水解－酸化预处理工艺的机理与实际应用
连日新
摘 要：本文介绍了水解－酸化工艺的基本原理，综述了水解－酸化作为难生物降解有机物废水预处理工艺的应用情况及处理效果；分析了影响难降解有机物水解－酸化处理效果的部分因素；阐述了用水解－酸化预处理的方法对处理难生化降解的有机废水是一种有效的手段.
1 前言
难降解的有机化工污水处理，是环保高新产业技术中的一部分。污水处理的本质是采用各种技术手段将污水中的污染物质分离出来，或将其转化为无害的物质，使之得到净化。在污水中，存在着各种有机物和无机物，难降解有机物是指在一般生化处理过程中不能分解且对生化反应有抑制或毒害作用的有机物，如有机农药、多氯联苯等。 国内外处理难降解的有机物通常有两类方法，一类是采用吹脱、吸附、膜分离、氧化、焚烧、电化学处理等物理化学法；另一类是立足于生化法，通过预处理或生物处理的一些强化手段，提高生物对难降解有机物的分解能力。近年来，国内外的环保科研人员研究了一种介于厌氧和好氧之间的水解－酸化工艺，作为难降解有机物的预处理工艺，它对提高后续生化处理的能力有显著效果。 2 水解－酸化工艺机理
2.1 水解－酸化工艺的基本原理
水解－酸化工艺可以从有机物的厌氧分解过程的分析得出。有机物的厌氧分解一般可以分解为三个阶段，第一阶段是由兼性细菌产生的水解酶类将大分子物质或不溶性物质水解成低分子可溶性的有机物，这一阶段主要是促使有机物增加溶解性。第二阶段为产酸和脱氢阶段。它把水解形成的溶性小分子由产酸菌氧化成为低分子的有机酸等，并合成新的细胞物质。第三阶段是由产甲烷细菌把第二阶段的产物进一步氧化成甲烷、二氧化碳等，并合成新的细胞物质。难降解的有机化合物通常都是一些大分子的有机化合物、纤维素等，这类污染物的降解首先要经过水解过程，而好氧微生物的水解能力很弱，致使有机物降解缓慢。［１］厌氧生物处理恰恰利用了水解－酸化阶段，使一些难降解的物质得到降解。只要适应水解－酸化的微生物菌群生成，就可以使一些难降解的物质得到降解。1967年，人们发现氯代烃在厌氧条件下可以脱氯而分解为较易生物降解的中间体。［2］在水解和酸化阶段，主要微生物为水解菌和产酸菌，他们均为兼性细菌，利用水解菌和产酸菌，将大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物，改善废水的可生化性，为后续处理创造有利条件。 2.2 水解－酸化预处理工艺的特点
水解和酸化处理过程不需要曝气但又不绝对厌氧,它不以产甲烷为目标,仅是厌氧处理的中间过程.与完全厌氧工艺相比,有如下特点:
（1）难降解的有机废水经水解－酸化处理后，BOD5／CODcr比值，有明显的提高；
（2）不需要严格的厌氧条件，工艺运行比较稳定，对环境温度在15℃～３５℃之间、pH在6.5～9.0之间的变化范围内不很敏感，便于操作控制；
（3）相对厌氧处理而言，水力停留时间短，对工业污水中的有机污染物，根据其分子结构、分子量大小，水解反应一般在4－12h完成。所需反应器体积较小，可节省工程投资； （4）水解和产酸菌的繁殖速度比产甲烷菌快，驯化培养时间较短。采用软性纤维填料的膜法水解－酸化生物工艺，由于生物量大、容积负荷高，能适应进水CODcr浓度的变化，且抗冲击负荷的能力也较强。
（5）水解－酸化池不产生厌氧反应那样的臭味，它可以设计成敞开式。水解－酸化池的设计深度要尽量深一点，在4－8m之间。
3 水解－酸化预处理的应用
南京某化工厂的生物膜水解－酸化和生物膜好氧曝气、塔式活性污泥法串并联工艺组合，在处理难生化降解的有机混合废水中取得了较好的效果。其混合的化工废水组成见表1。
