一、生化处理系统
1.1、水解酸化池
水解—好氧生化处理是处理有机污水的新技术,并已有十多年较为成熟的工程实践经验。本文从水解机理,水解工艺的特点,水解工艺的设计要点,水解工艺性能指标,以及水解工艺适用范围内容,对水解工艺作一简介。
(A)水解机理
从化学角度来说,水解反应是一种常见的普遍存在的化学反应过程,可以说,绝大多数化合物,在一定条件下,与水接触后,都会发生反应。我们讨论水解反应,就是讨论化合物与水的反应,也就是讨论化合物分子中电子分布及其电荷与水发生的反应。绝大多数有机化合物的反应是共价键的形成和断裂过程。水解反应可致共价键发生变化和断裂,即使化合物在分子结构,形态上发生变化。研究水解反应,就是研究化合物的水解经路、反应产物,以及影响水解程度和速率的诸因素。
浅析生化处理系统方法
污水处理工艺中的生物化学(生化)处理法,是处理有机污水的主要方法。水解工艺是其中的一种新开发出来的工艺过程。因此,我们这里所说的水解工艺,是有别于化学反应的生物化学反应。
化学水解的速率,在很大程度上受化合物自身的分子结构、水的PH值(即酸、碱度)和温度影响。在这里,酸和碱是化学反应的催化剂。而生物化学领域中的水解,则是依靠生物酶起催化作用、加速水解反应。酶的催化反应效率要比相应无酶反应高106—1013倍,这是生物酶的特殊作用。
概括说,我们这里讨论的指复杂的有机物分子,在水解酶参与下加以水分子分解为简单化合物的反应。反应是在缺氧条件下进行的。
1)水解工艺与厌氧工艺的区别
要区别水解工艺与厌氧工艺的概念,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:一阶段水解;二阶段酸化;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,即把反应控制在二阶段,不进入三阶段。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)。
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) 。
正因为水解工艺是在缺氧条件下完成,因而在工程实施中,可将工艺后续好氧工艺串连组合在一个反应器中完成,实现水解-好氧工艺。为区别厌氧-好氧工艺,把水解(H)-好氧(O)工艺,暂定名为H/O法。