一、水解酸化池一體化污水處理設備——水解酸化工藝原理
 

　　有機物的厭氧生物降解過程可分為四個階段:一是水解階段，微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化氧化反應，二是發(fā)酵(或酸化)階段，酸化菌將上述小分子轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外，主要產物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸等;三是產乙酸階段，指上一階段產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細胞物質;四是產甲烷階段，指上一階段產物被轉化為甲烷、二氧化碳及新的細胞物質。
 

　　水解酸化工藝就是考慮到產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程，進而改善有機廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基。

　　二、水解酸化池一體化污水處理設備——水解酸化反應器類型
 

　　針對不同性質的廢水，以及結合不同類型的后續(xù)處理工藝，可以根據(jù)微生物在反應器內的生長狀態(tài)，把水解酸化反應器分為三大類型：懸浮式反應器、接觸式反應器和復合式反應器。
 

　　懸浮式反應器包含wan全混合式和污泥床兩種型式。wan全混合式水解酸化反應器內設置攪拌裝置實現(xiàn)wan全混合，其后設置沉淀池并回流污泥以保證較高的污泥濃度，適用于含固率較高的污水;污泥床反應器內水解污泥能較好地保留在反應器內，污泥層對懸浮物等有較強的截留作用，其后一般不設沉淀池，適用于含懸浮物濃度相對較低的城市污水及難降解工業(yè)廢水。由于水解酸化菌難以形成密實的絮凝體，易流失，難以維持反應器內的污泥濃度，工程中多采用接觸式反應器。
 

　　接觸式反應器特點是將水解酸化微生物固定在反應器內特設的載體上，在其表面形成一層以生物細胞為主的生物膜。微生物的世代期較長，耐沖擊負荷能力較強，因此對水質變化較大以及有抵制性作用的有機廢水具有較穩(wěn)定的處理效果。
 

　　復合式反應器內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復合體。復合式反應器一般采用上流式，下部為污泥層，上部設置一定的固定填料，增加了反應器內的生物量，延長了微生物與廢水的接觸時間。復合式反應器內，厭氧污泥的濃度可達10-20gVSS/L，另外可自行保留高濃度污泥，因此也無需污泥回流。

　　三、水解酸化池一體化污水處理設備——水解酸化池的設計參數(shù)
 

　　1 水力停留時間
 

　　水解酸化池的水力停留時間一般為4-6h，具體參數(shù)的選取應根據(jù)處理對象的水質類型而定。糧食深加工廢水、屠宰廢水、啤酒廢水等相對易生物降解的工業(yè)廢水可取低值，但最短不應少于3h。對于醫(yī)藥廢水、造紙印染廢水、化工廢水等難生物降解而且較難處理的工業(yè)廢水，其成分復雜、色度大，可適當延長水解酸化池停留時間，一般水力停留時間大于8h，使水解酸化細菌和難降解有機物有更長的接觸轉化時間，提高難降解有機物的轉化
 

　　2 上升流速
 

　　水解酸化池上升流速關系到池內污泥層的高度和污泥濃度。由于污水處理廠早晚水量變化較大，應選取最大流量、最小流量和平均流量下的上升流速分別驗算。在最大流量條件下，污泥層由于膨脹而造成污泥濃度降低，同時會導致污泥層的沉淀速度提高，可自動保持池內的污泥濃度處于動態(tài)平衡狀態(tài)。而在最小流量時污泥濃度將增加，沉速降低使污泥濃度可達到動態(tài)平衡。根據(jù)北京密云污水處理廠的數(shù)據(jù)，在最高流量條件下污泥濃度為20g/L，在低流量條件下污泥濃度可達60g/L，水解酸化池污水上升流速為1.5-2.0m/h。黑龍江某城市污水處理廠設計規(guī)模為2.0萬t/d，水解酸化池內污水最大上升流速為1.76m/h，污泥濃度波動范圍為15-20g/L。
 

　　3 配水方式
 

　　水解酸化池的進水系統(tǒng)應兼顧配水和攪拌功能，需要注意保證配水的均勻性，確保各單位面積的進水量基本相同，防止短路現(xiàn)象的發(fā)生。水力攪拌要能使進水有機物能夠與水解池內的污泥迅速混合，同時盡量設置必要的反沖洗系統(tǒng)，避免布水管的堵塞。
 

　　配水方式無論是一管一孔還是分支配水，主要原則還是確保各單位面積的進水量基本相同。根據(jù)目前國內工業(yè)園區(qū)水解酸化池的運行情況，一管一孔配水方式出現(xiàn)管道堵塞的情況較為嚴重，因此推薦采用脈沖布水的分支配水方式。
 

　　4 排泥系統(tǒng)
 

　　對于升流式和復合式水解反應器，污泥排泥管的設計應考慮排出低活性的污泥，并將高活性污泥保留在反應器中。為防止污泥流失，清水區(qū)的高度應在1.0m以上。污泥排放應采用定時排泥穩(wěn)定污泥界面，否則污泥界面將隨著池內污泥量的不斷增多而上升，上升至一定液面標高處將發(fā)生水解酸化池內污泥隨集水槽溢流現(xiàn)象。為使反應池排泥均勻，應采用多點排泥方式。
 

　　四、水解酸化池一體化污水處理設備——特點：
 

　　①水解酸化階段的產物主要為小分子有機物，可生物降解性較好，為好氧工藝提供優(yōu)良的進水水質條件，提高好氧處理的效能，同時可利用產酸菌種類多、繁殖速度快及對環(huán)境條件適應性強的特點，簡化控制運行條件和縮小設備體積，減少后續(xù)處理的反應時間和處理能耗;
 

　?、趨捬豕に嚨漠a泥量遠低于好氧工藝(僅為好氧工藝的1/10-1/6)，并已高度礦化，易于處理。同時其后續(xù)的好氧處理所產生的剩余污泥必要時可回流至厭氧段，增加厭氧段的污泥濃度同時減少污泥的處理量;
 

　?、蹍捬跆幚韺U水中有機物的去除可減少好氧段的需氧量，節(jié)省了整體工藝的運行費用。不需要密閉的池體和水-氣-固三相分離器，水解酸化階段反應迅速，故水解池體積小，因此可以降低工程造價;
 

　?、芩馑峄刂圃趨捬跸诙A段完成前，因此出水沒有厭氧發(fā)酵的不良氣味，可改善污水處理廠的環(huán)境;
 

　?、菟馑峄乜箾_擊負荷能力強，能起到非常好的緩沖作用;水解酸化池水力停留時間短，土建費用較低，而且運行費用低，電耗低，污泥水解率高，減少脫水機運行時間，降低能耗，因此，水解酸化池的穩(wěn)定性和經濟性要遠遠超過其他工藝。