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在废水处理设备工艺设计中,常会在好氧处理前端设置厌氧池,有时设置水解酸化池,有时将两者连用。部分从业者对水解酸化和厌氧工艺的概念区别了解不够清晰,容易在设计和运行中出现偏差,进而影响处理效果。山东中耀康威环保设备持续关注环保设备行业相关技术与应用资讯。
水解酸化池与厌氧反应器中都存在水解酸化步骤。从原理上看,水解(酸化)可视为厌氧消化过程的第一、第二两个阶段。不过,两者目的不同,适应条件也不同,因此属于两种不同的处理方法。
水解酸化池:主要将原水中的非溶解态有机物转变为溶解态有机物,将难生物降解物质转变为易生物降解物质,提高废水可生化性,以利于后续好氧生物处理。
厌氧反应器:其中的水解、酸化步骤,主要是为厌氧消化过程中的甲烷化阶段提供基质。
因此,尽管水解(酸化)-好氧处理工艺中的水解(酸化)段和厌氧消化工艺中的产酸过程都会产生有机酸,但由于处理目的不同,两者的运行环境和条件存在明显差异,主要体现在Eh、pH值和温度控制等方面。
在混合厌氧消化系统中,完成水解、酸化的微生物和产甲烷微生物共处于同一反应器,整个反应器的氧化还原电位Eh控制必须首先满足对Eh要求严格的甲烷菌,一般控制在-300mV以下。因此,系统中的水解(酸化)微生物也在这一电位值下工作。
而在两相厌氧消化系统中,产酸相的氧化还原电位一般控制在-100mV至-300mV之间。据研究,水解(酸化)-好氧处理工艺中的水解(酸化)段为典型的兼性过程,只要将Eh控制在+50mV以下,该过程即可顺利进行。
在混合厌氧消化系统中,消化液pH值控制在甲烷菌生长的最佳pH范围,一般为6.8—7.2。而在两相厌氧消化系统中,产酸相pH值一般控制在6.0—6.5之间。pH降低时,尽管产酸速率会增大,但形成的有机酸形态将发生变化,丙酸的相对含量增大,而丙酸对后续甲烷相中的产甲烷菌会产生强烈的抑制作用。
对于水解(酸化)-好氧处理系统来说,由于后续处理为好氧氧化,不存在丙酸的抑制问题,一般pH维持在5.5—6.5之间。
废水处理设备中的两种工艺对温度的控制也不同。通常,混合厌氧消化系统以及两相厌氧消化系统的温度均需严格控制,要么采用中温消化30—35℃,要么采用高温消化50—55℃。而水解(酸化)-好氧处理工艺中的水解(酸化)段对工作温度无特殊要求,通常在常温下运行,也可获得较为满意的水解(酸化)效果。
总体来看,水解酸化与厌氧工艺虽然都涉及水解、酸化过程,但前者更强调提高可生化性并服务后续好氧处理,后者则指向厌氧消化和甲烷化阶段。实际设计和运行中,需要根据水质特点、后续工艺和处理目标,合理确定Eh、pH值和温度等控制条件,避免因概念混淆造成运行偏差。