此池是利用自然界中的兼性微生物，它們在自然界中數量較多，繁殖速度較快。它可以把分子量大的可生化有機物分解為小分子有機物，如多糖類物質分解為單糖或有機酸，蛋白質分解為氨基酸，脂肪類物質分解為脂肪酸和甘油。將難以生物降解的有機物降解為可生化有機物，提高了廢水的可生化降解性，減輕了后續好氧段的有機負荷。主要設備為維系兼性生物菌的彈性填料。水解池的首要功能是脫氮；其次是污泥釋放磷。通過附載在填料上的硝化菌把氨氮轉化成硝酸鹽。硝化是一個兩步的過程，分別利用了兩類微生物，即亞硝酸鹽菌和硝酸鹽菌。*步把氨氮轉成亞硝酸鹽，氨氮首先由亞硝酸鹽菌轉化成亞硝酸鹽。亞硝酸鹽菌有亞硝酸單細胞菌屬、亞硝酸螺桿菌屬和亞硝酸球菌屬。把亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽是由硝酸酸菌完成的，硝酸菌也是由桿菌屬、螺菌屬和球菌屬組成。亞硝酸鹽菌和硝酸菌統稱為硝化菌。硝化菌是專性的自養革蘭氏陰性好氧菌，它們利用氨氮轉化過程中釋放的能量作為自身新陳代謝的能源。

反應過程如下：

NH₄⁺+3/2O₂  ^{亞硝酸鹽菌}  NO₂^-+2H⁺+H₂O-ΔE  ΔE=278.42kJ

第二步亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽：

NO^-+1/2O₂   ^硝酸鹽菌  NO₃^--ΔE  ΔE=278.42kJ

水解區在缺氧條件下運行，溶解氧的濃度控制在0.5mg/l以下，在此形成以水解酸化細菌為主的缺氧活性污泥層，水從布于池底的排管流入，向上流經污泥層，污泥層截留水中的懸浮物并使水中的大分子有機物水解酸化為易生物降解的小分子有機物，使好氧處理對溶解氧的需要量減少30%左右。

在適當缺氧條件下，利用兼性微生物，使污水中硝酸鹽還原為分子氮，逸入大氣，起到脫氮作用，水解池同是起到酸性發酵作用，將碳水化合物降解為脂肪酸，將大分子物質、固體物質降解為可溶性物質，從而提高生物接觸氧化池的生化性能。水力停留時間2.0小時。

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