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污水处理中的水解酸化
在现代城市化进程中,污水处理成为了环境保护的重要一环。水解酸化过
程,作为生物处理技术中的关键步骤,默默地在污水的净化之路上发挥着不可
或缺的作用,可谓是污水处理的隐形功臣!本文将深入探讨水解酸化过程的原
理、特点及其在污水处理中的应用。
目录
??第一部分:水解酸化过程的原理…………1
??第二部分:水解酸化过程的特点…………3
????第三部分:水解酸化在污水处理中的应用………………3
4.第四部分:水解酸化反应器的分类……………………3
5.水解酸化过程的设计计算………………4
6.水解酸化过程的设计参数……………………5
7.结语……………………6
第一部分:水解酸化过程的原理
水解酸化改善废水的可生化性。
厌氧生化处理的概述
废水厌氧生物处理是指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物(包括兼氧微
生物)的作用,将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的
过程。
厌氧生化处理过程:高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段:
水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
1、水解阶段
水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚
体的过程。
2、发酵(或酸化)阶段
发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过
程,在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物,因此
这一过程也称为酸化。
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3、产乙酸阶段
在产氢产乙酸菌的作用下,上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、
碳酸以及新的细胞物质。
4、甲烷阶段
这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新
的细胞物质。
水解酸化分析
高分子有机物因相对分子量巨大,不能透过细胞膜,因此不可能为细菌直
接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如,纤维素被纤维素
酶水解为纤维二糖与葡萄糖,淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被
蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过
细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢,多种因素如温度、有机物的组成、
水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。
酸化阶段,上述小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合
物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌,但通常有约1??兼性厌
氧菌存在于厌氧环境中,这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损
害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢
气、氨、硫化氢等,产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化
的微生物种群。
总结
水解阶段是大分子有机物降解的必经过程,大分子有机物想要被微生物所
利用,必须先水解为小分子有机物,这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸
化阶段是有机物降解的提速过程,因为它将水解后的小分子有机物进一步转化
为简单的化合物并分泌到细胞外。这也是为何在实际的工业废水处理工程中,
水解酸化往往作为预处理单元的原因。
两点普遍认同的作用:
1、提高废水可生化性:能将大分子有机物转化为小分子。
2、去除废水中的COD:既然是异养型微生物细菌,那么就必须从环境中汲
取养分,所以必定有部分有机物降解合成自身细胞。
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第二部分:水解酸化过程的特点
1.无需氧环境:水解酸化过程通常在缺氧或厌氧条件下进行,这意味着它不
需要额外的氧气供应,降低了能耗。
2.适应性强:水解酸化过程能够处理多种类型的有机废水,包括高浓度和难
降解的有机物。
3.提高可生化性:通过水解酸化,复杂有机物的结构被破坏,提高了后续生
物处理阶段(如好氧处理)的效率。
??.第三部分:水解酸化在污水处理中的应用
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