【社區(qū)案例】各位大神，我們是化工廠廢水，用的水解酸化+SBR工藝，但是水解酸化池效果不好，都有哪些原因？（來源：污托邦社區(qū)）
水解酸化作為難降解廢水的一種提高可生化效果的手段，往往左右了整個污水處理最終處理效果的好壞，所以，水解酸化的控制是我們平時工作中需要特別關(guān)注的點(diǎn)。
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。在廢水處理中，水解指的是有機(jī)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(jī)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(jī)底物即作為電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(jī)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?yàn)樗饩鷮?shí)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(jī)酸)。如果廢水中同時存在不溶性和溶解性有機(jī)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(jī)物水解為可溶性有機(jī)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(jī)物質(zhì)的過程。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(jī)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(jī)污染物濃度較高的廢水或污泥，先破碎后再進(jìn)入水解池，加速水解（酸化）速率。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。水解池良好運(yùn)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(diǎn)的分配裝置。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(shí)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，會造成水解池的活性污泥大量流失。出水帶泥，一方面對后續(xù)好氧生化處理的微生物造成毒性，另一方面無法保證水解池的去除效果。5、水解液的pH值
水解液的pH值主要影響水解的速率、水解(酸化)的產(chǎn)物以及污泥的形態(tài)和結(jié)構(gòu)。大量研究結(jié)果表明，水解(酸化)微生物對pH值變化的適應(yīng)性較強(qiáng)，水解過程可在pH值寬達(dá)3.5~10.0的范圍內(nèi)順利進(jìn)行，但最佳的pH值為5.5~6.5。pH朝酸性方向或堿性方向移動時，水解速率都將減小。水解液pH值同時還影響水解產(chǎn)物的種類和含量。
6、水力停留時間
水力停留時間是水解反應(yīng)器運(yùn)行控制的重要參數(shù)之一。它對反應(yīng)器的影響，隨著反應(yīng)器的功能不同而不同。對于單純以水解為目的的反應(yīng)器，水力停留時間越長，被水解物質(zhì)與水解微生物接觸時間也就越長，相應(yīng)地水解效率也就越高。水解反應(yīng)器設(shè)計停留時間調(diào)查統(tǒng)計表見表 1。
表 1 水解反應(yīng)器設(shè)計停留時間統(tǒng)計表7、溫度
水解反應(yīng)是一典型的生物反應(yīng)，因此溫度變化對水解反應(yīng)的影響符合一般的生物反應(yīng)規(guī)律，即在一定的范圍內(nèi)，溫度越高，水解反應(yīng)的速率越大。但研究表明，當(dāng)溫度在10~20℃之間變化時，水解反應(yīng)速率變化不大，由此說明，水解微生物對低溫變化的適應(yīng)較強(qiáng)。
水解酸化反應(yīng)器啟動可采用自然培養(yǎng)和二沉池脫水活性污泥接種，宜選用處理同類型工業(yè)廢水的接種污泥以及采用厭氧消化池污泥，其整個池容的污泥平均濃度達(dá)到 5-10g/L。采用接種污泥的啟動方法是當(dāng)原水的 SS 濃度低于 100mg/L 以下，污水中菌種較少時使用。若污水生化性差，污泥增長緩慢，此時不接種污泥直接啟動水解反應(yīng)器，啟動周期將達(dá) 3-6 個月， 且出水水質(zhì)很難在短時間內(nèi)達(dá)到要求。若原水懸浮物 SS 濃度高于 100mg/L，可采用不接種污泥的方法啟動。反應(yīng)器啟動時要設(shè)法在池底形成污泥層，可以通過污水自然培養(yǎng)，或投入一定量的接種污泥，以加快水解反應(yīng)器的啟動。運(yùn)行時先開啟反應(yīng)器的進(jìn)水閥門，注意觀察反應(yīng)器中液位狀態(tài)，一旦形成污泥層，即可控制進(jìn)水流量以保證污泥不流失，直至設(shè)計水力負(fù)荷。啟動過程一般需要 2～6 個星期。水解反應(yīng)器排泥，特別是城市污水存在水力負(fù)荷變化，高水力負(fù)荷時排泥優(yōu)點(diǎn)是易于控制污泥面高度，缺點(diǎn)是高負(fù)荷時污泥層膨脹率較大，污泥濃度低，后續(xù)污泥濃縮負(fù)荷大；低水力負(fù)荷排泥濃度高，污泥排放量少，缺點(diǎn)是對污泥層的控制不易掌握，排泥量過大會造成系統(tǒng)中污泥總量減少而影響處理效果。新建污水處理廠，最好采用高水力負(fù)荷排泥方式，而在運(yùn)轉(zhuǎn)一個相當(dāng)時期后，在對水量變化規(guī)律有了一定了解后，再采用低水力負(fù)荷排泥方式。升流式水解反應(yīng)器污泥層應(yīng)維持在出水堰下 1.0~1.5m，否則一旦系統(tǒng)完全充滿污泥或在較高水力負(fù)荷條件下，由于供污泥層膨脹的空間有限，則會因?yàn)槿魏挝⑿〉奈勰鄬优蛎洠?而造成嚴(yán)重的污泥流失的情況。水解反應(yīng)器排泥可采用污泥界面計控制排泥。pH 值是廢水生物處理最重要的影響因素之一。通常水解酸化菌適宜的生長 pH 范圍為4.0～9.0，這一范圍是指反應(yīng)器內(nèi)反應(yīng)區(qū)的 pH 值。當(dāng) pH 小于 4 或大于 9 時，水解反應(yīng)器的出水效果變差， 且影響到后續(xù)工序的處理，導(dǎo)致系統(tǒng)出水往往不能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。為了保持水解反應(yīng)器中 pH 值穩(wěn)定在適宜的范圍內(nèi)，在實(shí)際運(yùn)行中，主要是通過向進(jìn)水中加入堿性或酸性物質(zhì)。經(jīng)常投加的堿性物質(zhì)主要有 Na2CO3、NaHCO3、NaOH 等，酸性物質(zhì)主要有鹽酸等。石灰是一種成本較低的堿性物質(zhì)，但因?yàn)殡y以去除沉淀的碳酸鈣，使得碳酸鈣逐漸占據(jù)反應(yīng)器的有效體積，對反應(yīng)器運(yùn)行有潛在危害，因此石灰是一種容易產(chǎn)生問題的堿度來源，應(yīng)該核實(shí)利弊后再行采用。中和藥劑要有一定量儲存和相應(yīng)的的儲存設(shè)備，在投加現(xiàn)場要設(shè)藥劑溶解，調(diào)配、定量投加設(shè)備，視 pH 值調(diào)節(jié)情況，必要時設(shè)二次調(diào)節(jié)。2、停產(chǎn)控制
工業(yè)廢水處理因工廠停產(chǎn)檢修或因季節(jié)性生產(chǎn)等原因，水解反應(yīng)器可能會有停運(yùn)情況發(fā)生。這種停運(yùn)對反應(yīng)器系統(tǒng)的保持并無重大的影響，因?yàn)樵诓贿M(jìn)水運(yùn)行的條件下，水解酸化微生物的活性可以保持較長時間。在停運(yùn)期間，應(yīng)采取相應(yīng)的防凍措施。停運(yùn)后的再啟動，一般只需將系統(tǒng)的溫度增高， 再按原來運(yùn)行中的平均負(fù)荷率進(jìn)水運(yùn)行，在短時間內(nèi)就能夠達(dá)到停運(yùn)前的效能水平。
