一體化衛(wèi)生院污水處理設備

一體化衛(wèi)生院污水處理設備厭氧生物處理作為污水處理的一個重要方法，具有許多優(yōu)點，尤其適用于高濃度有機廢水的處理，但也存在處理過程不穩(wěn)定、運行周期長、反應器啟動緩慢等缺陷。對高濃度有機廢水而言，將厭氧工藝控制在產(chǎn)酸階段，不僅降低了對環(huán)境條件的要求，從而使厭氧段所需容積縮小，同時也可不考慮氣體的利用系統(tǒng)，從而節(jié)省基建費用。對于中低濃度的污水來說，由于其有機物濃度低，若采用以能源回收為主要目的之一的厭氧消化，在經(jīng)濟上未必合算。水解酸化工藝與普通曝氣工藝相比，盡管處理效果較差，但由于無需曝氣而大大降低了生產(chǎn)運行成本。因此，探討水解酸化動力學特性和工藝過程，尋求一種節(jié)能高效的污水處理工藝，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

水解酸化工藝機理
    濰坊魯盛水處理設備有限公司水解酸化工藝是考慮到產(chǎn)甲烷菌與水解產(chǎn)酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間段短的厭氧處理第1 階段，即在大量水解細菌、產(chǎn)酸菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的大分子物質(zhì)轉化為易生物降解的小分子物質(zhì)的過程。水解酸化工藝作為各種生化處理的預處理，可改進廢水的可生化性，為廢水的有效處理創(chuàng)造良好的條件。厭氧生物降解的基本模式為水解階段，固體物質(zhì)降解為溶解性的物質(zhì)，大分子物質(zhì)降解為小分子物質(zhì)；產(chǎn)酸階段，碳水化合物降解為短鏈的揮發(fā)性酸，主要是醋酸、丁酸和丙酸；甲烷化階段是整個厭氧消化過程的控制階段。

膜生物反應器的操作條件主要包括：進水性質(zhì)、污泥齡、污泥負荷、曝氣量、反應器結構、操作壓力、溫度、抽吸時間等。通過研究考察膜生物反應器曝氣對膜表面濾餅層去除和膜抽吸壓力的影響，得出曝氣量是影響膜過
濾性能的關鍵因素。曝氣對濾餅的去除效果由流體湍動程度決定，它一方面決定于曝氣量，另一方面決定于曝氣強度。SRT的延長導致反應器內(nèi)污泥濃度的增加，微生物的內(nèi)源呼吸加劇，加快膜污染的速率;進水組成中限氮或限磷均會加重膜的污染,尤以限氮時更為嚴重.系統(tǒng)中缺氮或缺磷時,污泥中絲狀菌的相對含量增加.絲狀菌把顆粒狀污泥捆扎、束縛在其立體網(wǎng)狀結構中,濾層結構變得更加致密,孔隙度減小,增加了膜污染阻力。
活性污泥混合液性質(zhì)
膜生物反應器中的膜污染物質(zhì)的來源是活性污泥混合液。而混合液的性質(zhì)包括污泥濃度、污泥顆粒大小、污泥表面電荷、混合液所含膠體粒子及溶解性有機物等。研究結果表明，污泥濃度不僅影響污染物的去除效果，還影響膜組件的產(chǎn)水量，膜組件的產(chǎn)水量與污泥濃度的對數(shù)值呈線性負相關，即污泥濃度越大，膜污染越嚴重。

廢水厭氧生物處理是指在無分子氧的條件下通過厭氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，將廢水中各種復雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化碳等物質(zhì)的過程。 
厭氧生化處理過程：高分子有機物的厭氧降解過程可以被分為四個階段：水解階段、發(fā)酵(或酸化)階段、產(chǎn)乙酸階段和產(chǎn)甲烷階段。 
濰坊魯盛水處理設備有限公司水解階段 
水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化為簡單的溶解性單體或二聚體的過程。  
2、發(fā)酵（或酸化）階段 
發(fā)酵可定義為有機物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機物被轉化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化。  

3、產(chǎn)乙酸階段 
在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質(zhì)。 
4、甲烷階段 
這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇被轉化為甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。 
二、水解酸化分析 
高分子有機物因相對分子量巨大，不能透過細胞膜，因此不可能為細菌直接利用。它們在水解階段被細菌胞外酶分解為小分子。例如，纖維素被纖維素酶水解為纖維二糖與葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解為麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被蛋白質(zhì)酶水解為短肽與氨基酸等。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢，多種因素如溫度、有機物的組成、水解產(chǎn)物的濃度等可能影響水解的速度與水解的程度。 

酸化階段，上述小分子的化合物在酸化菌的細胞內(nèi)轉化為更為簡單的化合物并分泌到細胞外。發(fā)酵細菌絕大多數(shù)是嚴格厭氧菌，但通常有約1%的兼性厭氧菌存在于厭氧環(huán)境中，這些兼性厭氧菌能夠起到保護嚴格厭氧菌免受氧的損害與抑制。這一階段的主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。

MBR內(nèi)微生物生長分為有機大分子物質(zhì)吸附膜組件階段、初期粘附階段、群集生物生長階段和形成生物膜四個階段，鑒于此，膜污染過程一般可分為三個階段：*階段：初始污染階段。這一階段的污染是不可避免的。污染的引起主要是由于膜材料與污泥混合液中污染物的相互作用而引起的。第二階段：緩慢污染階段。這一階段主要與運行通量的選擇有關，在臨界通量下運行。這一階段主要是由于污泥混合液中的溶解性物質(zhì)，膠體物質(zhì)引起的。第三階段：快速污染階段。污染受膜通量的影響，在超臨界通量下運行，污泥在膜表面有沉積;這一階段產(chǎn)生可能的原因主要有兩方面，一是膜孔堵塞造成實際通量大于臨界通量;或者是由于膜組件通量的不均勻性，使得局部通量大于臨界通量。

膜污染的影響因素
膜污染的影響因子復雜多樣，膜生物反應器中膜污染因子主要來自三個方面：膜的性質(zhì)、操作條件和活性污泥混合液性質(zhì)。
膜的性質(zhì)
與膜污染有關的膜性質(zhì)主要有：膜材質(zhì)、膜孔徑大小、孔隙率、電荷性質(zhì)、粗糙度和親/疏水性質(zhì)等。含油廢水具有高COD、BOD,易燃易氧化的特點，因此在膜材料的選擇上更應該保證其耐氧化，耐污染等性質(zhì)。膜性質(zhì)主要包括膜材質(zhì)和電荷性質(zhì)等。其中膜材質(zhì)主要包括膜的孔徑大小、孔隙率;電荷性質(zhì)包括粗糙度和親疏水性質(zhì)。而膜材料的分子結構決定了膜表面的電荷性、親水性、疏水性，膜表面的孔徑大小及其分布和膜的孔結構等。隨著膜孔徑的增大膜的污染度增大,即孔徑小的膜受蛋白污染的程度低,抗污染性能好;同時親水性好的膜,膜表面受蛋白的污染輕孔徑小的膜內(nèi)吸附污染輕,因而較孔徑大的膜抗污染性能好。Choo等研究了厭氧膜生物反應器中不同膜材料的污染情況，發(fā)現(xiàn)膜污染以外部污染為主，即有機物在膜面的吸附，無機物在膜面的沉積以及微生物在膜面的粘附。研究結果表明，在同樣運行條件下，聚偏氟乙烯膜的污染趨勢明顯小于聚砜膜、纖維素膜，而且膜孔徑在0.1µm附近時消化液對膜的污染趨勢最小。Shimizu等研究了膜生物反應器中膜孔分布在0.01-1.6µm的一系列膜的過濾性能，結果表明孔徑分布在0.05-0.2µm的膜具有最大的通量。