水解酸化法用于污水處理預(yù)處理,水解反應(yīng)器可以替代初沉池,起到攔截懸浮物、降解有機(jī)物、提高污水可生化性等作用。原水中懸浮物濃度較高或可生化性差時(shí),可將其作為預(yù)處理方式,以降低后續(xù)處理的負(fù)荷和難度,一般情況下需連接后續(xù)處理系統(tǒng)。
水解酸化法一般用于原水中懸浮物濃度較高或可生化性差時(shí),將其作為預(yù)處理工藝降低后續(xù)處理的負(fù)荷和難度。若進(jìn)水可生化性較好,且 COD 濃度大于 1500mg/L,水解酸化法反應(yīng)器內(nèi)易進(jìn)入?yún)捬醍a(chǎn)甲烷階段,影響工藝運(yùn)行,應(yīng)選擇其他厭氧反應(yīng)器,據(jù)此規(guī)定水解反應(yīng)器進(jìn)水 COD 濃度宜小于 1500mg/L。對(duì)可生化性較差的污水,COD 濃度對(duì)水解反應(yīng)器影響不大,利用水解反應(yīng)器可提高污水可生化性。
目前已知水解酸化法對(duì)城市污水、印染廢水、制藥廢水、造紙廢水、啤酒廢水、化工廢水和合成洗滌劑廢水等多類廢水很有效,而且懸浮物去除率高, 去除的懸浮物可以在水解反應(yīng)器中部分消化。
1)城市污水處理
迄今為止,水解-好氧生物處理工藝已應(yīng)用于幾十座城市污水處理廠,累計(jì)投資幾十億元,形成了上百萬噸/天的處理能力。十多年來的工程實(shí)踐表明,水解-好氧生物處理工藝是我國(guó)獨(dú)立開發(fā)的具有投資省、運(yùn)行費(fèi)用低和處理能耗低等特點(diǎn)的城市污水處理工藝,為當(dāng)前城市污水處理廠的建設(shè)提供了一條新的、切實(shí)可行的技術(shù)途徑。
2)印染廢水處理
目前已知水解酸化法對(duì)印染廢水、啤酒廢水、制藥廢水、造紙廢水、化工廢水和合成洗滌劑廢水等各種工藝廢水很有效。
印染廢水具有有機(jī)物含量高、成分復(fù)雜、色度深、pH 值高、水質(zhì)變化大等特點(diǎn),是國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的難處理工業(yè)廢水之一。近年來,由于新型紡織纖維的開發(fā),聚乙烯醇(PVA)漿料、人造絲堿物、新型助劑等難降解有機(jī)物大量進(jìn)入印染廢水,使廢水的可生化性變差,傳統(tǒng)的生物處理工藝受到嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。某印染廢水的 BOD5/COD 為 0.15~0.3,可生化性一般, 并且水中的有機(jī)物對(duì)微生物有一定的抑制作用。采用水解酸化-好氧的處理工藝,水解反應(yīng)器采用厭氧折流板反應(yīng)器,水力停留時(shí)間為 8~10h,使污水 BOD/COD 升至 0.3~0.45,為后續(xù)好氧生化處理創(chuàng)造了條件,并去除了大部分的色度。印染廢水經(jīng)該工藝處理后,其 COD、BOD5、色度、SS 的去除率分別達(dá)到 93%、94.6%、97%和 89.2%,所有指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)。
3) 造紙廢水處理
造紙制漿廢水排放量大,成分復(fù)雜,污染嚴(yán)重,BOD5/COD 比值小,屬于難生物降解廢水。某造紙廢水進(jìn)水 CODCr、BOD5、SS 濃度分別為 4120mg/L、1630mg/L、2080mg/L, 采用水解-好氧工藝處理,水解反應(yīng)器水力停留時(shí)間為 5.8h,采用升流式水解反應(yīng)器的型式, 水解反應(yīng)器中掛有彈性填料,處理后出水 CODCr、BOD5、SS 濃度分別達(dá)到 354mg/L、92.5mg/L、95.6mg/L,去除效率分別達(dá)到 91.4%、94.3%、95.4%,優(yōu)于《造紙工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 4355-2001)。
4) 制藥廢水處理
某制藥生產(chǎn)廢水主要為妥布霉素、洛伐他丁、鹽霉素鈉鹽生產(chǎn)過程中排放的生產(chǎn)廢水, 該廢水污染物濃度高、成分復(fù)雜、色度高、毒性大,含有表面活性劑、殘余抗生素、硫酸根、溶媒等多種抑制物質(zhì),水質(zhì)水量波動(dòng)大,屬于有一定處理難度的抗生素廢水。進(jìn)水 CODcr、BOD5、SS 濃度分別為 4000~11000mg/L、1300~6500mg/L、100~500mg/L。水解反應(yīng)器對(duì)COD 的去除率為 18%~25%,經(jīng)過水解酸化后 BOD5/COD 由原來的 0.152~0.218 提高至0.436~0.496,該廢水的可生化性大大提高,為后續(xù)好氧工藝穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造了條件。
5) 啤酒廢水處理
某啤酒廠廢水處理工程中采用了水解-生物接觸氧化工藝,進(jìn)水 CODcr、BOD5、SS 濃度分別為 1090~4410mg/L、734~1810mg/L、400~796mg/L,經(jīng)過半年多的運(yùn)行,處理效果穩(wěn)定。水解反應(yīng)器采用升流式水解反應(yīng)器,水力停留時(shí)間為 6h,而傳統(tǒng)生物氧化法處理啤酒廢水 HRT 一般大于 10h,有的甚至大于 17h,本工藝有明顯的節(jié)能效果;其次,啤酒廢水經(jīng)水解酸化處理后,BOD5/CODCr 值從原來的 0.51 提高到 0.72,CODCr 和 BOD5 的去除率分別為 39.2%和 14.2%。水解酸化達(dá)到較好預(yù)處理效果,廢水的可生化性增加,這樣可充分發(fā)揮后續(xù)好氧生物處理的作用,縮短整個(gè)工藝的水力停留時(shí)間,提高生物處理效率。
6) 焦化廢水處理
焦化廢水中含有大量難生物降解的萘、吡啶、喹啉、吲哚、聯(lián)苯等雜環(huán)及多環(huán)芳烴類有機(jī)物,是一種可生化性差的廢水。某焦化廢水 COD 為 1327mg/L,BOD5/CODCr 為 0.2,水解反應(yīng)器停留時(shí)間為 4h,處理后 BOD5/CODCr 升至 0.32。經(jīng)水解酸化反應(yīng)后廢水中難降解有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為易生物降解物質(zhì),其生物氧化率由原來的 31.2%提高至 51.2%。而對(duì)聯(lián)苯和吡啶而言,不僅可生化性得到改善,而且其對(duì)生物的抑制作用也基本消除。
7) 紡織廢水處理
在滌綸纖維生產(chǎn)過程中,為了改善纖維性質(zhì),提高纖維可織性,需要使用紡絲油劑處理纖綸。紡絲油劑主要由一些抗靜電劑、柔軟劑、滲透劑、澗滑劑及一些乳化劑等高分子化合物組成,而乳化劑又含有一些陰離子表面活性劑或非離子表面活性劑,如烷基磷酸酯鉀鹽、脂肪酸聚乙二醇脂、烷基醚硫酸鈉等等。這些油劑廢水 COD 在 2000mg/L 左右,而 BOD5 為 350mg/L,BOD5/COD 為 0.18。采用各種物化處理費(fèi)用高,生化好氧處理有大量泡沫產(chǎn)生。選用水解-好氧工藝,其中水解反應(yīng)器停留時(shí)間為 10h,投加軟性纖維填料,好氧處理單元采用接觸氧化法,停留時(shí)間為 7~8h。經(jīng)過水解酸化反應(yīng)后廢水 BOD5/COD 從 0.18 上升至0.20,并且 COD、BOD 值都有所增加,這說明一些難降解的物質(zhì)經(jīng)水解酸化反應(yīng)后變成易于生物降解的物質(zhì)。經(jīng)過水解酸化,好氧處理后 BOD5 去除率可達(dá)到 89%,COD 去除率可達(dá)到 89%,這使得一般油劑濃度超過 1000mg/L 就不能生化處理的廢水,在濃度高達(dá)2000mg/L 時(shí)也可以進(jìn)行穩(wěn)定的生化處理。