水解酸化法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法,和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。在實(shí)際的廢水處理過(guò)程中,為保證A2O工藝的處理效果,通常會(huì )在A(yíng)2O工藝之前加水解酸化池,以此來(lái)提高和保證A2O工藝的處理效果。
從機理上講,水解和酸化是厭氧發(fā)酵過(guò)程的兩個(gè)階段。在廢水處理中,水解指的是有機底物進(jìn)入細胞之前,在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應。酸化則是一類(lèi)典型的發(fā)酵過(guò)程,即產(chǎn)酸發(fā)酵過(guò)程。
圖1 水解酸化池實(shí)物圖
厭氧發(fā)酵指在無(wú)分子氧的條件下通過(guò)厭氧微生物(包括兼氧微生物)的作用,將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過(guò)程,可分為水解階段、酸化階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段共四個(gè)階段。
(1)水解階段:水解為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體的過(guò)程。
(2)發(fā)酵(或酸化)階段:發(fā)酵為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過(guò)程,在此過(guò)程中溶解性有機物被轉化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物。
(3)產(chǎn)乙酸階段:在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下,上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質(zhì)。
(4)產(chǎn)甲烷階段:這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。
圖2 水解酸化四階段示意圖
高分子有機物因相對分子量巨大,不能透過(guò)細胞膜,因此不能被細菌直接利用。它們在水解階段被細菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過(guò)細胞膜為細菌所利用。酸化階段,小分子的化合物在酸化菌的細胞內轉化為更為簡(jiǎn)單的化合物并分泌到細胞外。發(fā)酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌,但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中,這些兼性厭氧菌能夠起到保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。
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