1、污水處理知識篇：全面解析水解酸化原理 水解在化學(xué)上指的是化合物與水進(jìn)行的一類反應(yīng)的總稱。 1、水解酸化反應(yīng)機理 在廢水處理中，水解指的是有機底物進(jìn)入細(xì)胞之前，在胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)。水解是復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細(xì)胞膜，因此不可能為細(xì)菌直接利用。他們首先在細(xì)菌胞外酶的水解作用下轉(zhuǎn)變?yōu)樾》肿游镔|(zhì)。這一階段最為典型的特征是生物反應(yīng)的場所發(fā)生在細(xì)胞外，微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶完成生物催化氧化反應(yīng)（主要包括大分子物質(zhì)的斷鏈和水溶）。 酸化則是一類典型的發(fā)酵過程，即產(chǎn)酸發(fā)酵過程。酸化是有機底物即作為電

2、子受體也是電子供體的生物降解過程。在酸化過程中溶解性有機物被轉(zhuǎn)化以揮發(fā)酸為主的末端產(chǎn)物。 在厭氧條件下的混合微生物系統(tǒng)中，即使嚴(yán)格地控制條件，水解和酸化也無法截然分開，這是因為水解菌實際上是一種具有水解能力的發(fā)酵細(xì)菌，水解是耗能過程，發(fā)酵細(xì)菌付出能量進(jìn)行水解是為了取得能進(jìn)行發(fā)酵的水溶性底物，并通過胞內(nèi)的生化反應(yīng)取得能源，同時排出代謝產(chǎn)物(厭氧條件下主要為各種有機酸)。如果廢水中同時存在不溶性和溶解性有機物時，水解和酸化更是不可分割地同時進(jìn)行。如果酸化使pH值下降太多時，則不利于水解的進(jìn)行。 厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解酸化工藝就是將厭氧處理

3、控制在反應(yīng)時間較短的第一和第二階段，即將不溶性有機物水解為可溶性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機物質(zhì)的過程。 2、水解酸化的影響因素 a)基質(zhì)的種類和顆粒粒徑 基質(zhì)不同，其水解難易亦不同?；|(zhì)的種類對水解酸化過程的速率有重要影響。如脂肪、蛋白質(zhì)、多糖在其他條件相同的條件下，水解速率逐漸增大；對同類型有機物來說，分子量大的要比分子量小的更難水解；從分子結(jié)構(gòu)來說，水解難易程度為直鏈結(jié)構(gòu)支鏈結(jié)構(gòu)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且單環(huán)化合物易于雜環(huán)化合物。污染物的顆粒的大小對水解速率的影響也很大。顆粒粒徑越大，單位重量的比表面積就小，越難于水解。因此，對于顆粒大有機污染物濃度較高的廢水或污泥，先

4、破碎后再進(jìn)入水解池，加速水解（酸化）速率。 b)容積負(fù)荷 容積負(fù)荷是水解過程的重要工藝參數(shù)之一，它反映了進(jìn)水濃度與停留時間對厭氧過程的綜合影響。對于水解反應(yīng)器，容積負(fù)荷設(shè)計取值較低，提高水力停留時間，使污染物質(zhì)與水解微生物接觸時間加長，溶解出COD濃度變高，水解也越完全。對于對于城市污水，水解反應(yīng)可在很短時間內(nèi)完成，容積負(fù)荷可取相對較高值；而對于工業(yè)廢水比例較大的的污水，容積負(fù)荷需根據(jù)廢水性質(zhì)進(jìn)行設(shè)計。 c)配水系統(tǒng) 水解池良好運行的重要條件之一是保障污泥和廢水之間的充分接觸，因此系統(tǒng)底部的布水系統(tǒng)應(yīng)該盡可能地均勻。水解反應(yīng)器的配水系統(tǒng)是一個關(guān)鍵的設(shè)計系統(tǒng)，為了使反應(yīng)器底部進(jìn)水均勻，有必要采用將進(jìn)水均勻分配到多個進(jìn)水點的分配裝置。 d)上升流速 為確保水解反應(yīng)器中泥水的充分接觸及出水水質(zhì)，水解池的上升流速應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。當(dāng)上升流速偏低時，大量的較密實的活性污泥沉積在水解池的底部，在污水上升的過程中，泥水不能充分接觸反應(yīng)，從而導(dǎo)致了去除效果較差。當(dāng)上升流速偏高時，會