实用水处理技术丛书 城市污水生物处理新技术
开发与应用
——水解-好氧生物处理工艺
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目 录 第一节 水解（酸化）工艺与厌氧工艺 ........................................................................ 4
一、基本原理 ............................................................................................................ 4 二、水解-好氧工艺的开发 ....................................................................................... 5 三、水解（酸化）工艺与厌氧发酵的区别 ............................................................ 6 第三节 水解-好氧生物处理工艺特点 ........................................................................... 8
1、水解池与厌氧UASB工艺启动方式不同 ......................................................... 8 2、水解池可取代初沉池 .......................................................................................... 9 3、较好的抗有机负荷冲击能力 ............................................................................ 10 4、水解过程可改变污水中有机物形态及性质，有利于后续好氧处理 ............ 10 5、在低温条件下仍有较好的去除效果 ................................................................ 11 6、有利于好氧后处理 ............................................................................................ 11 7、可以同时达到对剩余污泥的稳定 .................................................................... 12 第四节 水解-好氧生物处理工艺的机理 ..................................................................... 12
一、有机物形态对水解去除率的影响 .................................................................. 12 二、有机物降解途径 .............................................................................................. 13 三、水解池动态特性分析 ...................................................................................... 14 四、难降解有机物的降解 ...................................................................................... 15 第五节 水解工艺对后续好氧工艺的影响 .................................................................. 20
1、有机物含量显著减少 ........................................................................................ 20 2、B/C比值和溶解性有机物比例显著增加 ........................................................ 21 3、BOD5降解动力学 ............................................................................................. 21 4、污泥和COD去除平衡 ..................................................................................... 22 第六节 水解工艺的污泥处理 ...................................................................................... 23
一、传统污泥处理的目的和手段 .......................................................................... 24 二、污泥有机物的降解表 ...................................................................................... 25 三、污泥脱水性能及处理 ...................................................................................... 25 第七节 水解池的启动和运行 ...................................................................................... 27
一、水解池的启动方式 .......................................................................................... 27 二、配水系统 .......................................................................................................... 29
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三、排泥 .................................................................................................................. 32 四、负荷变化对水解池处理效果的影响 .............................................................. 33 第八节 水解工艺的进一步开发和应用 ........................................................................ 34
一、芳香类化合物的去除 ...................................................................................... 35 二、奈的去除 .......................................................................................................... 35 三、卤代烃的去除 .................................................................................................. 35 四、难生物降解工业废水处理的实际应用 .......................................................... 35 五、高悬浮物含量废水的水解处理工艺 .............................................................. 36 六、水解工艺的适用范围及要求 .......................................................................... 37 第九节 水解-好氧工艺技术经济分析 ......................................................................... 39
一、厌氧处理应用的经济分析 .............................................................................. 39 二、水解-好氧系统设计参数 ................................................................................. 40 第十节 水解-好氧生物处理工艺设计指南 ................................................................. 42
一、预处理设施 ...................................................................................................... 42 二、水解池的详细设计要求 .................................................................................. 42 三、反应器的配水系统 .......................................................................................... 43 四、管道设计 .......................................................................................................... 46 五、出水收集设备 .................................................................................................. 46 六、排泥设备 .......................................................................................................... 47
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水解-好氧生物处理工艺
根
据传统活性污泥工艺基建投资高、运行费用高以及电耗高等问题，北京市环境保护科学研究院（原北京市环境保护研究所）在20世纪80年代初开发了
水解（酸化）-好氧生物处理工艺。经过十多年的开发，围绕水解好氧技术已经形成一套完整的工艺技术。相继开发了水解-好氧生物处理工艺、水解-氧化塘处理工艺和水解-土地处理工艺等处理城市污水经济可行的工艺技术，这些工艺被先后应用建成城市污水处理厂10余座，取得了较好的环境效益和经济效益。特别是北京市密云县城污水处理厂（4.5万m3/d规模）、河南安阳市豆腐营污水处理厂（规模1.0万m3/d）、新疆昌吉市污水处理厂（1.5万m3/d）和深圳宝胺安县石岩污水处理厂（2.0万m3/d）都相继采用了该处理工艺。
另外，国内同行开发了处理印染废水的水解-好氧-生物碳工艺，处理焦化废水的水解和AO工艺相结合的工艺，在啤酒废水和屠宰废水方面水解-好氧工艺相结合的工艺已是具有竞争力的一种标准工艺。水解（酸化）工艺还应用于工业废水处理中，如印染、纺织、轻工、酿酒、化工、焦化、造纸等行业的工业废水。
水解-好氧工艺在推广过程中，全国各地有关部门及行业累计建设了上百座水解-好氧工艺的污水处理厂。因此，可以讲水解-好氧生物处理工艺是我国独立自主开发的污水处理工艺，为我国的水污染控制作出了积极的贡献。在以上的这一系列实践过程中，通过对各种不同工艺流程的推广应用，笔者认为有必要对生产性工程进行总结，以满足研究、设计和应用三方面要求。
第一节 水解（酸化）工艺与厌氧工艺
一、基本原理
污水生物处理工艺分好氧工艺和厌氧工艺，这两类工艺各有其优缺点。随着生物处理技术的发展，作为生物处理的主角仍是微生物。如何能使好氧生物处理工艺提高污泥浓度，减少氧的消耗‘如何使厌氧生物处理工艺缩短处理时间和提高处理负荷，是值得进一步研究的课题。各种类型有机污染物的厌氧（缺氧）、好氧降解反应过程汇总如下。
好氧（微需氧）过程 （1）COD→H2O+CO2 传统好氧工艺 （3）NH4+→NO3- 硝化工艺 （5）H2S→S0
厌氧（缺氧）过程 （2）COD→CH4+CO2 传统厌氧工艺 （4）NO3-→N2 反硝化或缺氧工艺 （6）SO42-→H2S
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