厌氧反应器【厌氧消化工艺】和水解酸化工艺的区别

1、厌氧反应器和水解酸化工艺都属于厌氧处理工艺

在水处理工艺中，有厌氧生物处理和好氧生物处理。其中厌氧生物处理又有厌氧反应器【注：其实应该叫厌氧消化工艺】和水解酸化工艺。AAO工艺通常归类为好/兼氧生物处理工艺，其中的厌氧段有一部分水解酸化的功能，但不属于完全的厌氧工艺。

2、厌氧消化工艺的理论

厌氧消化工艺是指在无氧的条件下，废水中的有机物在多种厌氧微生物的联合作用下，通过酸性发酵阶段和产甲烷阶段，最终转化为CH4、CO2等气体的过程。通常包括以下几个阶段：水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段【注：还可以再细分一级--同型产乙酸菌（耗氢产乙酸菌）】和产甲烷阶段。具体如下图所示：

厌氧消化工艺中，产甲烷菌对生长环境要求极高，对有毒物质、重金属等抑制性物质特别敏感，且pH值波动对它的活性影响也很大。所以产甲烷阶段往往是厌氧消化工艺中的限速步骤，极大限制了厌氧消化工艺在废水中的应用。

3、水解酸化工艺的理论

在生物处理过程中，水解是一种酶促反应，可以使共价键发生变化和断裂，导致化合物在分子结构、形态上发生变化。通常情况下，微生物通过释放自由胞外酶和连接在细胞外壁上的固定酶来完成生物催化氧化反应，以实现大分子物质的断裂和不溶性物质的水溶性过程。

酸化是一种典型的发酵过程，是有机化合物即作为电子受体同时也是电子供体的生物降解过程。

经水解生成的小分子有机物在胞内酶作用下分解为各种类型的 VFA【挥发性脂肪酸一般包括具有1~6个碳原子碳链的有机酸】。

由以上可知，难降解化合物通过以上两个步骤，可以逐步降解为生化性较好的VFA，从而提高了废水的生物降解性能，改变了难生物降解有机物质生物处理的路径。

4、厌氧消化工艺和水解酸化工艺的区别

厌氧消化和水解酸化的区别主要在以下方面：

（1） 发生的反应不一样

厌氧消化工艺主要发生了水解酸化、产氢产乙酸和产甲烷这三个反应；水解酸化工艺则把反应控制在水解酸化阶段，并没有进入到产氢产乙酸和产甲烷阶段。

（2）废水处理程度不一样

厌氧消化工艺是把一部分有机物转化为CH4和CO2变成气体排放到空气中，所以COD降解效率会相对较高；水解酸化工艺主要是把一些大分子有机物分解为小分子类的VFA，而这些VFA还是保留在废水中，还是可以测出COD，因此水解酸化工艺的COD去除率相对比较低。

（3）反应的条件不一样

厌氧消化工艺需要严格厌氧，否则系统有一些专性厌氧微生物的活性会受到抑制；水解酸化工艺则不需要严格厌氧，通常是厌氧和兼氧环境即可，在水解酸化池内也可以发生反硝化反应；通常认为，保持厌氧环境可以获得更好的水解效果。

（4） 运行控制不一样

由于厌氧消化工艺需要完成产甲烷反应，而产甲烷菌对毒性物质和pH值的波动很敏感，所以厌氧消化工艺运行过程中的控制要求更高一些，对进水负荷、pH值都有比较高的控制要求。

水解酸化工艺主要是兼性厌氧菌组成，因此运行过程中对各种条件的控制要求不太高，运行管理的难度也比较低。

（5） 对毒性物质的耐受性不一样

厌氧消化工艺中产甲烷菌对抑制物质的耐受性差，因此厌氧消化工艺对毒性物质的抗冲击能力极差。这也是大部分化工企业设计了UASB或者EGSB之后，运行管理过程很难运行好的关键原因；水解酸化工艺的组成微生物相对没有那么脆弱，并且增长能力和适应能力都比较强，所以水解酸化工艺的毒性物质的耐受性更强一些，并且还可以起到解除毒性的作用。

6、结束语

所以说一些污水站采用“水解酸化工艺+厌氧反应器”的工艺还是有其合理之处的。利用水解酸化工艺解除废水中的微生物抑制，随后再进入到厌氧反应器中进一步处理，这样能更大程度保证废水的处理效果，还可以降低废水处理站的运行成本【厌氧反应器的运行费用相对偏低一些】。