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水解酸化-生物接觸氧化工藝概述
水解酸化-生物接觸氧化工藝是20 世紀(jì)80 年代以來開發(fā)的水處理新技術(shù)，已被廣泛地應(yīng)用于城市污水、啤酒廢水、印染廢水、合成橡膠廢水等類型的廢水處理中，并取得了較好的效果。
水解酸化工藝
水解酸化工藝的探討其實是從污水厭氧生物處理開始的，經(jīng)過反復(fù)試驗和理論分析，逐步發(fā)展為水解酸化生物處理工藝。物料的厭氧生物降解過程可以分為四個階段。一是水解階段，微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來完成生物催化氧化反應(yīng)主要指大分子物質(zhì)分解為小分子及其水溶物。二是發(fā)酵或酸化階段，酸化菌將上述小分子轉(zhuǎn)化為更為簡單的化合物并分泌到細(xì)胞外，主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸等。三是產(chǎn)乙酸階段，指上一階段產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸及新的細(xì)胞物質(zhì)。四是產(chǎn)甲烷階段，指上一階段產(chǎn)物被轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳及新的細(xì)胞物質(zhì)。水解酸化工藝就是考慮到產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應(yīng)時間較短的厭氧處理*和第二階段，即在大量水解細(xì)菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶性有機物，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物質(zhì)的過程。
水解酸化工藝特點
采用水解酸化池較之全過程的厭氧池或曝氣池具有以下特點：
(1)不需要曝氣系統(tǒng)，也不需要密閉池體，不需要攪拌器，也不需要三相分離器，大大降低了造價和運行、維護(hù)費用。
(2)由于水解、酸化反應(yīng)迅速，故有效水力停留時間短，水解反應(yīng)池體積小，節(jié)省了土建投資。
(3)由于反應(yīng)控制在第二階段完成前，出水無厭氧發(fā)酵的難聞氣味，改善了污水廠站的環(huán)境。
(4)能有效降解有機物，具有污泥消化池的功能，減少了污泥量，能實現(xiàn)污水、污泥一次處理。
(5)水解、酸化階段的產(chǎn)物是小分子有機物，可生化性較好，若結(jié)合后續(xù)好氧工藝使用，實踐證明具有很好的處理效果。
AB法工藝對氮、磷的去除以A段的吸附去除為主。污水中的部分有機氮和磷以不溶解態(tài)存在，在A段生物吸附絮凝的作用下通過沉淀轉(zhuǎn)移到固相中，同時生物同化也可以去除一部分以溶解態(tài)存在的氮和磷。傳統(tǒng)的AB法工藝的總氮去除率約為30%～40%；對磷的去除以A段的高效吸附絮凝作用為主，A段對磷的去除率約為35%～50%，是傳統(tǒng)一段活性污泥法的兩倍以上；剩余的磷進(jìn)入B段用于B段的微生物的合成而得到進(jìn)一步去除。這樣AB法工藝整體顯示出了比傳統(tǒng)活性污泥法高的氮、磷的去除效果。但是AB法由于自身組成上的特點，決定了其對氮、磷的去除量有限，主要表現(xiàn)在以下兩個方面：
首先，生物脫氮過程包括硝化和反硝化兩個部分，終使氮以氣態(tài)的形式釋放到大氣中而達(dá)到從污水中去除的目的。由于A段對BOD的去除率高而對氨氮去除的很少，使得進(jìn)入B段的BOD/N值降低，這樣有利于硝化菌的生長，使B段充分完成硝化過程；由于常規(guī)的AB法工藝沒有反硝化過程，雖然氨氮得到去除，但是導(dǎo)致了硝態(tài)氮的增加，硝態(tài)氮的存在使出水依然難以達(dá)到污水排放對氮含量的要求。
其次，對于磷來說，傳統(tǒng)的AB法工藝不能為聚磷菌提供優(yōu)勢生長的厭氧/好氧條件，因此不能充分發(fā)揮生物除磷的作用。磷的去除主要是利用A段的吸附絮凝作用，主要去除的也是以懸浮態(tài)存在的磷。但城市污水中以懸浮態(tài)存在的磷的比例有限，因此磷的去除率也有限。雖然AB法表現(xiàn)出比普通活性污泥法好的除磷效果，但出水也很難達(dá)到對磷的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于AB法工藝來說，它不具備同時脫氮除磷的條件，對氮、磷的去除率很難進(jìn)一步提高。
該工藝在好氧磷工藝（A/O）中加一缺氧池，將好氧池流出的一部分混合液回流至缺氧池前端，該工藝同時具有脫氮除磷的目的。
工藝原理
1、首段厭氧池，流入原污水及同步進(jìn)入的從二沉池回流的含磷污泥，本池主要功能為釋放磷，使污水中P的濃度升高，溶解性有機物被微生物細(xì)胞吸收而使污水中的BOD5濃度下降；另外，NH3-N因細(xì)胞的合成而被去除一部分，使污水中的NH3-N濃度下降，但NO3-N含量沒有變化。
2、在缺氧池中，反硝化菌利用污水中的有機物作碳源，將回流混合液中帶入大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣，因此BOD5濃度下降，NO3-N濃度大幅度下降，而磷的變化很小。
3、在好氧池中，有機物被微生物生化降解，而繼續(xù)下降；有機氮被氨化繼而被硝化，使NH3-N濃度顯著下降，但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加，P隨著聚磷菌的過量攝取，也以較快的速度下降。
一天處理50噸一體化污水處理設(shè)備A2/O工藝它可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NO3-N應(yīng)*硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。
工藝特點
（1）厭氧、缺氧、好氧三種不同的環(huán)境條件和不同種類微生物菌群的有機配合，能同時具有去除有機物、脫氮除磷的功能。
（2）在同時脫氧除磷去除有機物的工藝中，該工藝流程較為簡單，總的水力停留時間也少于同類其他工藝。
（3）在厭氧-缺氧-好氧交替運行下，絲狀菌不會大量繁殖，SVI一般100，不會發(fā)生污泥膨脹。
（4）污泥中磷含量高，一般為2.5%以上。
（5）脫氮效果受混合液回流比大小的影響，除磷效果則受回流污泥中夾帶DO和硝酸態(tài)氧的影響，因而脫氮除磷效率不可能很高。
城市污水以有機物污染為主，現(xiàn)階段有機污染物污染水處理以生物法和化學(xué)法為主，其中化學(xué)方法處理水質(zhì)不滿足國家排放標(biāo)準(zhǔn)要求，應(yīng)用較少，而生物法使用活性污泥、生物濾池進(jìn)行處理，生物濾池處理工藝處理效果比較理想但是處理效率不高，衛(wèi)生條件相對較差，相比之下，活性污泥法應(yīng)用較為廣泛。
現(xiàn)階段中小型城市污水處理廠活性污泥水處理工藝有傳統(tǒng)活性污泥法、氧化溝法、SBR法以及改進(jìn)型A/O、A2/O等幾種不同形式。傳統(tǒng)活性污泥法應(yīng)用較早，能夠有效脫除水中的有機污染物，使用厭氧消化方式穩(wěn)定處理水凈化過程中產(chǎn)生的活性污泥，水處理效果比較理想，能耗低，運行費用少，應(yīng)用比較普遍。
近些年，農(nóng)藥化肥的濫用、生活用化學(xué)制劑的使用加劇了水體富營養(yǎng)化危害，脫磷脫氮成為了城市污水處理的新任務(wù)，基于傳統(tǒng)活性污泥法的A/O、A2/O改良工藝隨之衍生，可以分別用于脫磷脫氮，效果比較理想。
氧化溝是一種傳統(tǒng)活性污泥法的變種，氧化溝城市污水處理工藝和傳統(tǒng)活性污泥法使用了不同的水力流態(tài)，污水處理過程中循環(huán)流首尾相接，采用延時曝氣的方法同時凈化污水與污泥，無需設(shè)置初沉池和污泥消化池，處理流程更短，處理設(shè)備結(jié)構(gòu)更加簡單直觀，基礎(chǔ)投資規(guī)模小，總投資規(guī)模少，也節(jié)省了一部分運行維護(hù)費用。
氧化溝污水處理工藝脫除效率很高，能夠有效脫除氮，增加厭氧池還能夠脫磷，結(jié)構(gòu)簡單效果理想，因此在中小型城市污水處理廠中的應(yīng)用較多。SBR序批式活性污泥法污水處理工藝在同一個反應(yīng)池中同時進(jìn)行生化、沉淀、排水、排泥等污水處理流程，處理工藝更加簡單，配套設(shè)備更少，無需設(shè)置初沉池、污泥消化池以及二沉池、回流污泥泵房，整體結(jié)構(gòu)更加簡單，處理效果也比較好，脫磷除氮性能優(yōu)異。
但是和氧化溝處理工藝相比，SBR處理工藝對自控設(shè)備技術(shù)要求比較高，早期建設(shè)的中小型城市污水處理廠技術(shù)水平有限，該工藝并沒有得以廣泛應(yīng)用，近些年國家科技實力更加雄厚，自控技術(shù)、自控設(shè)備以及配套儀表日漸完善，SBR工藝的應(yīng)用也逐漸增多。
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