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高效水解酸化廢水處理技術

　1、高效水解酸化技術

　　高效水解酸化技術是通過厭氧處理，讓水中的雜質擴散，然后慢慢分離，發生物質的反應。其處理過程可以概括為：組分擴散、反應、物質析出、凝聚、分離，所有過程中反應是最重要的過程，且只有在物質互相接觸的過程中，才可以真正發生反應，隨后才可以互相傳質。下文會以反應類型與傳質擴散的類型，闡述技術內容。

　　1.1 反應類型

　　反應過程多出現于反應器內，可根據發生的反應把它分為兩類，一類是均相，另一類是非均相。前者突出的特征是，從反應器內選擇一個尺度，該尺度的單元小于整體的單元，且反應結束后，不會在微員內發現物體反應前后較大的差異，保持分子尺度的均勻，所以，均相反應發生后，不會因為微元的差異向外傳遞熱量，其熱量只來源于物質經過宏觀運動后產生的熱量。后者是在多相間發生反應，比如兩個或兩個以上的物質發生反應，它具體特征的體現是，從反應器中提取任意一個尺度后，雖然該尺度小于反應器，但它的內部仍有大量的微元體，每個微元體有各自的組分、溫度，且各不相同，因此，該反應發生后，物體的宏觀運動和微元尺度都可以向外傳遞熱量。

　　1.2 傳質擴散的類型

　　基于上述反應類型的描述，以及不同反應因素的考量，可以把擴散的類型分為以下幾種，分別是分子擴散、熱擴散、壓力擴散、強制對流擴散、自然對流擴散、相際傳質等。其中，前三種擴散類型中，分子擴散是隨著廢水中污染物濃度的增加產生的擴散，是較為典型的擴散方式之一。隨著傳質的進行隨即發生后三種的擴散方式，其具體取決于流體的運動，所有流體流動的方式中，湍流會對傳質造成較大的影響。另強制對流流型的形成，是受到外力的影響，并在外力的作用下產生，其外力主要來源于風機、攪拌機等，而自然對流擴散是隨著流體浮力變化而形成，在不同重力的作用下，形成溫度變化的差異，而流體也會受其影響，形成密度差，在此基礎上形成浮力效應。最后，相際傳質是物質在相交界面的傳遞，出現這一傳遞方式的原因是相間不平衡。

　　2、高效水解酸化廢水處理技術功效與機理

　　采用高效水解酸化技術處理廢水時，需使用相應的裝置完成全部的處理過程。該裝置包含有高位水箱、溫度儀、反應器等，其中，反應器的設計是相對獨立的，當廢水進入并從裝置流出，會因為在多個板之間的流動，很容易形成湍流，進行物質的擴散。基于此，筆者通過查閱相關資料，并參照了相關實驗總結了該項技術的功效和機理。

　　2.1 技術功效

　　筆者參照的是某工業廢水的處理，闡述了技術功效。該工業廢水中含有大量的微生物、有機物、磷等，在參照的案例中，實驗人員根據微生物等物質對溫度的要求，以及發生各項反應的不同進行處理后，得出了以下結論。

　　溶解氧的數量：反應中微生物的數量與溶解氧數量的變化直接相關。案例中反應裝置啟動后，技術人員一直在監控溶解氧的變化。得出在液體、氣體相交的界面，因為溶解氧的數量大量增加，如果有氧消耗，也可以快速補充，但隨著溶解氧深入水下的深度增加，到一定深度后溶解氧消失。從另一個角度分析，技術人員可以在水中發現溶解氧存在的最佳區域，加快了廢水中不同污染物的處理。

　　有效去除能力：因為廢水多為酸性，故廢水處理時通常會用Na2CO3對廢水進行調節，使其從酸性變為堿性，從而增強緩沖能力。經過調節后，廢水的pH值均超過了4.8。另需注意的一點是，微生物的數量會隨著pH值的變化而變化，所以，當pH值始終保持為4.8后，廢水中有機物會加快反應與擴散的速度，有機物的數量明顯減少，進而提升了技術的去污能力。

　　總磷的去除：用該技術處理廢水中的總磷，是用微生物同化的方式，消除總磷，因此，磷的消除率取決于產生的微生物數量。而水解酸化技術處理廢水的過程中，會根據這一特點，適當增加微生物的數量，待這些微生物的數量與廢水內微生物融合后，可高效率地與磷發生反應以減少磷的數量。

　　提高可生化性：該技術的最大功效即為提高生化性，它是指廢水處理的過程中，根據廢水內各類物質的特點，用不同的方式優化廢水的處理，并逐步提升可生化性。這項技術已經可以處理大分子的有機物，完成時間為3h，使處理更加高效，盡量完全消除廢水中的有機物。

　　較強的抗負荷沖擊能力：實際處理廢水的過程中，容積負荷可直接影響最終的處理效果，如果負荷較小，會抑制微生物的生長，負荷過大，也會引起某一物質的含量過高，失去對pH值的控制。所以，合理控制容積負荷的大小，是提高廢水處理效率的保證。而案例中的技術人員通過實驗確定了當BOD5容積負荷在1.14~6.56kg/m3/d之間時，有較強的抗負荷沖擊能力。

　　2.2 技術機理

　　其技術機理包括兩點：首先，由于水解酸化的反應裝置有獨特的結構，它可以讓傳質的性能有明顯的提升。廢水在被處理的過程中，會因為板與板的阻擋，流動的距離不斷縮小，逐步形成湍流，而第一次出現湍流后，又會在經過彈性立體填料時，再次形成湍流，并在其他位置出現剪切流，出現不同大小的渦旋群，以此引發局部擴散。雖然出現的渦旋面積較小，但它也可以在某種程度上擴大分子流動的范圍，縮短擴散和擴散間的距離，讓溶質的體積變得均勻，進而加快了生化反應的速度。同時，在反應裝置反應的過程中，大量的渦旋運動會生成多個生物膜停留的表面，且該表面不斷更新，促進了有益菌群和廢水的接觸，進一步加快了生化反應的速度。但必須注意的一點是，如果處理過程中出現強烈的湍流，技術人員可以運用這一湍流控制裝置內各部分的操作，借助小的渦旋運動的優勢，讓滯留膜的厚度變薄，以加快傳質的速度。而滯留膜厚度變薄的同時，膜表面有機物的數量也大量增加，一旦出現缺失，可以及時補充，這可以加快有機物質的傳播。另外，小的渦旋還會快速轉移生化反應的產物，加快微生物的新舊更替。其次，提升了系統的緩沖能力，讓廢水的處理更加高效。廢水處理中Na2CO3的使用，是調節廢水溶液的酸堿度，從而增強系統的緩沖能力，有效避免了機酸數量的增加，如果機酸增加，會讓pH值迅速下降，影響微生物的生存，以此確保酸化菌的作用充分發揮。系統的緩沖能力有明顯的提升后，生物膜具有的活性也隨之提升，加快了生化反應速度。

　　3、結語

　　用高效水解酸化技術處理廢水，可以優化對廢水的處理，加快廢水中各種物質的反應，提升了生物反應的速度。同時，它也能強化系統的緩沖能力，加快處理中微生物的產生與流出，呈現出高效性的特點。但我們仍需在現有技術的基礎上對技術進一步改進，以加快反應器的處理速度。

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