生化处理系统在污水处理厂中的应用

降解经路大致可分为3种形式。

A生态变化。芳香族化合物从一种化合物形态转化为另一种形态。例如芳香族硝基化合物(硝基苯)还原成苯胺。这一特性可利用到污水处理工程中。众所周知。苯胺是可以在好氧下，予以彻底降解，而且降解速率较快，但硝基苯则不然，它不能在好氧条件下降解。可是硝基苯在缺氧条件下在兼性微生物的作用下，可转变形态，成为苯胺，然后通过好氧生物作用，达到彻底降解。

B苯环断裂。在缺氧条件下，由于兼性微生物的作用，某些苯环化合物可以出现苯环裂解。苯环的裂解。包括两个基本步骤：首先生成两个邻位羟基化合物，再发生苯环的断裂，分裂为有机酸。当有机物降解为有机酸后，再通过好氧条件下的三羧酸循环予以彻底降解。

C长链分子断裂。在染料工业中，偶氮系列染料占有60%的比重。偶氮基系染料中的发色基团。一旦偶氮基团被降解，则染料原有的色泽将消失。在兼性微生物作用下的水解过程，会发生染料分子的裂解，使偶氮键断裂，并形成新的碎片分子。因而，虽然偶氮化合物的可生化性较差，但通过水解裂解，生成的苯胺类化合物，可生化性就变得十分好，它的BOD5/CODcr比值明显上升。甲基橙染料，系偶氮类化合物，它的可生化性较差，属难生化物质，BOD5/CODcr比值仅为0.03-0.025，但水解反应后，形成的苯胺结构碎片分子，其BOD5/CODcr比值，上升至0.41-0.59。

(B)水解工艺的特点

(1)污水经水解处理后，BOD5/CODcr比值，有明显升高。例如制药厂土霉素生产废水，进水BOD5/CODcr的比值0.34，经水解后，比值上升为0.43，可生化性得到了提高。

(2)对厌氧处理而言，水解反应的水力停留时间较短。对工业污水中的有机污染物来说，根据其分子结构、分子量大小,水解反应一般在4-18小时完成。

(3)用膜法水解工艺，由于生物量大、容积负荷高，能适应进水CODcr负荷变化。一般说，进水CODcr浓度升高3-4倍，而出水CODcr的去除率，非旦不下降，反而升高，即进水浓度越高，CODcr去除率高。水解工艺有很大的耐冲击负荷能力。

(4)水解工艺运行稳定，受外气温变化影响小。一般说水温在3-40℃ 之间，因为水解菌种由中温和低温菌种协同作用。

(5)水解池不产生如厌氧反应那样的臭味，水解池可设计成敞口式的。敞口的水解池，池子越深，效率越高，在地基地耐力许可的条件下，池深可达8.5-9m，可节省用地，适于用地紧张的城市内的污水站。特别是对化工企业，在消防距离不能满足要求的情况下，水解工艺比厌氧工艺有其实际应用价值。

(6)水解菌种不同于专性厌氧菌种甲烷菌，它是一种兼性菌种，在自然界中存在的量较多，而且存在的面亦较广，在工程实施时，容易培菌。一旦污水中有机污染物(底物)发生变化，处理装置也能很快适应。这完全不同于厌氧处理中的甲烷菌。对甲烷菌而言，由于它是单一性菌种，只要底物发生变化，甲烷菌就在衰亡。从市场经济的规律来说，企业的产品结构必然受市场需要所支配，生产的产品很有可能不断更新转换，污水中的有机污染物成分亦会相应发生变化。水解菌种的易殖性及其强适应性，使水解工艺较厌氧工艺有其突出的优点，即能适应企业产品结构的变化。

(7)水解工艺具有另一个比较突出的优点是，随运行时间的推移，CODcr的去除率呈明显的增长趋势。

(8)多段H/O工艺，可实现生物脱氮，工程实践表明，氨氮可由原水299mg/l降至5mg/l以下。

(9)一般说，各污水站都设调节池。工程实施时，可利用调节池，内加分格及纤维填料，作膜法水解池用，实现一池多用，可节省基建投资。由于水解池本身有较高的CODcr去除率，因而可作为去除CODcr的一级构筑物。对已建有机污水站来说，若将调节池改造为水解池，可使整个污水站的CODcr总去除率提高30%左右。

(C)水解工艺的设计要点

(1)控制进水PH值。水解工艺的兼性菌种对PH值的适应范围很宽(PH值5.5-10之间)。但最佳值，应与后续处理条件一并考虑。

(2)控制溶解浓度，一般来说，DO值应控制在<0.3-0.5mg/l。

(3)池形设计要造成良好的水力工况。应控制池深、池长、池宽的比例。池内分格，造成上下推流、水平推流、减少“死区。水解池是否加盖，可视进水温度，水力停留时间及地区冬季室外温度等诸因素而定。

(4)根据不同有机污染物的分子结构、分子量，设计前最好先小试，确定有机污染物的水解速率(水力停留时间)，工程实施时，作适当放大。

(5)控制C、N、P比例。例如上海冠生园食品总厂污水缺N素，而临安化工厂(生产染料)污水中富C素和N素。有条件的话，将生活污水引入处理系统，对平衡的环状分子结构可连续串联水解—好氧2至3次(即两段H/O法或三段落H/O法)。此时，应控制水解和好氧反应水力停留时间的最佳比例。

(D)解工艺性能指标

水解池的CODcr去除率为30-50%(某些工程可达60-80%);

固体悬浮物的水解率为60-65%;

水解-好氧工艺与全好氧工艺相比，能耗可节省40%左右。

占地面积比厌氧工艺或纯好氧工艺节省20-30%。

水解-好氧工艺(H/O工艺)的CODcr总去除率可达到96-98%。

(E)水解工艺适用范围

1)目前已在下列工业废水处理站应用了水解工艺：食品生产厂废水，啤酒废水，涂装废水、含油废水、生物制药废水、石油化工废水、制革废水、特种化工废水、化工染料废水、发酵、酿造工业废水、医院含菌废水、机械加工废水及类似的生活污水。

2)可适用的工业生产污水及类似的生活污水，

采用H/O工艺目前已能处理COD进水浓度200—10000mg/l的废水。

水解酸化池采用活性污泥法，在水解装置中，发酵细菌将废水中复杂有机物(包括多糖、脂肪、蛋白质等)水解为有机酸、醇类。在酸化阶段产氢、产乙酸细菌将发酵产物有机酸和醇类代谢为乙酸和氢，使大分子物质降解为小分子物质，使难生化的固体物降解为易生化的可溶性物质，提高了废水的可生化性。经水解酸化池处理后的废水进入生物接触氧化池，向废水中输送空气进行曝气，曝气装置采用D=215的膜片式微孔曝气器。水中碳水化合物为好氧微生物提供了丰富的营养，加快了好氧微生物的新陈代谢，在其作用下水中有机物得以有效降解。

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