從原理上講，水解(酸化)是厭氧消化過程的第一、二兩個階段。但水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段和厭氧消化的目標不同，因此是兩種不同的處理方法。

 水解(酸化)-好氧處理系統中的水解(酸化)段的目的，對于城市污水是將原水中的非溶解態有機物截留并逐步轉變為溶解態有機物;對于工業廢水處理，主要是將其中難生物降解物質轉變為易生物降解物質，提高廢水的可生化性，以利于后續的好氧生物處理。水解工藝的開發過程是從低濃度城市污水開始的，與高濃度廢水的厭氧消化中的水解、酸化過程是不同的。在連續厭氧過程中水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過程中的甲烷化階段提供基質。而兩相厭氧消化中的產酸段(產酸相)是將混合厭氧消化中的產酸段和產甲烷段分開，以便形成各自的最佳環境。因此，盡管水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發酵工藝中的產酸相和混合厭氧消化工藝中的產酸過程均產生有機酸，但是由于三者的處理目的的不同，各自的運行環境和條件有著明顯的差異，主要表現在以下幾個方面。

(1)氧化還原電位(Eh)不同

 在混合厭氧消化系統中，由于完成水解、酸化的微生物和產甲烷微生物共處于同一個反應器中，整個反應器的氧化還原電位(Eh)的控制必須首先滿足對Eh要求嚴格的甲烷菌，一般為300mV以下，因此，系統中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統中，產酸相的氧化還原電位一般控制在-300—-100mV之間。水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段為一典型的兼性過程，只要Eh控制在0mV左右，該過程即可孫里進行。

(2)pH值不同

 在厭氧消化系統中，消化液的pH值控制在甲烷菌生長的最佳pH值范圍，一般為6.8-7.2。在兩相厭氧消化系統中，產酸相的pH值一般控制在6.0-6.5之間，在酸化反應器pH值降低時，丙酸的相對含量增大，而丙酸對后續的甲烷相中的產甲烷菌將產生強烈的抑制作用。對于水解(酸化)-好氧處理系統來說，由于濃度低不存在酸的抑制問題，因此，可以不控制pH值的范圍，一般pH在6.5-7.5之間。

(3)溫度不同

 三種工藝對溫度的控制也不同，通常厭氧消化系統以及兩相厭氧消化系統的溫度均嚴格控制，要么中溫消化(30-35℃)，要么高溫消化(50-55℃)。而水解處理工藝對溫度無特殊要求，通常在常溫下運行，也可獲得較為滿意的水解(酸化效果)。

 由于反應條件不同，三種工藝系統種優勢菌群也不相同。在厭氧消化系統種，由于嚴格地控制在厭氧條件下，系統中的優勢菌群為專性厭氧菌，因此完成水解(酸化)的微生物主要為厭氧微生物。水解(酸化)工藝控制在兼性條件下，系統中的優勢菌群也是厭氧微生物，但以兼性微生物為主，完成水解(酸化)過程的微生物相應也主要為厭氧(兼性)菌。對于兩相厭氧消化系統中的產酸相，微生物的優勢菌群隨控制的氧化還原電位不同而變化。當控制的電位較低時，完成水解、產酸的微生物主要為厭氧菌;當控制的電位較高時，則完成水解、產酸的微生物主要為兼性菌。

 需要說明的是，水解-好氧工藝中的水解(酸化)過程與好氧AO(HO)、A2O和AB等工藝A段中發生的水解過程也是有較大區別的。這表現在以下兩個方面：首先是菌中不同，如上所述在水解工藝中的優勢菌群是厭氧微生物，以兼性微生物為主，而在好氧AO(HO)、A2O和AB等工藝A段中的優勢菌是以好氧菌為主，僅僅部分兼性菌參加反應;其次，在反應器內的污泥濃度不同，水解工藝采用的是升流式反應器，其中污泥濃度可以達到15-25g/L，而好氧AO(HO)、A2O和AB等工藝中從二沉池回流的污泥濃度一般最高為5g/L，并且以好氧菌為主。以上的差別造成了水解工藝是完全水解，而好氧AO(HO)、A2O和AB等工藝中A段僅僅發生部分水解。

 微生物種群的差異使得三種工藝系統的最終產物也完全不同。在厭氧消化系統中，水解(酸化)產生的有機酸被立即轉化為甲烷和二氧化碳(沼氣)。水解(酸化)工藝中的最終產物為低濃度有機酸，個別情況下還有極少量的甲烷。而兩相厭氧消化中的產酸相的產物主要為高濃度有機酸(主要為乙酸)、少量甲烷和二氧化碳(見表1)。

表2-1水解(酸化)-好氧處理工藝中是水解(酸化)與厭氧消化的比較

工藝

項 目水解(酸化)-好氧中的水解(酸化)段兩相厭氧消化中的產酸相厭氧消化

Eh/Mv0-100～-300<-300

pH值6.5～7.56.0～6.56.8～7.2

溫度不控制控制控制

優勢微生物兼性菌兼性菌+厭氧菌厭氧菌

產氣中甲烷含量極少少量大量

最終產物低濃度的有機酸高濃度的有機酸如乙酸、少量CH4/CO2CH4/CO2

 水解工藝的研究工作是從污水的厭氧-好氧生物處理小試驗開始，經過反復實驗和理論分析，逐步發展為水解(酸化)-好氧生物處理工藝。在水解反應器中實際上完成水解和酸化兩個過程(酸化也可能不十分徹底)，但為了簡化稱呼，簡稱為水解。如上一章所述厭氧發酵產生沼氣過程可分為水解階段、酸化階段、乙酸化階段和甲烷階段等四個階段。水解池是把反應控制在第二階段完成之前，不進入第三階段。采用水解池較之全過程的厭氧池(消化池)具有以下的優點。

 (1) 水解、產酸階段的產物主要為小分子有機物，可生物降解性一般較好。故水解池可以改變原污水的可生化性，從而減少反應的時間和處理的能耗。

 (2) 對固體有機物的降解可減少污泥量，其功能與消化池一樣。工藝僅產生很少的難厭氧降解的生物活性污泥，故實現污水、污泥一次性處理，不需要經常加熱的中溫消化池。

 (3) 不需要密閉的池，不需要攪拌器，不需要水、氣、固三相分離器，降低了造價和便于維護。由于這些特點，可以設計出適應大、中、小型污水處理廠所需的構筑物。

(4) 反應控制在第二階段完成之前，出水無厭氧發酵的不良氣味，改善處理廠的環境。

(5) 第一、第二階段反應迅速，故水解池體積小，與初次沉淀池相當，節省基建投資。

因此，水解-好氧生物處理工藝是有自己特點的一種新型的水處理工藝。

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