MBR膜厂家谈水解酸化与厌氧消化的区别
从原理上讲,水解酸化是厌氧消化全过程的前段。但水解酸化-好氧处理工艺中的水解酸化段和厌氧消化中的水解酸化过程追求的目标不同,因此,有着不同的处理方法和工艺条件。
水解酸化-好氧处理系统中水解酸化阶段的目的主要是将原水中的非溶解态有机物转变成溶解态有机物,将难降解的大分子物质转变成易降解的小分子物质,进而提高废水的可生化性,以利于后续的好氧生物处理。在混合厌氧消化系统中,水解酸化是和整个厌氧消化过程有机结合在一起,共处于一个系统中,水解酸化的目的是将混合厌氧消化中的产酸段和产甲烷段分开,以便形成微生物各自的最佳环境,同时产酸阶段对产生的酸的形态也有要求(主要为乙酸)。此外,废水中如含有高浓度的硝酸盐、亚硝酸盐、硫酸盐时,这些物质及其
转化产物不仅对甲烷有毒,而且影响沼气的质量。因此,尽管水解酸化-好氧处理工艺中的水解酸化段、两相法厌氧消化工艺中的产酸相和混合厌氧消化工艺中的产酸过程均产生有机酸,但由于三者的处理目的不同,各自的运行环境和条件存在着明显的差异,主要表现在以下几个方面。
(1)氧化还原电位 ORP不同 在混合厌氧消化系统中,由于完成水解、酸化的微生物和产甲烷微生物在同一反应器中,整个反应器的氧化还原电位 ORP 的控制必须首先满足对ORP要求严格的甲烷菌,一般为-300mV以下,因此,系统中的水解酸化微生物也是在这一电位值下工作的。而两相厌氧消化系统中,产酸相的氧化还原电位一般控制在一100mV到一300mV之间。而水解酸化-好氧处理工艺中的水解酸化段为一典型的兼性过程,只要控制在十50mV以下,该过程即可顺利进行。
(2) PH值不同 在混合厌氧消化系统中,消化液的 pH值控制在产甲烷菌的最佳 pH范围,一般为6.8~7.2之间。而在两相厌氧消化系统中,产酸相的pH值一般控制在6.0~6.5之间,pH 值降低时,尽管产酸的速率增大,但产生有机酸的形态将发生变化,丙酸的相对浓度增大,而丙酸对后续的产甲烷菌产生强烈的抑制作用。对于水解酸化-好氧处理系统来说,由于后续好氧氧化,不存在丙酸的抑制问题,因此控制的 pH 范围也较宽,可在3.5~10的范围内获得较高的水解酸化速率,一般实际 pH 维持在5.5~6.5之间。
(3) 温度不同 通常混合厌氧消化系统以及两相厌氧消化系统的温度均要严格控制,要么中温消化 (一般为30~35C),要么高温消化 (50~55C)。而水解酸化-好氧处理工艺中的水解酸化段对工作温度无特殊要求,通常在常温、中温、高温下均可较好地运行,获得满意的水解酸化效果。
(4)微生物种群的差异 由于控制的运行条件不同,致使三种工艺系统中优势菌群以及完成水解酸化的微生物种群也不同。在混合厌氧消化系统中,严格地控制在厌氧的条件下系统中的优势菌群为专性厌氧菌。因此,完成水解酸化的微生物主要为厌氧微生物。在水解酸化-好氧处理系统中的水解酸化段控制在兼性条件下,因此,系统中的优势菌群为兼性微生物,完成水解酸化过程的微生物相应的主要为兼性菌。对于两相厌氧消化系统中的产酸相,微生物的优势菌群随控制的氧化还原电位不同而变化。当控制电位较低时,完成水解产酸的微生物主要为厌氧菌;当控制电位较高时,完成水解产酸菌的微生物主要为兼性菌。微生物种群的差异使得三种工艺系统的最终产物也完全不同。在混合厌氧消化系统中,水解酸化产生的有机酸立即转化为甲烷和二氧化碳沼气等。水解酸化-好氧处理系统中的水解酸化段的最终产物为溶解性有机物、各种形态的有机酸和醇类以及二氧化碳等,个别情况下,还有少量的甲烷。而两相厌氧消化中的产酸相的产物主要为有机酸(主要为乙酸)、少量甲烷和二氧化碳。
(5) 水解酸化反应器较厌氧消化反应器不同 水解酸化反应器较厌氧反应器的不同主要体现在以下几个方面。
a水解酸化反应器可对固体有机物进行降解,从而减少了污泥量,降低了污泥的 VSS其功能与厌氧消化反应器类似。水解酸化反应器一般不需要加热,产生剩余污泥量少,故可在常温下,使固体物质迅速水解,实现污水、污泥一次处理。
b水解酸化反应器不需要严格的密闭,不需要复杂的搅拌机构,不需要水、气、固三相分离器,降低了造价,便于维护,适应大中小型污水厂。
c当反应控制在水解酸化阶段时,出水的不良气味较厌氧发少很多。水解酸化反应迅速,水力停留时间短,故水解反应器的体积小,节省基建投资。
关于沛尔
江苏沛尔膜业股份有限公司(股票代码:836744)成立于2007年,注册资本4800万元整,简称“沛尔膜业”,是一家集MBR平板膜产品的研发、生产、制造、服务于一体的高新技术企业。沛尔膜业始终坚持与国内外知名大学如清华大学、悉尼大学、南京工业大学、常州大学、江南大学等一同合作研发,目前已成为国家行业标准HY/T 252-2018《水处理用浸没式平板膜元件》标准的主编单位,并持有6项发明专利,47项新型实用性专利。
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