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  從原理上講,水解(酸化)是厭氧消化過程的第一、二兩個(gè)階段。但水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段和厭氧消化的目標(biāo)不同,因此是兩種不同的處理方法。

  水解(酸化)-好氧處理系統(tǒng)中的水解(酸化)段的目的,對(duì)于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物截留并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物;對(duì)于工業(yè)廢水處理,主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理。水解工藝的開發(fā)過程是從低濃度城市污水開始的,與高濃度廢水的厭氧消化中的水解、酸化過程是不同的。在連續(xù)厭氧過程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。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,以便形成各自的最佳環(huán)境。因此,盡管水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機(jī)酸,但是由于三者的處理目的的不同,各自的運(yùn)行環(huán)境和條件有著明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

(1)氧化還原電位(Eh)不同
  在混合厭氧消化系統(tǒng)中,由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一個(gè)反應(yīng)器中,整個(gè)反應(yīng)器的氧化還原電位(Eh)的控制必須首先滿足對(duì)Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌,一般為300mV以下,因此,系統(tǒng)中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。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。水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段為一典型的兼性過程,只要Eh控制在0mV左右,該過程即可孫里進(jìn)行。

(2)pH值不同
  在厭氧消化系統(tǒng)中,消化液的pH值控制在甲烷菌生長(zhǎng)的最佳pH值范圍,一般為6.8-7.2。在兩相厭氧消化系統(tǒng)中,產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6.0-6.5之間,在酸化反應(yīng)器pH值降低時(shí),丙酸的相對(duì)含量增大,而丙酸對(duì)后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌將產(chǎn)生強(qiáng)烈的抑制作用。對(duì)于水解(酸化)-好氧處理系統(tǒng)來說,由于濃度低不存在酸的抑制問題,因此,可以不控制pH值的范圍,一般pH在6.5-7.5之間。

(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(30-35℃),要么高溫消化(50-55℃)。而水解處理工藝對(duì)溫度無特殊要求,通常在常溫下運(yùn)行,也可獲得較為滿意的水解(酸化效果)。
  由于反應(yīng)條件不同,三種工藝系統(tǒng)種優(yōu)勢(shì)菌群也不相同。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)菌群為專性厭氧菌,因此完成水解(酸化)的微生物主要為厭氧微生物。水解(酸化)工藝控制在兼性條件下,系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)菌群也是厭氧微生物,但以兼性微生物為主,完成水解(酸化)過程的微生物相應(yīng)也主要為厭氧(兼性)菌。對(duì)于兩相厭氧消化系統(tǒng)中的產(chǎn)酸相,微生物的優(yōu)勢(shì)菌群隨控制的氧化還原電位不同而變化。當(dāng)控制的電位較低時(shí),完成水解、產(chǎn)酸的微生物主要為厭氧菌;當(dāng)控制的電位較高時(shí),則完成水解、產(chǎn)酸的微生物主要為兼性菌。

  需要說明的是,水解-好氧工藝中的水解(酸化)過程與好氧AO(HO)、A2O和AB等工藝A段中發(fā)生的水解過程也是有較大區(qū)別的。這表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:

  首先是菌種不同,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15-25g/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。以上的差別造成了水解工藝是完全水解,而好氧AO(HO)、A2O和AB等工藝中A段僅僅發(fā)生部分水解。

水解(酸化)工藝與厭氧發(fā)酵的區(qū)別
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