[发明专利]一种厌氧-兼氧交替的高效复合水解装置及水解方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种厌氧-兼氧交替的高效复合水解装置及水解方法，属于工业废水或城市污水的预处理技术领域。

背景技术

传统的水解酸化工艺作为废水的预处理技术，从20世纪80年代开始，在我国污水处理领域中得到了广泛的应用，但主要应用于难生物降解、高浓度的工业废水处理领域中。传统的水解酸化池工艺通常为厌氧环境，依据厌氧发酵的“四个阶段”理论，充分利用厌氧发酵主要控制在水解阶段，培养水解菌和产酸菌，将废水中的大分子、难降解的有机物降解为小分子有机物。从而大幅提高废水中的可生物降解成分BOD，提高可生化性比例B／C，有利于后续的好氧生物处理的效率。

近年来，随着我国污水排放标准的日趋严格，排水体制和污水处理的方式也发生了较大的变化，越来越多的工业废水经过预处理后排入城市污水处理厂与传统的生活污水一并处理。特别是对于产业集中区、工业园区，其城市污水处理厂的工业废水比例高达80％以上，水解酸化工艺近年来也广泛应用于这些含工业废水的综合废水处理厂中。尽管如此，这些综合废水处理厂接纳的工业废水一般都经过了预处理，进入综合污水厂的水质具有浓度低、可生化性低的特征，故传统的厌氧水解工艺针对低浓度、难降解的水质特征，其处理的效果和效率远低于应用于高浓度、难降解的工业废水的预处理。

这主要是由于传统的水解工艺创造了厌氧水解菌、产酸菌等，能够充分对难降解有机物的分解，同时促进厌氧水解菌、产酸菌的大量繁殖。但当进水浓度大幅降低时，特别是工业废水已经过厌氧处理后，再次采用厌氧水解很难大幅提高水解效率。尽管许多方法通过增大污泥浓度，包括增加生物载体填料的方法来提高微生物的数量，从而增强处理的效果，由于进水中的有机物浓度较低、可生物降解比例更低，工程应用中在严格厌氧条件下污泥浓度很难大幅提高。而在水解池增加生物载体填料，并没有改变水解池原本厌氧的环境条件。研究表明，在兼氧环境下存在大量的兼氧水解菌，能够促进难降解有机物的水解和酸化反应。

针对工业园区、产业集中区的高比例工业废水污水处理厂，传统的水解预处理工艺大多仍存在水解效率低、效果差的问题。由于进水营养不足、水解池水解菌和产酸菌不足，微生物浓度难以提高，故效率低。为提高水解菌和产酸菌，尽管许多工艺采取了提高污泥浓度、增加生物填料等方法，但单纯的厌氧水解适合高浓度工业废水、不适应已预处理过的低浓度、难降解废水。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术存在的问题，即单纯的厌氧水解工艺适合高浓度工业废水、不适应已预处理过的低浓度、难降解废水。进而提供一种厌氧-兼氧交替的高效复合水解装置及水解方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

装置的方案一：一种厌氧-兼氧交替的高效复合水解装置，包括，污水进水口、回流好氧污泥口、推流器、穿孔管空气搅拌器、排泥管、出水溢流堰、搅拌器和水解池，所述水解池内的中部设有对角设置的两个密集填料区和稀疏填料区，水解池内的一端设为进口悬浮污泥区，水解池内的另一端设为出口悬浮污泥区，进口悬浮污泥区和出口悬浮污泥区内水解池的内壁上分别设有一个推流器，进口悬浮污泥区一端的水解池下部的壁上连接有污水进水口和回流好氧污泥口，进口悬浮污泥区一端的水解池上部的壁上连接有搅拌器，出口悬浮污泥区一端的水解池内的底部安装有穿孔管空气搅拌器和排泥管，出口悬浮污泥区一端的水解池的池沿上设有出水溢流堰。

装置的方案二：一种厌氧-兼氧交替的高效复合水解装置，包括，污水进水口、回流好氧污泥口、推流器、穿孔管空气搅拌器、出水溢流堰、搅拌器、排泥闸门、导流墙和水解池，所述水解池内的中部设有对角设置的两个密集填料区和稀疏填料区，水解池内的一端设为进口悬浮污泥区，水解池内的另一端设为出口悬浮污泥区，进口悬浮污泥区和出口悬浮污泥区内水解池的内壁上分别设有一个推流器，进口悬浮污泥区一端的水解池下部的壁上连接有污水进水口和回流好氧污泥口，进口悬浮污泥区一端的水解池上部的壁上连接有搅拌器，出口悬浮污泥区一端的水解池内的底部安装有穿孔管空气搅拌器，出口悬浮污泥区一端的水解池的池沿上设有出水溢流堰，出水溢流堰下部的水解池的底部设有排泥闸门，进口悬浮污泥区和出口悬浮污泥区内各设有一个导流墙。

水解方法如下：

密集填料区和稀疏填料区与两个悬浮污泥区的容积比为1：1，进水在出口悬浮污泥区的水力停留时间不低于1小时，水解池的总停留时间不低于4小时。

进水在进口悬浮污泥区与稀疏填料区流速不低于0.25m／s，而在出口悬浮污泥区，上清液流速>0.25m／s，污泥层速度<0.25m／s。