一、生化處理系統(tǒng)
1.1、水解酸化池
水解—好氧生化處理是處理有機(jī)污水的新技術(shù),并已有十多年較為成熟的工程實踐經(jīng)驗。本文從水解機(jī)理,水解工藝的特點(diǎn),水解工藝的設(shè)計要點(diǎn),水解工藝性能指標(biāo),以及水解工藝適用范圍內(nèi)容,對水解工藝作一簡介。
(A)水解機(jī)理
從化學(xué)角度來說,水解反應(yīng)是一種常見的普遍存在的化學(xué)反應(yīng)過程,可以說,絕大多數(shù)化合物,在一定條件下,與水接觸后,都會發(fā)生反應(yīng)。我們討論水解反應(yīng),就是討論化合物與水的反應(yīng),也就是討論化合物分子中電子分布及其電荷與水發(fā)生的反應(yīng)。絕大多數(shù)有機(jī)化合物的反應(yīng)是共價鍵的形成和斷裂過程。水解反應(yīng)可致共價鍵發(fā)生變化和斷裂,即使化合物在分子結(jié)構(gòu),形態(tài)上發(fā)生變化。研究水解反應(yīng),就是研究化合物的水解經(jīng)路、反應(yīng)產(chǎn)物,以及影響水解程度和速率的諸因素。
淺析生化處理系統(tǒng)方法
污水處理工藝中的生物化學(xué)(生化)處理法,是處理有機(jī)污水的主要方法。水解工藝是其中的一種新開發(fā)出來的工藝過程。因此,我們這里所說的水解工藝,是有別于化學(xué)反應(yīng)的生物化學(xué)反應(yīng)。
化學(xué)水解的速率,在很大程度上受化合物自身的分子結(jié)構(gòu)、水的PH值(即酸、堿度)和溫度影響。在這里,酸和堿是化學(xué)反應(yīng)的催化劑。而生物化學(xué)領(lǐng)域中的水解,則是依靠生物酶起催化作用、加速水解反應(yīng)。酶的催化反應(yīng)效率要比相應(yīng)無酶反應(yīng)高106—1013倍,這是生物酶的特殊作用。
概括說,我們這里討論的指復(fù)雜的有機(jī)物分子,在水解酶參與下加以水分子分解為簡單化合物的反應(yīng)。反應(yīng)是在缺氧條件下進(jìn)行的。
1)水解工藝與厭氧工藝的區(qū)別
要區(qū)別水解工藝與厭氧工藝的概念,先了解厭氧工藝的反應(yīng)經(jīng)路。
通常,我們把厭氧反應(yīng)分為四個階段:一階段水解;二階段酸化;三階段酸性衰退;第四階段甲烷化。
在水解階段,固體物質(zhì)溶解為溶解性物質(zhì),大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì),難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解物質(zhì)。在酸化階段,有機(jī)物降解為各種有機(jī)酸。水解和產(chǎn)酸進(jìn)行得較快,難以把它們分開。起作用的主要微生物是水解菌和產(chǎn)酸菌。
我們所說的水解工藝,就是利用厭氧工藝的前兩段,即把反應(yīng)控制在二階段,不進(jìn)入三階段。為區(qū)別厭氧工藝,定名為水解(Hydrolization)工藝。水解反應(yīng)器中實際上完成水解和酸化兩個過程。但為了簡化稱呼,簡稱為“水解”。
水解工藝系統(tǒng)中的微生物主要是兼性微生物,它們在自然界中的數(shù)量較多,繁殖速度較快。而厭氧工藝系統(tǒng)中的產(chǎn)甲烷菌則是嚴(yán)格的專性厭氧菌,它們對于環(huán)境的變化,如PH值、堿度、重金屬離子、洗滌劑、氨、硫化物和溫度等的變化,比水解菌和產(chǎn)酸菌要敏感得多,并且生長緩慢(世代期長)。
的是水解工藝和厭氧工藝中的兩類不同菌種的生態(tài)條件差異很大。水解工藝是在缺氧條件下反應(yīng),而厭氧工藝則是在厭氧條件下反應(yīng)。這里說的“缺氧”(anoxic)有別于“厭氧”,所謂厭氧(annaerobic)作用是指的無氧(溶解氧DO=0),而缺氧(anoxic)作用是指無氧或微氧(DO<0.3-0.5mg/l) 。
正因為水解工藝是在缺氧條件下完成,因而在工程實施中,可將工藝后續(xù)好氧工藝串連組合在一個反應(yīng)器中完成,實現(xiàn)水解-好氧工藝。為區(qū)別厭氧-好氧工藝,把水解(H)-好氧(O)工藝,暫定名為H/O法。