地埋式醫(yī)療污水處理裝置
污水處理工藝目前已相當(dāng)成熟,其核心技術(shù)為活性污泥法或生物膜法,都屬于二級處理范疇。生物處理的原理是通過生物作用,尤其是微生物的作用,完成有機物的分解和生物體的合成,將有機污染物轉(zhuǎn)變成無害的氣體產(chǎn)物(CO2)、液體產(chǎn)物(水)以及富含有機物的固體產(chǎn)物(微生物群體或稱生物污泥)。多余的生物污泥在沉淀池中經(jīng)沉淀池固液分離,從凈化后的污水中除去。根據(jù)污水的水量、水質(zhì)和出水要求及當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況,選用合理的污水處理工藝,這對污水處理的正常運行、處理費用具有決定性的作用。下面,我們對生活污水處理常規(guī)工藝A/O、A2/O及SBR進行對比分析。
A/O工藝
A/O工藝法,也叫厭氧好氧工藝法,主要用于水處理方面。A就是厭氧段,主要用于脫氮除磷;O就是好氧段,主要用于去除水中的有機物。它除了可去除廢水中的有機污染物外,還可同時去除氮、磷,對于高濃度有機廢水及難降解廢水,在好氧段前設(shè)置水解酸化段,可顯著提高廢水可生化性。
工藝特征:
A/O工藝將前段缺氧段和后段好氧段串聯(lián)在一起,A段DO不大于0.2mg/L,O段DO=2~4mg/L。在缺氧段異養(yǎng)菌將污水中的淀粉、纖維、碳水化合物等懸浮污染物和可溶性有機物水解為有機酸,使大分子有機物分解為小分子有機物,不溶性的有機物轉(zhuǎn)化成可溶性有機物,當(dāng)這些經(jīng)缺氧水解的產(chǎn)物進入好氧池進行好氧處理時,可提高污水的可生化性及氧的效率;在缺氧段,異養(yǎng)菌將蛋白質(zhì)、脂肪等污染物進行氨化(有機鏈上的N或氨基酸中的氨基)游離出氨(NH3、NH4+),在充足供氧條件下,自養(yǎng)菌的硝化作用將NH3-N(NH4+)氧化為NO3-,通過回流控制返回至A池,在缺氧條件下,異氧菌的反硝化作用將NO3-還原為分子態(tài)氮(N2)完成C、N、O在生態(tài)中的循環(huán),實現(xiàn)污水無害化處理。
優(yōu)點:
(1)效率高。該工藝對廢水中的有機物,氨氮等均有較高的去除效果。當(dāng)總停留時間大于54h,經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過混凝沉淀,可將COD值降至100mg/L以下,其他指標(biāo)也達到排放標(biāo)準(zhǔn),總氮去除率在70%以上。
(2)流程簡單,投資省,操作費用低。該工藝是以廢水中的有機物作為反硝化的碳源,故不需要再另加甲醇等昂貴的碳源。尤其,在蒸氨塔設(shè)置有脫固定氨的裝置后,碳氮比有所提高,在反硝化過程中產(chǎn)生的堿度相應(yīng)地降低了硝化過程需要的堿耗。
(3)缺氧反硝化過程對污染物具有較高的降解效率。如COD、BOD5和SCN-在缺氧段中去除率在67%、38%、59%,酚和有機物的去除率分別為62%和36%,故反硝化反應(yīng)是為經(jīng)濟的節(jié)能型降解過程。
(4)容積負(fù)荷高。由于硝化階段采用了強化生化,反硝化階段又采用了高濃度污泥的膜技術(shù),有效地提高了硝化及反硝化的污泥濃度,與國外同類工藝相比,具有較高的容積負(fù)荷。
(5)缺氧/好氧工藝的耐負(fù)荷沖擊能力強。當(dāng)進水水質(zhì)波動較大或污染物濃度較高時,本工藝均能維持正常運行,故操作管理也很簡單。通過以上流程的比較,不難看出,生物脫氮工藝本身就是脫氮的同時,也降解酚、氰、COD等有機物。結(jié)合水量、水質(zhì)特點,我們推薦采用缺氧/好氧(A/O)的生物脫氮(內(nèi)循環(huán))工藝流程,使污水處理裝置不但能達到脫氮的要求,而且其它指標(biāo)也達到排放標(biāo)準(zhǔn)。
缺點:
(1)由于沒有獨立的污泥回流系統(tǒng),從而不能培養(yǎng)出具有*功能的污泥,難降解物質(zhì)的降解率較低。
(2)若要提高脫氮效率,必須加大內(nèi)循環(huán)比,因而加大了運行費用。另外,內(nèi)循環(huán)液來自曝氣池,含有一定的DO,使A段難以保持理想的缺氧狀態(tài),影響反硝化效果,脫氮率很難達到90%。
(3)影響因素水力停留時間(硝化段>6h,反硝化段<2h)污泥濃度MLSS(>3000mg/L)污泥齡(>30d)N/MLSS負(fù)荷率(<0.03)進水總氮濃度(<30mg/L)。
水解在化學(xué)上指的是化合物與水進行的一類反應(yīng)的總稱。比如,酯類物質(zhì)水解生成醇和有機酸的反應(yīng)。在廢水生物處理中,水解指的是有機物(基質(zhì))進入細(xì)胞前,在胞外進行的生物化學(xué)反應(yīng)。這一階段為典型的特征是生物反應(yīng)的場所發(fā)生在細(xì)胞外,微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細(xì)胞外壁上的固定酶來完成生物催化氧化反應(yīng)(主要包括大分子物質(zhì)的斷鏈和水溶)。研究表明,自然界的許多物質(zhì)(如蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等)能在好氧、缺氧或厭氧條件下順利進行水解。
酸化則是一類典型的發(fā)酵過程。這一階段的基本持征是微生物的代謝產(chǎn)物主要為各種有機酸(如乙酸、丙酸、下酸等)。水解菌實際上是一種具有水解能力的發(fā)酵細(xì)菌,水解是耗能過程,發(fā)酵細(xì)菌付出能量進行水解的目的,是為了取得能進行發(fā)酵的水镕性基質(zhì),并通過胞內(nèi)的生化反應(yīng)取得能源,同時排除代謝產(chǎn)物(厭氧條件下主要為各種有機酸)。實際工程中希望將產(chǎn)酸過程控制在小范圍。因為酸化使pH值下降太多時,不利于水解的進行。
水解(酸化)與厭氧消化的區(qū)別
地埋式醫(yī)療污水處理裝置從原理上講,水解(酸化)是厭氧消化過程的第yi、二兩個階段但水解(酸化)工藝和厭氧消化追求的目標(biāo)不同,因此是截然不同的處理方法。水解(酸化)系統(tǒng)中的的目的主要是將原水中的非溶解態(tài)有機物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機物,特別是工業(yè)廢水處理,主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì),提高廢水的可生化性,以利于后續(xù)的好氧生物處理。考慮到后續(xù)好氧處理的能耗問題,水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。在混合厭氧消化系統(tǒng)中,水解酸化是和整個消化過程有機地結(jié)臺在一起,共處于一個反應(yīng)器中,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(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段(產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開,以便形成各自的*環(huán)境,同時,產(chǎn)酸相對所產(chǎn)生的酸的形態(tài)也有要求(主要為乙酸)。此外,廢水中如含有高濃度的硝咳鹽、亞硝酸鹽、硫酸盆、亞硫酸鹽時,這些物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不僅對甲烷苗有毒,而且影響沼氣的質(zhì)量,也在產(chǎn)酸相中予以去除。
因此,盡管水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機酸,但由于三者的處理目的不同,各自的運行環(huán)境和條件存在著明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1Eh不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中,由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一反應(yīng)器中,整個反應(yīng)器的氧化還原電位Eh的控制必須首先滿足對Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌,一般為一300mV以下,因此。系統(tǒng)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(tǒng)中,產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間。據(jù)研究,水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段為——典型的兼性過程,只要置Eh控制在+50mv以下,該過程即可順利進行。
(2)pH值不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中,消化液的pH值控制在甲烷菌生氏的*pH范圍,一般為6.8—7.2。而在兩相厭氧消化系統(tǒng)中,產(chǎn)酸相的pH值一般控制在6.o一6.5之間,pH降低時,盡管產(chǎn)酸的速率增大,但形成的有機酸形態(tài)將發(fā)生變化,丙酸的相對含量增大,而丙酸對后續(xù)的甲烷相中的產(chǎn)甲烷菌會產(chǎn)生強烈的抑制作用。對于水解(酸化)一好氧處理系統(tǒng)來說,由于后續(xù)處理為好氧氧化,不存在丙酸的抑制問題,因此,控制的pH范圍也較寬,從而可獲得較高的水解(酸化)速率,一般pH維持在5.5—6.5之間。