水解酸化技术在印染污水中的应用与发展
柯桥区职业教育中心
陈月慧 摘
要：本文介绍了水解酸化的机理和特点，阐述了水解酸化技术在印染废水处理工程中的应用。水解酸化技术以其投资少、易启动、可有效提高可生化性等优点在印染废水处理中得到了广泛应用，在处理印染废水等领域发挥了重要作用。为使其更加节能高效的处理废水，高效水解酸化处理技术的研究及应用正在研究中。目前水解酸化工艺的发展主要为高效降解印染染料大分子污水的研究和推广应用。相信在国内外学者的共同努力下，水解酸化技术将会得到更多的研究应用。
关键词：水解酸化；印染废水处理；应用；发展 1 引言及机理 水解是指有机物进入微生物细胞前、在胞外进行的生物化学反应。微生物通过释放胞外自由酶或连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化反应。酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
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。
从机理上讲，水解酸化能将难降解有机物分解成易降解有机物、将大分子有机物降解成小分子有机物，而微生物对有机物的摄取只有溶解性的小分子物质才可直接进入细胞内，而不溶性大分子物质首先要通过胞外酶的分解才得以进入微生物体内代谢。因此，水解酸化的产物为微生物摄取有机物提供了有利条件，为印染污水后续采用活性淤泥法处理提供了可靠的保证。
2 水解酸化在 印染废水处理中的应用 本设计为绍兴市柯桥区环发印染有限公司废水处理，该印染厂主要从事布的漂洗加工，生产过程中产生生产废水（包括退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水和染色废水等）及少量的生活污水，日排放量 6000t。
2.1 设计水解酸化池—钢混结构（1 座），尺寸为 18m×14m×5.5m；如图 2-1 所示。
图 图 2-1
水解酸化池设计草图
水解酸化作为厌氧、好氧的前处理工艺广泛在各种污水处理工程中应用，在印染行业污水处理有着重要作用。
印染行业在我国国民经济中占有重要地位，印染废水的治理也一直是环保工作者关心的课题， 印染废水处理的主要问题是：
印染废水水量大、成分复杂、生物难降解物质多、脱色困难、运行费用较高等。
印染废水处理用水解酸化的应用很多，在传统的好氧生物处理装置前增加水解酸化段处理的厌氧－好氧组合工艺，酸化水解工艺在这些工艺中都是起到了降解废水中难降解的有机物为易降解物质来改善废水的可生化性作用。如：绍兴市东盛印染 3 万 m 3 /d 的印染废水处理工程采用悬浮、附着酸化水解－好氧生物处理新工艺，出水水质可分别达到 COD 小于 150mg/L，BOD5﹤50mg/L，色度小于 80 倍 [1] 。浙江绍兴丝绸联合印染有限公司采用厌氧－好氧处理高浓度的丝绸印染精炼废水，总 HRT 为 42h，COD 进水为 3500～4000mg/L 时，COD 去除率可达 85%以上 [2] 。绍兴红绿蓝印染有限司采用UASB－好氧工艺处理印染废水，在厌氧停留 6～10h，可获得 60%以上的 COD 去除率，色度降到 50～100 倍 [3] 。绍兴环发印染有限公司，整条生产线每天耗水量 3000 吨，废水可生化性能较差，成分复杂。废水经初沉池后进入水解酸化池，然后进入曝气池，处理后的废水完全符合排放标准要求 [4] 。
2.2
水解酸化－UASB －SBR
工艺：
该工艺流程如图 2-2，在运行过程中，用高浓度、高碱度的煮炼和丝光废水取代清水加碱的脱硫除尘用水，达到以废治废的效果；采用调节池和酸化池共建，既保证了调
节池容量的足够大，解决了印染废水多变化的难题，又节约占地和投资；由 SBR 排出的剩余污泥不是直接排放，而是返回了调节酸化池，在进入 UASB 反应池以厌氧消化后再排放，这种污泥回流处理方式可使污泥基本实现稳定，易脱水，不发臭，可直接用作肥料，处理效果见表 2-1。
图 图 2-2
水解酸化-UASB-SBR 工艺流程
表 表 2-1
水解酸化-UASB-SBR 工艺处理效果
指标 COD(mg/l) BOD(mg/l) SS(mg/l) 色度(倍) 进水 2500-4500 600-1000 400-600 100-600 出水 80-150 30-40 20-70 50-60
3 水解酸化工艺的发展 水解酸化工艺由于对难降解有机物处理有效，对 SS，COD 都有一定的去除率，且可提高 ρ(BOD)/ρ(COD)可生化系数，为后续的好氧处理提供可靠的保证，对于含有大量悬浮物质和大分子物质的废水，利用水解酸化作预处理，可以减少后序处理工艺的冲击负荷， 大幅度的缩短后续处理工艺的停留时间， 从而使整个废水处理工艺流程得到优化。水解酸化工艺与其它水处理工艺有机结合后，不仅有效地提高了生物系统的污水处理效率，也充分扩大了系统中微生物的生物降解范围， 并且在一定程度上降低了污水处理的能耗， 也提高了污水处理系统运行的稳定性和可操作性， 在实践过程中也充分的验证了厌氧水解酸化工艺具有广阔的应用前景。
但从现有运行情况看，也存在一些不足，主要表现在以下两个方面：
（1）首先是水解酸化工艺对 COD 的去除能力较低，一般为 20%左右,为此，需要相当可观的好氧后续处理设备；
（2）水解酸化工艺的水力停留时间过长，一般为 8~12h。
以上不足使水解酸化工艺的基建费用过高，在实际应用中其竞争能力大大降低。目前，对水解酸化的研究集中在培养高效降解有机物的菌株方面 [5] ，也有些学者对高效水解酸化反应从传质动力学方面作了研究，大大提高了处理能力，但因为技术不成熟和成本太高等问题实验成果还没有付诸大规模应用。
目前水解酸化工艺的发展主要为培养高效降解污染物的菌株研究和推广应用。水解酸化工艺开创了一条新的技术路线，是我国科研工作者独立开发的具有国内知识产权的新技术，在长时间、大范围、多领域内引起了人们的关注。相信在国内外学者的共同努力下，会得到更多的研究应用。
4 结语 水解酸化工艺已广泛应用于多种类型污水的试验研究与应用，作为生物预处理工序或厌氧—好氧联合生化处理工艺中的前处理工序，对提高污水的可生化性、改善进水水质、提高好氧处理段氧的利用率、节约工程造价和运行费用效果明显，具有良好的应用前景和发展潜力。但由于水解酸化工艺是整个厌氧消化过程的一个阶段，因此对于该工艺的在线控制、过程设计以及操作条件对产酸阶段的影响程度等问题还需作进一步研究。
参考文献：
[1] 侍广良,马华年.悬浮、附着-好氧工艺处理高浓度印染废水[J]．环境污染与防治,1997,19(1):16～19． [2] 肖羽堂,许建华.难生化降解的某丝绸印染废水处理新工艺应用研究[J]．工业水处理,1999,19(3):14～16． [3] 竺建荣,扬艳茹.厌氧 UASB-好氧工艺处理高浓度印染废水的研究[J]．环境科学,1994,15(4):31～34． [4] 任利国.采用水解酸化工艺提高纺织印染废水生化性能[J]．丝绸，2002，6：20～21． [5] 韩相奎,桑连海,叶长兵等.高效水解酸化废水处理技术初步研究[J]，环境科学学报,2003,23(6):721～725．
