水解酸化工艺原理及应用
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什么是水解酸化工艺?
厌氧生物反应包括水解、酸化和甲烷化三个大的阶段,将反应控制在水解和酸化两个阶段的反应过程,可以将悬浮性有机物和大分子物质(碳水化合物、脂肪和脂类等)通过微生物胞外酶水解成小分子,小分子有机物在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸的过程。
水解酸化工艺原理
废水厌氧生物处理是指将废水中各种复杂有机物分解为甲烷的过程,在厌氧生化处理过程中,通过厌氧微生物(包括兼性微生物、甘度复合菌种、硝化细菌、反硝化细菌)在厌氧条件下的作用产生的二氧化碳和其他物质,高分子有机物的厌氧降解过程可分为四个阶段。
水解阶段
高分子有机物相对分子量大,不能穿透细胞膜,不能被细菌直接利用。因此,它们在第一阶段被细菌胞外酶分解成小分子。例如,纤维素被纤维素水解酶水解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被水解成淀粉酶,麦芽糖和葡萄糖被分解,蛋白质被蛋白酶水解成多肽和氨基酸。这些小分子的产物可以溶解在水中,并通过细胞膜。
发酵(或酸化)阶段
供细菌使用,上述小分子化合物在发酵菌(即酸化菌)的细胞内转化为较简单的化合物,并在细胞外分泌。
这一阶段的主要产物包括挥发性脂肪酸、醇、乳酸、二氧化碳、氢、氨、硫化氢等。同时,酸化细菌还利用一些物质合成新的细胞物质,因此在酸化废水的厌氧处理过程中会产生更多的剩余污泥。
乙酸阶段
在这一阶段,前一阶段的产物进一步转化为乙酸、氢碳酸和新细胞物质。
产甲烷阶段
在此阶段,乙酸、氢、碳酸、甲酸和甲醇通过之前的水解和酸化阶段转化为甲烷、二氧化碳和新细胞物质。
废水中的有机高分子物质可以被胞外酶分解成小分子。这些小分子的水解产物可以溶解在水中,通过细胞膜被细菌利用,从而提高废水的可生化性。
水解酸化法对城市污水、印染废水、制药废水、造纸废水、啤酒废水、化工废水和合成洗涤剂废水,悬浮物去除率高,去除的悬浮物可在水解反应器中部分消化。
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