地埋式AO工藝污水處理設施
水解(酸化)的概念
水解在化學上指的是化合物與水進行的一類反應的總稱。比如，酯類物質(zhì)水解生成醇和有機酸的反應。在廢水生物處理中，水解指的是有機物(基質(zhì))進入細胞前，在胞外進行的生物化學反應。這一階段為典型的特征是生物反應的場所發(fā)生在細胞外，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(主要包括大分子物質(zhì)的斷鏈和水溶)。研究表明，自然界的許多物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等)能在好氧、缺氧或厭氧條件下順利進行水解。
酸化則是一類典型的發(fā)酵過程。這一階段的基本持征是微生物的代謝產(chǎn)物主要為各種有機酸(如乙酸、丙酸、下酸等)。水解菌實際上是一種具有水解能力的發(fā)酵細菌，水解是耗能過程，發(fā)酵細菌付出能量進行水解的目的，是為了取得能進行發(fā)酵的水镕性基質(zhì)，并通過胞內(nèi)的生化反應取得能源，同時排除代謝產(chǎn)物(厭氧條件下主要為各種有機酸)。實際工程中希望將產(chǎn)酸過程控制在小范圍。因為酸化使pH值下降太多時，不利于水解的進行。
水解(酸化)與厭氧消化的區(qū)別
從原理上講，水解(酸化)是厭氧消化過程的第、二兩個階段但水解(酸化)工藝和厭氧消化追求的目標不同，因此是截然不同的處理方法。水解(酸化)系統(tǒng)中的的目的主要是將原水中的非溶解態(tài)有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物，特別是工業(yè)廢水處理，主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理。考慮到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預處理。在混合厭氧消化系統(tǒng)中，水解酸化是和整個消化過程有機地結臺在一起，共處于一個反應器中，水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段(產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開，以便形成各自的佳環(huán)境，同時，產(chǎn)酸相對所產(chǎn)生的酸的形態(tài)也有要求(主要為乙酸)。此外，廢水中如含有高濃度的硝咳鹽、亞硝酸鹽、硫酸盆、亞硫酸鹽時，這些物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不僅對甲烷苗有毒，而且影響沼氣的質(zhì)量，也在產(chǎn)酸相中予以去除。
因此，盡管水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機酸，但由于三者的處理目的不同，各自的運行環(huán)境和條件存在著明顯的差異，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
(1)Eh不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一反應器中，整個反應器的氧化還原電位Eh的控制必須首先滿足對Eh要求嚴格的甲烷菌，一般為一300mV以下，因此。系統(tǒng)中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間。據(jù)研究，水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段為——典型的兼性過程，只要置Eh控制在+50mv以下，該過程即可順利進行。
地埋式AO工藝污水處理設施(2)pH值不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，消化液的pH值控制在甲烷菌生氏的佳pH范圍，一般為6.8—7.2。而在兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6.o一6.5之間，pH降低時，盡管產(chǎn)酸的速率增大，但形成的有機酸形態(tài)將發(fā)生變化，丙酸的相對含量增大，而丙酸對后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌會產(chǎn)生強烈的抑制作用。對于水解(酸化)一好氧處理系統(tǒng)來說，由于后續(xù)處理為好氧氧化，不存在丙酸的抑制問題，因此，控制的pH范圍也較寬，從而可獲得較高的水解(酸化)速率，一般pH維持在5.5—6.5之間。
MBR膜生物反應器，是一種將高效膜分離技術與傳統(tǒng)活性污泥法相結合的新型高效污水處理工藝，它用具有*結構的MBR膜組件置于曝氣池中，經(jīng)過好氧曝氣和生物處理后的水，由泵通過濾膜過濾后抽出。MBR污水處理與傳統(tǒng)污水處理方法具有很大區(qū)別，通過膜分離裝置代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝中的二沉池和三級處理工藝。從而得到優(yōu)質(zhì)的出水，解決了傳統(tǒng)環(huán)保設備進行污水處理的出水水質(zhì)達不到中水回用要求的問題。MBR污水處理后的水可直接作為市政用水或進一步處理作各種工業(yè)用水。
由于MBR膜的存在大大提高了系統(tǒng)固液分離的能力，從而使MBR膜生物反應器的出水，水質(zhì)和容積負荷都得到大幅度提高，經(jīng)膜處理后的水水質(zhì)標準高(超過*A標準)，經(jīng)過消毒，后形成水質(zhì)和生物安全性高的優(yōu)質(zhì)再生水，可直接作為新生水源。
由于膜的過濾作用，微生物被*截留在MBR膜生物反應器中，實現(xiàn)了水力停留時間與活性污泥泥齡的*分離，消除了傳統(tǒng)活性污泥法中污泥膨脹問題。MBR膜生物反應器具有對污染物去除效率高、硝化能力強，可同時進行硝化、反硝化、脫氮效果好、出水水質(zhì)穩(wěn)定、剩余污泥產(chǎn)量低、設備緊湊、占地面積少(只有傳統(tǒng)工藝的1/3-1/2)、增量擴容方便、自動化程度高、操作簡單等優(yōu)點。
