水解酸化池一体化污水处理设备

　　一、水解酸化池一体化污水处理设备——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氧化反应，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。
 

　　水解酸化工艺就是考虑到产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段，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，为后续处理奠定良好基。

　　二、水解酸化池一体化污水处理设备——水解酸化反应器类型
 

　　针对不同性质的废水，以及结合不同类型的后续处理工艺，可以根据微生物在反应器内的生长状态，把水解酸化反应器分为三大类型：悬浮式反应器、接触式反应器和复合式反应器。
 

　　悬浮式反应器包含wan全混合式和污泥床两种型式。wan全混合式水解酸化反应器内设置搅拌装置实现wan全混合，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;污泥床反应器内水解污泥能较好地保留在反应器内，污泥层对悬浮物等有较强的截留作用，其后一般不设沉淀池，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形成密实的絮凝体，易流失，难以维持反应器内的污泥浓度，工程中多采用接触式反应器。
 

　　接触式反应器特点是将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，耐冲击负荷能力较强，因此对水质变化较大以及有抵制性作用的有机废水具有较稳定的处理效果。
 

　　复合式反应器内既存在水解酸化污泥，又存在水解酸化生物膜，形成水解酸化污泥和生物膜的复合体。复合式反应器一般采用上流式，下部为污泥层，上部设置一定的固定填料，增加了反应器内的生物量，延长了微生物与废水的接触时间。复合式反应器内，厌氧污泥的浓度可达10-20gVSS/L，另外可自行保留高浓度污泥，因此也无需污泥回流。

　　三、水解酸化池一体化污水处理设备——水解酸化池的设计参数
 

　　1 水力停留时间
 

　　水解酸化池的水力停留时间一般为4-6h，具体参数的选取应根据处理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。对于医药废水、造纸印染废水、化工废水等难生物降解而且较难处理的工业废水，其成分复杂、色度大，可适当延长水解酸化池停留时间，一般水力停留时间大于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，提高难降解有机物的转化
 

　　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。由于污水处理厂早晚水量变化较大，应选取最大流量、最小流量和平均流量下的上升流速分别验算。在最大流量条件下，污泥层由于膨胀而造成污泥浓度降低，同时会导致污泥层的沉淀速度提高，可自动保持池内的污泥浓度处于动态平衡状态。而在最小流量时污泥浓度将增加，沉速降低使污泥浓度可达到动态平衡。根据北京密云污水处理厂的数据，在最高流量条件下污泥浓度为20g/L，在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理厂设计规模为2.0万t/d，水解酸化池内污水最大上升流速为1.76m/h，污泥浓度波动范围为15-20g/L。
 

　　3 配水方式
 

　　水解酸化池的进水系统应兼顾配水和搅拌功能，需要注意保证配水的均匀性，确保各单位面积的进水量基本相同，防止短路现象的发生。水力搅拌要能使进水有机物能够与水解池内的污泥迅速混合，同时尽量设置必要的反冲洗系统，避免布水管的堵塞。
 

　　配水方式无论是一管一孔还是分支配水，主要原则还是确保各单位面积的进水量基本相同。根据目前国内工业园区水解酸化池的运行情况，一管一孔配水方式出现管道堵塞的情况较为严重，因此推荐采用脉冲布水的分支配水方式。
 

　　4 排泥系统
 

　　对于升流式和复合式水解反应器，污泥排泥管的设计应考虑排出低活性的污泥，并将高活性污泥保留在反应器中。为防止污泥流失，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断增多而上升，上升至一定液面标高处将发生水解酸化池内污泥随集水槽溢流现象。为使反应池排泥均匀，应采用多点排泥方式。
 

　　四、水解酸化池一体化污水处理设备——特点：
 

　　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，为好氧工艺提供优良的进水水质条件，提高好氧处理的效能，同时可利用产酸菌种类多、繁殖速度快及对环境条件适应性强的特点，简化控制运行条件和缩小设备体积，减少后续处理的反应时间和处理能耗;
 

　　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，易于处理。同时其后续的好氧处理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理量;
 

　　③厌氧处理对废水中有机物的去除可减少好氧段的需氧量，节省了整体工艺的运行费用。不需要密闭的池体和水-气-固三相分离器，水解酸化阶段反应迅速，故水解池体积小，因此可以降低工程造价;
 

　　④水解酸化控制在厌氧消化第二阶段完成前，因此出水没有厌氧发酵的不良气味，可改善污水处理厂的环境;
 

　　⑤水解酸化池抗冲击负荷能力强，能起到非常好的缓冲作用;水解酸化池水力停留时间短，土建费用较低，而且运行费用低，电耗低，污泥水解率高，减少脱水机运行时间，降低能耗，因此，水解酸化池的稳定性和经济性要远远超过其他工艺。