WSZ-A-3一體化污水處理系統

WSZ-A-3一體化污水處理系統是由濰坊魯盛水處理設備有限公司專業研發、生產的。

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 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)進入細胞前，在胞外進行的生物化學反應。這一階段較為典型的特征是生物反應的場所發生在細胞外，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的斷鏈和水溶)。研究表明，自然界的許多物質(如蛋白質、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酵過程。這一階段的基本持征是微生物的代謝產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酵細菌，水解是耗能過程，發酵細菌付出能量進行水解的目的，是為了取得能進行發酵的水镕性基質，并通過胞內的生化反應取得能源，同時排除代謝產物(厭氧條件下主要為各種有機酸)。實際工程中希望將產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)與厭氧消化的區別
從原理上講，水解(酸化)是厭氧消化過程的*、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)系統中的的目的主要是將原水中的非溶解態有機物轉變為溶解態有機物，特別是工業廢水處理，主要是將其中難生物降解物質轉變為易生物降解物質，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧生物處理。考慮到后續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。而兩相厭氧消化中的產酸段(產酸相)是將混合厭氧消化中的產酸段和產甲烷段分開，以便形成各自的佳環境，同時，產酸相對所產生的酸的形態也有要求(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，這些物質及其轉化產物不僅對甲烷苗有毒，而且影響沼氣的質量，也在產酸相中予以去除。
因此，盡管水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發酵工藝中的產酸相和混合厭氧消化工藝中的產酸過程均產生有機酸，但由于三者的處理目的不同，各自的運行環境和條件存在著明顯的差異，主要表現在以下幾個方面：
(1)Eh不同
在混合厭氧消化系統中，由于完成水解、酸化的微生物和產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中，產酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間。據研究，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。
(2)pH值不同
在混合厭氧消化系統中，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中，產酸相的pH值一般控制在6.o一6.5之間，pH降低時，盡管產酸的速率增大，但形成的有機酸形態將發生變化，丙酸的相對含量增大，而丙酸對后續的甲烷相中的產甲烷菌會產生強烈的抑制作用。對于水解(酸化)一好氧處理系統來說，由于后續處理為好氧氧化，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。
(3)溫度不同
三種工藝對溫度的控制也不同，通常混合厭氧消化系統以及兩相厭氧消化系統的溫度均嚴格控制，要么中溫消化(30一35oC)，要么高溫消化(50一55oC)。而水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段對工作溫度無特殊要求，通常在常溫下運行，也可獲得較為滿意的水解(酸化)效果。
影響水解(酸化)過程的主要因素
(1)基質的種類和形態
基質的種類和形態對水解(酸化)過程的速率有著重要影響。就多糖、蛋白質和脂肪三類物質來說，在相同的操作條件下，水解速率依次減小。同類有機物，分子量越大，水解越困難，相應池水解速率就越小。比如，就糖類物質來說，二聚糖比三聚糖容易水解;低聚糖比高聚糖容易水解。就分子結構來說，直鏈比支鏈易于水解;支鏈比環狀易于水解;單環化合物比雜環或多環化合物易于水解。
(2)水解液的pH值
水解液的pH值主要影響水解的速率、水解(酸化)的產物以及污泥的形態和結構。大量研究結果表明，水解(酸化)微生物對pH值變化的適應性較強，水解過程可在pH值寬達3.5—10.0的范圍內順利進行，但佳的pH值為5.5—6.5。pH朝酸性方向或堿性方向移動時，水解速率都將減小。水解液pH值同時還影響水解產物的種類和含量。
(3)水力停留時間
水力停留時間是水解反應器運行控制的重要參數之一。它對反應器的影響，隨著反應器的功能不同而不同。對于單純以水解為目的的反應器，水力停留時間越長，被水解物質與水解微生物接觸時間也就越長，相應地水解效率也就越高。一般為3-4小時。

生物除磷的基本原理是利用一種被稱為聚磷菌(也稱為除磷菌、磷細菌等)的細菌在厭氧條件下能充分釋放其細胞體內的聚合磷酸鹽(該過程稱為厭氧釋磷);而在好氧條件下又能超過其生理需要從水中吸收磷(該過程稱為好氧吸磷)，并將其轉化為細胞體內的聚合磷酸鹽，從而形成富含磷的生物污泥，通過沉淀從系統中排出這種富磷污泥，達到從廢水中除磷的效果。
1.在厭氧區內的釋磷過程。在沒有溶解氧和硝態氮存在的厭氧條件下，兼性細菌通過發酵作用將溶解性BOD轉化為揮發性有機酸(VFA)，聚磷菌吸收VFA并進入細胞內，同化合成為胞內碳源的儲存物—聚-β-羥基丁酸鹽(PHB)，所需的能量來源于聚磷菌將其細胞內的有機態磷轉化為無機態磷的反應，并導致磷酸鹽的釋放。
2.在好氧區內的吸磷過程。聚磷菌的活力得到恢復并以聚磷的形態儲存超出生長需要的磷量，通過對PHB的氧化代謝產生能量用于磷的吸收和聚磷的合成，能量以聚磷酸高能鍵的形式儲存起來，磷酸鹽從液相去除。產生的高磷污泥通過剩余污泥的形式得到排放，從而將磷從系統中去除。

生物除磷的影響因素
1.溶解氧。
溶解氧的影響包括兩個方面。首先必須在厭氧區中控制嚴格的厭氧條件，這直接關系到聚磷菌的生長狀況、釋磷能力及利用有機基質合成PHB的能力。由于DO的存在，一方面DO將作為終電子受體而抑制厭氧菌的發酵產酸作用，妨礙磷的釋放;另一方面會耗盡能快速降解的有機基質，從而減少聚磷菌所需的脂肪酸產生量，造成生物除磷效果差。其次是在好氧區中要供給足夠的溶解氧，以滿足聚磷菌對其儲存的PHB進行降解，釋放足夠的能量供其過量攝磷之需，有效地吸收廢水中的磷。一般厭氧段的DO應嚴格控制在0.2mg/L以下，而好氧段的溶解氧控制在2.0mg/L左右。
2.厭氧區硝態氮。
硝態氮包括硝酸鹽氮和亞硝酸鹽氮，其存在同樣也會消耗有機基質而抑制聚磷菌對磷的釋放，從而影響在好氧條件下聚磷菌對磷的吸收。另一方面，硝態氮的存在會被部分生物聚磷菌(氣單胞菌)利用作為電子受體進行反硝化，進而影響其以發酵中間產物作為電子受體進行發酵產酸，從而抑制了聚磷菌的釋磷和攝磷能力及PHB的合成能力。
3.溫度。
溫度對除磷效果的影響不如對生物脫氮過程的影響那么明顯，因為在高溫、中溫、低溫條件下，不同的菌群都具有生物脫磷的能力，但低溫運行時厭氧區的停留時間要更長一些，以保證發酵作用的完成及基質的吸收。在5～30°C的范圍內，都可以得到很好的除磷效果。
4.pH值。
pH值在6～8的范圍內時，磷的厭氧釋放過程比較穩定。pH值低于6.5時生物除磷的效果會大大降低。