生化反应器的性质、工况与名称

经常听工程界朋友警示：工业废水处理不要用“水解酸化”，因为实际反应器中，既没发现COD有显著的去除，更没有测到pH有明显的下降。

实际上，这应该是“水解酸化”名称起得不好。我们知道，“水解”是微生物胞外酶的作用，把大分子有机物水解为较小的有机物，从而渗透过微生物细胞膜；接下来，进入“发酵”过程，即在缺乏无机物电子受体（O₂和NO₃^－）的情况下，有机物作为电子受体。容易联想：此时较易生物氧化的有机物，如乙醇，可以被氧化，直至氧化到乙酸；而较难生物氧化、分子结构中带有强吸电子基团的有机物，如硝基苯，可以夺取其它有机物的电子，还原为羟基苯胺、苯胺（其好氧生物毒性远小于硝基苯）等。但实际工业废水中缺少易生物降解有机物，有机物通过“水解”直接氧化到小分子有机酸（VFA）的可能性很小，因此“酸化”很弱，pH值不会有明显地下降。

难道这一工艺在工业废水处理中就没有用了么？恰恰相反。我们知道，具有强吸电子基团的有机物，如硝基苯、氯代有机物等，它们都是毒害有机物，在“发酵”过程中可以被生物还原，从而对好氧生物毒性大大下降。因此，作为工业废水的生物预处理工艺它有一定的普适性。据此，我们是否可以把它改名为“兼性还原”工艺啊？呵！

在这强调：大分子有机物水解成小分子有机物，是生化的必然步骤，但对提高有机物的可生化性并没有太大的意义；易生物降解的大分子有机物其水解速率，远远大于难降解有机物生物降解速率。我经常跟学生抬杠：谁说大分子有机物难降解？溶解性淀粉分子量够大吧，难降解么？硝基苯分子量在有机物中算小的，易降解吗？

关于生物除磷原理，考生们都背得滚瓜烂熟。除磷菌的生理标志是可在细胞内合成聚合物——有机聚合物（聚-β-羟基丁酸PHB和聚糖）与聚磷。除磷菌在好氧段生成聚磷、降解PHB；在“厌氧段”生成PHB；分解聚磷并释放磷酸根；由此获得“厌氧”与好氧交替运行时生长优势。但在“厌氧”段合成PHB的前提，是水中存在小分子有机酸（VFA），特别是乙酸。而工业（除食品工业）废水中哪里来的VFA？所以，工业废水处理不可能使用生物除磷工艺。即使处理生活污水，除磷菌交替漫游于好氧与无氧环境，根本不是厌氧菌，分子态氧只能改变它的生理状态，对它并无毒性，所以叫“厌氧释磷”容易造成误解，是否可以把它改名为“无氧释磷”啊？

在工程设计中，“水解酸化”池、“厌氧释磷”池、反硝化池，都是差不多样子的砼结构池。由此，有的学生乱称，需要怎么解释就用什么名称。实际上，运行工况的不同，决定了它们的本质区别：细菌保持在池中，进原污水的，可形成“水解酸化”工艺；进原污水，细菌由二次沉淀池回流而来、且回流带来溶解氧和硝态氮很少（这一点工程上很难做到，用我们“零价铁耦合工艺”容易实现）、泥龄又很短的，可形成“厌氧释磷”工艺；进水是原污水加回流硝化液、有好氧异养菌的，可形成反硝化工艺（若污泥不分段，则泥龄要长，以适应自养硝化菌的生长）。

最后一句多余的提示：实际效果，很大程度取决于泥水混合与两相紊动。

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