【正文】 個(gè)相當(dāng)時(shí)期后，在對(duì)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。懸浮物的去除率有一定的變化，但是變化幅度也還是在正?？梢越邮艿姆秶鷥?nèi)。由于污泥受到兩個(gè)方向的作用，即其本身在重力場(chǎng)下的沉淀作用，及污水從下而上運(yùn)動(dòng)造成的污泥上升運(yùn)動(dòng)，污水流量的變化主要反應(yīng)為這種上升流速的變化，圖221反映了流量變化對(duì)水解池污泥的影響。這說(shuō)明污泥的積累造成了污泥總量的增加，若不及時(shí)排泥，則在變化的流量情況下，很可能會(huì)形成污泥面上升，而造成污泥流失進(jìn)入后續(xù)處理構(gòu)筑物，從而影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行效果。實(shí)驗(yàn)中采用的厭氧反應(yīng)器和好氧反應(yīng)器均采用了軟性纖維填料。在油劑廢水中，COD為2000mg/L左右，而B(niǎo)OD5為350mg/L，B/。表218 水解池處理不同高含量懸浮物或脂類(lèi)廢水不同COD含量/（mg/L）生活污水T=17℃，HRT=3h，SRT=20d，OLR=（）剩余污泥T=20℃，HRT=，SRT=，OLR=（）奶制品廢水T20℃，HRT=，SRT=2d，OLR=（）進(jìn)水出水去除率/%進(jìn)水出水去除率/%進(jìn)水出水pH=4去除率/%總量697432382010177。592303177。84115177。 五、高懸浮物含量廢水的水解處理工藝表218是水解池處理不同高含量懸浮物或脂類(lèi)廢水的結(jié)果通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出如下的結(jié)論。而在這些乳化劑又由一些陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑組成。含PVA和表面活性劑廢水國(guó)內(nèi)某染整廠生產(chǎn)含COD為761904mg/L，BOD5為100169mg/L，B/，廢水克生化性差，廢水中含難處理的化學(xué)漿料聚乙烯醇（PVA）和表面活性劑。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，進(jìn)水懸浮物SS平均為312mg/L，出水懸浮物平均為56mg/L，去除率為82%。UASB反應(yīng)器是一種高負(fù)荷（6kgCOD（）以上）下運(yùn)行的高效生物反應(yīng)器，在低濃度、低負(fù)荷下運(yùn)行時(shí)則不能充分發(fā)揮其作用，系統(tǒng)還有很大潛力。這是由于在低負(fù)荷時(shí)，積累了一些較輕的懸浮性物質(zhì)，在高負(fù)荷下隨水沖出系統(tǒng)所致。但后者缺點(diǎn)是對(duì)污泥層的控制不易掌握，排泥量過(guò)大會(huì)造成系統(tǒng)中污泥層的控制不易掌握，排泥量過(guò)大會(huì)造成系統(tǒng)中污泥總量減少而影響處理效果。Lettinga等人曾于1983年在哥倫比亞的Cali市采用容積為64m3的UASB反應(yīng)器處理城市污水，考察了水良 變化對(duì)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。因此，在近年的水解池設(shè)計(jì)中采用了一管一孔的布水方式，如密云污水處理廠二期工程（規(guī)模3萬(wàn)m3/d）設(shè)計(jì)和新疆阿克蘇污水處理廠（處理能力為36m3/d）的設(shè)計(jì)等。管口對(duì)準(zhǔn)池底所設(shè)的反射錐體，使射流向四周散開(kāi)，均勻于池底。雖然調(diào)節(jié)配水管網(wǎng)閥門(mén)使這一問(wèn)題可以得到解決，但是增加了運(yùn)行管理的復(fù)雜性。從圖217曲線1看，整個(gè)池的流態(tài)介于推流和完全混合流之間，如果采用階串模型計(jì)算串聯(lián)個(gè)數(shù)為n=，實(shí)測(cè)的平均水力停留時(shí)間HRT=，與理論值的偏差很小，%，說(shuō)明配水系統(tǒng)的均勻程度很好。 二、配水系統(tǒng)流態(tài)試驗(yàn)與水解池配水系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外的一些學(xué)者對(duì)UASB反應(yīng)器應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的主要顧慮之一是布水的均勻性問(wèn)題。但是隨著物泥量的逐漸增加，增強(qiáng)了截留不可沉性懸浮固體的能力。在前2周的BOD和COD的去除率較低，有減少的趨勢(shì)。在第二個(gè)反應(yīng)器啟動(dòng)時(shí)，沒(méi)有投加接種污泥，利用原污水直接啟動(dòng)在30天可達(dá)到滿意的水平。由于生活污水中有足夠的緩沖能力，并且生活污水的濃度很低，在啟動(dòng)期間酸化可能很小。 一、水解池的啟動(dòng)方式接種污泥首先啟動(dòng)水解池應(yīng)接種污泥，一般可以用消化污泥或經(jīng)過(guò)脫水的消化污泥，其投加量為整個(gè)池容平均濃度510g/L。（2）污泥脫水運(yùn)行密云污水處理廠的污泥脫水采用帶式壓濾機(jī)。（2）正交表直觀分析選出的最優(yōu)水平不能作為最后的結(jié)果，而要根據(jù)交互作用的搭配確定最優(yōu)組合形式。選用正交表為L(zhǎng)27（313）。存在的堿度可以和投加的混凝劑產(chǎn)生反應(yīng)，消化掉一部分混凝劑，如以氯化鋁為例：以上反應(yīng)將消耗一部分混凝劑，導(dǎo)致混凝劑用量的增加，增加了機(jī)械脫水的運(yùn)行費(fèi)用。當(dāng)其進(jìn)入反應(yīng)器立即被大量活性微生物所包圍，微生物有充足的反應(yīng)時(shí)間降解懸浮物中的有機(jī)物，污泥齡也較長(zhǎng)，實(shí)驗(yàn)期平均為1530天左右。其一，基建投資和運(yùn)行費(fèi)用高，消化池是污水處理廠最昂貴的構(gòu)筑物之一，占總投資的30%40%；其二，厭氧發(fā)酵過(guò)程敏感，操作管理復(fù)雜，經(jīng)常容易酸化；其三，由于污泥消化后還沒(méi)有達(dá)到無(wú)害化的水平，所以污泥還需要最終處置。 一、傳統(tǒng)污泥處理的目的和手段污泥處理的主要目的如下：（1）減少污泥最終處置的體積，以降低污泥處理及其最終處置的費(fèi)用；（2）通過(guò)處理使污泥穩(wěn)定化，在最終處置后不再產(chǎn)生污泥的進(jìn)一步降解，從而產(chǎn)生二次污染問(wèn)題。這樣水解池排出的污泥總量則為162kg/d，比初沉池排泥量184kg/d少13%（按50%去除率計(jì)）。水解出水的BOD5/，在第8天水解出水好氧曲線開(kāi)始轉(zhuǎn)平；而原污水在第20天左右開(kāi)始轉(zhuǎn)平。而一般經(jīng)初沉池后出水溶解性COD、BOD5的比例變化較小。如采用活性污泥法后處理，由于有機(jī)物的絕大數(shù)量減少，與傳統(tǒng)的活性污泥工藝相比，停留時(shí)間也可減少50%，同時(shí)曝氣量減少50%。采用色質(zhì)聯(lián)用方法研究水解酸化過(guò)程特性，進(jìn)一步證實(shí)了對(duì)水解池在工藝中所起作用的分析、推斷。從微觀角度為說(shuō)明水解好氧工藝最終出水可優(yōu)于傳統(tǒng)好氧生物處理工藝提供了理論基礎(chǔ)。（4） 化合物峰面積與峰數(shù)分布反應(yīng)前后發(fā)生變化，原污水是隨著保留時(shí)間的增大而增加，這說(shuō)明大分子化合物比例占絕大多數(shù)，在保留時(shí)間大于20min時(shí)，酸性組分出峰個(gè)數(shù)占出峰總數(shù)51%，峰面積也占同樣的比例；經(jīng)水解酸性反應(yīng)后保留時(shí)間大于20min，酸性組分峰數(shù)占總峰數(shù)的比例降為25%，%；而保留時(shí)間小于10min時(shí)，峰面積的堿性/%，%，說(shuō)明小分子化合物占化合物比例的絕大部分。表28 水質(zhì)參數(shù)表項(xiàng)目進(jìn)水濃度/（mg/L）水解出水濃度/（mg/L）曝氣池出水濃度/（mg/L）CODBODSS432對(duì)水解反應(yīng)前后及最終出水有機(jī)物組分采用色譜質(zhì)譜分析結(jié)果見(jiàn)圖213。由此可以得出結(jié)論，對(duì)于低濃度城市污水厭氧處理過(guò)程，水力停留時(shí)間和水力負(fù)荷是較有機(jī)負(fù)荷更為本質(zhì)和更有效的運(yùn)行、設(shè)計(jì)參數(shù)。在水解酸化反應(yīng)中所需微生物的濃度與水力停留時(shí)間呈反向變化（反應(yīng)曲線）。圖211中v0為無(wú)量綱化上升流速，v0=vi/vmax，vmax為密云縣城市污水處理廠設(shè)計(jì)最大上升流速，m/h；X為平均污泥濃度，g/L。在大量水解細(xì)菌的作用下將大分子、難于生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易于生物降解的小分子物質(zhì)后，重新釋放到液體中，在較高的水力負(fù)荷下隨水流移出系統(tǒng)。根據(jù)以上分類(lèi)，水解反應(yīng)器的運(yùn)行效果反應(yīng)前后的污水特性見(jiàn)圖29。（1）水解池可以同時(shí)穩(wěn)定污泥通過(guò)1年的示范工程，水解池排出的污泥總量則為162kg/d，污泥水解率為48%。 在低溫條件下仍有較好的去除效果水解池即使在最低水溫（10℃）時(shí)仍可穩(wěn)定運(yùn)行，水溫與去除率的關(guān)系。d）（m3表25 生物污泥活性檢驗(yàn)污泥種類(lèi)好氧活性污泥水解污泥肉聯(lián)廠厭氧污泥接觸酶活性+ + ++ +甲烷活性01①結(jié)果表明，消化污泥的厭氧程度最高，而系統(tǒng)中水解污泥接觸酶反應(yīng)呈陽(yáng)性，說(shuō)明存在大量兼性微生物，而甲烷菌的活性不高，說(shuō)明只有極少量的甲烷菌參加了反應(yīng)。污泥層的平均污泥濃度為15g/L。（4） 反應(yīng)控制在第二階段完成之前，出水無(wú)厭氧發(fā)酵的不良?xì)馕?，改善處理廠的環(huán)境。水解池是把反應(yīng)控制在第二階段完成之前，不進(jìn)入第三階段。這表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：首先是菌中不同，如上所述在水解工藝中的優(yōu)勢(shì)菌群是厭氧微生物，以兼性微生物為主，而在好氧AO（HO）、A2O和AB等工藝A段中的優(yōu)勢(shì)菌是以好氧菌為主，僅僅部分兼性菌參加反應(yīng)；其次，在反應(yīng)器內(nèi)的污泥濃度不同，水解工藝采用的是升流式反應(yīng)器，其中污泥濃度可以達(dá)到1525g/L，而好氧AO（HO）、A2O和AB等工藝中從二沉池回流的污泥濃度一般最高為5g/L，并且以好氧菌為主。（3）溫度不同三種工藝對(duì)溫度的控制也不同，通常厭氧消化系統(tǒng)以及兩相厭氧消化系統(tǒng)的溫度均嚴(yán)格控制，要么中溫消化（3035℃），要么高溫消化（5055℃）。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段（產(chǎn)酸相）是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開(kāi)，以便形成各自的最佳環(huán)境。%、%%的COD、BOD5和SS去除率。另外，UASB反應(yīng)器的反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，盡管其在運(yùn)行費(fèi)用和能耗等方面有一定的優(yōu)勢(shì)，但在基建投資方面不足以與傳統(tǒng)活性污泥工藝相競(jìng)爭(zhēng)。采用水解活性污泥法與傳統(tǒng)的活性污泥相比，其基建投資、能耗和運(yùn)行費(fèi)用可分別節(jié)省30%左右。這可以用來(lái)去除硫化物并回收硫元素（反應(yīng)式（5））。隨著生物處理技術(shù)的發(fā)展，作為生物處理的主角仍是微生物。相繼開(kāi)發(fā)了水解好氧生物處理工藝、水解氧化塘處理工藝和水解土地處理工藝等處理城市污水經(jīng)濟(jì)可行的工藝技術(shù)，這些工藝被先后應(yīng)用建成城市污水處理廠10余座，取得了較好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。水解（酸化）工藝還應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中，如印染、紡織、輕工、釀酒、化工、焦化、造紙等行業(yè)的工業(yè)廢水。好氧（微需氧）過(guò)程 厭氧（缺氧）過(guò)程（1）COD→H2O+CO2 （2）COD→CH4+CO2傳統(tǒng)好氧工藝 傳統(tǒng)厭氧工藝（3）NH4+→NO3 （4）NO3→N2硝化工藝 反硝化或缺氧工藝（5）H2S→S0 （6）SO42→H2S微需氧或好氧工藝 厭氧反應(yīng)（7）RCl→CO2+Cl （8）R3CCl→CH4+CO2+Cl好氧反應(yīng) 厭氧反應(yīng)從化學(xué)反應(yīng)式（1）（8）來(lái)看，除反應(yīng)式（1）、（2）為傳統(tǒng)的好氧和厭氧工藝外，其他均為兼性菌的反應(yīng)。例如，目前國(guó)際和國(guó)內(nèi)上流行的AB工藝和序批式活性污泥（SBR）工藝。19831984年在北京進(jìn)行了第一階段實(shí)驗(yàn)，采用37L的UASB反應(yīng)器，并配有三相分離器。首先總的去除效果不理想，這是針對(duì)達(dá)標(biāo)和總的停留時(shí)間而言。 三、水解（酸化）工藝與厭氧發(fā)酵的區(qū)別從原理上講，水解（酸化）是厭氧消化過(guò)程的第一、二兩個(gè)階段。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在300—100mV之間。在厭氧消化系統(tǒng)種，由于嚴(yán)格地控制在厭氧條件下，系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)菌群為專(zhuān)性厭氧菌，因此完成水解（酸化）的微生物主要為厭氧微生物。在厭氧消化系統(tǒng)中，水解（酸化）產(chǎn)生的有機(jī)酸被立即轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳（沼氣）。故水解池可以改變?cè)鬯目缮?，從而減少反應(yīng)的時(shí)間和處理的能耗。 第三節(jié) 水解好氧生物處理工藝特點(diǎn) 水解池與厭氧UASB工藝啟動(dòng)方式不同水解池的啟動(dòng)采用了動(dòng)力學(xué)控制措施，通過(guò)調(diào)整水力停留時(shí)間，利用水解細(xì)菌、產(chǎn)酸菌與甲烷菌生長(zhǎng)速度不同，利用水的流動(dòng)造成甲烷菌在反應(yīng)器中難于繁殖的條件。系統(tǒng)中微生物主要是兼性微生物。因初沉池的去除率受水質(zhì)影響較大，出水水質(zhì)波動(dòng)范圍較大，而水解池出水水質(zhì)比較穩(wěn)定。如屠宰廢水、啤酒廢水雖然可生物降解的可溶性COD成分高，但是廢水中懸浮性顆粒狀COD含量也很高，所以適合采用水解處理。在池容、水質(zhì)相同，停留時(shí)間4h左右的情況下，不論采用穿孔管或中微孔曝氣方式，水解好氧工藝的BOD5和COD去除率均顯著高于傳統(tǒng)工藝，且出水COD低于100mg/L，傳統(tǒng)工藝停留時(shí)間8h左右仍然達(dá)不到與本工藝相接近的出水水質(zhì)，因此，從曝氣池容積上新工藝要少50%左右。根據(jù)靜沉實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并經(jīng)過(guò)生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)動(dòng)態(tài)結(jié)果修正，從沉降實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察水解污泥沉降性能十分良好，SV為50%，SVI為34，沉降性能優(yōu)于初沉池和曝氣池污泥。經(jīng)水解反應(yīng)后，出水溶解性COD比例從30%提高到占出水的47%。但是由于酸化過(guò)程的控制不能?chē)?yán)格劃分，在污泥中可能仍有少量甲烷菌的存在，可能產(chǎn)生少量的甲烷，但甲烷在水中的溶解度也相當(dāng)可觀，故以氣體形成釋放的甲烷量很少。而污泥的沉淀速度與污泥濃度可用Dick理論公式描述：vr=αXn=因此，通過(guò)圖211中數(shù)據(jù)可以得到應(yīng)用于城市污水水解池中的關(guān)系式：v0=vi/vmax=α’Xn=應(yīng)用上述關(guān)系，在實(shí)際運(yùn)行的密云縣城市污水處理廠的平均流量、最大流量和最小流量下所對(duì)應(yīng)的污泥濃度分別約為40g/L，20g/L和60g/L?？紤]到系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，停留時(shí)間越短越好，這要求運(yùn)行點(diǎn)A、B、C沿反應(yīng)曲線向左上移動(dòng)。這樣使得以COD形式存在而B(niǎo)OD5不易檢出的有機(jī)物，在水解反應(yīng)過(guò)程中分解形成一些可以被BOD5測(cè)出的有機(jī)物，從而使B/C比例有所增加。表29 采用色譜質(zhì)譜聯(lián)機(jī)法鑒定不同處理階段有機(jī)物的定性分析結(jié)果序號(hào)化合物名稱分子式進(jìn)水水解出水二沉出水1含氧二氯甲基甲烷√21,2,3三氯丙烷C3H5Cl3√3溴化二氯丙烷C3H5Cl2Br√42溴1氯丙烷C3H6ClBr√51,3二氯丙烷C3H4Cl2√62,3二氯丙烷C3H4Cl2√71,2雙（2氯乙氧基）乙烷C6H12O2Cl2√√81,3二氯2丙醇C3H6Cl2O√92,3二氯1丙醇C3H6OCl2√10氯乙酸C2H3OCl2√11氯化甲醚CH5OCl√122,3乙氯2甲基丙醛C4H6COCl2√132,3’氯雙（1氯）丙烷C6H12O2Cl2√141溴2氟環(huán)戊烷C5H7BrF√154氯苯酚C6H5Cl√16氯代苯酚√17氯萘C10H7Cl√182,6二（1,1二甲基乙基）苯酚C15H24O√√194,4’（1,1甲基亞乙基）雙酚C15H10O√20苯乙腈C8H7N√21