水解酸化池的介绍与设计参数

水解酸化池的介绍与设计参数

水解酸化工艺是利用水解产酸菌和甲烷菌生长速度不同，将厌氧处理控制在最先发生的、反应时间较短的水解和酸化阶段，在产甲烷阶段之前结束反应。原水在缺氧条件下与池体内污泥层中的高浓度水解细菌和酸化菌等兼氧微生物接触反应，将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质，提高废水的可生物降解性。同时，原水中的悬浮物与胶体物质被污泥层截留并吸附，可替代初沉池。

水解酸化工艺条件的可调节性可为下游产甲烷完全厌氧反应器提供较佳预处理，确保完全厌氧反应的稳定性。

对于废水中含高浓度硫酸盐的废水，厌氧过程中硫酸盐氧化和蛋白质分解都会释出S^2-，会对厌氧系统产生不利影响，甚至造成厌氧系统瘫痪和设备腐蚀严重，这种情况下不适合采用厌氧工艺处理，但是可以采用水解酸化工艺进行处理，便于提高废水的可生物降解性并降解一部分 COD ，利于降低后续好氧工艺的能耗和池容，提高后续好氧处理工艺的处理效率。

水解酸化应用于 COD 浓度不高的难降解工业废水和工业水比例较高的市政污水处理，在屠宰、啤酒、造纸、炼油、印染、化工、皮革、纺织等工业废水处理方面有较成熟的应用。

 

水解酸化工艺的预处理工艺与厌氧反应器相似，但是水解酸化池本身的控制条件没有厌氧反应器那么苛刻，在允许范围内，温度越高效果越好。

按搅拌型式分类，水解酸化池分如下两种型式。

第一种为机械搅拌型式，可根据池型选用潜水搅拌机或推流器，有效水深和平面尺寸的取值主要考虑节约占地、搅拌机的最佳效率要求和降低能耗等因素。

第二种为水力搅拌型式，在池底设均匀布水，兼有水力搅拌作用，液面设置平行且均匀布置的出水堰均匀出水。有效水深宜取6.0m~7.0m，结构与厌氧反应器类似，污水从底部通过大阻力均匀布水管（或布水器）进入池体。水力搅拌要保证布水均匀、满足搅拌强度且避免死角和短流。二沉池回流污泥接入水解酸化池，除了起到增加水解酸化池污泥浓度（污泥混合区浓度可达20000mg/ L ）实现污泥消化稳定的作用，还起到搅拌水解酸化池底部污泥的作用，使污泥处于悬浮状态并且与进入的废水充分混合。污泥层起过滤作用，截留和吸附水中颗粒物质与胶体物质。污泥回流量为进水量10%~30％或池容的20%~30%。布水系统要考虑排除堵塞的设计。

 

水解酸化池的污泥层高度一般取2.5~3.0m，清水区1.0~1.5m，超高0.5m，过渡区0.5~1.0m。

处理效率改进措施主要包括以下几点。

①填料。对于可生物降解性差和有特殊难降解物质的工业废水，可考虑在水解酸化池中加填料。填料对被不断搅动的废水有水力切割作用，可使悬浮状态的污泥与水充分混合，使固体有机物质降解为溶解性物质，提高废水的可生物降解性，利于在填料载体上驯化和培养高浓度有针对性降解功能的微生物，强化水解酸化的功能，提高有机物和悬浮物的去除率，降低下游好氧生化处理的池容，减少污泥量。

②出水回流。当来水中有生物抑制成分时可考虑设出水回流，以降低来水污染物浓度，降低毒性污染物对生物处理的不利影响。

 

水解酸化过程中 COD 的变化分三种情况：一般情况下，水解酸化对 cod 有一定的去除率，不同种类废水差别较大；对于一些工业废水，水解酸化不一定能明显降低 COD ，而只是改善了废水的可生化性，利于后续好氧工艺的处理效率的提高，降低残余不可生化污染物的浓度；个别情况下 COD 在经过水解酸化后有所上升，需要具体分析原因。如果污水中复杂有机物水解后结构发生变化引起 COD 上升，而水解产物导致污水的可生化提高，则水解酸化的设置是必要的，有利于提高下游生物处理的效率，不能仅根据 COD 在水解酸化工艺段没有处理效果就否定水解酸化设置的必要性；如果水解处理后 COD 上升是由于菌胶团流失到出水中造成的，则应调整运行参数，改善水解酸化的运行效果。

 

一般情况下污水进入水解酸化池后进行充分的氨化作用，出水氨氮比进水有所增加，在一定条件下，有可能实现厌氧氨氧化，对氨氮和总氮有一定去除率，但是反应条件需要严格控制。

水解酸化后 pH 有所降低。

水解酸化池的主要设计参数是停留时间、上升流速、负荷、污染物去除率和泥龄，泥龄控制很关键。去除率、负荷和停留时间与原水水质、环境条件（水温、 pH 、营养成分和毒性抑制成分等）、废水成分、废水特性和其他设计参数有关，一般根据经验和试验数据取值。

普通市政污水的停留时间为2.5~4.5h；印染废水的停留时间设计为24~36h甚至更长，与染料种类、印染工艺和浓度都有很大关系；造纸废水中段水的水解也可达24h以上，和原水使用的造纸浆种类有很大关系。

上升流速需要保证污泥不沉积，且不能使活性污泥流失，但是上升流速过低会造成甲烷菌的繁殖，不利于将反应控制在水解酸化阶段，因此上升流速宜控制在0.6~1.5m/ h 。

出水方式采用出水槽和三角堰的型式。三角堰的堰负荷取值参考沉淀池的堰负荷，堰负荷不宜过低造成堰上水头低，矩形水解酸化池的出水堰可采用多组平行布置的出水堰，均布在水解池液位位置，类似于 UASB 的出水堰的设计，圆形水解酸化池的出水堰可采用放射状。满足堰负荷要求的同时要保证三角堰均布在池平面内，必要时三角堰可间隔布置。

水解酸化池的排泥宜在污泥层采用竖直方向不同高度设置排泥点和取样口，排泥管伸入池内水平位置不同点，或设穿孔管，实现均匀排泥，池底设排砂排泥设施。排泥为间歇排泥，可设污泥界面仪控制排泥。