水解酸化池的原理、分类和作用

一、水解酸化池的含义

水解酸化池是指将厌氧生物反应控制在水解和酸化阶段，利用厌氧或兼性菌在水解和酸化阶段的作用，将污水中悬浮性有机固体和难生物降解的大分子物质（包括碳水化合物、脂肪和脂类等）水解成溶解性有机物和易生物降解的小分子物质，小分子有机物再在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸的污水处理装置。

二、水解酸化池的分类

根据我国生态环境部《水解酸化反应器污水处理工程技术规范(HJ 2047—2015》内容，水解酸化反应器可分为升流式水解酸化反应器、复合式水解酸化反应器 、完全混合式水解酸化反应器三类。

1.升流式水解酸化反应器

升流式水解酸化反应器是在单一反应器中，污水自反应器底部的布水装置均匀地自下而上通过污泥层（平均污泥浓度为 15g~25g）上升至反应器顶部的过程中实现水解酸化、去除悬浮物等功能的水解酸化反应器。

水解酸化微生物与悬浮物形成污泥层，污水通过布水装置自反应器底部均匀上升至顶部出水堰排出过程中，污泥层可截留污水中悬浮物，并在水解酸化菌作用下降解有机物、提高污水可生化性等。

2. 复合式水解酸化反应器

复合式水解酸化反应器是在升流式水解酸化反应器的污泥床内增设填料层的水解酸化反应器。

复合式水解反应器（示意详见图）内既存在水解酸化污泥，又存在水解酸化生物膜，形成水解酸化污泥和生物膜的复合体。反应器上部为填料层，下部为污泥床，中间留出一定的空间以便悬浮状态的絮状污泥和颗粒污泥停留，增加了反应器的生物量，延长了微生物与废水的接触时间。

3. 完全混合式水解反应器

完全混合式水解反应器在反应器内设置搅拌装置使污水与污泥完全混合实现水解酸化的反应器，一般后接沉淀池分离污水、污泥并回流污泥至水解酸化反应器。

4.其他厌氧反应器

此类反应器主要利用已有厌氧反应器型式实现水解酸化，如厌氧折流板反应器、厌氧接触反应器等。

（1）厌氧折流板反应器（ABR）

厌氧折流板反应器（ABR）的结构特点是反应器中设置折板形成数个升流式 水解反应器，废水在反应器内沿折流板流动，提高了微生物与废水的混合接触作用。

（2）厌氧接触反应器

厌氧接触反应器的特点是水解酸化微生物固定在反应器内特设的载体上形成生物膜，微生物的世代期较长，耐冲击负荷能力较强，此类反应器的典型代表为厌氧滤池。

三、水解酸化池的原理

所有的厌氧工艺都是利用厌氧过程的微生物把有机物在高效低耗的情况下降解为无污染的二氧化碳和水并产生甲烷。在厌氧条件下，将废水中的复杂物质转化为沼气，需要多种不同微生物种群的作用。

如图所示，从工程上厌氧发酵产生沼气的过程可分为水解阶段、酸化阶段、产乙酸阶段和甲烷化阶段4个阶段。

水解（酸化）处理方法是厌氧处理的前期阶段。有学者研究发现根据产甲烷菌与水解产酸菌生长条件的不同，将厌氧处理控制在含有大量水解细菌、酸化菌的条件下，利用水解菌、酸化菌将水中不溶性有机物水解为溶解性有机物，将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程，从而改善废水的可生化性，为后续生化处理提供良好的水质环境。

水解阶段是大分子有机物降解的必经过程，大分子有机物想要被微生物所利用，必须先水解为小分子有机物，这样才能进入细菌细胞内进一步降解。酸化阶段是有机物降解的提速过程，因为它将水解后的小分子有机物进一步转化为简单的化合物并分泌到细胞外。

四、水解酸化池的作用

调节池的调节方式分为在线调节和旁路调节两类。水解酸化池在废水处理中的作用主要有以下四个方面：

1.有机物降解

水解酸化池通过微生物的作用将复杂的有机物分解为简单的有机物。这些简单有机物更容易被后续处理单元中的微生物进一步降解和处理。水解酸化池能有效去除废水中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等有机物。

2.产生甲烷气体

水解酸化池中的厌氧消化过程产生甲烷气体。甲烷气体是一种可再生能源，可以被收集和利用。废水处理厂可以将产生的甲烷气体用作能源供应，例如发电或加热系统，从而降低对外部能源的依赖。

3.减少有机负荷

水解酸化池能够平衡废水处理系统中的有机负荷。通过水解和厌氧消化过程，有机物的浓度和负荷被逐渐降低，使后续处理单元更容易处理剩余的有机物。

4.减少污泥产生

水解酸化池的运行还有助于减少废水处理系统中的污泥产生。由于水解酸化池中的微生物对有机物进行了部分降解，后续处理单元中的微生物所需的有机负荷相对较低，从而减少了污泥的产生量。

水解酸化反应器污染物去除率表