水解酸化池——工作原理

水解酸化法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。在實際的廢水處理過程中，為保證A₂O工藝的處理效果，通常會在A₂O工藝之前加水解酸化池，以此來提高和保證A₂O工藝的處理效果。

從機理上講，水解和酸化是厭氧發酵過程的兩個階段。在廢水處理中，水解指的是有機底物進入細胞之前，在胞外進行的生物化學反應。酸化則是一類典型的發酵過程，即產酸發酵過程。

圖1  水解酸化池實物圖

厭氧發酵指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質的過程，可分為水解階段、酸化階段、產乙酸階段和產甲烷階段共四個階段。

（1）水解階段：水解為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。

（2）發酵（或酸化）階段：發酵為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物。

（3）產乙酸階段：在產氫產乙酸菌的作用下，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。

（4）產甲烷階段：這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。

圖2  水解酸化四階段示意圖

高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不能被細菌直接利用。它們在水解階段被細菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。酸化階段，小分子的化合物在酸化菌的細胞內轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。發酵細菌絕大多數是嚴格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。

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