UC水解工藝包在工業(yè)園區(qū)集中處置污水中的應(yīng)用

環(huán)保網(wǎng)訊:總結(jié)水解酸化的基本原理和影響因素，介紹UC水解工藝包的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)，并結(jié)合工程實(shí)例論證了UC水解工藝包在工業(yè)園區(qū)集中處置污水中應(yīng)用的可行性。UC水解工藝包可有效提升污水的可生化性，并去除一定的COD和SS。

工業(yè)園區(qū)作為國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要載體與助推器，已逐漸成為我國工業(yè)發(fā)展的主要模式之一。近年來，我國城市化進(jìn)程加快，據(jù)不完全統(tǒng)計，我國建成的和在建的各類工業(yè)園區(qū)數(shù)量達(dá)到了9000多個。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，工業(yè)廢水排放量占全國污水排放總量的45%左右。而隨著市政規(guī)劃日趨完善，新建的工業(yè)企業(yè)多坐落于工業(yè)園區(qū)內(nèi)。隨著污水排放指標(biāo)日益趨嚴(yán)，工業(yè)園區(qū)的污水處理受到了極大關(guān)注。不同于城鎮(zhèn)污水處理廠的污水，由于工業(yè)園區(qū)污水中除了生活污水，還有各種工業(yè)企業(yè)初步處理后的廢水，加之園區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，水質(zhì)水量變化大，污染物濃度高，污染物種類多且具有高毒性及可生化性差的特性[1]，因此，園區(qū)廢水若采用常規(guī)的城市污水處理廠的AAO、SBR工藝處理后往往難以達(dá)到一級A的排放標(biāo)準(zhǔn)。

水解酸化作為一種基于生化的預(yù)處理工藝，具有運(yùn)行費(fèi)用低、控制簡單、效果顯著的特點(diǎn)。

1水解酸化概述

1.1水解酸化的原理及意義

厭氧過程一般分為三個階段[2]：水解發(fā)酵階段、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段、產(chǎn)甲烷階段。水解酸化就是將厭氧過程控制在反應(yīng)速率較快的第一階段和第二階段，即將大分子雜環(huán)的不溶性有機(jī)物水解為小分子的可溶性有機(jī)物，將難以生物降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易生物降解的小分子有機(jī)物質(zhì)的過程，如圖1的第一階段和第二階段：

圖1水解酸化原理圖

水解反應(yīng)是有機(jī)底物進(jìn)入細(xì)胞之前，胞外進(jìn)行的生物化學(xué)反應(yīng)，是復(fù)雜的非溶解性聚合物被轉(zhuǎn)化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程[3]。酸化則即產(chǎn)酸發(fā)酵過程，是有機(jī)底物，即作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在酸化過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)酸為主的末端產(chǎn)物。

水解酸化是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率，改善廢水的可生化性，為后續(xù)生化處理奠定良好基礎(chǔ)。

1.2水解酸化的影響因素

1.2.1底物的種類和粒徑大小

不同種類底物的水解難易程度也不同，底物種類對水解反應(yīng)速率產(chǎn)生重要影響。如脂肪、蛋白質(zhì)、多糖三類物質(zhì)，在相同反應(yīng)條件下，水解的速率呈現(xiàn)增長趨勢;對于同類型有機(jī)物，分子量越大越難水解;對于不同分子結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，水解由易到難為直鏈結(jié)構(gòu)>支鏈結(jié)構(gòu)>環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

底物粒徑大小對水解的速率也會產(chǎn)生很大的影響，顆粒粒徑越大，比表面積越小，就越難于水解。

1.2.2容積負(fù)荷

對于水解反應(yīng)器，容積負(fù)荷設(shè)計取值較低，提高水力停留時間，使污染物質(zhì)與水解微生物接觸時間加長，溶解出COD濃度變高，水解也越完全。對于含有難生物降解物質(zhì)比例較大的污水，容積負(fù)荷應(yīng)取相對較低值。

1.2.3配水系統(tǒng)

廢水和水解污泥的良好接觸是保證水解池高效運(yùn)行的必要條件，因此水解要有均勻的配水系統(tǒng)，保證反應(yīng)器泥水可以充分接觸。為達(dá)到此效果，可采用多點(diǎn)進(jìn)水的分配裝置來將進(jìn)水在水解反應(yīng)裝置中均勻分配。

1.2.4上升流速

為確保水解反應(yīng)器中泥水的充分接觸及出水水質(zhì)，水解池的上升流速應(yīng)控制在一定的范圍內(nèi)。當(dāng)上升流速偏低時，大量的較密實(shí)的活性污泥沉積在水解池的底部，在污水上升的過程中，泥水不能充分接觸反應(yīng)，從而導(dǎo)致了去除效果較差。當(dāng)上升流速偏高時，會造成水解池的活性污泥大量流失，系統(tǒng)無法保證充分的效果。

22UC水解(Up-FlowCouplingHydrolysis-AcidogenosisReactor)工藝包概述

2.1結(jié)構(gòu)簡述

上海泓濟(jì)環(huán)?？萍脊煞萦邢薰?以下簡稱“泓濟(jì)公司”)從水解酸化運(yùn)行效果和維護(hù)便利性等出發(fā)，基于上流式復(fù)合型生長的水解酸化反應(yīng)器開發(fā)了UC水解工藝包(上流式耦合水解反應(yīng)器)。UC水解反應(yīng)器自上而下依次為出水區(qū)、配水區(qū)、沉淀耦合反應(yīng)區(qū)、污泥反應(yīng)區(qū)、布水區(qū)，具體工藝結(jié)構(gòu)見圖2。污水收集后，由配水區(qū)的點(diǎn)對點(diǎn)布水器均勻的分配到池底的布水區(qū)，再經(jīng)反應(yīng)區(qū)處理后排出。配水自上而下也是與傳統(tǒng)的水解反應(yīng)工藝中污水直接排入池底，再向上反應(yīng)不同。通過大量的工程案例驗(yàn)證表明，這一設(shè)計能徹底解決傳統(tǒng)水解酸化工藝中出現(xiàn)的布水不均、布水管易堵塞及污泥流失等問題。

圖2UC水解工藝包結(jié)構(gòu)圖

UC水解工藝包結(jié)構(gòu)的設(shè)計特點(diǎn)主要有：

1)點(diǎn)對點(diǎn)布水器一方面能夠保證水解反應(yīng)器均勻布水，泥水充分接觸，達(dá)到良好水解效果;另一方面可以通過底部布水帽上翻水流起到極好的水力攪拌作用，有助于提升生化反應(yīng)的傳質(zhì)效率。底部布水帽的布置可以有效解決出水口因污泥沉降而易堵塞的問題。

2)設(shè)置在沉淀耦合反應(yīng)區(qū)的固定床平板填料能有效攔截輕質(zhì)的水解污泥，并作為微生物的載體使厭氧污泥吸附固定在填料上，一方面增加了微生物的量，另一方面豐富了微生物的種類，保證水解反應(yīng)器里的污泥濃度和微生物多樣性。

3)傾斜安裝的固定床平板填料可發(fā)揮斜板沉淀作用，有效改善沉淀區(qū)的分離效果，降低分離區(qū)水力負(fù)荷，提高固液分離效率。

2.2工藝包特點(diǎn)

1)水解酸化的產(chǎn)物主要為小分子有機(jī)物，可生物降解性較好。故經(jīng)過UC水解工藝包處理后可以提升原污水的可生化性，減少后續(xù)反應(yīng)的時間和處理能耗。

2)不需要密閉的池，不需要攪拌器，不需要水、氣、固三相分離器，降低了造價和便于維護(hù)。整個工藝包除提升來水外無需其他動力，能耗低，效率高。

延伸閱讀：

氣浮/水解酸化/接觸氧化工藝處理粉類、肉類食品加工廢水

水解酸化+SBR工藝處理工業(yè)園區(qū)廢水

全面解析水解酸化與厭氧反應(yīng)器的區(qū)別

玩轉(zhuǎn)水解酸化池要的就是這些數(shù)據(jù)!