水解酸化工艺特点及其效果评定指标问题探析
【摘要】水解酸化处理技术是在厌氧处理的基础上派生出来的一种工艺。
它是基于产甲烷菌与水解产酸菌生长速度不同，将厌氧生物处理过程控制在反应
时间较短的水解酸化阶段，即在大量水解细菌、产酸菌作用下将不溶性有机物水
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。
【关键词】水解酸化；评定指标；好氧工艺；有机物比例；可持续发展
0引言
水解在化学上是指化合物和水进行的一类反应的总称。在废水生物处理中，
水解指的是有机底物进入细胞前，在胞外进行的生物化学反应。水解是复杂的非
溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。酸化则是一类典型
的发酵过程，即产酸发酵过程，酸化是有机底物既作为电子受体也是电子供体的
生物降解过程。在酸化过程中溶解性有机物被转化为以挥发酸为主的末端产物。
1水解酸化菌群特征
在水生化处理过程中，微生物起决定性作用，微生物种群的组成与数量在很
大程度上会影响出水水质，所以通过对微生物种群的组成分析对揭示生物处理机
理十分重要。在研究中发现，水解与酸化过程是相互作用，由相同的微生物种群
完成的，所以这两个过程是不可分割的。水解酸化段的生物相主要是发酵细菌。
发酵细菌是一个相当复杂而又庞大的细菌群，主要指兼性厌氧菌和专性厌氧菌，
属异养菌，其中兼性菌数量要占到80%以上。发酵细菌主要包括纤维素分解菌、
淀粉分解菌、脂肪分解菌、蛋白质分解菌等，具有繁殖速度快，适应能力很强，
对毒性不敏感的特性。
2水解酸化工艺优点
事实上，水解池是一种以水解酸化菌为主的厌氧上流式污泥床，水解工艺是
一种预处理工艺，其后可以采用各种好氧工艺。在水解酸化—好氧生物处理工艺
中，水解酸化工艺要完成水解和酸化两个过程（酸化不一定彻底）。采用水解池
较之全过程的厌氧池（或消化池）具有以下的优点：
（1）水解酸化过程可在常温下使固体迅速液化、降解，能有效减少废弃污
泥量，水解好氧处理系统产泥量可减少28%，不需要经常加热的中温消化池；
（2）反应器中，不需要搅拌器和水、气、液三相分高器，降低了造价并便
于维修；
（3）由于反应控制在第二阶段完成之前，出水无厌氧发酵所具有的不良气
味，改善了污水处理厂的环境；
（4）水解、产酸阶段的产物主要为小分子有机物，可生物降解性一般较好。
故水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应的时间和处理的能耗。
3水解酸化过程的影响因素
3.1底物的种类和形态
底物的种类和形态对水解酸化过程的速度有很大影响。就多糖、蛋白质和脂
肪三类物质来说，在相同的操作条件下，水解酸化速度依次减小。比如，就同类
有机物来说，低聚糖比高聚糖容易水解。就分子结构而言，直链比支链容易水解；
支链比环状链易于水解；单环化合物比多环化合物易于水解。颗粒状有机物，粒
径越大，单位重量的有机物的比表面积越小，水解速度也就越小。粒径越小，水
解液中溶解性CODCr浓度越高，水解速度越大。
3.2污泥生物固体停留时间
在常规的厌氧条件下，混合消化系统中，水解酸化微生物的比增殖速度高于
甲烷菌，因此当系统的生物固体停留时间较小时，甲烷菌的数量将逐渐减少，直
至完全淘汰。如果甲烷菌的比增殖速度为μ，则水解酸化反应器的污泥生物固体
停留时间θc应满足的条件为：θc≤1μ，水解酸化池污泥生物固体停留时间，根据
定义VXΔX，剩余活性污泥量ΔX由排泥量和排泥浓度决定，即ΔX=QWXW，
在酸化池内，原废水中可生物降解固体有机物组分被水解为溶解性有机物，微生
物自身得以增殖。
3.3水力停留时间
水力停留时间是水解反应器运行控制的重要参数之一。在一定范围内，水力
停留时间越长，水解速率越高。但是水力停留时间超过一定时间以后，延长水力
停留时间对CODCr、BOD5、SS的去除率无明显变化但会导致水解反应器容积
加大。
3.4温度
温度变化对水解反应的影响符合一般生物反应规律，即在一定范围内，温度
越高，水解反应速率越大。但水解微生物对温度的适应性较强，温度在10-20℃
之间变化时，水解反应速率变化不大，而且水解微生物对低温的适应性也较强。
3.5PH值
PH值主要影响水解的速率、水解酸化的产物以及污泥的形态和结构。大量
的研究结果表明，水解酸化微生物对PH值变化的适应性较强，水解过程可