水解酸化生化處理工藝

水解酸化生化處理工藝一、水解酸化處理工藝簡介水解是指有機(jī)物進(jìn)入微生物細(xì)胞前、在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應(yīng)。酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機(jī)酸。從機(jī)理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個(gè)階段，但不同的工藝水解酸化的處理目的不同。水解酸化-好氧生物處理工藝中的水解目的主要是將原有廢水中的非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庑杂袡C(jī)物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C(jī)物，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧處理。考慮到后續(xù)好氧處理的能耗問題，水解主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。混合厭氧消化工藝中的水解酸化的目的是為混合厭氧消化過程的甲烷發(fā)酵提供底物。而兩相厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸相是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相分開，以創(chuàng)造各自的最佳環(huán)境。1.1、處理過程1.1.1、厭氧生化處理的概述廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復(fù)雜有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程。厭氧生化處理過程：高分子有機(jī)物的厭氧降解過程可以被分為四個(gè)階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。（1）水解階段水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。（2）發(fā)酵（或酸化）階段發(fā)酵可定義為有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化。（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(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。（4）甲烷階段這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。1.2、水解酸化分析高分子有機(jī)物因相對(duì)分子量巨大，不能透過細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用。它們?cè)谒怆A段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過程通常較緩慢，多種因素如溫度、有機(jī)物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。酸化階段，上述小分子的化合物在酸化菌的細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到細(xì)胞外。發(fā)酵細(xì)菌絕大多數(shù)是嚴(yán)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(hù)嚴(yán)格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。1.2.1總結(jié)水解階段是大分子有機(jī)物降解的必經(jīng)過程，大分子有機(jī)想要被微生物所利用，必須先水解為小分子有機(jī)物，這樣才能進(jìn)入細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)進(jìn)一步降解。酸化階段是有機(jī)物降解的提速過程，因?yàn)樗鼘⑺夂蟮男》肿佑袡C(jī)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為簡單的化合物并分泌到細(xì)胞外。這也是為何在實(shí)際的工業(yè)廢水處理工程中，水解酸化往往作為預(yù)處理單元的原因。兩點(diǎn)普遍認(rèn)同的作用：（1）提高廢水可生化性：能將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子。酸化水解污泥的培養(yǎng)酸化水解池污泥培養(yǎng)比較慢，主要保證營養(yǎng)物均衡；水解酸化池污泥考慮接種其他類似造紙廠的生化污泥，或是逐漸的將好氧池內(nèi)的剩余污泥定期的排入水解酸化池，采用此方法接種的污泥所含的微生物能較快的適應(yīng)環(huán)境，縮短馴化周期。脈沖罐脈沖強(qiáng)度是水解酸化池能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵，脈沖罐定時(shí)的放水，通過水解酸化池底的布水管均勻的分布，利用脈沖產(chǎn)生的短時(shí)沖擊力將廢水與厭氧污泥充分混合，形成污泥床，讓微生物與有機(jī)物充分接觸，提高處理效率，但過高的脈沖強(qiáng)度會(huì)使膨化的厭氧污泥床過高，從而被出水帶出，造成厭氧污泥流失，因此需密切觀察脈沖強(qiáng)度是否合適，及時(shí)調(diào)整脈沖強(qiáng)度。如水解酸化水池出水變黑并帶酸臭味、DO在0.5mg/L以下，COD去除率達(dá)到10%以上，說明水解酸化池已經(jīng)開始發(fā)揮作用，馴化預(yù)計(jì)需2個(gè)月至2個(gè)半月時(shí)間。生化系統(tǒng)運(yùn)行與管理（1）酸化水解池的日常維護(hù)管理要經(jīng)常檢查與調(diào)整配水系統(tǒng)和回流污泥的分配系統(tǒng)，確保進(jìn)入各系列或各池之間的廢水和污泥均勻。酸化水解池飄浮浮渣，應(yīng)及時(shí)清除。定期觀測(cè)脈沖罐的脈沖情況，以便及時(shí)處理。（2）好氧池的日常維護(hù)管理要經(jīng)常檢查與調(diào)整曝氣池配水系統(tǒng)和回流污泥的分配系統(tǒng)，確保進(jìn)入各系列或各池之間的廢水和污泥均勻。曝氣池的邊角處一般仍會(huì)飄浮部分浮渣，應(yīng)及時(shí)清除。定期觀測(cè)曝氣池的泡沫發(fā)生情況以及擴(kuò)散器堵塞情況，以便及時(shí)處理。（3）生化沉淀池的日常維護(hù)管理應(yīng)經(jīng)常檢查與調(diào)整生化沉淀池的配水系統(tǒng)，使進(jìn)入各池的混合液均勻。應(yīng)經(jīng)常檢查與調(diào)整出水堰板的平整度。由于不均勻沉降等因素，堰板常發(fā)生傾斜，有的堰口出水過多，有的出水過少，甚至不出水，這時(shí)應(yīng)校正堰板，保持堰板平整，防止短流。并應(yīng)保持堰板與池壁之間密合，不漏水。及時(shí)排除浮渣，注意不應(yīng)丟入出水中，應(yīng)專門收集處置。掛在堰板上的浮渣、生物膜也應(yīng)及時(shí)人工清除。刮泥機(jī)檢查、保養(yǎng)：2h巡視一次運(yùn)行情況，包括機(jī)件緊固狀態(tài)、運(yùn)轉(zhuǎn)部位的溫升、振動(dòng)和噪音、撇渣板的運(yùn)行情況等。每班檢查一次減速器潤滑油情況，連續(xù)運(yùn)行3個(gè)月全部更換潤滑油一次。排泥：排泥是沉淀池管理中最重要的操作。生化沉淀池排泥連續(xù)回流進(jìn)行，當(dāng)排泥不徹底時(shí)應(yīng)停池(放空)采用人工沖洗的方法清泥。1.2.2、生化系統(tǒng)操作規(guī)范1.2.2.1、例行檢查檢查脈沖罐氣缸是否能受浮球液位計(jì)控制，拉桿動(dòng)作是否順暢。檢查鼓風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)是否正常（主要從聲音、震動(dòng)、風(fēng)管壓力、外殼溫度、風(fēng)量等判斷），控制系統(tǒng)是否正常；檢查風(fēng)管管道、閥門的暢通性和密封性、閥門潤滑性及其閥門開/關(guān)正確性；檢查好氧池曝氣量的分布及曝氣的均勻性，控制好氧池DO在2~3之間；檢查好氧池運(yùn)行狀況，并判斷是否正常，主要包括：好氧池液面翻騰情況；好氧池氣泡的多少、色澤、粘性；活性污泥的顏色、氣味；好氧池DO值；出水效果等考慮；1.2.2.2、日常操作好氧池操作內(nèi)容觀察活性污泥顏色、大小、形狀、沉降性能、泥水分離性能，聞泥水混合液氣味等現(xiàn)象，并做記錄；每天監(jiān)測(cè)進(jìn)水COD值、SS值，每2小時(shí)監(jiān)測(cè)進(jìn)水pH值及好氧池中的DO值、SV30并做好記錄；好氧池活性污泥異常及解決對(duì)策1.2.3、注意事項(xiàng)好氧池所有工作都是圍繞活性污泥展開的，只要將活性污泥的活性和沉降性調(diào)整好，才能出現(xiàn)好處理效果，運(yùn)行穩(wěn)定；加強(qiáng)進(jìn)水水質(zhì)監(jiān)測(cè)，觀察進(jìn)水水質(zhì)對(duì)生化池的影響，特別注意pH值對(duì)生化池的影響；1.3、生化沉淀池操作規(guī)范1.3.1、例行檢查檢查污泥回流管道、閥門暢通性、密封行、潤滑性和開/關(guān)正確性；檢查刮泥機(jī)、污泥回流工作狀態(tài)是否正常；檢查刮泥機(jī)、污泥回流是否需要加入或更換黃油或潤滑油；檢查沉淀池上是否有浮渣，并清理浮渣；污泥回流泵開啟工作泵進(jìn)、出水管閥門；1.3.2、日常操作日常操作維護(hù)列出備件清單、維修周期表；出水堰保持水平，防止短流；消除積累在進(jìn)水擋板和出水堰上的飄浮物和藻類；附屬部件應(yīng)油漆，以防銹蝕；水中部件須定期放空水后檢查，若有損壞須及時(shí)更換。1.3.3、沉淀池異常及解決對(duì)策1.3.4、注意事項(xiàng)刮泥機(jī)轉(zhuǎn)速太高，會(huì)打碎