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醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理系統(tǒng)
  • 發(fā)布日期:2020-04-25      瀏覽次數(shù):1075
    • 醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理系統(tǒng)

      生物膜形成的影響因素
      生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
      載體表面性質(zhì)
      載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長環(huán)境下,微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過一定的改良技術(shù),如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷,從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。


      一方面,與光滑表面相比,粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積;另一方面載體表面的粗糙部分,如孔洞、裂縫等對已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用,使它們免受水力剪切力的沖刷。
      研究認(rèn)為,相對于大粒徑載體而言,小粒徑載體之間的相互摩擦小,比表面積大,因而更容易生成生物膜。另外,載體濃度對反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn),在載體質(zhì)量濃度很低情況下,即使生物膜厚達(dá)295μm,還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是,在載體濃度為20-30g/L時(shí),即使只有20%的載體上有75μn厚的生物膜,反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98%)去除率,COD負(fù)荷高可達(dá)58kg/(m3·d)。
      懸浮微生物濃度
      在給定的系統(tǒng)中,懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來講,隨著懸浮微生物濃度的增加,微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明,在微生物附著過程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度;隨著微生物濃度的增加,微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。
      在臨界值以前,微生物從液相傳送、擴(kuò)散到載體表面是控制步驟,一旦超過此臨界值,微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制,不再依賴于懸浮微生物的濃度。但附著固定平衡后,載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。


      醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理系統(tǒng)懸浮微生物的活性
      微生物的活性通??捎梦⑸锏谋仍鲩L率(μ)來描述,即單位質(zhì)量微生物的增長繁殖速率。因此,在研究微生物活性對生物膜形成的初階段的影響時(shí),關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長率。研究結(jié)果表明,硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性。Bryers等人在研究異養(yǎng)生物膜的形成時(shí)也得出同樣結(jié)果。

      水解(酸化)-好氧處理系統(tǒng)中的水解(酸化)段的目的,對于城市污水是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物截留并逐步轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物;對于工業(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。
      水解工藝的開發(fā)過程是從低濃度城市污水開始的,與高濃度廢水的厭氧反應(yīng)器中的水解、酸化過程是不同的。在厭氧反應(yīng)器過程中水解、酸化的目的是為厭氧反應(yīng)器消化過程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。
      因此,盡管水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段和厭氧反應(yīng)器消化工藝中的產(chǎn)酸過程均產(chǎn)生有機(jī)酸,但是由于兩者的處理目的的不同,各自的運(yùn)行環(huán)境和條件有著明顯的差異,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
      代謝環(huán)境的區(qū)別
      (1)氧化還原電位(Eh)不同
      在厭氧反應(yīng)器系統(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個(gè)反應(yīng)器中,整個(gè)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。水解(酸化)-好氧處理工藝中的水解(酸化)段為一典型的兼性過程,只要Eh控制在0mV左右,該過程即可順利進(jìn)行。

      (2)pH值不同
      在厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)中,消化液的pH值控制在甲烷菌生長的佳pH值范圍,一般為6.8-7.2。對于水解(酸化)-好氧處理系統(tǒng)來說,由于濃度低不存在酸的抑制問題,因此,可以不控制pH值的范圍,一般pH在6.5-7.5之間。
      (3)溫度不同
      兩種工藝對溫度的控制也不同,通常厭氧反應(yīng)器系統(tǒng)的溫度均嚴(yán)格控制,要么中溫消化(30-35℃),要么高溫消化(50-55℃)。而水解處理工藝對溫度無特殊要求,通常在常溫下運(yùn)行,也可獲得較為滿意的水解(酸化效果)。

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