水解酸化在A2O工藝汙水處理中的作用!
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在實際的化(huà)工汙水處理過程中,為保證 A2O工藝的處理效果,通常會在A2O工藝之前加水解(jiě)酸化池,以此來提高和保證A2O工藝的處理效果。下麵介紹一(yī)下水解酸化。
水解(酸化)處理方法(fǎ)是(shì)一種介於好氧(yǎng)和厭氧處理(lǐ)法之間(jiān)的方法,和其它工藝(yì)組合可以降低處理成本提高處理效率。水(shuǐ)解酸(suān)化工藝根據產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不(bú)同,將厭氧處理控製在反應時間較短的厭(yàn)氧處理*和第二階段,即在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下(xià)將不溶性有機(jī)物水解為溶解性有機物,將難生物降(jiàng)解的大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程,從而改善(shàn)廢水的可(kě)生化性(xìng),為(wéi)後續處理奠(diàn)定良(liáng)好基(jī)礎。
水解(jiě)是指有機物(wù)進入微生(shēng)物(wù)細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生(shēng)物通過釋放胞外自由酶(méi)或連接在細胞外壁上的固定酶來(lái)完成生物催化反應。
酸化是一類典型的發酵過程,微(wēi)生物的代謝產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(dàn)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(zhǔ)要是將(jiāng)原(yuán)有廢水(shuǐ)中的非溶解性有機物轉變為溶解性有機物,特別是(shì)工業廢(fèi)水,主要將其中難生物降(jiàng)解的有機物轉變為易生物降(jiàng)解的有機物,提高廢水的(de)可生(shēng)化性,以利於後續的好氧處理(lǐ)。考慮到後續(xù)好氧(yǎng)處理的能耗問題,水解主要用於低濃度難降解廢(fèi)水(shuǐ)的預處理。混合厭氧消化工(gōng)藝中的水解(jiě)酸化的目的是為混(hún)合厭氧消化(huà)過程的甲烷發酵提(tí)供(gòng)底物。而兩相厭氧消化工藝中的產酸相(xiàng)是將混合厭氧消化中的產酸相(xiàng)和產甲烷相分開,以創造(zào)各自的*佳環境(jìng)。
酸化水解池內分(fèn)汙泥床區和清水層區,待處理汙水以及濾池反(fǎn)衝洗時脫落的剩餘微生物膜(mó)由反應器底部進入池內,並通過帶反射板的布水器與汙泥(ní)床快速而均勻地混合。汙(wū)泥床較厚(hòu),類似於過濾層,從而將進水中的顆(kē)粒物(wù)質與膠體(tǐ)物質迅速截(jié)留(liú)和吸附。由於汙泥床內含有高濃度的兼性微生物,在池內缺氧條件下,被截留下來的有機物質在大(dà)量水解—產酸菌作用下,將不溶性有機物水解為(wéi)溶解性物質,將大分子、難於生(shēng)物降解的(de)物質轉化為(wéi)易於生(shēng)物降解的物質;同(tóng)時,生物濾池反衝洗時排出的剩餘(yú)汙泥(ní)(剩餘微生物膜)菌體外多糖粘質層(céng)發生(shēng)水(shuǐ)解,使(shǐ)細胞壁打開,汙泥液態化,重新回到汙水處理係(xì)統(tǒng)中(zhōng)被好氧菌代謝,達到剩餘汙泥(ní)減容(róng)化的目的。由於水解酸化的汙泥齡較長(一般15~20天(tiān))。若采用水解酸化池代替常規的初沉池,除達到截留汙水中懸浮物的目(mù)的外,還具有部分生化處理(lǐ)和汙泥減容穩(wěn)定的功能。
厭氧生化處理(lǐ)的(de)概述
廢水厭氧(yǎng)生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微(wēi)生物(包括兼氧微生物)的作用,將廢水中各種複雜(zá)有機物分解轉化成甲(jiǎ)烷和二氧(yǎng)化碳等(děng)物質的過程。厭氧生(shēng)化處理過程:高分子有機物的厭氧降解過程可以被分(fèn)為(wéi)四個階段:水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產乙酸階段和產甲烷階段。
1、水(shuǐ)解階段 水解可定義為複雜的非溶(róng)解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚(jù)體(tǐ)的過程(chéng)。
2、發酵(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(shì)電子(zǐ)供體的生物(wù)降解過程(chéng),在此過程中溶(róng)解性有機物被轉化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產物,因此這一過程也稱為酸化。
3、產乙酸(suān)階段 在產(chǎn)氫(qīng)產乙酸菌的作用下,上一階段的產物被進一步(bù)轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及(jí)新(xīn)的細胞物質。
4、甲烷(wán)階段 這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉(zhuǎn)化為甲(jiǎ)烷、二氧化(huà)碳和新的細胞物質。
高(gāo)分子有(yǒu)機物因相對分(fèn)子(zǐ)量巨大,不能透過細胞(bāo)膜(mó),因此不可(kě)能為細菌直接利用。它們在水(shuǐ)解(jiě)階段被細菌胞外(wài)酶分解為小分子。例如,纖維素被纖維素酶水解為纖(xiān)維二糖與葡萄糖,澱粉被澱粉酶(méi)分解(jiě)為麥芽糖和葡萄(táo)糖,蛋白質被蛋白質酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產物能夠溶解於水並透過(guò)細胞膜為(wéi)細菌所利用。水解過程通(tōng)常較緩慢,多種因素如溫(wēn)度、有機物的(de)組成、水解產物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。
酸化(huà)階(jiē)段,上述小(xiǎo)分子的化合物在酸化菌的細胞內轉化為更為(wéi)簡單(dān)的化合物並分泌到細胞外。發(fā)酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌,但通常有約1%的兼性厭氧菌存(cún)在於厭(yàn)氧環境中,這(zhè)些(xiē)兼性厭氧菌能夠起到保護(hù)嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑製。這一階段(duàn)的主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫(qīng)等,產物的組(zǔ)成(chéng)取決於厭氧降解的條件、底物種類和(hé)參與酸化(huà)的微生物(wù)種(zhǒng)群。