WSZ-A/O-3地埋式污水處理設備

厭氧生物處理作為污水處理的一個重要方法，具有許多優(yōu)點，尤其適用于高濃度有機廢水的處理，但也存在處理過程不穩(wěn)定、運行周期長、反應器啟動緩慢等缺陷。對高濃度有機廢水而言，將厭氧工藝控制在產(chǎn)酸階段，不僅降低了對環(huán)境條件的要求，從而使厭氧段所需容積縮小，同時也可不考慮氣體的利用系統(tǒng)，從而節(jié)省基建費用。對于中低濃度的污水來說，由于其有機物濃度低，若采用以能源回收為主要目的之一的厭氧消化，在經(jīng)濟上未必合算。水解酸化工藝與普通曝氣工藝相比，盡管處理效果較差，但由于無需曝氣而大大降低了生產(chǎn)運行成本。因此，探討水解酸化動力學特性和工藝過程，尋求一種節(jié)能高效的污水處理工藝，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

WSZ-A/O-3地埋式污水處理設備水解酸化工藝機理
    水解酸化工藝是考慮到產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間段短的厭氧處理第1 階段，即在大量水解細菌、產(chǎn)酸菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程。水解酸化工藝作為各種生化處理的預處理，可改進廢水的可生化性，為廢水的有效處理創(chuàng)造良好的條件。厭氧生物降解的基本模式為水解階段，固體物質(zhì)降解為溶解性的物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)；產(chǎn)酸階段，碳水化合物降解為短鏈的揮發(fā)性酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸；甲烷化階段是整個厭氧消化過程的控制階段。

厭氧生化處理過程：高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：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 
水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉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物被轉化為以揮發(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)物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質(zhì)。 
4、甲烷階段 
這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。 

水解酸化分析 
高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。它們在水解階段被細菌胞外酶分解為小分子。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胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢，多種因素如溫度、有機物的組成、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胞內(nèi)轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。發(fā)酵細菌絕大多數(shù)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。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。

水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。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反應。 
酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產(chǎn)物主要是各種有機酸。 
從機理上講，水解和酸化是厭氧消化過程的兩個階段，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物轉變?yōu)槿芙庑杂袡C物，特別是工業(yè)廢水，主要將其中難生物降解的有機物轉變?yōu)橐咨锝到獾挠袡C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。而兩項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)造各自的環(huán)境。 

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，將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程。
AB 法工藝的A 段對污水中有機物的去除率一般高于對氨氮的去除率, 這樣, 污水經(jīng)A 段處理以后,出水BOD5/N 值降低, 從而有望增大硝化菌在B 段活性污泥中的比率和硝化速度。這對于系統(tǒng)硝化作用的完成是有利的。但是AB 法工藝僅完成了硝化功能, 雖然可去除氨氮, 但硝酸鹽的存在依然會導致水環(huán)境的污染。常規(guī)AB 法工藝的總氮去除率約為30% ～40%, 其脫氮效果雖較傳統(tǒng)一段活性污泥法好, 但出水尚不能滿足防止水體富營養(yǎng)化的要求。

當需要AB 法工藝去除總氮時, 就必須進行反硝化。一般認為兩段活性污泥法往往不能達到滿意的反硝化效果, 因為進入第二段曝氣池污水中的有機物含量過低, 不利于反硝化的正常進行。反硝化所需的BOD5/ N 比值, 根據(jù)反硝化方程式可知, 每去除1mg 的氮至少需要2. 86mg 的氧, 所以理論上BOD5 / N≥2. 86 才能保證反硝化的順利進行。