本文依据:中华人民共和国国家环境保护标准 HJ 2047—2015 ,《水解酸化反应器污水处理工程技术规范》Technical specifications for hydrolysis and acidification reactor in wastewater treatment

1、适用范围和应用场景
1.1使用范围
在城镇污水处理、工业污水处理广泛使用(如:啤酒废水、屠宰废水、食品废水、制糖废水、造纸废水、焦化废水、煤化工废水、含油废水、纺织染整废水、工业园区集中污水厂废水、其他工业废水)。
1.2 应用场景
作为厌氧(UASB/EGSB/IC前)的预处理工艺,作为好氧工艺(如A/O活性污泥法、SBR等)的前置工艺。

2、水解酸化反应器工作原理
2.1 工作原理
水解酸化反应器(Hydrolysis acidification reactor):是指挥将厌氧生物反应控制在水解和酸化阶段,利用厌氧或兼性菌在水解和酸化阶段的作用,将污水中的悬浮性有机固体和难生物降解的大分子物质(包括碳水化合物、脂肪和脂类等)水解成溶解性有机物和易生物降解的小分子物质,小分子有机物再在酸化菌作用下转化成挥发性脂肪酸污水处理装置。
作用:将难降解有机物转化为易降解有机物,将大分子有机物转化成小分子有机物,提高废水的可生化性。
水解(酸化)处理方法是一种介于好氧和厌氧处理法之间的方法,和其它工艺组合可以降低处理成本提高处理效率。水解酸化工艺根据产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同,将厌氧处理控制在反应时间较短的厌氧处理第一和第二阶段,即在大量水解细菌、酸化菌作用下将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物,特别是工业废水,主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物,不溶性有机物水解为溶解性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子物质的过程,从而改善废水的可生化性,为后续处理奠定良好基础。
废水进入高循环比水解酸化后,在池内得到迅速混合和不断降解,从而大大降低后续生物处理中废水的生物毒性,在厌氧菌水解酸化作用下将废水中长链、苯环、杂环等难降解污染物进行水解开环断链成易生物降解的小分子污染物,保证后续生化系统稳定性。
2.2 水解酸化反应器类型

水解酸化反应器类型特点
升流式水解酸化反应器(UHASBR,up-flow hydrolysis acidification sludge blanket reactor)在单一反应器中,污水自反应器底部的布水装置均匀地自下而上通过污泥层(平均污泥浓度15g/L~25g/L)上升至反应器顶部的过程中实现水解酸化、去除悬浮物等功能的水解酸化反应器。该类型一般用于城镇污水处理
复合式水解酸化反应器(HHASBR,hybrid hydrolysis acidification sludge blanket reactor)在升流式水解酸化反应器的污泥床内增设填料层的水解酸化反应器
完全混合式水解酸化反应器(CMHASBR,completely mixed hydrolysis acidification sludge blanket reactor)在反应器内设置搅拌装置,使污水和污泥完全混合实现水解酸化的反应器,一般后接沉淀池分离泥水、污泥并回流至水解酸化反应器器,该类型一般用于工业污水处理。

2.3 水解酸化反应器进水水质控制
水解酸化反应器进水水质应符合下列条件
① pH值宜为5.0~9.0;
② COD:N:P宜为100~500:5:1;
③ 若污水可生化性较好,COD浓度宜低于1500mg/L;若污水可生化性较差时,COD浓度可适当放宽。

2.4工艺流程图示意图

上图:水解酸化反应器工艺流程示意图
水解酸化反应器预处理工艺宜包括固液分离、沉砂、水质水量调节。

2.5水解酸化反应器运行中应监测的水质参数
宜每日检测反应器进口、出口的化学需氧量(CODcr)、悬浮物(SS);生化需氧量(BOD5)、污泥浓度、pH值、挥发性脂肪酸等性状指标宜每周检测一次;定期观察污泥活性,监测污泥中挥发性悬浮固体(VSS)浓度。

3、优点、缺点、特点
优点:系统构造简单,性价比高(吨水运营成本低),调试运营比较容易;
缺点:进水水质波动和COD浓度均为较小的数值,负荷较低;
特点:低浓度污水(可生化性好,COD低于1500mg/L的污水),能达到10%~50%去除率,可作为厌氧的预处理工艺段,也可作为城镇生活污水的主要工艺段。

4、系统组成和规格型号
为客户定制设计水解酸化单元,采用先进的BIM(AutoCAD Plant 3D)设计技术和手段,实现客户的工艺需求。服务流程:沟通水质-->设计参数优化-->出施工图和施工方案-->运营调试。

水解酸化反应器类型特点
HASB-1:升流式水解酸化反应器钢砼池体结构,底部布水
碳钢构筑物,底部布水
HASB-2:复合式水解酸化反应器钢砼池体结构,含填料
碳钢构筑物,含填料
HASB-3:完全混合式水解酸化反应器钢砼池体结构,含水下搅拌器
碳钢构筑物,含水下搅拌器

下表:水解酸化池污染物去除率

下表:升流式水解酸化反应器水力停留时间参考取值表

上图:升流式水解酸化装置主要由池体、布水装置、出水收集装置、排泥装置组成。

5、工程实例

下图(下图1至图5):HASB-1型升流式水解酸化反应器(脉冲布水器,底部布水,自回流)

下图:HASB-1型升流式水解酸化反应器的脉冲布水器设计(脉冲布水器,底部布水,自回流)

下图:HASB-3型完全混合式水解酸化反应器(液下搅拌机布水、污泥回流)