水解酸化池——工作原理

水解酸化法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法，和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。在实际的废水处理过程中，为保证A₂O工艺的处理效果，通常会在A₂O工艺之前加水解酸化池，以此来提高和保证A₂O工艺的处理效果。

从机理上讲，水解和酸化是厌氧发酵过程的两个阶段。在废水处理中，水解指的是有机底物进入细胞之前，在胞外进行的生物化学反应。酸化则是一类典型的发酵过程，即产酸发酵过程。

图1  水解酸化池实物图

厌氧发酵指在无分子氧的条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将废水中各种复杂有机物分解转化成甲烷和二氧化碳等物质的过程，可分为水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段共四个阶段。

（1）水解阶段：水解为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。

（2）发酵（或酸化）阶段：发酵为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物。

（3）产乙酸阶段：在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。

（4）产甲烷阶段：这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇被转化为甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

图2  水解酸化四阶段示意图

高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不能被细菌直接利用。它们在水解阶段被细菌胞外酶分解为小分子。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。酸化阶段，小分子的化合物在酸化菌的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。

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