小型醫(yī)院廢水處理裝置
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活性污泥是一種好氧生物處理方法，活性污泥基本概念是1912年英國的克拉克（Clark）和蓋奇（Gage）發(fā)現(xiàn)的。他們對污水長時間曝氣會產(chǎn)生污泥，同時水質(zhì)會得到明顯的改善。繼而阿爾敦（Arden）和洛開脫（Lockgtt）對這一現(xiàn)象進行了研究。
曝氣試驗是在瓶中進行的，每天試驗結束時把瓶子倒空，第二天重新開始，他們偶然發(fā)現(xiàn)，由于瓶子清洗不完善，瓶壁附著污泥時，處理效果反而好。由于認識了瓶壁留下污泥的重要性，他們把它稱為活性污泥。
隨后，他們在每天結束試驗前，把曝氣后的污水靜止沉淀，只倒上層凈化清水，留下瓶底的污泥，供第二天使用，這樣大大縮短了污水處理的時間。
1916年，應用這個試驗的工藝建成的第yi個活性污泥法污水處理廠。在顯微鏡下觀察這些褐色的絮狀污泥，可以見到大量的細菌，還有真菌，原生動物和后生動物，它們組成了一個*的生態(tài)系統(tǒng)。正是這些微生物（主要是細菌）以污水中的有機物為食料，進行代謝和繁殖，才降低了污水中有機物的含量。
工作原理
活性污泥中復雜的微生物與廢水中的有機營養(yǎng)物形成了復雜的食物鏈。zui先擔當凈化任務的是異氧菌和腐生性真菌，細菌特別是球狀細菌起著關鍵的作用，優(yōu)良運轉的活性污泥，是以絲狀菌為骨架由球狀菌組成的菌膠團。沉降性好，隨著活性污泥的正常運行，細菌大量繁殖，開始生長原生動物，是細菌一次捕食者?；钚晕勰喑Ｒ姷脑鷦游镉斜廾x、肉毛蟲、纖毛蟲和吸管蟲?；钚晕勰喑墒鞎r固著型的纖毛蟲、種蟲占優(yōu)勢；后生動物是細菌的二次捕食者，如輪蟲、線蟲等只能在溶解氧充足時才出現(xiàn)，所以當出現(xiàn)后生動物時說明處理水質(zhì)好轉標志。其性能指標包括：混合液懸浮固體（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)（SVI），污泥密度指數(shù)（SDI）。
微生物群體主要包括細菌，原生動物和藻類等．其中，細菌和原生動物是主要的二大類．活性污泥的性能指標包括：混合液懸浮固體（MLSS），污泥沉降比（SV），污泥指數(shù)[污泥體積指數(shù)（SVI），污泥密度指數(shù)（SDI）。
操作流程
曝氣
曝氣池是由微生物組成的活性污泥與污水中有機污染物物質(zhì)充分混合接觸，并進而降解吸收并分解的場所，它是活性污泥工藝的核心。曝氣系統(tǒng)的作用是向曝氣池供給微生物增長及分解有機物所必須的氧氣，并起混合攪拌作用，使活性污泥與有機物充分接觸。在曝氣池內(nèi)，懸浮的大量肉眼可觀察到的絮狀污泥顆粒這就叫做活性污泥絮體。隨著有機污染物被分解，曝氣池每天都凈增一部分活性污泥，這部分叫做剩余活性污泥。用污泥泵直接排出系統(tǒng)之外---污泥池。
培養(yǎng)
培養(yǎng)初期，每天悶曝22h，靜置2h，排放4L廢水，再加入4L自配水。7天后，污泥顏色呈黑色，沉降性能良好，出水混濁，測量MLSS、SV的值，反應過程中pH值、COD、NH3-N濃度沒有較大的變化，說明培養(yǎng)出的細菌量較少。14天后，污泥呈淺黑色，沉淀時泥水界面由開始模糊逐漸變得邊緣清晰，鏡檢時可以觀察到草履蟲、漫游蟲、裂口蟲、吸管蟲等。隨著生物相逐漸變好，預示菌種培養(yǎng)出來了。測量MLSS、SV的值，COD和NH3-N去除率分別達到43%和10%，污泥活性還不強，需要繼續(xù)培養(yǎng)。此后，每天運行兩周期，每周期曝氣10h，靜置2h。30天后，污泥的絮凝和沉淀性能良好，混合液靜置半小時，上清液清澈透明，泥水界面清晰，污泥呈黃褐色，鏡檢有大量新型菌膠團，較為密實，可以觀察到許多活躍的鐘蟲。測量污泥MLSS、SV的值，COD去除率達到90%以上，NH3-N去除率在30%以上，污泥活性較強,至此認為培養(yǎng)階段結束。
馴化
培養(yǎng)出來的活性污泥含有大量異養(yǎng)菌，而硝化菌是自養(yǎng)菌，污泥中含量非常少，需要進一步進行馴化，使之占優(yōu)。與硝化菌相比，反硝化菌對環(huán)境的適應能力強，生長和繁殖快，所以在一般情況下反硝化菌受到廢水物質(zhì)的抑制程度要比硝化菌小。在活性污泥的馴化過程中，每隔兩天提高一次進水COD和NH3-N濃度。污泥馴化初期，COD去除率為85.59%，而NH3-N去除率僅為23.21%。這是因為異養(yǎng)菌占優(yōu)勢，生長速率快，硝化菌世代時間長，生長速率慢，含量較少，與異養(yǎng)菌競爭處于不利地位，硝化反應速率低。4天后，NH3-N去除率明顯升高，達到了46.70%，這說明系統(tǒng)中的硝化菌逐漸占優(yōu)勢，但NH3-N處理效果還不很理想，還需要繼續(xù)馴化。使得NH3-N的去除率在90%以上，系統(tǒng)取得了良好的脫氮效果，達到馴化目的。
活性污泥法是水體自凈的人工強化，是使微生物群體在曝氣池內(nèi)是懸浮狀，并和污水接觸而使之凈化的方法。包括標準活性污泥法、STEP曝氣法、長時間曝氣法、分段式曝氣法、限制曝氣法以及AB法等傳統(tǒng)活性污泥法的改型和AO法、AOO等.近年來開發(fā)脫氮除磷工藝。目前，活性污泥法占主導地位，適用于處理生活污水所占比重較大的城市污水，但隨著如AO法、AOO法、AB法等新工藝的開發(fā)，對于工業(yè)污水成份比較高的污水的處理效果也有了提高。
傳統(tǒng)活性污泥法
優(yōu)點：①不宜采用物理化學方法處理的廢水，BOD去除率可達95%以上。②建設投資額高，但處理的動力費較低。
缺點：所需停留時間長，設備龐大，基建投資大，因而要加各種構筑物，使各種構筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。
發(fā)展方向：①為了廢水體系的組分、濃度均勻化，重新估價預處理，重新研究調(diào)整槽。②探討選擇活性污泥微生物系的菌種。③活性污泥法的設備中引入儀表化和擬定管理指標。
間歇式活性污泥法
近幾年來隨著城市規(guī)模的不斷擴展以及城鎮(zhèn)自身的發(fā)展，下水道設施已呈現(xiàn)出大城市轉向中小城市、農(nóng)村小鎮(zhèn)的趨勢，小規(guī)模污水處理設施逐步增加，農(nóng)村小城鎮(zhèn)對于改善生活環(huán)境條件的要求越來越迫切了。
小規(guī)模污水處理設施與大規(guī)模處理設施比較，它的自然條件和社會條件大不相同，因此，必須研究采用適于小規(guī)模污水處理設施，用以取代過去的大規(guī)模處理方式。小規(guī)模污水處理應具備如下特點：①容易運行管理;②維修方便;③建設費用低;④出水水質(zhì)良好。
膜過濾
經(jīng)過前端工序處理后進行膜過濾(微濾、納濾等)，采用微濾膜過濾時，主要技術參數(shù)為：
①微濾膜孔徑宜選擇0.2μm或0.1~0.2μm。
②二級處理出水進入微濾裝置前，應投加適量抑菌劑;如果沒有混凝沉淀預處理，應進行粗過濾處理(500μm)。
③微濾系統(tǒng)宜設置在線監(jiān)測微濾膜完整性的自動測試裝置和自動反沖洗系統(tǒng);可以采用氣水反沖系統(tǒng)，也可根據(jù)膜材料采用其他沖洗措施。
④微濾系統(tǒng)宜采用自動控制系統(tǒng)，在線監(jiān)測過膜壓力，控制反沖洗過程和化學清洗周期，多數(shù)處理系統(tǒng)的技術參數(shù)為：反沖洗周期30~60min，化學清洗周期：20~40d。
⑤要求微濾或其他等效膜過濾的出水濁度不超過0.5NTU。
小型醫(yī)院廢水處理裝置消毒處理
膜過濾能有效去除微粒、細菌、某些病毒、藻類和原生動物。原生動物一般大于0.2μm，通過微濾可以有效去除，這使得該方法優(yōu)于其他技術。粒徑大于0.2μm的病毒(包括多數(shù)腸道病毒)也能得到有效去除。但反沖洗液中含有大量的微生物污染。膜濾出水需要進一步消毒處理，可以采用氯化或紫外線消毒，或其他等效方法，要求消毒出水的糞大腸菌群數(shù)小于3MPN/L。
低濃度和高濃度城鎮(zhèn)污水的達標工藝流程
低氮磷生物處理出水的達標處理工藝
部分中低濃度污水和進水水質(zhì)特性較好的中等濃度污水，其二級處理出水的TN、NH3-N已經(jīng)能夠達到一級A標準，TP、COD和BOD5接近一級A標準，只要直接進行過濾處理，出水水質(zhì)就可以全面達到一級A標準的要求，過濾方式包括砂濾池、機械過濾器或膜過濾系統(tǒng)等。
一級A穩(wěn)定達標工藝流程的功能擴展
在二級強化生物處理+化學混凝(沉淀)+過濾的基本工藝流程的出水水質(zhì)難以穩(wěn)定達到一級A標準的情況下，需要在基本工藝流程的基礎上擴展某些功能。例如：在二級強化生物處理部分，主要包括好氧生物池添加填料提高硝化能力和硝化穩(wěn)定性，缺氧段投加碳源提高反硝化能力及其穩(wěn)定性，初沉污泥發(fā)酵和剩余污泥破解補充碳源。在二級強化生物處理之后，主要包括去除氨氮的曝氣生物濾池，去除TN的反硝化濾池，去除COD的活性碳吸附，脫除色度的臭氧氧化，脫除鹽分的反滲透，以及膜生物反應器的應用，等等。
需要特別注意的是，采用投加外部碳源的方式強化生物脫氮效果時，對于進水總氮濃度高、碳氮比低的城鎮(zhèn)污水處理廠，其工程投資和運行費用可能出現(xiàn)大幅度的增加，使得單位資金投入的減排效果并不顯著，此時應該特別加強源頭控制，一是降低排入污水管網(wǎng)的原水總氮濃度，二是適當降低存在碳源的工業(yè)污水(例如生物發(fā)酵行業(yè)排水)的BOD5排放要求，以提高城鎮(zhèn)污水處理廠進水的碳氮比和碳源(可快速生物降解有機物)比例。
生物接觸氧化法是從生物膜法派生出來的一種廢水生物處理法，即在生物接觸氧化池內(nèi)裝填一定數(shù)量的填料，利用吸附在填料上的生物膜和充分供應的氧氣，通過生物氧化作用，將廢水中的有機物氧化分解，達到凈化目的。
該工藝因具有節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
反應機理
生物接觸氧化法是一種介于活性污泥法與生物濾池之間的生物膜法工藝，微生物所需氧由鼓風曝氣供給，使池體內(nèi) 污水處于流動狀態(tài)，以保證污水與填料充分接觸，避免生物接觸氧化池中存在污水與填料接觸不均的缺陷。生物膜生長至一定厚度后，填料壁的微生物會因缺氧而進行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用會造成生物膜的脫落，并促進新生物膜的生長。此時，脫落的生物膜將隨出水流出池外。
工藝特點
①用分段法提高凈化能力。生化過程分為兩個階段。首先是有機物被吸附在污泥上或存在細胞內(nèi)進行生物合成，這個吸附合成速度很快。第二階段的生化過程以氧化為主，速度較慢。
②用加接觸層的辦法來提高沉淀池效率。對沉淀池的生物膜采取沉淀的辦法，對細小的懸浮物采取濾層截留的辦法，沉淀池區(qū)上升流速6.5～7.5m/h;澄清區(qū)停留15min。
③接觸氧化工藝只需0.5～1.0h就可以達到活性污泥工藝8h的效果。主要靠生物膜，把氧化池分為兩段，沉淀池加接觸層，接觸氧化池分離下來的污泥含有大量氣泡，宜采用氣浮法分離。
基本特點
1、由于填料比表面積大，池內(nèi)充氧條件良好，池內(nèi)單位容積的生物固體量較高。因此，生物接觸氧化池具有較高的容積負荷;
2、由于生物接觸氧化池內(nèi)生物固體量多，水流*混合，故對水質(zhì)水量的驟變有較強的適應能力;
3、剩余污泥量少，不存在污泥膨脹問題，運行管理簡便。
生物接觸氧化法具有生物膜法的基本特點，但又與一般生物膜法不盡相同。
一、供微生物吸附的填料全部浸在廢水中，所以生物接觸氧化池又稱淹沒式濾池。
二、采用機械設備向廢水中充氧，而不同于一般生物濾池靠自然通風供氧，相當于在曝氣池中添加供微生物吸附的填料，也可稱為接觸曝氣池。
三、池內(nèi)廢水中還存在約2～5%的懸浮狀態(tài)活性污泥，對廢水也起凈化作用。
因此，生物接觸氧化法是一種具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有生物膜法和活性污泥法的優(yōu)點。具有凈化效率高;處理所需時間短;對進水有機負荷的變動適應性較強;不必進行污泥回流，同時沒有污泥膨脹問題;運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
膜生物反應器技術特點：
膜生物反應器是一種新型的污水生化處理系統(tǒng)，它是污水傳統(tǒng)生物處理技術與膜分離技術相結合的產(chǎn)物。簡單的說這它是將中空纖維膜組件直接放入曝氣池中進行泥水分離。利用膜的選擇透過性實現(xiàn)曝氣池中的生物富集，使得生物處理效率大幅度提高，生物處理后的污水再經(jīng)膜分離后得到潔凈的回用水。它是保護水環(huán)境，實現(xiàn)污水資源化的一項重要技術。
˙對于新建污水處理廠來講，其占地面積與傳統(tǒng)工藝相比占地更小，約為1/3～1/5,可以有效節(jié)約土地;如果是對現(xiàn)有污水處理廠進行改造，可以在不增加構筑物的前提下，大幅度提高處理能力;
˙實現(xiàn)生物富集和共代謝作用?？梢允刮鬯惺来芷谳^長的微生物如硝化細菌等得到有效截流，從而有效降解水中的氨氮。而大量微生物聚集在一起的共代謝作用，可以使得一些難于生物降解的有機物得到降解;
˙由于膜的截流作用，使得生物相中的生物濃度很高，可以達到10000mg/l以上，因此起抗沖擊負荷能力很強;
˙由于生物處理后的泥水分離采用的是膜分離技術，因此不必擔心傳統(tǒng)生物處理技術出現(xiàn)的絲狀菌繁殖、污泥上浮、流失等問題，操作更加簡單方便;
