地埋式一體化醫(yī)療廢水處理系統(tǒng)
膜生物反應(yīng)器工藝的優(yōu)點(diǎn)
（1）設(shè)備緊湊，占地少，基本解決了污泥的膨脹問題；膜生物反應(yīng)器的污泥濃度、容積負(fù)荷都遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)活性污泥法，所以膜生物反應(yīng)器和處理系統(tǒng)所占的體積要小于傳統(tǒng)活性污泥法。傳統(tǒng)活性污泥法的f/m值在0.05-1.5kgbod/kgmlss·d之間，而通常膜生物反應(yīng)器的f/m值小于0.2kgbod/kgmlss·d。膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)在這樣低的f/m值下運(yùn)行，是因?yàn)槟帻g相當(dāng)長(zhǎng)，mlss可高達(dá)20g/l。在膜生物反應(yīng)器工藝中，由于膜為固液分離提供了的保證，排水的質(zhì)量與生物絮體的沉降性沒有關(guān)聯(lián)，所以，膜生物反應(yīng)器工藝基本上解決了活性污泥法的污泥膨脹問題。
（2）出水水質(zhì)好，可直接回用。由于膜的截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零；對(duì)游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀物質(zhì)有截留作用，生物反應(yīng)器內(nèi)生物相豐富，如代謝時(shí)間較長(zhǎng)的硝化菌得以富集，原生動(dòng)物和后生動(dòng)物也能生長(zhǎng)；膜出水不受生物反應(yīng)器中污泥膨脹等因素的影響，因此mbr的出水質(zhì)量高，可滿足回用水水質(zhì)的要求，出水中ss低于檢測(cè)限，有毒的微污染物（如殺蟲劑、多環(huán)芳烴等）幾乎全部被吸附在污泥上，因此可與ss同時(shí)被去除。
（3）生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長(zhǎng)，對(duì)有機(jī)物的去除率高。
（4）對(duì)于氮、磷污染物有較高的去除率。膜生物反應(yīng)器工藝對(duì)氮和磷等營(yíng)養(yǎng)物的去除效率亦優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，膜生物反應(yīng)器工藝出水的氨態(tài)氮（nh4+-n）的含量相當(dāng)?shù)?，絕大多數(shù)膜生物反應(yīng)器系統(tǒng)都可以實(shí)現(xiàn)幾乎*的硝化反應(yīng)。
（5）污泥產(chǎn)量少。對(duì)于傳統(tǒng)的活性污泥法，過長(zhǎng)的污泥齡將會(huì)導(dǎo)致出水中懸浮固體的增加。而mbr中由于膜的截留作用，長(zhǎng)污泥齡運(yùn)行并不影響出水水質(zhì)。剩余污泥量的減少，可以降低污泥處理費(fèi)用，簡(jiǎn)化污水處理工藝操作，特別是對(duì)于小型污水處理廠和分散的污水處理設(shè)施，其優(yōu)越性更為突出，可大大降低對(duì)剩余污泥處置的費(fèi)用。但mbr污泥的絮體較小且粘度較高。
地埋式一體化醫(yī)療廢水處理系統(tǒng)ab工藝的基本原理及工作機(jī)理
ab工藝屬于兩端活性污泥, 整個(gè)工藝分為a段和b段, 其中a段為吸附段, b段為生物氧化段。整個(gè)工藝中, a段之前一般不設(shè)初沉池, 以便充分利用原污水存在的微生物和有機(jī)物, 促進(jìn)有效穩(wěn)定地運(yùn)行。其優(yōu)點(diǎn)為: , 與單段系統(tǒng)相比, 微生物群體*隔開的兩段系統(tǒng)能取得更佳和更穩(wěn)定的處理效果; 第二, 對(duì)于一個(gè)連續(xù)工作的a段, 由外界連續(xù)不斷的接種具有很強(qiáng)繁殖能力和抗環(huán)境變化能力的短世代原核微生物( 其世代時(shí)間為20 min, 相當(dāng)于每天72個(gè)世代) , 使處理工藝的穩(wěn)定性大大提高了。a段對(duì)污染物的去除主要是通過a段活性強(qiáng)、世代周期短的細(xì)菌絮凝吸附作用和生物降解作用來對(duì)水中的懸浮固體和溶解性有機(jī)物去除, 其中絮凝、吸附起主導(dǎo)作用。
a段反應(yīng)機(jī)理主要包括以下幾個(gè)方面: , 絮凝、沉淀機(jī)理。污水中已存在大量適應(yīng)污水的微生物, 這些微生物具有自發(fā)絮凝性, 形成自然絮凝劑。當(dāng)污水中的微生物進(jìn)入a 段曝氣池時(shí), 在a段內(nèi)原有的菌膠團(tuán)的誘導(dǎo)促進(jìn)下, 很快絮凝在一起, 絮凝物結(jié)構(gòu)與菌膠團(tuán)類似, 是污水中有機(jī)物質(zhì)脫穩(wěn)吸附。第二, 吸附機(jī)理。原核生物體積小, 比表面積大, 細(xì)菌繁殖速度快, 活性強(qiáng), 并且通過酶解作用, 改變了懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物的表面結(jié)構(gòu)性質(zhì), 造成了a段活性污泥對(duì)水中有機(jī)物和懸浮物較吸附能力。第三, 吸收生物氧化機(jī)理。污水中溶解性物質(zhì)一般通過擴(kuò)散途徑, 穿過細(xì)胞膜而被細(xì)菌細(xì)胞吸收。大部分底物如氨基酸、單糖和陽(yáng)離子是由酶輸入細(xì)胞的, 通常生物在吸附以后, 必須對(duì)細(xì)胞表面進(jìn)行再生。
地埋式一體化醫(yī)療廢水處理系統(tǒng)a段反應(yīng)機(jī)理的過程包括: , 經(jīng)細(xì)菌水解酶的作用, 脂肪、蛋白質(zhì)和碳水化合物被水解成低分子量的片斷。第二, 部分蛋白質(zhì)、碳水化合物的水解, 水解產(chǎn)物形成帶正、負(fù)電荷的有凝聚功能的聚合物, 稱之為絮凝助劑。它可以通過表面作用力使水中懸浮物和膠體顆粒脫穩(wěn)。第三, 大分子脂肪酸和金屬氫氧化物的疏水化, 水化反應(yīng)生成的疏水性物質(zhì)對(duì)溶解性的有機(jī)物也有較強(qiáng)的吸附力。第四, 懸浮物和膠體顆粒脫穩(wěn)。第五,溶解性有機(jī)物被吸附。第六, 形成有良好沉淀能力的宏觀絮體。第七, 在中間沉淀池內(nèi)進(jìn)行泥水分離。在a 段中, 有機(jī)物絕大部分是以吸附、吸收的形式被去除的占總?cè)コ康?0%左右, 而氧化作用只占很小比例, 約10%左右。一般城市生活污水所含的bod5 和codcr 約50%以上是由懸浮固體(ss) 形成的, 而a段對(duì)非溶解性有機(jī)物包括懸浮物質(zhì)和膠體物質(zhì)的去除率很高, 即a 段bod5 和codcr的去除率很高。
微生物的混合培養(yǎng)
傳統(tǒng)的生物脫氮除磷工藝一般都采用單一污泥懸浮生長(zhǎng)系統(tǒng),在該系統(tǒng)中有多種差別較大的微生物,不同功能的微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)條件的要求都有很大的不同,要保證所有的微生物都達(dá)到佳生長(zhǎng)條件是不可能的,這就使得系統(tǒng)很難達(dá)到運(yùn)行。
泥齡問題
由于硝化菌的世代期長(zhǎng),為獲得良好的硝化效果,必須保證系統(tǒng)有較長(zhǎng)的泥齡。而聚磷菌世代期較短,且磷的去除是通過排除剩余污泥實(shí)現(xiàn)的,所以為了保證良好的除磷效果,系統(tǒng)必須短泥齡運(yùn)行。這就使得系統(tǒng)的運(yùn)行,在脫氮和除磷的泥齡控制上存在矛盾。
碳源問題
在脫氮除磷系統(tǒng)中,碳源主要消耗在釋磷、反硝化和異養(yǎng)菌的正常代謝等方面。其中,釋磷和反硝化的反應(yīng)速率與進(jìn)水碳源中易降解的部分,尤其是揮發(fā)性有機(jī)脂肪酸的含量關(guān)系很大。一般說來,城市污水中所含的易降解的有機(jī)污染物是有限的,所以在生物脫氮除磷系統(tǒng)中,釋磷和反硝化之間存在著因碳源不足而引發(fā)的競(jìng)爭(zhēng)性矛盾。
在整個(gè)系統(tǒng)中,聚磷菌、硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌及其它多種微生物共同生長(zhǎng),并參與系統(tǒng)的循環(huán)運(yùn)行。常規(guī)工藝中,由于厭氧區(qū)在前,回流污泥不可避免地將一部分硝酸鹽帶入該區(qū),一旦聚磷菌與硝酸鹽接觸,就導(dǎo)致聚磷效果下降。這主要是由于反硝化細(xì)菌與聚磷菌對(duì)底物形成競(jìng)爭(zhēng),其脫氮作用造成碳源無法滿足聚磷菌的充分釋磷所致。
生物脫氮除磷新工藝
反硝化除磷
20世紀(jì)70年代末,在對(duì)uct工藝的研究中發(fā)現(xiàn),除apb外,還存在一種“兼性厭氧反硝化除磷細(xì)菌”—dpb還能在缺氧(無o2,存在no3-)環(huán)境下攝磷。dpb和apb有相似的原理,只是在氧化細(xì)胞內(nèi)儲(chǔ)存的pha時(shí)電子受體是no3-。這可使吸磷和反硝化脫氮這2個(gè)不同的生物過程借助同1種細(xì)菌在同一個(gè)環(huán)境下完成。
因此,反硝化菌和聚磷菌之間可相互交叉,其交叉點(diǎn)是反硝化聚磷菌dpb。由細(xì)菌完成的生物脫氮與生物除磷是2個(gè)既相對(duì)獨(dú)立又相互交叉的生理過程,其交叉點(diǎn)是同時(shí)擁有硝酸鹽還原性和超量吸磷這兩種生化特性的細(xì)菌(dpb)進(jìn)行的反硝化吸磷脫氮生化反應(yīng)。
與傳統(tǒng)的好氧吸磷相比,此項(xiàng)工藝在保證硝化效果的同時(shí),系統(tǒng)對(duì)cod需求可減少50%,氧的消耗和污泥產(chǎn)量可分別下降30%和50%。cod消耗的減少,一方面可為解決處理含高氨磷工業(yè)廢水存在碳源不足的問題提供實(shí)際應(yīng)用途徑,另一方面剩余的cod還可用于生產(chǎn)甲烷。