CN118978256A

CN118978256A - 一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法

Info

Publication number: CN118978256A
Application number: CN202411070093.5A
Authority: CN
Inventors: 何小娟; 梁嘉杰; 王建新
Original assignee: Shanghai Water Partner Environmental Engineering Co ltd
Current assignee: Shanghai Water Partner Environmental Engineering Co ltd
Priority date: 2024-08-06
Filing date: 2024-08-06
Publication date: 2024-11-19

Abstract

本发明提供了一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法，其中自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，包括水解酸化池、废气循环系统和溶解氧自动控制系统，水解酸化池包括加盖板的水池，水池依次包括快速混合区、水解酸化反应区、泥水分离区和污泥提升区，废气循环系统的鼓风机的出口分成三路，一路经过气提流量计连接污泥提升区的气提泵，一路经过第一曝气流量计连接快速混合区的第一曝气器，另一路经过第二曝气流量计连接水解酸化反应区的第二曝气器，鼓风机的入口与大气连通。本发明解决现有技术中存在的如何使得水解酸化池内的溶解氧能够自动控制在微氧状态，同时使得水解酸化池内的混合强度均匀的问题。

Description

一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法

技术领域

本发明涉及环保污水处理的技术领域，特别是一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法。

背景技术

在有机污水的生物处理过程中，在水解和酸化阶段，污水中的悬浮性固体有机物和难生物降解的大分子物质被分解为挥发性脂肪酸，COD_Cr的去除率可达10％～50％，并使污水的可生化性(及B/C比值)大大提高。对于高浓度或难降解污水，采用水解酸化预处理后，可以大大提高后续好氧生物处理系统的反应速率和有机物去除率，减少占地、降低能耗、节省投资。

水解酸化处理设备的类型包含升流式水解酸化反应器、复合式水解酸化反应器和完全混合式水解酸化反应器(池)，完全混合式水解酸化池具有结构简单、投资低、处理能力大等优点，是最常用的水解酸化处理设施。

然而，传统的完全混合式水解酸化池存在一些不足：首先，搅拌装置混合的强度不均匀，近端混合强度很高，污泥颗粒易被破碎，沉降性能降低；而远端混合强度太弱，泥水混合不均匀，局部产生死角，污泥将发黑发臭，导致水解酸化的效果变差。其次，需要另设沉淀池完成泥水分离，流程较复杂、占地较大。第三，水下搅拌装置的维修比较困难。

为了解决搅拌装置所存在的不足，有的完全混合式水解酸化池采用空气曝气器代替搅拌机，但这又带来另外的问题。因为，水解酸化菌由多种兼性细菌和专性厌氧细菌组成，水解酸化池的溶解氧控制在微氧状态(0.1＜DO＜0.5mg/L)时才能达到良好的水解酸化效果。一方面，过高的溶解氧浓度(＞0.5mg/L)会抑制水解酸化菌的生长，从而降低有机物的水解酸化效率；另一方面，水解酸化池作为第一道生化处理设施，由于负荷高，污泥增长快，需要消耗部分氧气，若溶解氧浓度过低(＜0.1mg/L)，污泥在完全缺氧(厌氧)状态下会出现发黑、解体、上浮等现象。所以，当水解酸化池采用空气曝气器代替搅拌机实现泥水完全混合目的时，如果空气量较大且连续曝气，溶解氧就无法满足缺氧环境(DO＜0.5mg/L)；如果降低空气量以满足缺氧环境，那么混合强度不够，活性污泥不能与污水充分接触，甚至造成活性污泥沉积于池底；如果采用较大气量间歇曝气，以防止活性污泥长期沉积，则混合液的溶解氧就忽高忽低，不利于专性厌氧菌和兼性菌的生长繁殖，必将降低水解酸化效果甚至导致系统瘫痪。

传统的水解酸化池为敞口设计，依靠搅拌设备的扰动带入微量空气。虽然部分现有水解酸化池安装了溶氧仪(DO)，并无有效控制溶解氧的措施。在环保上要求污水处理的水池全部做密闭设计以后，水解酸化池往往处于厌氧状态，水解酸化效果变差，COD去除率降低，并产生硫化氢、甲烷等恶臭气体。

因此，虽然水解酸化技术具有如上所述的诸多优点，但由于现有水解酸化池存在上述问题，制约了水解酸化技术的应用。如何使完全混合式水解酸化池内的活性污泥与污水充分混合且强度均匀，并能够自动控制溶解氧在微氧状态，是环保技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有完全混合式水解酸化池存在的搅拌装置混合强度不均匀、水下搅拌装置维修困难、占地较大，以及无法控制溶解氧等缺点，提供一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法，能使污水与污泥充分且均匀地混合，提高处理效率；可自动控制溶解氧在微氧状态(DO为0.1～0.5mg/L)，达到最佳的水解酸化效果；同时摒弃单独的沉淀池，以节省占地；池内无机械部件，无需日常维修。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：该完全混合式水解酸化池包括水解酸化池、废气循环系统和溶解氧自动控制系统，水解酸化池包括加盖板的水池，水池依次包括快速混合区、水解酸化反应区、泥水分离区和污泥提升区；

废气循环系统包含鼓风机、设置在快速混合区的第一曝气器、设置在水解酸化反应区的第二曝气器和设置在污泥提升区的气提泵；

溶解氧自动控制系统包含鼓风机变频器、用于测量水解酸化反应区内液体溶解氧含量的溶氧仪DO、废气调节阀、空气调节阀、废气流量计、空气流量计、气提流量计、第一曝气流量计、第二曝气流量计和控制器；

快速混合区连通水解酸化反应区，水解酸化反应区连通泥水分离区，泥水分离区连通污泥提升区，污泥提升区连通快速混合区；

水解酸化反应区内废气经废气调节阀和废气流量计进入鼓风机的入口，鼓风机的入口还经过空气流量计及空气调节阀后，与大气连通；

鼓风机的出口分成三路，一路经过气提流量计连接气提泵，一路经过第一曝气流量计连接第一曝气器，另一路经过第二曝气流量计连接第二曝气器；

溶氧仪DO、废气流量计、空气流量计、第一曝气流量计、第二曝气流量计、气提流量计、废气调节阀和空气调节阀向控制器反馈信息；

控制器通过鼓风机变频器控制鼓风机的运行；

溶氧仪DO通过控制器联锁控制空气调节阀和废气调节阀的运行。

进一步，废气循环系统还包含集气罩，水解酸化反应区内废气经集气罩、废气调节阀和废气流量计进入鼓风机的入口；

进一步，快速混合区和水解酸化反应区之间通过第一隔墙分隔，水解酸化反应区和泥水分离区之间通过第二隔墙分隔，第二隔墙上设有稳流板，泥水分离区和污泥提升区之间通过第三隔墙分隔。

和/或快速混合区、水解酸化反应区、泥水分离区和污泥提升区的气相空间互相连通；

和/或快速混合区设有配水槽，配水槽连通配水管；

和/或泥水分离区设有出水堰，泥水分离区底部设有锥斗；

和/或鼓风机的入口还连接有空气管道，空气管道上设置空气流量计及空气调节阀，空气管道的末端经空气过滤器与大气连通；

和/或污泥提升区设有污泥槽，污泥槽与配水槽连通。

进一步，水解酸化池的盖板上设有排气管，排气管的一端连通水解酸化池内的气相空间，排气管的另一端插入水封池的液面以下，水解酸化池的尾气C从水封池排出，进入后续废气处理系统。

进一步，第一曝气器为穿孔管，若干第一曝气器间隔均匀布置在快速混合区的池底；第二曝气器为穿孔管，若干第二曝气器间隔均匀布置在水解酸化反应区的池底；在穿孔管的下方两侧45°方向交错开有若干孔径为5-10mm的小孔。

进一步，集气罩包括喇叭口、除雾滤网和连接法兰，喇叭口开口朝下，除雾滤网设置在喇叭口上方，连接法兰将集气罩安装在盖板和废气管道上，废气管道连通废气调节阀。

进一步，稳流板上面均匀分布若干直径为15-25mm的过流孔；

和/或控制器为可编程逻辑控制器(PLC)或集散控制系统(DCS)；

和/或排气管的另一端插入水封池的液面以下100-1000mm处。

一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池的处理方法，采用如前述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于，包括以下步骤：

S1、待处理污水A进入快速混合区，在第一曝气器的搅拌下，与通过气提泵回流的污泥完全混合，污水中的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附；

S2、快速混合区的泥水混合液流入水解酸化反应区，在第二曝气器的搅拌下，活性污泥始终处于悬浮状态，被吸附的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物慢慢地被活性污泥中的专性厌氧细菌和兼性酸化细菌分解为易于生物降解的小分子物质、挥发性脂肪酸，完成水解酸化过程；

S3、水解酸化反应区末端的混合液进入泥水分离区，经重力分离后的上清液为水解酸化池出水B排出，进入后续的好氧生物处理设施；污泥下沉进入污泥提升区；

同时水解酸化池内的废气进入鼓风机的入口；鼓风机的入口还连接有空气管道，空气管道上设置空气流量计及空气调节阀，空气管道的末端与大气连通；鼓风机吸收废气和空气后，鼓风机出口分成三路：一路进入气提泵，用于提升污泥；一路进入第一曝气器，用于污水与污泥的快速混合；另一路进入第二曝气器，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；

S4、污泥提升区内的气提泵，利用鼓风机出口气体将活性污泥提升至快速混合区，被提升的活性污泥与污水A一并进入快速混合区；

在上述过程中，通过鼓风机变频器自动调节鼓风机出口的出风量等于气提流量计、第一曝气流量计和第二曝气流量计之和；由溶氧仪DO联锁控制空气调节阀的开度，使溶氧仪DO的读数控制在微氧状态(0.1～0.5mg/L)；空气流量计连续显示空气管道的流量，并通过控制器调节废气调节阀的开度，使废气流量计与空气流量计之和等于鼓风机出口的出风量。

S1、待处理污水A经配水槽和配水管进入快速混合区，在第一曝气器的搅拌下，与通过气提泵回流的污泥完全混合，污水中的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附；

S2、快速混合区的泥水混合液从第一隔墙上部流入水解酸化反应区，在第二曝气器的搅拌下，活性污泥始终处于悬浮状态，被吸附的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物慢慢地被活性污泥中的专性厌氧细菌和兼性酸化细菌分解为易于生物降解的小分子物质、挥发性脂肪酸，完成水解酸化过程；

S3、水解酸化反应区末端的混合液经第二隔墙上的稳流板进入泥水分离区，经重力分离后的上清液为水解酸化池出水B，从出水堰排出，进入后续的好氧生物处理设施；污泥下沉至锥斗，从第三隔墙下部进入污泥提升区；同时水解酸化池内的废气经所述的集气罩收集并去除水雾后，进入鼓风机的入口；鼓风机吸收废气和空气后，鼓风机出口分成三路：一路进入气提泵，用于提升污泥；一路进入第一曝气器，用于污水与污泥的快速混合；另一路进入第二曝气器，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；

S4、污泥提升区内的气提泵，利用鼓风机出口气体将活性污泥提升至污泥槽，污泥槽与配水槽连通，被提升的活性污泥与污水A一并进入快速混合区；

在上述过程中，控制器通过鼓风机变频器自动调节鼓风机出口的出风量等于气提流量计、第一曝气流量计和第二曝气流量计之和；由溶氧仪DO联锁控制空气调节阀的开度，使溶氧仪DO的读数控制在微氧状态(0.1～0.5mg/L)；空气流量计连续显示空气管道的流量，并通过控制器调节废气调节阀的开度，使废气流量计与空气流量计之和等于鼓风机出口的出风量。

进一步，其中S1步骤中，污水在快速混合区的水力停留时间为10-60min，快速混合区曝气器提供的曝气强度为6-10m³/m².h；

其中S2步骤中，溶氧仪DO安装在水解酸化反应区；第二曝气器提供的曝气强度为3-6m³/m².h；

其中S4步骤中，气提泵数量可以是1个或多个，回流污泥量与污水量的比值为0.5-10；

第一曝气器的小孔的数量、第二曝气器的小孔的数量均按照孔口流速不小于10m/s计算确定；

稳流板上过流孔的面积和数量按照孔口流速为0.15-0.2m/s计算确定。

鉴于上述技术特征，本发明具有如下优点：

1、本发明中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，利用均匀布置在池底的穿孔曝气管(即第一曝气器和第二曝气器)，使得水解酸化池内污水与污泥的混合强度均匀。本发明的穿孔曝气管设计代替现有技术中完全混合式水解酸化池中利用搅拌装置实现污水与污泥的混合，克服了现有技术中搅拌装置存在的混合强度不均匀，近端混合强度很高，污泥颗粒易被破碎，沉降性能降低；而远端混合强度太弱，泥水混合不均匀，局部产生死角，污泥发黑发臭，导致水解酸化效果变差的问题；同时因本发明不设搅拌装置，无需对搅拌装置进行维修，克服了水下搅拌装置维修困难的问题。

2、本发明中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，水解酸化池为密闭设计，利用水解酸化池的废气经鼓风机加压后作为污水与污泥混合的气源，废气循环利用时，废气中的氧含量较低，大气量连续曝气可满足活性污泥始终处于悬浮状态但不会破坏水解酸化池的缺氧环境(DO＜0.5mg/L)。因此克服了现有技术利用空气曝气混合时，若空气量较大且连续曝气，则无法实现缺氧环境；若降低空气量以满足缺氧环境，那么混合强度不够，活性污泥不能与污水充分接触，甚至造成活性污泥沉积于池底；若采用较大气量间歇曝气，防止活性污泥长期沉积，则混合液的溶解氧就时高时低，不利于水解酸化细菌(专性厌氧菌和兼性菌)的生长繁殖，必将降低水解酸化效果差甚至导致系统瘫痪等问题。同样，利用循环废气作为气提泵的气源，在需要大比例回流以降低污水毒性的情况下，也不会出现因气提带入过量氧气而破坏缺氧环境的现象。

3、本发明中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，在鼓风机入口连接了空气管道，并通过溶氧仪和空气管道上空气调节阀的联锁(即溶氧仪向控制器反馈信息，由控制器控制空气调节阀的开度)，自动控制鼓风机吸入的空气量。该方法可根据进入水解酸化池的污水流量、水质以及环境的变化，灵活调节空气量，将溶解氧控制在微氧状态(DO为0.1～0.5mg/L)，一方面防止池内变成厌氧环境，出现污泥发黑、发臭、解体、上浮等现象；另一方面可增加微生物群落的丰度，提高微生物的活性，从而提高水解酸化效率。当污水量或浓度提高、有机物易降解时，污泥增长较快，水解酸化过程需要消耗一定量氧气，则自动增大空气流量，避免因水解酸化池长期缺氧造成污泥发黑、发臭、解体、上浮等现象；反之，当污水量或浓度降低或有机物很难降解时，需自动减少空气流量，维持水解酸化池在微氧状态。因此克服了现有技术中没有或不能将溶解氧控制在微氧状态的有效措施的缺点。

4、本发明中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，增设了快速混合区，进入水解酸化池的污水与回流的高浓度活性污泥在一个容积较小但具有较高曝气强度的空间内快速混合，使污水中的颗粒状和胶体状有机物质、溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附，然后在水解酸化反应区慢慢地被分解代谢，转化为易于生物降解的小分子物质。由于在快速混合区加快了有机物被污泥吸附的过程，从而缩短了水解酸化池所需的水力停留时间，减小了水解酸化池的容积，节省占地面积。

5、本发明中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，水解酸化池内划分出四个区域，即快速混合区、水解酸化反应区、泥水分离区和污泥提升区，水解酸化池的结构简单，占地面积小，无需另设沉淀池来完成泥水分离，即实现了摒弃单独的沉淀池，以节省占地的目的。

综上所述，本发明的一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法，是对现有水解酸化池进行了颠覆性创新，将大力推动水解酸化技术的应用，从而大幅降低污水处理场的能耗、减少占地、节省投资。

附图说明

图1为具体实施例1中一种自动控制溶解氧的完全混合水解酸化池的结构示意及其处理方法的流程图。

图2是具体实施例1中水解酸化池平面图。

图3是图2中Ⅰ-Ⅰ剖面图。

图4是具体实施例1中集气罩的结构示意图。

图5是具体实施例1中穿孔管(即第一曝气器和第二曝气器)的结构示意图。

图6是图5中穿孔管的剖视图。

图中：1、快速混合区；1-1、配水槽；1-2、配水管；1-3、隔墙1；2、水解酸化反应区；2-1、隔墙2；2-2、稳流板；3、泥水分离区；3-1、出水堰；3-2、锥斗；3-3、隔墙3；4、污泥提升区；4-1、污泥槽；5、集气罩；5-1、喇叭口；5-2、除雾滤网；5-3、连接法兰；6、鼓风机；6-1、鼓风机变频器；7-1、第一曝气器(对应快速混合区)；7-2、第二曝气器(对应水解酸化反应区)；7-3、小孔；8、气提泵；9、溶氧仪；10-1、废气调节阀；10-2、空气调节阀；11-1、废气流量计；11-2、空气流量计；11-3、气提流量计；11-4、第一曝气流量计(对应快速混合区)；11-5、第二曝气流量计(对应水解酸化区)；12、控制器；13、空气过滤器；14、排气管；15、水封池；16、盖板；

A、待处理污水；B、水解酸化池出水；C、废气排放。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

参见图1至图6，具体实施例1，本实施例1提供了一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，该完全混合式水解酸化池包括水解酸化池、废气循环系统和溶解氧自动控制系统，水解酸化池包括加盖板16的水池，水池依次包括快速混合区1、水解酸化反应区2、泥水分离区3和污泥提升区4；

优选地，快速混合区1设有配水槽1-1，配水槽1-1连通配水管1-2；泥水分离区3设有出水堰3-1，泥水分离区3底部设有锥斗3-2，有利于污泥沉淀；污泥提升区4设有污泥槽4-1，污泥槽4-1与配水槽1-1连通。

废气循环系统包含鼓风机6、设置在快速混合区1的第一曝气器7-1、设置在水解酸化反应区2的第二曝气器7-2和设置在污泥提升区4的气提泵8，气提泵8用于提升污泥。

优选地，第一曝气器7-1为穿孔管，若干第一曝气器7-1间隔均匀布置在快速混合区1的池底，用于污水与污泥的快速混合；第二曝气器7-2为穿孔管，若干第二曝气器7-2间隔均匀布置在水解酸化反应区2的池底，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；在穿孔管的下方两侧45°方向交错开有若干孔径为5-10mm的小孔7-3。间隔均匀布置的第一曝气器7-1和第二曝气器7-2使污水与污泥的混合强度更均匀，泥水混合效果好，不会产生局部死角，避免污泥发黑发臭，提高水解酸化效果。第一曝气器7-1为快速混合区1提供较高强度气流的冲刷可以使活性污泥颗粒表面的老化层脱落，即起到活性污泥絮体的活化作用，提高水解酸化效率。但气体搅拌不会像搅拌机那样破碎污泥颗粒。自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池池内的第一曝气器7-1、第二曝气器7-2和气提泵8无堵塞风险，免维护。

优选地，废气循环系统还包含集气罩5，水解酸化反应区2内废气经集气罩5、废气调节阀10-1和废气流量计11-1进入鼓风机6的入口。

优选地，集气罩5包括喇叭口5-1、除雾滤网5-2和连接法兰5-3，连接法兰5-3将集气罩5安装在盖板16和废气管道上，废气管道连通废气调节阀10-1，集气罩5的喇叭口5-1开口朝下，水解酸化池(即水解酸化反应区2)内的废气由喇叭口5-1收集，再由喇叭口5-1上方的除雾滤网5-2去除水雾，便于后续进入鼓风机5入口。

溶解氧自动控制系统包含鼓风机变频器6-1、用于测量水解酸化反应区2内液体溶解氧含量的溶氧仪DO9、废气调节阀10-1、空气调节阀10-2、废气流量计11-1、空气流量计11-2、气提流量计11-3、第一曝气流量计11-4、第二曝气流量计11-5和控制器12，控制器12为可编程逻辑控制器(PLC)或集散控制系统(DCS)；

优选地，其特征在于根据不同污水的性质，所述溶氧仪DO9的读数可在0.1-0.5mg/L之间的任何范围。

快速混合区1连通水解酸化反应区2，水解酸化反应区2连通泥水分离区3，泥水分离区3连通污泥提升区4，污泥提升区4连通快速混合区1；

优选地，快速混合区1和水解酸化反应区2之间通过第一隔墙1-3分隔，水解酸化反应区2和泥水分离区3之间通过第二隔墙2-1分隔，第二隔墙上设有稳流板2-2，泥水分离区3和污泥提升区4之间通过第三隔墙3-3分隔；本实施例1中的一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，是在一个矩形池内，通过合理的布局和结构设计，划分出四个区域，即快速混合区1、水解酸化反应区2、泥水分离区3和污泥提升区4，完成污水与活性污泥的混合、有机物的水解酸化、活性污泥的沉淀分离和提升回流等整个流程，具有结构简单，占地面积小的优点。克服了现有完全混合式水解酸化池需要另设沉淀池完成泥水分离，流程较复杂、占地较大的缺点。

另外，增设了快速混合区1，进入水解酸化池的污水与回流的高浓度活性污泥在一个容积较小但具有较高曝气强度的空间内快速混合，使污水中的颗粒状和胶体状有机物质、溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附，然后在水解酸化反应区慢慢地被分解代谢，转化为易于生物降解的小分子物质。由于在快速混合区1加快了有机物被污泥吸附的过程，从而缩短了水解酸化池所需的水力停留时间，减小了水解酸化池的容积，节省占地面积。

优选地，稳流板2-2上面均匀分布若干直径为15-25mm的过流孔。

优选地，快速混合区1、水解酸化反应区2、泥水分离区3和污泥提升区4的气相空间互相连通。

水解酸化反应区2内废气经废气调节阀10-1和废气流量计11-1进入鼓风机6的入口，鼓风机6的入口还经过空气流量计11-2及空气调节阀10-2后，与大气连通；

优选地，鼓风机6的入口还连接有空气管道，空气管道上设置空气流量计11-2及空气调节阀10-2，空气管道的末端经空气过滤器13与大气连通；空气过滤器13用于对进入空气管道内的空气进行过滤，避免杂物(包括小动物)进入鼓风机6。

鼓风机6的出口分成三路，一路经过气提流量计11-3连接气提泵8，一路经过第一曝气流量计11-4连接第一曝气器7-1，另一路经过第二曝气流量计11-5连接第二曝气器7-2；

优选地，鼓风机6的出口与气提流量计11-3之间、鼓风机6的出口与第一曝气流量计11-4之间、以及鼓风机6的出口与第二曝气流量计11-5之间均可以增设相应调节阀，相应的调节阀由控制器12控制运行，通过相应调节阀可以同时或单独地控制鼓风机6的出口对应三路的出气量，也便于提高气提流量计11-3、第一曝气流量计11-4和第二曝气流量计11-5的统计数据的精准度。

溶氧仪DO9、废气流量计11-1、空气流量计11-2、第一曝气流量计11-4、第二曝气流量计11-5和气提流量计11-3向控制器12反馈信息；

控制器12通过鼓风机变频器6-1控制鼓风机6的运行；

控制器12控制废气调节阀10-1、空气调节阀10-2和气提泵8的运行；

溶氧仪DO9通过控制器12联锁控制空气调节阀10-2和废气调节阀10-1的运行。

优选地，水解酸化池的盖板16上设有排气管14，排气管14的一端连通水解酸化池内的气相空间，排气管14的另一端插入水封池15的液面以下，水解酸化池的尾气C从水封池15排出，进入后续废气处理系统，防止水解酸化池超压。比如排气管14的另一端插入水封池15的液面以下100-1000mm处，使水解酸化池内形成微正压，且使水解酸化池的气相空间与大气隔离，具有无废气污染的优点。

一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池的处理方法，包括以下步骤：

S1、待处理污水A经配水槽1-1和配水管1-2进入快速混合区1，在第一曝气器7-1的搅拌下，与通过气提泵8回流的污泥完全混合，污水中的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附；污水在快速混合区1的水力停留时间为10-60min；为了达到快速混合的效果，快速混合区曝气器7-1提供的曝气强度根据停留时间不同取6-10m³/m².h；第一曝气器7-1的小孔7-3的数量按照孔口流速不小于10m/s计算确定。

S2、快速混合区1的泥水混合液从第一隔墙1-3上部流入水解酸化反应区2，在第二曝气器7-2的搅拌下，活性污泥始终处于悬浮状态，被吸附的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物慢慢地被活性污泥中的专性厌氧细菌和兼性酸化细菌分解为易于生物降解的小分子物质、挥发性脂肪酸，完成水解酸化过程；溶氧仪DO9安装在水解酸化反应区2；调节池的曝气强度为1.5-3.0m³/m².h，由于水解酸化池的污泥浓度高达4-8g/L,需要较大的曝气强度以维持活性污泥处于悬浮状态。第二曝气器7-2提供的曝气强度根据污泥浓度不同取3-6m³/m².h；第二曝气器7-2的小孔7-3的数量均按照孔口流速不小于10m/s计算确定。

S3、水解酸化反应区2末端的混合液经第二隔墙2-1上的稳流板2-2进入泥水分离区3，经重力分离后的上清液为水解酸化池出水B，从出水堰3-1排出，进入后续的好氧生物处理设施；污泥下沉至锥斗3-2，从第三隔墙3-3下部进入污泥提升区4；同时水解酸化池内的废气经集气罩5收集并去除水雾后，进入鼓风机6的入口；鼓风机6吸收废气和空气后，鼓风机6出口分成三路：一路进入气提泵8，用于提升污泥；一路进入第一曝气器7-1，用于污水与污泥的快速混合；另一路进入第二曝气器7-2，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；稳流板2-2上过流孔的面积和数量按照孔口流速为0.15-0.2m/s计算确定，稳流板2-2上过流孔直径为15-25mm。

本实施例1中的一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池为密闭结构，利用水解酸化池的废气经鼓风机加压后作为污水与污泥混合的气源，废气循环利用时，废气中的氧含量极低，连续曝气可使活性污泥始终处于悬浮状态但不会破坏水解酸化池的缺氧环境，再通过通过溶氧仪DO9和空气调节阀10-2的联锁，自动控制鼓风机吸入的空气量，将水解酸化池的溶解氧控制在微氧状态。废气收集后回到水池底部，一方面，防止恶臭气体散发而污染环境；另一方面，废气循环利用过程中，大部分恶臭物质挥发性有机物、硫化氢和氨等重新溶于污水中，反复被活性污泥所吸附、降解、氧化或还原，大大减轻废气处理设施的负荷。

S4、污泥提升区4内的气提泵8，利用鼓风机6出口气体将活性污泥提升至污泥槽4-1，污泥槽4-1与配水槽1-1连通，被提升的活性污泥与污水A一并进入快速混合区1；气提泵8数量可以是1个或多个，回流污泥量与污水量的比值为0.5-10；

在上述过程中，控制器12通过鼓风机变频器6-1自动调节鼓风机6出口的出风量等于气提流量计11-3、第一曝气流量计11-4和第二曝气流量计11-5之和；由溶氧仪DO9联锁控制空气调节阀10-2的开度(即自动控制鼓风机吸入的空气量)，使溶氧仪DO9的读数控制在微氧状态0.1～0.5mg/L；空气流量计11-2连续显示空气管道的流量，并通过控制器12调节废气调节阀10-1的开度，使废气流量计11-1与空气流量计11-2之和等于鼓风机6出口的出风量。

在鼓风机5入口连接了空气管道，并通过溶氧仪DO9和空气调节阀10-2的联锁，自动控制鼓风机吸入的空气量，这样可根据进入水解酸化池的污水流量、水质以及环境的变化，灵活调节空气量，将溶解氧控制在微氧状态，增加微生物群落的丰度，提高微生物的活性，从而提高水解酸化效率。当污水浓度较高、有机物易降解时，污泥增长较快，水解酸化过程需要消耗一定量氧气，则自动增大空气流量，避免因水解酸化池长期缺氧造成污泥发黑、发臭、解体、上浮等现象；反之，当污水浓度较低或有机物很难降解时，需自动减少空气流量，维持水解酸化池在微氧状态。

举例说明情况一：进水(即待处理污水A)以某苯胺/硝基苯联合装置污水为例，污水流量Q＝150m³/h，COD_Cr：1200mg/L,BOD₅：230mg/L，SS：300mg/L，NH₃-N：58mg/L，TN：95mg/L。该污水中含有苯胺、硝基苯、硝基酚等含有苯环、结构稳定的含氮有机物，硝基酚和硝基苯对微生物有较强的毒性，B/C比仅0.19，属于难生化降解污水。采用本实施例1中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法，处理上述污水，选用具体参数和计算过程如下：

1、水解酸化池参数确定

1)快速混合区1

停留时间： 20min

有效水深： 5m

面积： 10m²

有效容积： 50m³

2)水解酸化反应区2

停留时间： 8h

有效水深： 5m

面积： 240m²

有效容积： 1200m³

污泥浓度： 6g/L

3)泥水分离区3

停留时间： 2h

有效容积： 300m³

4)污泥提升区4

停留时间： 10min

有效容积： 25m³

2、鼓风机风量计算

根据一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法权利要求1～10，鼓风机6的输出风量计算：

Q_风＝Q₁+Q₂+Q₃…………(1)

式中：

Q_风—鼓风机的额定风量，m³/h；

Q₁—快速混合区1所需曝气风量，m³/h；

Q₂—水解酸化反应区2所需曝气风量，m³/h；

Q₃—气提泵8所需气提风量，m³/h；

1)快速混合区1所需曝气风量

Q₁＝q₁×S₁…………(2)

式中：

q₁—快速混合区曝气器7-1提供的曝气强度，取8m³/m².h；

S₁—快速混合区1的池底面积，m²；

则，Q₁＝8×10＝80m³/h2)水解酸化反应区2所需曝气风量

Q₂＝q₂×S₂…………(3)

式中：

q₂—水解酸化反应区曝气器7-2提供的曝气强度，取4.5m³/m².h；

S₂—水解酸化反应区2的池底面积，m²；

则，Q₂＝4.5×240＝1080m³/h

3)气提泵8所需气提风量

根据《给水排水设计手册》第5册中气力提升污泥回流的空气用量计算公式：

式中：

K—安全系数，取1.1-1.2；

H—混合液拟提升高度，取0.3m；

h—气提泵8气体出口处的浸没深度，取2.0m；

η—效率系数，一般为0.35-0.45；

Q_w—污泥回流量，Q_w＝w×Q，m³/h；

Q—污水流量，为150m³/h；

w—回流污泥量与污水量的比值，取4；

上述参数代入式(4)计算得，Q₃＝296.5m³/h

则，鼓风机的风量Q_风＝80+1080+296.5＝1456.5m³/h，其中曝气风量(Q₁+Q₂)为1160m³/h。

3、水解酸化池实际所需空气量测算

上述曝气风量从功能上可以分为三部分：(一)兼性菌呼吸所需的空气量(G₁)，该气量取决于污水性质、现场条件和池内微生物的特性，实际运行中是个变量，本实例计算假定该气量占总曝气气量的20％；(二)维持池内微氧状态所需的空气量(G_S),该气量可根据空气扩散双膜理论推导出的氧转移效率公式计算；(三)仅用于泥水混合的气体，即循环废气量(G₂)，作为前两部分空气量不能满足曝气强度要求时的补充。对于现有技术，G₂＝0，曝气风量全部为空气，在该空气量连续曝气的情况下，池内的溶解氧可达4.97mg/L(表1左边第二列)，显然不能满足水解酸化的条件；采用本发明时(表1左边第一列)，当G_S为20m³/h，即总的空气补充量为232+20＝252m³/h，循环废气量为908m³/h时，可维持池内溶解氧在0.2-0.3mg/L之间，满足微氧水解酸化的条件。

表1

需要说明的是，生物法处理的效果受到污水水量、水质、气温、气压，以及操作管理等因素的影响，任何计算只是估算，空气的供给量需要根据实际条件的变化做出相应调整。因此，采用安装在水解酸化反应器2内的溶解氧自动控制空气调节阀10-2的开度是非常必要的。

排气管14的另一端插入水封池15的液面以下300mm处；

穿孔管上的小孔7-3孔径为8mm；孔口流速为10.5m/s；

稳流板2-2上过流孔直径为20mm；孔口流速为0.15m/s。

采用上述方法的水解酸化池处理后，出水(即水解酸化池出水B)的COD_Cr为854mg/L，去除率为29％；由于难降解的大分子有机物被水解为小分子有机物，污水的可生化性大大提高，B/C比提高至0.29；出水BOD₅约为250.6mg/L，不降反而略有升高，这些BOD₅在后续好氧生化池内很容易被去除——这正是水解酸化池所要实现的目的。在水解酸化过程中，氨氮和总氮也略有降低，主要用于微生物细胞的合成，出水NH₃-N为51.7mg/L，TN为83mg/L；SS小于100mg/L。达到了很好的效果。

进出水水质和处理效果统计如下：

项目	单位	进水水质	出水水质	去除率
					COD_Cr	mg/L	1200	854	29％
BOD₅	mg/L	230	250.6	-9％
					B/C		0.19	0.29	54％
SS	mg/L	300	100	67％
					NH₃-N	mg/L	58	51.7	10.8％
TN	mg/L	95	83	12.6％

举例说明情况二：进水(即待处理污水A)为某炼油污水，设计污水流量Q＝350m³/h，COD_Cr：800mg/L,BOD₅：200mg/L，SS：150mg/L，NH₃-N：20mg/L，TN：70mg/L。该污水的B/C比尚可，但含有苯系物和酚类等难降解有机物，采用水解酸化作为好氧生化的预处理以节省能耗。采用本实施例1中“一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法”处理上述污水，选用具体参数为：

1、水解酸化池参数确定

1)快速混合区1

停留时间： 10min

有效水深： 5m

面积： 11.7m²

有效容积： 58m³

2)水解酸化反应区2

停留时间： 6h

有效水深： 5m

面积： 420m²

有效容积： 2100m³

污泥浓度： 4g/L

3)泥水分离区3

停留时间： 2h

有效容积： 700m³

4)污泥提升区4

停留时间： 10min

有效容积： 58m³

2、鼓风机风量计算

一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法权利要求1～10中的参数取值：

快速混合区曝气器7-1提供的曝气强度为6m³/m².h；

水解酸化反应区曝气器7-2提供的曝气强度为3m³/m².h；

回流污泥量与污水量的比值为2；

按照举例说明情况一同样的公式计算得Q₁、Q₂和Q₃＝分别为70、1260和346m³/h，鼓风机的风量Q_风＝70+1260+346＝1676m³/h，其中曝气风量(Q₁+Q₂)为1330m³/h。

3、水解酸化池实际所需空气量测算

假定兼性菌呼吸所需的空气量(G₁)占总曝气风量的15％，采用举例说明情况一同样的方法可得出，当G_S为50m³/h，即总的空气补充量为200+50＝250m³/h，循环废气量为1080m³/h时，可维持池内溶解氧在0.3-0.4mg/L之间，满足微氧水解酸化的条件，详见表2。

表2

采用上述方法的水解酸化池处理后，出水(即水解酸化池出水B)的COD_Cr为551.5mg/L，去除率为31％；B/C比由0.25提高至0.35，达到了很好的水解酸化效果。

进出水水质和处理效果统计如下：

项目	单位	进水水质	出水水质	去除率
					COD_Cr	mg/L	800	551.5	31％
BOD₅	mg/L	200	192	4％
					B/C		0.25	0.35	-39％
SS	mg/L	150	100	33％
					NH₃-N	mg/L	20	16	20％
TN	mg/L	70	65	7％

举例说明情况三：进水(即待处理污水A)为某新材料生产装置污水，设计污水流量Q＝10m³/h，COD_Cr：2000mg/L,BOD₅：250mg/L，SS：100mg/L，NH₃-N：50mg/L，TN：300mg/L。污水中含有四氢呋喃等高生物毒性的有机物，污水处理难度很高。采用本实施例1中“一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法”处理上述污水，选用具体参数为：

1、水解酸化池参数确定

1)快速混合区1

停留时间： 60min

有效水深： 5m

面积： 2m²

有效容积： 10m³

2)水解酸化反应区2

停留时间： 15h

有效水深： 5m

面积： 30m²

有效容积： 150m³

污泥浓度： 8g/L

3)泥水分离区3

停留时间： 3h

有效容积： 30m³

4)污泥提升区4

停留时间： 30min

有效容积： 5m³

2、鼓风机风量计算

快速混合区曝气器7-1提供的曝气强度为10m³/m².h；

水解酸化反应区曝气器7-2提供的曝气强度为6m³/m².h；

回流污泥量与污水量的比值为10；

按照举例说明情况一同样的公式计算得Q₁、Q₂和Q₃＝分别为20、180和49m³/h，鼓风机的风量Q_风＝20+180+49＝249m³/h，其中曝气风量(Q₁+Q₂)为200m³/h。

3、水解酸化池实际所需空气量测算

假定兼性菌呼吸所需的空气量(G₁)占总曝气风量的30％，采用举例说明情况一同样的方法可得出，当G_S为25m³/h，即总的空气补充量为60+25＝85m³/h，循环废气量为115m³/h时，可维持池内溶解氧在0.1-0.2mg/L之间，满足微氧水解酸化的条件，详见表3。

表3

采用上述方法的水解酸化池处理后，出水(即水解酸化池出水B)的COD_Cr为1297.5mg/L，去除率为35％；B/C比由0.125提高至0.26，增幅高达108％，达到了较好的水解酸化效果，大大降低后续生化处理的难度。

进出水水质和处理效果统计如下：

项目	单位	进水水质	出水水质	去除率
					CODCr	mg/L	2000	1297.5	35％
BOD5	mg/L	250	338	-35％
					B/C		0.125	0.26	-108％
SS	mg/L	250	100	60％
					NH3-N	mg/L	50	48	4％
TN	mg/L	300	273	9％

本实施例1中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法，适用于各种有机污水的生物预处理，尤其适合流量较大、悬浮性固体有机物和难生物降解有机物含量较高的污水，可大大提高B/C比。具体实施例2，本实施例2提供了一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，该完全混合式水解酸化池包括水解酸化池、废气循环系统和溶解氧自动控制系统，水解酸化池包括加盖板16的水池，水池依次包括快速混合区1、水解酸化反应区2、泥水分离区3和污泥提升区4；

废气循环系统包含鼓风机6、设置在快速混合区1的第一曝气器7-1、设置在水解酸化反应区2的第二曝气器7-2和设置在污泥提升区4的气提泵8；

溶解氧自动控制系统包含鼓风机变频器6-1、用于测量水解酸化反应区2内液体溶解氧含量的溶氧仪DO9、废气调节阀10-1、空气调节阀10-2、废气流量计11-1、空气流量计11-2、气提流量计11-3、第一曝气流量计11-4、第二曝气流量计11-5和控制器12；

控制器12通过鼓风机变频器6-1控制鼓风机6的运行；

本实施例2中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池的处理方法，采用上述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于，包括以下步骤：

S1、待处理污水A进入快速混合区1，在第一曝气器7-1的搅拌下，与通过气提泵8回流的污泥完全混合，污水中的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附；

S2、快速混合区1的泥水混合液流入水解酸化反应区2，在第二曝气器7-2的搅拌下，活性污泥始终处于悬浮状态，被吸附的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物慢慢地被活性污泥中的专性厌氧细菌和兼性酸化细菌分解为易于生物降解的小分子物质、挥发性脂肪酸，完成水解酸化过程；

S3、水解酸化反应区2末端的混合液进入泥水分离区3，经重力分离后的上清液为水解酸化池出水B排出，进入后续的好氧生物处理设施；污泥下沉进入污泥提升区4；

同时水解酸化池内的废气进入鼓风机6的入口；鼓风机6的入口还连接有空气管道，空气管道上设置空气流量计11-2及空气调节阀10-2，空气管道的末端与大气连通；鼓风机6吸收废气和空气后，鼓风机6出口分成三路：一路进入气提泵8，用于提升污泥；一路进入第一曝气器7-1，用于污水与污泥的快速混合；另一路进入第二曝气器7-2，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；

S4、污泥提升区4内的气提泵8，利用鼓风机6出口气体将活性污泥提升至快速混合区1，被提升的活性污泥与污水A一并进入快速混合区1；

在上述过程中，通过鼓风机变频器6-1自动调节鼓风机6出口的出风量等于气提流量计11-3、第一曝气流量计11-4和第二曝气流量计11-5之和；由控制器12控制空气调节阀10-2的开度，使溶氧仪DO9的读数控制在微氧状态0.1～0.5mg/L；空气流量计11-2连续显示空气管道的流量，并通过控制器12调节废气调节阀10-1的开度，使废气流量计11-1与空气流量计11-2之和等于鼓风机6出口的出风量。

本实施例2中一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池及其处理方法，也可以实现实施例1中的相同的技术效果，采用第一曝气器7-1对快速混合区1内的污水与污泥、第二曝气器7-2对水解酸化反应区2内的污水与污泥的混合强度均匀无死角，因无需搅拌装置，避免搅拌装置维修困难，也可以自动控制完全混合式水解酸化池内的溶解氧处于微氧状态，也就是说能同时满足泥水完全混合和混合液处于微氧状态，泥水混合效果好、水解酸化效果好。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：该完全混合式水解酸化池包括水解酸化池、废气循环系统和溶解氧自动控制系统，水解酸化池包括加盖板(16)的水池，水池依次包括快速混合区(1)、水解酸化反应区(2)、泥水分离区(3)和污泥提升区(4)；

废气循环系统包含鼓风机(6)、设置在快速混合区(1)的第一曝气器(7-1)、设置在水解酸化反应区(2)的第二曝气器(7-2)和设置在污泥提升区(4)的气提泵(8)；

溶解氧自动控制系统包含鼓风机变频器(6-1)、用于测量水解酸化反应区(2)内液体溶解氧含量的溶氧仪DO(9)、废气调节阀(10-1)、空气调节阀(10-2)、废气流量计(11-1)、空气流量计(11-2)、气提流量计(11-3)、第一曝气流量计(11-4)、第二曝气流量计(11-5)和控制器(12)；

快速混合区(1)连通水解酸化反应区(2)，水解酸化反应区(2)连通泥水分离区(3)，泥水分离区(3)连通污泥提升区(4)，污泥提升区(4)连通快速混合区(1)；

水解酸化反应区(2)内废气经废气调节阀(10-1)和废气流量计(11-1)进入鼓风机(6)的入口，鼓风机(6)的入口还经过空气流量计(11-2)及空气调节阀(10-2)后，与大气连通；

鼓风机(6)的出口分成三路，一路经过气提流量计(11-3)连接气提泵(8)，一路经过第一曝气流量计(11-4)连接第一曝气器(7-1)，另一路经过第二曝气流量计(11-5)连接第二曝气器(7-2)；

溶氧仪DO(9)、废气流量计(11-1)、空气流量计(11-2)、第一曝气流量计(11-4)、第二曝气流量计(11-5)、气提流量计(11-3)、废气调节阀(10-1)和空气调节阀(10-2)向控制器(12)反馈信息；

控制器(12)通过鼓风机变频器(6-1)控制鼓风机(6)的运行；

溶氧仪DO(9)通过控制器(12)联锁控制空气调节阀(10-2)和废气调节阀(10-1)的运行。

2.根据权利要求1所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：废气循环系统还包含集气罩(5)，水解酸化反应区(2)内废气经集气罩(5)、废气调节阀(10-1)和废气流量计(11-1)进入鼓风机(6)的入口。

3.根据权利要求2所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：快速混合区(1)和水解酸化反应区(2)之间通过第一隔墙(1-3)分隔，水解酸化反应区(2)和泥水分离区(3)之间通过第二隔墙(2-1)分隔，第二隔墙上设有稳流板(2-2)，泥水分离区(3)和污泥提升区(4)之间通过第三隔墙(3-3)分隔；

和/或快速混合区(1)、水解酸化反应区(2)、泥水分离区(3)和污泥提升区(4)的气相空间互相连通；

和/或快速混合区(1)设有配水槽(1-1)，配水槽(1-1)连通配水管(1-2)；

和/或泥水分离区(3)设有出水堰(3-1)，泥水分离区(3)底部设有锥斗(3-2)；

和/或鼓风机(6)的入口还连接有空气管道，空气管道上设置空气流量计(11-2)及空气调节阀(10-2)，空气管道的末端经空气过滤器(13)与大气连通；

和/或污泥提升区(4)设有污泥槽(4-1)，污泥槽(4-1)与配水槽(1-1)连通。

4.根据权利要求3所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：水解酸化池的盖板(16)上设有排气管(14)，排气管(14)的一端连通水解酸化池内的气相空间，排气管(14)的另一端插入水封池(15)的液面以下，水解酸化池的尾气C从水封池(15)排出，进入后续废气处理系统。

5.根据权利要求1或2或3或4所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：第一曝气器(7-1)为穿孔管，若干第一曝气器(7-1)间隔均匀布置在快速混合区(1)的池底；第二曝气器(7-2)为穿孔管，若干第二曝气器(7-2)间隔均匀布置在水解酸化反应区(2)的池底；在穿孔管的下方两侧45°方向交错开有若干孔径为5-10mm的小孔(7-3)。

6.根据权利要求5所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：集气罩(5)包括喇叭口(5-1)、除雾滤网(5-2)和连接法兰(5-3)，喇叭口(5-1)开口朝下，除雾滤网(5-2)设置在喇叭口(5-1)上方，连接法兰(5-3)将集气罩(5)安装在盖板(16)和废气管道上，废气管道连通废气调节阀(10-1)。

7.根据权利要求5所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于：稳流板(2-2)上面均匀分布若干直径为15-25mm的过流孔；

和/或控制器(12)为可编程逻辑控制器(PLC)或集散控制系统(DCS)；

和/或排气管(14)的另一端插入水封池(15)的液面以下100-1000mm处。

8.一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池的处理方法，采用如权利要求1所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于，包括以下步骤：

S1、待处理污水A进入快速混合区(1)，在第一曝气器(7-1)的搅拌下，与通过气提泵(8)回流的污泥完全混合，污水中的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附；

S2、快速混合区(1)的泥水混合液流入水解酸化反应区(2)，在第二曝气器(7-2)的搅拌下，活性污泥始终处于悬浮状态，被吸附的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物慢慢地被活性污泥中的专性厌氧细菌和兼性酸化细菌分解为易于生物降解的小分子物质、挥发性脂肪酸，完成水解酸化过程；

S3、水解酸化反应区(2)末端的混合液进入泥水分离区(3)，经重力分离后的上清液为水解酸化池出水B排出，进入后续的好氧生物处理设施；污泥下沉进入污泥提升区(4)；

同时水解酸化池内的废气进入鼓风机(6)的入口；鼓风机(6)的入口还连接有空气管道，空气管道上设置空气流量计(11-2)及空气调节阀(10-2)，空气管道的末端与大气连通；鼓风机(6)吸收废气和空气后，鼓风机(6)出口分成三路：一路进入气提泵(8)，用于提升污泥；一路进入第一曝气器(7-1)，用于污水与污泥的快速混合；另一路进入第二曝气器(7-2)，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；

S4、污泥提升区(4)内的气提泵(8)，利用鼓风机(6)出口气体将活性污泥提升至快速混合区(1)，被提升的活性污泥与污水A一并进入快速混合区(1)；

在上述过程中，通过鼓风机变频器(6-1)自动调节鼓风机(6)出口的出风量等于气提流量计(11-3)、第一曝气流量计(11-4)和第二曝气流量计(11-5)之和；由溶氧仪DO(9)联锁控制空气调节阀(10-2)的开度，使溶氧仪DO(9)的读数控制在微氧状态(0.1～0.5mg/L)；空气流量计(11-2)连续显示空气管道的流量，并通过控制器(12)调节废气调节阀(10-1)的开度，使废气流量计(11-1)与空气流量计(11-2)之和等于鼓风机(6)出口的出风量。

9.一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池的处理方法，采用如权利要求2至7中任意一项所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池，其特征在于，包括以下步骤：

S1、待处理污水A经配水槽(1-1)和配水管(1-2)进入快速混合区(1)，在第一曝气器(7-1)的搅拌下，与通过气提泵(8)回流的污泥完全混合，污水中的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物迅速地被活性污泥絮体所截留和吸附；

S2、快速混合区(1)的泥水混合液从第一隔墙(1-3)上部流入水解酸化反应区(2)，在第二曝气器(7-2)的搅拌下，活性污泥始终处于悬浮状态，被吸附的悬浮性固体有机物和溶解性大分子有机物慢慢地被活性污泥中的专性厌氧细菌和兼性酸化细菌分解为易于生物降解的小分子物质、挥发性脂肪酸，完成水解酸化过程；

S3、水解酸化反应区(2)末端的混合液经第二隔墙(2-1)上的稳流板(2-2)进入泥水分离区(3)，经重力分离后的上清液为水解酸化池出水B，从出水堰(3-1)排出，进入后续的好氧生物处理设施；污泥下沉至锥斗(3-2)，从第三隔墙(3-3)下部进入污泥提升区(4)；同时水解酸化池内的废气经集气罩(5)收集并去除水雾后，进入鼓风机(6)的入口；鼓风机(6)吸收废气和空气后，鼓风机(6)出口分成三路：一路进入气提泵(8)，用于提升污泥；一路进入第一曝气器(7-1)，用于污水与污泥的快速混合；另一路进入第二曝气器(7-2)，用于污水与污泥的连续混合和补充氧气；

S4、污泥提升区(4)内的气提泵(8)，利用鼓风机(6)出口气体将活性污泥提升至污泥槽(4-1)，污泥槽(4-1)与配水槽(1-1)连通，被提升的活性污泥与污水A一并进入快速混合区(1)；

在上述过程中，控制器(12)通过鼓风机变频器(6-1)自动调节鼓风机(6)出口的出风量等于气提流量计(11-3)、第一曝气流量计(11-4)和第二曝气流量计(11-5)之和；由溶氧仪DO(9)联锁控制空气调节阀(10-2)的开度，使溶氧仪DO(9)的读数控制在微氧状态(0.1～0.5mg/L)；空气流量计(11-2)连续显示空气管道的流量，并通过控制器(12)调节废气调节阀(10-1)的开度，使废气流量计(11-1)与空气流量计(11-2)之和等于鼓风机(6)出口的出风量。

10.根据权利要求9所述一种自动控制溶解氧的完全混合式水解酸化池的处理方法，其特征在于：

其中S1步骤中，污水在快速混合区(1)的水力停留时间为10-60min，快速混合区曝气器(7-1)提供的曝气强度为6-10m³/m².h；

其中S2步骤中，溶氧仪DO(9)安装在水解酸化反应区(2)；第二曝气器(7-2)提供的曝气强度为3-6m³/m².h；

其中S4步骤中，气提泵(8)数量可以是1个或多个，回流污泥量与污水量的比值为0.5-10；

第一曝气器(7-1)的小孔(7-3)的数量、第二曝气器(7-2)的小孔(7-3)的数量均按照孔口流速不小于10m/s计算确定；

稳流板(2-2)上过流孔的面积和数量按照孔口流速为0.15-0.2m/s计算确定。