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高效水解酸化废水处理技术

　1、高效水解酸化技术

　　高效水解酸化技术是通过厌氧处理，让水中的杂质扩散，然后慢慢分离，发生物质的反应。其处理过程可以概括为：组分扩散、反应、物质析出、凝聚、分离，所有过程中反应是最重要的过程，且只有在物质互相接触的过程中，才可以真正发生反应，随后才可以互相传质。下文会以反应类型与传质扩散的类型，阐述技术内容。

　　1.1 反应类型

　　反应过程多出现于反应器内，可根据发生的反应把它分为两类，一类是均相，另一类是非均相。前者突出的特征是，从反应器内选择一个尺度，该尺度的单元小于整体的单元，且反应结束后，不会在微员内发现物体反应前后较大的差异，保持分子尺度的均匀，所以，均相反应发生后，不会因为微元的差异向外传递热量，其热量只来源于物质经过宏观运动后产生的热量。后者是在多相间发生反应，比如两个或两个以上的物质发生反应，它具体特征的体现是，从反应器中提取任意一个尺度后，虽然该尺度小于反应器，但它的内部仍有大量的微元体，每个微元体有各自的组分、温度，且各不相同，因此，该反应发生后，物体的宏观运动和微元尺度都可以向外传递热量。

　　1.2 传质扩散的类型

　　基于上述反应类型的描述，以及不同反应因素的考量，可以把扩散的类型分为以下几种，分别是分子扩散、热扩散、压力扩散、强制对流扩散、自然对流扩散、相际传质等。其中，前三种扩散类型中，分子扩散是随着废水中污染物浓度的增加产生的扩散，是较为典型的扩散方式之一。随着传质的进行随即发生后三种的扩散方式，其具体取决于流体的运动，所有流体流动的方式中，湍流会对传质造成较大的影响。另强制对流流型的形成，是受到外力的影响，并在外力的作用下产生，其外力主要来源于风机、搅拌机等，而自然对流扩散是随着流体浮力变化而形成，在不同重力的作用下，形成温度变化的差异，而流体也会受其影响，形成密度差，在此基础上形成浮力效应。最后，相际传质是物质在相交界面的传递，出现这一传递方式的原因是相间不平衡。

　　2、高效水解酸化废水处理技术功效与机理

　　采用高效水解酸化技术处理废水时，需使用相应的装置完成全部的处理过程。该装置包含有高位水箱、温度仪、反应器等，其中，反应器的设计是相对独立的，当废水进入并从装置流出，会因为在多个板之间的流动，很容易形成湍流，进行物质的扩散。基于此，笔者通过查阅相关资料，并参照了相关实验总结了该项技术的功效和机理。

　　2.1 技术功效

　　笔者参照的是某工业废水的处理，阐述了技术功效。该工业废水中含有大量的微生物、有机物、磷等，在参照的案例中，实验人员根据微生物等物质对温度的要求，以及发生各项反应的不同进行处理后，得出了以下结论。

　　溶解氧的数量：反应中微生物的数量与溶解氧数量的变化直接相关。案例中反应装置启动后，技术人员一直在监控溶解氧的变化。得出在液体、气体相交的界面，因为溶解氧的数量大量增加，如果有氧消耗，也可以快速补充，但随着溶解氧深入水下的深度增加，到一定深度后溶解氧消失。从另一个角度分析，技术人员可以在水中发现溶解氧存在的最佳区域，加快了废水中不同污染物的处理。

　　有效去除能力：因为废水多为酸性，故废水处理时通常会用Na2CO3对废水进行调节，使其从酸性变为碱性，从而增强缓冲能力。经过调节后，废水的pH值均超过了4.8。另需注意的一点是，微生物的数量会随着pH值的变化而变化，所以，当pH值始终保持为4.8后，废水中有机物会加快反应与扩散的速度，有机物的数量明显减少，进而提升了技术的去污能力。

　　总磷的去除：用该技术处理废水中的总磷，是用微生物同化的方式，消除总磷，因此，磷的消除率取决于产生的微生物数量。而水解酸化技术处理废水的过程中，会根据这一特点，适当增加微生物的数量，待这些微生物的数量与废水内微生物融合后，可高效率地与磷发生反应以减少磷的数量。

　　提高可生化性：该技术的最大功效即为提高生化性，它是指废水处理的过程中，根据废水内各类物质的特点，用不同的方式优化废水的处理，并逐步提升可生化性。这项技术已经可以处理大分子的有机物，完成时间为3h，使处理更加高效，尽量完全消除废水中的有机物。

　　较强的抗负荷冲击能力：实际处理废水的过程中，容积负荷可直接影响最终的处理效果，如果负荷较小，会抑制微生物的生长，负荷过大，也会引起某一物质的含量过高，失去对pH值的控制。所以，合理控制容积负荷的大小，是提高废水处理效率的保证。而案例中的技术人员通过实验确定了当BOD5容积负荷在1.14~6.56kg/m3/d之间时，有较强的抗负荷冲击能力。

　　2.2 技术机理

　　其技术机理包括两点：首先，由于水解酸化的反应装置有独特的结构，它可以让传质的性能有明显的提升。废水在被处理的过程中，会因为板与板的阻挡，流动的距离不断缩小，逐步形成湍流，而第一次出现湍流后，又会在经过弹性立体填料时，再次形成湍流，并在其他位置出现剪切流，出现不同大小的涡旋群，以此引发局部扩散。虽然出现的涡旋面积较小，但它也可以在某种程度上扩大分子流动的范围，缩短扩散和扩散间的距离，让溶质的体积变得均匀，进而加快了生化反应的速度。同时，在反应装置反应的过程中，大量的涡旋运动会生成多个生物膜停留的表面，且该表面不断更新，促进了有益菌群和废水的接触，进一步加快了生化反应的速度。但必须注意的一点是，如果处理过程中出现强烈的湍流，技术人员可以运用这一湍流控制装置内各部分的操作，借助小的涡旋运动的优势，让滞留膜的厚度变薄，以加快传质的速度。而滞留膜厚度变薄的同时，膜表面有机物的数量也大量增加，一旦出现缺失，可以及时补充，这可以加快有机物质的传播。另外，小的涡旋还会快速转移生化反应的产物，加快微生物的新旧更替。其次，提升了系统的缓冲能力，让废水的处理更加高效。废水处理中Na2CO3的使用，是调节废水溶液的酸碱度，从而增强系统的缓冲能力，有效避免了机酸数量的增加，如果机酸增加，会让pH值迅速下降，影响微生物的生存，以此确保酸化菌的作用充分发挥。系统的缓冲能力有明显的提升后，生物膜具有的活性也随之提升，加快了生化反应速度。

　　3、结语

　　用高效水解酸化技术处理废水，可以优化对废水的处理，加快废水中各种物质的反应，提升了生物反应的速度。同时，它也能强化系统的缓冲能力，加快处理中微生物的产生与流出，呈现出高效性的特点。但我们仍需在现有技术的基础上对技术进一步改进，以加快反应器的处理速度。

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