工艺段特点介绍1、酸化池水解、酸化、产乙酸，限制甲烷化，有pH值降低现象。
工艺简单，易控制操作，可去除部分COD。
目的提高可生化性；酸化池中的反应是厌氧反应中的一段，水解酸化池内部可以不设曝气装置，控制停留时间再水解、酸化阶段，不出现厌氧产气阶段，前两个阶段的COD去除率不是很高，因为他的目的只是将大分子的变成小分子有机物，一般去除率在20%左右，产气阶段的COD去除率一般在40%左右，但这时产生的硫化氢气体要进行除臭处理，且达到产气阶段的停留时间要较前两阶段长，也就是要出现厌氧状态。
2、厌氧池水解、酸化、产乙酸、甲烷化同步进行。
需要调节pH，不易操作控制，去除大部分COD。
目的是去除COD。
厌氧池是指没有溶解氧，也没有硝酸盐的反应池。
是利用厌氧菌的作用，去除废水中的有机物，通常需要时间较长。
需要调节pH，不易操作控制，去除大部分COD。
3、缺氧池有水解反应，在脱氮工艺中，其pH值升高。
在脱氮工艺中，主要起反硝化去除硝态氮的作用，同时去除部分BOD。
也有水解反应提高可生化性的作用。
缺氧池是指没有溶解氧但有硝酸盐的反应池。
缺氧池内要设置曝气装置，控制溶解氧在0.3-0.8mg/L，利用兼氧微生物及生物膜来降解废水中的有机物，接触氧化池内的曝气器既要保证供氧量，又要确保有利于生物膜的脱落、更新。
一般不选用微孔曝气器作为池底的曝气器。
4、好氧池好氧池的作用是让活性污泥进行有氧呼吸，进一步把有机物分解成无机物，去除污染物的功能。
运行好是要控制好含氧量及微生物的其他各需条件的最佳，这样才能是微生物具有最大效益的进行有氧呼吸。
好氧池就是通过曝气等措施维持水中溶解氧含量在4mg/L左右，适宜好氧微生物生长繁殖，从而处理水中污染物质的构筑物；厌氧池就是不做曝气，污染物浓度高，因为分解消耗溶解氧使得水体内几乎无溶解氧，适宜厌氧微生物活动从而处理水中污染物的构筑物；缺氧池是曝气不足或者无曝气但污染物含量较低，适宜好氧和兼氧微生物生活的构筑物。
厌氧水解酸化工艺原理
厌氧水解酸化工艺原理
厌氧水解酸化工艺原理：
水解和酸化是分为两部分的，在厌氧硝化过程是两个阶段的。
水解酸化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，工业废水中的难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物时，废水的可生化性提高了就有利于后续的好氧处理。
而水解的主要目的在于降低浓度难降解废水预处理，水解酸化的目的是为混合厌氧硝化过程的甲烷发酵提供底物，混合厌氧硝化中的产酸相和产甲烷相分开将能够达到最佳的效果。
也即：经过酸化后的废水提高其水质的可生化性，减少污泥产量，降低污水的pH值，水解酸化池中设组合填料将可以提高整个系统对有机物和悬浮物的去除效果同时减轻好氧系统的有机负荷。
一般厌氧发酵过程可分为四个阶段
一般厌氧发酵过程可分为四个阶段：即水解阶段、酸化阶段、酸衰退阶段和甲烷化阶段。
而在水解酸化池中把反应过程控制在水解与酸化两个阶段。
在水解阶段，可使固体有机物质降解为溶解性物质，大分子有机物质降解为小分子物质。
在产酸阶段，碳水化合物等有机物降解为有机酸，主要是乙酸、丁酸和丙酸等。
水解和酸化反应进行得相对较快，一般难于将它们分开，此阶段的主要微生物是水解—酸化细菌。
废水经过水解酸化池后可以提高其可生化性，降低污水的pH值，减少污泥产量，为后续好氧生物处理创造了有利条件。
因此，设置水解酸化池可以提高整个系统对有机物和悬浮物的去除效果，减轻好氧系统的有机负荷，使整个系统的能耗相比于单独使用好氧系统大为降低。
本项目水解酸化池的处理效果增强措施：
a、水解酸化池底部安装有大阻力布水系统，利用二沉池的回流污泥搅动水解酸化池底部的污泥，使其处于悬浮状态并且与进入的废水充分混合，从而提高了水解酸化池的处理效果，减轻后续好氧处理的负荷。
二沉池的污泥回流水解酸化池，可以增加水解酸化池内的污泥浓度、提高处理效果，同时使污泥得到消化，减少了剩余污泥的排放量、降低污泥处理费用，从而减少了运行费用。
b、在水解酸化池内安装弹性填料，对搅动的废水进行水力切割，使悬浮状态的污泥与水充分混合。
为水解酸化菌的生长提
供有利条件。
c、水解酸化池底部还装有排泥管道系统，是由UASB厌氧反应器排泥系统改进而成，可以保证水解酸化池长期稳定的运行。
为保证设施的稳定运行，必须保证均匀进水！根据车间的日产生污水量，分次分阶段的从调节池提升至水解酸化池。
污泥回流量控制在总污泥量为池容的1／3即可。
水解酸化工艺原理及要点详解
水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。
微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。
酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。
水解酸化-好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。
考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。
混合厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。
而两相厌氧消化工艺中的产酸相是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。
厌氧生化处理的概述废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程。
厌氧生化处理过程：高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
（1）水解阶段水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
（2）发酵（或酸化）阶段发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。
（3）产乙酸阶段在产氢产乙酸菌的作用下，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。
（4）甲烷阶段这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。
水解酸化分析高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。
它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。
例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。
水解工艺与厌氧工艺的区别,你知道吗？
水解工艺与厌氧工艺的区别,你知道吗？
要区别水解工艺与厌氧工艺的概念，必须先了解厌氧工艺的反应经路。
通常，我们把厌氧反应分为四个阶段：第一阶段水解；第二阶段酸化；第三阶段酸性衰退；第四阶段甲烷化。
在水解阶段，固体物质溶解为溶解性物质，大分子物质降解为小分子物质，难生物降解物质转化为易生物降解物质。
在酸化阶段，有机物降解为各种有机酸。
水解和产酸进行得较快，难以把它们分开。
起作用的主要微生物是水解菌和产酸菌。
我们所说的水解工艺，就是利用厌氧工艺的前两段，即把反应控制在第二阶段，不进入第三阶段。
为区别厌氧工艺，定名为水解（Hydrolization）工艺。
水解反应器中实际上完成水解和酸化两个过程。
但为了简化称呼，简称为“水解”。
水解工艺系统中的微生物主要是兼性微生物，它们在自然界中的数量较多，繁殖速度较快。
而厌氧工艺系统中的产甲烷菌则是严格的专性厌氧菌，它们对于环境的变化，如PH值、碱度、重金属离子、洗涤剂、氨、硫化物和温度等的变化，比水解菌和产酸菌要敏感得多，并且生长缓慢（世代期长）。
最重要的是水解工艺和厌氧工艺中的两类不同菌种的生态条件差异很大。
水解工艺是在缺氧条件下反应，而厌氧工艺则是在厌氧条件下反应。
这里说的“缺氧”（anoxic）有别于“厌氧”，所谓厌氧（annaerobic）作用是指绝对的无氧（溶解氧DO＝0），而缺氧（anoxic）作用是指无氧或微氧（DO＜0.3-0.5mg/l) 。
水解(酸化)工艺
水解（酸化）工艺水解（酸化）工艺属于升流式厌氧污泥床反应器的改进型，适用于处理低浓度的城市污水,它的水力停留时间为3～4小时，能在常温下正常运行，不产生沼气，流程简化，并在基本不需要能耗的条件下对有机物进行降解，降低了造价和运行费用。
水解池内分污泥床区和清水层区，待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内，并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。
污泥床较厚，类似于过滤层，从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。
由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物，在池内缺氧条件下，被截留下来的有机物质在大量水解—产酸菌的作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质（如有机酸类）。
经过水解后的污水的可生化性进一步提高，通过清水区排出池外进入后续好氧系统进一步处理。
由于上述原因以及水解酸化的污泥龄较长，所以在污水处理的同时，污泥得以稳定减容。
在水解酸化池中，主要以兼性微生物为主，另含有部分甲烷菌。
水解酸化池中COD的降低，主要是由于微生物的生长过程中吸收有机污染物作为营养物质，以及大分子物质降解为有机酸过程中产生二氧化碳，同时还包括硫酸盐的还原、氢气的产生及少量的甲烷化过程等。
总之，水解（酸化）工艺具有以下特点：1）在城市污水处理中，多功能的水解（酸化）池较功能专一的传统初沉池对各类有机物的去除效率高，节能降耗。
以多功能的水解池取代功能专一的初沉池，水解（酸化）池对各类有机物的去除率远远高于传统的初沉池，其COD、BOD、SS去除率分别达到25-30%、15-25%、65-70%，从数量上降低了对后续处理构筑物的负荷。
水解池用较短的时间和较低的能耗完成了部分有机污染物的净化过程，使该组合工艺较常规工艺节能20%～30%。
2）污泥相对稳定水解（酸化）—曝气生物滤池工艺较常规工艺污泥量减少了15～30%，整个工艺的剩余污泥最终从水解酸化池排出。
详解水解酸化工艺!
详解水解酸化工艺！在众多的污水处理工艺之中的水解酸化工序始终担负着预处理这一重要环节中的一员。
水解酸化池在各个污水处理工艺中始终扮演着重要的角色。
水解是指污水中的大分子有机物降解过程，在这一过程中大分子有机物想要被微生物使用，就必需先经受水解为小分子有机物这一历练，之后才能进一步被降解。
酸化是指污水中有机物降解提速过程，在这一过程中，它会把水解后的小分子有机物进一步转化为简洁的化合物。
水解酸化池的主要有两个基本的作用：一是可以提高污水的可生化性，将大分子有机物转化为小分子；二是可以去除污水中的COD，将部分有机物降解合成自身细胞。
水解酸化池内一般采纳弹性填料、组合填料等，立体弹性填料的丝条呈立体匀称排列，使气、水、生物膜可以得到充分的混合接触并予以交换，生物膜不仅能匀称地挂在每一根填料之上，保持了良好的活性和空隙可变性，而且能在运行过程中猎取更大的表面积。
池中的填料主要是为了给微生物供应一个生活的平台，微生物附着在填料上这样可以增加污水与微生物的接触面积，进而提高水解酸化池的处理效率和效果。
简洁来说填料就是细菌的附着床，就是为了增加生物量和提高微生物与污水接触面积。
在不同的工艺中水解酸化工序扮演的角色也是不同的。
水解酸化在好氧生物处理工艺中的水解目的主要是将原有污水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，并把其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，进而提高污水的可生化性，以利于后续的好氧处理；而在厌氧消化工艺中的水解酸化的目的是为厌氧消化过程的甲烷发酵供应底物。
水解酸化处理是一种介于好氧和厌氧处理法之间的工序，可以将其视作厌氧处理第一和其次个阶段，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反应过程。
因此我们也可以将水解酸化池视为兼氧池。
在目前的污水处理安装调试阶段中，水解酸化池的重要工作就是进行污泥的培育，活性污泥的培育我们一般会采纳间歇式的培育方式来进行，设定临时的进水管，并依据需要进行人工投加养分培育，进水采纳前段污水处理厂预培育的污泥液，进水量根据污水池的容积负荷递增投加。
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水解（酸化）工艺与厌氧发酵的区别
从原理上讲，水解（酸化）是厌氧消化过程的第一、二两个阶段。
但水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段和厌氧消化的目标不同，因此是两种不同的处理方法。
水解（酸化）-好氧处理系统中的水解（酸化）段的目的，对于城市污水是将原水中的非溶解态有机物截留并逐步转变为溶解态有机物；对于工业废水处理，主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。
水解工艺的开发过程是从低浓度城市污水开始的，与高浓度废水的厌氧消化中的水解、酸化过程是不同的。
在连续厌氧过程中水解、酸化的目的是为混合厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。
而两相厌氧消化中的产酸段（产酸相）是将混合厌氧消化中的产酸段和产甲烷段分开，以便形成各自的最佳环境。
因此，尽管水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段、两相法厌氧发酵工艺中的产酸相和混合厌氧消化工艺中的产酸过程均产生有机酸，但是由于三者的处理目的的不同，各自的运行环境和条件有着明显的差异，主要表现在以下几个方面。
（1）氧化还原电位（Eh）不同
在混合厌氧消化系统中，由于完成水解、酸化的微生物和产甲烷微生物共处于同一个反应器中，整个反应器的氧化还原电位（Eh）的控制必须首先满足对Eh要求严格的甲烷菌，一般为300mV以下，因此，系统中的水解（酸化）微生物也是在这一电位值下工作的。
而两相厌氧消化系统中，产酸相的氧化还原电位一般控制在-300—-100mV之间。
水解（酸化）-好氧处理工艺中的水解（酸化）段为一典型的兼性过程，只要Eh控制在0mV左右，该过程即可孙里进行。
（2）pH值不同
在厌氧消化系统中，消化液的pH值控制在甲烷菌生长的最佳pH值范围，一般为6.8-7.2。
在两相厌氧消化系统中，产酸相的pH值一般控制在6.0-6.5之间，在酸化反应器pH值降低时，丙酸的相对含量增大，而丙酸对后续的甲烷相中的产甲烷菌将产生强烈的抑制作用。
对于水解（酸化）-好氧处理系统来说，由于浓度低不存在酸的抑制问题，因此，可以不控制pH值的范围，一般pH在6.5-7.5之间。
（3）温度不同
三种工艺对温度的控制也不同，通常厌氧消化系统以及两相厌氧消化系统的温度均严格控制，要么中温消化（30-35℃），要么高温消化（50-55℃）。
而水解处理工艺对温度无特殊要求，通常在常温下运行，也可获得较为满意的水解（酸化效果）。
由于反应条件不同，三种工艺系统种优势菌群也不相同。
在厌氧消化系统种，由
于严格地控制在厌氧条件下，系统中的优势菌群为专性厌氧菌，因此完成水解（酸化）的微生物主要为厌氧微生物。
水解（酸化）工艺控制在兼性条件下，系统中的优势菌群也是厌氧微生物，但以兼性微生物为主，完成水解（酸化）过程的微生物相应也主要为厌氧（兼性）菌。
对于两相厌氧消化系统中的产酸相，微生物的优势菌群随控制的氧化还原电位不同而变化。
当控制的电位较低时，完成水解、产酸的微生物主要为厌氧菌；当控制的电位较高时，则完成水解、产酸的微生物主要为兼性菌。
需要说明的是，水解-好氧工艺中的水解（酸化）过程与好氧AO（HO）、A2O 和AB等工艺A段中发生的水解过程也是有较大区别的。
这表现在以下两个方面：首先是菌中不同，如上所述在水解工艺中的优势菌群是厌氧微生物，以兼性微生物为主，而在好氧AO（HO）、A2O和AB等工艺A段中的优势菌是以好氧菌为主，仅仅部分兼性菌参加反应；其次，在反应器内的污泥浓度不同，水解工艺采用的是升流式反应器，其中污泥浓度可以达到15-25g/L，而好氧AO（HO）、A2O和AB等工艺中从二沉池回流的污泥浓度一般最高为5g/L，并且以好氧菌为主。
以上的差别造成了水解工艺是完全水解，而好氧AO（HO）、A2O和AB 等工艺中A段仅仅发生部分水解。
废水可生化性（续一）
各类有机物的可降解性及特例
废水可生化性（续二）
在分析污染物的可生化性时，还应注意以下几点。
①一些有机物在低浓度时毒性较小，可以被微生物
所降解。
但在浓度较高时，则表现出对微生物的强烈毒性，常见的酚、氰、苯等物质即是如此。
如酚浓度在1％时是一种良好的杀菌剂，但在300mg/L以下，则可被经过驯化的微生物所降解。
②废水中常含有多种污染物，这些污染物在废水中混合后可能出现复合、聚合等现象，从而增大其抗降解性。
有毒物质之间的混合往往会增大毒性作用，因此，对水质成分复杂的废水不能简单地以某种化合物的存在来判断废水生化处理的难易程度。
③所接种的微生物的种属是极为重要的影响因素。
不同的微生物具有不同的酶诱导特性，在底物的诱导下，—些微生物可能产生相应的诱导酶，而有些微生物则不能，从而对底物的降解能力也就不同。
目前废水处理技术已发展到采用特效菌种和变异菌处理有毒废水的阶段，对有毒物质的降解效率有了很大提高。
现已发现镰刀霉(Fusarium)、诺卡氏菌(Nocardia)等具有分解氰与腈的能力；假单孢菌(如食酚极毛杆菌Pseudomonas phenolphagum、解酚极毛杆菌Pseudomonas phenolicum)、小球菌(Micrococcus)等具有很强的降解酚的能力.在厌气发酵过程中，假单孢菌的一些种以及黄杆菌(Flavobacterium)都具有很强的产酸能力，甲烷叠球菌(Methanococcus)等具有很高
的产气能力。
目前，国内外的生物处理系统大多采用混合菌种，通过废水的驯化进行自然的诱导和筛选，驯化程度的好坏，对底物降解效率有很大影响，如处理含酚废水，在驯化良好时，酚的接受浓度可由几十毫克／升提高
到500—600mg／L。
④pH值、水温、溶解氧、重金属离子等环境因素对微生物的生长繁殖及污染物的存在形式有影响，因此，这些环境因素也间接地影响废水中有机污染物的
可降解程度。
由于废水中污染物的种类繁多，相互间的影响错综复杂，所以一般应通过实验来评价废水的可生化性，判断采用生化处理的可能性和合理性。
可生化性的评价方法
1．BOD5／COD值法
BOD5和COD是废水生物处理过程中常用的两个水质指标，用BOD5／COD值评价废水的可生化性是广泛采用的一种最为简易的方法。
在一般情况下，BOD5／COD值愈大，说明废水可生物处理性愈好。
综合国内外的研究结果，可参照表--【废水可生化性评价参考数据】
所列数据评价废水的可生化性。
表
废水可生化性评价参考数据
在使用此法时，应注意以下几个问题。
①某些废水中含有的悬浮性有机固体容易在COD的测定中被重铬酸钾氧化，并以COD 的形式表现出来。
但在BOD反应瓶中受物理形态限制，BOD数值较低，致使BOD5/COD 值减小，而实际上悬浮有机固体可通过生物絮凝作用去除，继之可经胞外酶水解后进入细胞内被氧化，其BOD5/COD值虽小，可生物处理性却不差。
②COD测定值中包含了废水中某些无机还原性物质(如硫化物、亚硫酸盐、亚硝酸盐、亚铁离子等)所消耗的氧量，BOD5测定值中也包括硫化物、亚硫酸盐、亚铁离子所消耗的氧量。
但由于COD与BOD5测定方法不同，这些无机还原性物质在测定时的终态浓度及状态都不尽相同，亦即在两种测定方法中所消耗的氧量不同，从而直接影响BOD5和COD的
测定值及其比值。
③重铬酸钾在酸性条件下的氧化能力很强，在大多数情况下，COD值可近似代表废水中全部有机物的含量。
但有些化合物如吡啶不被重铬酸钾氧化，不能以COD的形式表现出需氧量，但却可能在微生物作用下被氧化，以BOD5的形式表现出需氧量，因此对BOD5/COD
值产生很大影响。
综上所述，废水的BOD5/COD值不可能直接等于可生物降解的有机物占全部有机物的百分数，所以，用BOD5/COD值来评价废水的生物处理可行件尽管方便，但比较粗糙，欲做出准确的结论，还应辅以生物处理的模型实验。