水解酸和厭氧消化反應的區(qū)別
水解(酸化)過程是厭氧消化的第一、二階段,但水解(酸化)過程與厭氧消化所追求的目標不同,因此處理方法也就完全不同。水解(酸化)系統(tǒng)的目標主要是將原水不溶性有機物轉(zhuǎn)化為可溶性有機物,尤其是工業(yè)廢水處理,主要是將難降解物轉(zhuǎn)化為易生物降解物,以改善廢水的可再生性,以便進行后續(xù)的好氧生物處理。

鑒于后續(xù)好氧處理所消耗的能量,水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預處理。水解酸化反應與厭氧消化系統(tǒng)的整個消化過程是有機結(jié)合的,在同一反應器內(nèi)。水解酸的作用是在混合厭氧消化過程中為甲烷化反應提供底物。
雙相厭氧消化產(chǎn)酸期(產(chǎn)酸期)是指將產(chǎn)酸期與產(chǎn)甲烷期分離,從而形成各自最佳環(huán)境的過程。產(chǎn)酸階段還對生成的酸態(tài)(主要是乙酸)提出了要求。另外,如果廢水中含有較高濃度的硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽和亞硫酸鹽,則其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不僅對沼氣池的幼苗有毒害作用,而且會影響沼氣池的產(chǎn)酸階段。

所以,雖然水解(酸化)-好氧(酸化)工藝的水解(酸化)階段、兩相厭氧發(fā)酵和混合厭氧消化生產(chǎn)有機酸,但由于處理目的不同,操作環(huán)境和條件也有很大差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.Eh不同的:
由于水解酸化過程中微生物與產(chǎn)甲烷菌處于同一反應器內(nèi),因此在混合厭氧消化系統(tǒng)中,對整個反應器內(nèi)Eh的控制首先要滿足產(chǎn)甲烷菌的嚴格要求,一般要求小于300mV。水解(酸化)系統(tǒng)中的微生物也在這一潛在值下工作。通常情況下,兩相厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)生酸性物質(zhì)的氧化還原電位控制在100~300毫伏。根據(jù)研究,水解(酸化)-好氧處理過程中的水解(酸化)過程是典型的兼氧過程,只要把Eh控制在+50mv以下,即可順利完成。
2.酸堿度不一樣
厭氧消化系統(tǒng)混合菌中,消化液的pH控制在甲烷菌生長的最優(yōu)pH范圍,一般為6.8~7.2。雙相厭氧消化系統(tǒng)產(chǎn)酸過程中,產(chǎn)酸量一般控制在6.0~6.5之間。隨著pH值的降低,產(chǎn)酸率增大,有機酸的形態(tài)發(fā)生變化,丙酸的相對含量增加,對后續(xù)甲烷相中產(chǎn)甲烷菌的抑制作用增強;對水解(酸化)-好氧處理系統(tǒng),由于后續(xù)處理為好氧氧化,不存在丙酸抑制作用,因此pH控制范圍較寬,可獲得較高的水解(酸化)率,一般維持在5.5-6.5。

3.氣溫不同
這三種工藝的溫控也不同。一般情況下,混合厭氧消化系統(tǒng)和兩相厭氧消化系統(tǒng)的溫度都受到嚴格控制,可在中溫(30-35℃)或高溫(50-55℃)。水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)階段對工作溫度沒有特別要求,一般在常溫下操作,也可達到滿意的水解(酸化)效果。