水解酸化之工艺类别（二）
水解酸化法一般用于原水中悬浮物浓度较高或可生化性差时，将其作为预处理工艺降低后续处理的负荷和难度。若进水可生化性较好，且COD浓度大于1500mg/L，水解酸化法反应器内易进入厌氧产甲烷阶段，影响工艺运行（本来就不是产甲烷的工艺，不能因为水解酸化过程而产生大量甲烷，导致安全问题），应选择其他厌氧反应器，因此水解反应器进水COD 浓度宜小于1500mg/L。对可生化性较差的污水，COD 浓度对水解反应器影响不大，利用水解反应器可提高污水可生化性。常见的水解酸化工艺有三种：升流式水解反应器、复合式水解反应器、完全混合式水解反应器。
1. 升流式
概念：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（平均污泥浓度为15-25g/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。
污泥层就像一个流化床，进水向上流动时，依次完成过滤拦截、吸附、降解、吸收或排出等过程。和其它升流式的反应器相比，其样式为基础样式。从上图来看，没有机械搅拌，没有污泥回流，污泥层的悬浮靠的是进水水力搅拌得以实现，上清液以堰流方式出水。
2. 复合式
概念：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。
如果进水SS低（食物少），微生物长的太慢，可以在升流式中投加填料，挂膜增加微生物的量，延长水与微生物的接触时间。如果微生物长势良好或进水SS太高，那就放弃吧，否则堵得厉害。填料类别有ES/PP混纺酶浮平板、软/半软性填料、弹性填料等，后面再好好研究一下填料类别问题。从上图来看，复合式就是升流式的强化版，反应器内增加了微生物的量，同样，图中没有体现机械搅拌和污泥回流内容，靠的依旧是水力搅拌来实现泥水充分接触。
3.完全混合式
概念：在反应器内设置搅拌装置使污水与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污水、污泥并回流污泥至水解酸化反应器。
从上图来看，完全混合式有机械搅拌，泥水处于完全混合状态，反应器内任何一个位置的污泥浓度基本一致，因此，出水时也伴随着污泥的流出，如果不一直补充污泥的话，反应器内的泥会一点一点被进水冲走，每时每刻都在流失。常见的完全混合式池型为：推流式（廊道式）水解酸化池+平流沉淀池。
4．对比
1）一般来说，完全混合式适用于悬浮物浓度较高的污水，升流式适用于悬浮物浓度相对较低的城市污水及难降解工业废水。如果悬浮物浓度高而采用升流式，可能污泥长得快，易堵塞池底的布水管或排泥管，同时排泥也会过于频繁。
2）升流式污泥层浓度比较高，建议值15-25g/L，水力停留时间比较短，比如生活污水为2-4h，低浓度废水或有生活污水的工业废水为2-6h，高浓度工业废水停留时间一般为6 h以上。相对而言，完全混合式污泥浓度建议值4-8g/L，小了一些，但停留时间较长，动辄可能都10h以上。从停留时间角度来说，升流式的占地面积会小一些，完全式不但停留时间长，还有后续沉淀池来专门收集水解酸化污泥，所以说占地就会大一些。污泥浓度高了，水解酸化用的时间短，池子就小；污泥浓度低了，水解酸化用的时间长，池子就大。
3）如果采用填料，进水SS又大，则可能导致污泥浓度大，填料堵塞；如果污泥层的浓度已经足够实现水解酸化，那么再向上经过填料层就可能导致小分子有机物被吸收，虽然降低了COD和BOD5，也提高了BOD5/COD，但可能会引发后续生化池碳源不足的问题，有风险。
4）升流式对池底配水要求高，要求配水尽可能均匀，否则那么高污泥浓度，有的地方始终不出水，时间长了，死泥一大片。而完全混合式则通过机械搅拌作用很容易实现泥水完全混合，且污泥浓度又不高。所以说，前者更适合小水量，后者更适合大水量。如果大水量也采用升流式，可能会分很多格并联运行来实现配水的均匀性。
5. 思考
1）升流式要不要从二沉池污泥回流污泥。从上图来看确实不需要，但预留一个污泥回流管可能更好一些，防止由于某种原因导致泥量减少，可以用来日常补泥，就像水池的液位阀，水位低一些开始补水。回流污泥的出口位置肯定是池底了，至于配水管兼做回流污泥出泥管，还是排泥管兼做回流污泥出泥管，看管径了，别堵了就行。
2）水解酸化池要不要曝气。考虑到水中溶解氧的存在对水解酸化菌有毒害作用，一般不宜采用曝气沉砂池作为水解酸化预处理装置。完全混合式水解酸化反应器宜设置机械搅拌器，不应采用曝气方式搅拌。从上面的话可以看出，规范是不建议曝气的，尤其是机械搅拌，我想可能是因为机械搅拌本来搅拌过程中都会溶解进去一部分氧气，再曝气可能会增大水中溶解氧含量。在混合厌氧消化系统中，氧化还原电位一般控制在-300 mV以下；在两相厌氧消化系统中，产酸相的氧化还原电位一般控制在-300--100 mV之间；而只要氧化还原电位控制在0mv左右，水解酸化过程即可顺利进行。是啊，水解酸化0mv是没问题，但产氢产乙酸菌和同型产乙酸菌就不一样了，这两个可是厌氧菌，如果想让VFA更多转化为乙酸，那就还是营造厌氧环境吧。如果单纯就是为了搅拌，还有就是抑制专性厌氧菌的生长，那间歇微量曝气一下也没关系，只不过此时是不是需要上一套曝气管道系统了，造价又上去了。
参考文献：
1. 水解酸化反应器污水处理工程技术规范（HJ 2047—2015）.
2. 刘映祥等. 完全混合式水解池应用于城市污水处理厂的设计.
3. 晏令军等. 水解酸化在制浆造纸废水处理中的应用.