小型醫(yī)療廢水處理系統(tǒng)
SBR法
SBR法是序批式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，反應(yīng)池是序批式活性污泥法的主體構(gòu)筑物。反應(yīng)和排水等工序都是在污水的反應(yīng)池中完成的，該方法大大簡(jiǎn)化了處理過程。近年來序批式活性污泥法不斷改進(jìn)和完善，得到了廣泛的推廣，是目前采用較多的污水處理工藝。
序批式活性污泥法的工藝在空間上是混合的，推流式的時(shí)間模式，其生化反應(yīng)速度較高。序批式活性污泥法的工藝流程很簡(jiǎn)單，而且相對(duì)于其它方法構(gòu)筑物少，造價(jià)低，運(yùn)行費(fèi)用和管理費(fèi)用低。采用靜止沉淀的方法，就可以得到很好的分離效果，且出水的水質(zhì)較高。序批式活性污泥法的運(yùn)行方式比較靈活，可以有多種處理工藝路線。通過同一種反應(yīng)器，只要改變運(yùn)行的工藝參數(shù)，序批式活性污泥法就可以處理不同性質(zhì)的廢水。
因?yàn)樵c反應(yīng)器是隔離的，即進(jìn)水水質(zhì)的變化不會(huì)對(duì)反應(yīng)器有任何影響，所以序批式活性污泥法工藝的耐沖擊負(fù)荷能力高。而且間歇進(jìn)水和排放只占反應(yīng)器的2/3左右，這種操作方式起到了一定的稀釋作用，進(jìn)一步提高了工藝的耐受能力。
序批式活性污泥法的特點(diǎn)是：反應(yīng)中底物濃度較大、比增長(zhǎng)速率大和泥齡短。因此該方法可以控制絲狀菌的繁殖。
污水深度處理工藝1、物理化學(xué)法
物理化學(xué)方法是通過機(jī)械截流、化學(xué)沉淀、化學(xué)氧化、離子交換等原理將污染物從水中去除。
①機(jī)械截流。簡(jiǎn)單的機(jī)械截流方法是過濾,單純的過濾通常采用石英砂為濾料,對(duì)懸浮物及膠體有較好的去除,出水的濁度、SS通常較低,對(duì)COD及色度也有一定效果。
②化學(xué)沉淀。混凝沉淀工藝是污水深度處理中常用的工藝,我國(guó)大多數(shù)污水廠在深度處理工藝中均采用此方法。向水中投加化學(xué)藥劑,藥劑水解后與污染物相互作用,通過混凝過程形成大顆粒絮體,通過沉淀或氣浮得到分離。混凝沉淀工藝經(jīng)濟(jì)、成熟,但處理效果受水質(zhì)改變影響較大(藻類、Ph、水溫等),且對(duì)水質(zhì)要求較高時(shí),該工藝則無法滿足處理效果。
③化學(xué)氧化。化學(xué)氧化是各種氧化技術(shù)的基礎(chǔ),它是使用化學(xué)氧化劑將污染物氧化成微毒、無害的物質(zhì)或轉(zhuǎn)化成易處理的形態(tài)。常用的化學(xué)氧化劑包括H2O2、O3、ClO2、K2MnO4、K2FeO4等。O3是一種強(qiáng)氧化劑,幾乎可以與元素周期表中除鉑、金、銥、氟以外的所有元素反應(yīng),特別是在酸性溶液中,其標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位Eo=2.107V僅次于氟,具有*氧化能力。
④離子交換:離子交換樹脂已在不同領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。離子交換法是利用樹脂的特點(diǎn)將水中的污染物質(zhì)通過曠或OH-的交換吸附在樹脂上,達(dá)到對(duì)污染物的去除目的。
污水深度處理工藝2、生物方法
利用微生物自身可對(duì)有機(jī)物、含氮化合物、含磷化合物等物質(zhì)進(jìn)行分解吸收來產(chǎn)生能量及營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的特性,培養(yǎng)出某些特定的微生物,利用它們的這種特點(diǎn)處理污水中的污染物質(zhì),達(dá)到對(duì)水質(zhì)凈化的目的。生物處理法一般運(yùn)行費(fèi)用較低,生物培養(yǎng)馴化成熟后,通常無需人工強(qiáng)化,在其自身生長(zhǎng)的過程中就可將水中的污染物質(zhì)去除,流程簡(jiǎn)單、易于管理。生物處理法包括好氧處理和厭氧處理兩大類。生物膜法是與活性污泥法并類的好氧生物處理方法,具有處理效率高、運(yùn)行管理簡(jiǎn)便等特點(diǎn),在污水處理中發(fā)揮著重要的作用。曝氣生物濾池是近年來得到廣泛研究的新型生物處理技術(shù),具有處理效率高、占地面積小、基建投資省、運(yùn)行費(fèi)用低、管理方便和抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)等特點(diǎn),可以用于SS、有機(jī)物和氨氮的去除、反硝化脫氮等污水的二、三級(jí)處理,在污水的深度處理及資源回用中具有良好的發(fā)展和應(yīng)用潛力。
污水深度處理工藝3、物理化學(xué)與生物組合方法
小型醫(yī)療廢水處理系統(tǒng)由于污水廠生物二級(jí)出水中有的污染物含量仍然很高、成分也比較復(fù)雜,因此在深度處理的過程中,無論是單獨(dú)物化法,還是單獨(dú)生物法都很難使出水達(dá)到國(guó)家回用水標(biāo)準(zhǔn),一般單獨(dú)工藝受沖擊負(fù)荷能力差,有時(shí)為了使出水水質(zhì)提高,成本甚至?xí)黾訋妆丁＝M合工藝則不僅可充分利用各工藝自身的優(yōu)點(diǎn),而且能發(fā)揮不同工藝協(xié)同合作,達(dá)到處理目的,可節(jié)省運(yùn)行成本。混凝沉淀工藝與曝氣生物濾池工藝組合,在混凝沉淀階段可將SS、有機(jī)物去除一部分,減少了SS對(duì)曝氣生物濾池的堵塞,提高反沖洗周期時(shí)間,減低濾池的負(fù)荷,增加濾池的工作效率,改善出水水質(zhì),并且由于兩極屏障,混凝沉淀無需將污水直接處理達(dá)標(biāo),可減少混凝劑的投量節(jié)省藥劑費(fèi)用。
氧化工藝與曝氣生物濾池工藝組合,前階段工藝?yán)醚趸詮?qiáng)的氧化劑改善水質(zhì)的結(jié)構(gòu),將不利于生物利用的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為有利于生物利用的小分子有機(jī)物,有助于加強(qiáng)下一階段的生物處理,處理的效果和運(yùn)行成本遠(yuǎn)優(yōu)于兩種工藝單獨(dú)處理之和。選擇不同的氧化劑處理效果也會(huì)有較大差異,主要是由于氧化劑的氧化強(qiáng)度不同,對(duì)水中污染物的結(jié)構(gòu)改變影響不同,對(duì)深度處理的改善程度也就不同。
生物膜法除磷
磷是生物生長(zhǎng)必需的元素之一，但水體中磷含量過高可造成藻類的過度繁殖，引起嚴(yán)重的水質(zhì)富營(yíng)養(yǎng)化問題。國(guó)內(nèi)外對(duì)控制水體中的磷含量均十分重視，經(jīng)濟(jì)、地降低排放廢水的磷含量已成為防治水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要途徑之一。污水中磷的去除有化學(xué)和生物兩種途徑：化學(xué)途徑是指投加Ca2＋、Al3＋和Fe3＋形成金屬磷酸鹽沉淀；生物途徑是指微生物對(duì)磷的吸收，磷終通過沉淀池排放剩余污泥得以去除。微生物對(duì)磷的吸收又分為兩種：①微生物生長(zhǎng)的生理需要，對(duì)磷的正常吸收，普通活性污泥微生物細(xì)胞干重含磷2％～3％；②生物強(qiáng)化除磷（EBPR），微生物吸收過量的磷貯存為胞內(nèi)聚磷，成功的EBPR系統(tǒng)中微生物細(xì)胞含磷量為一般微生物的2～5倍。
曝氣生物濾池除磷過程中，一般物理過濾除磷效率可高達(dá)35％，為了提高除磷效果，需要加入化學(xué)藥劑來強(qiáng)化除磷，再通過生物和過濾作用后，磷的去除率可高達(dá)85％。提高水力停留時(shí)間也可以提高曝氣生物濾池對(duì)磷的去除率，但是較長(zhǎng)的水力停留時(shí)間是不經(jīng)濟(jì)的。基于上述原因，等采用鋁鹽作為除磷的絮凝劑，經(jīng)過對(duì)比試驗(yàn)，結(jié)果表明，TP的去除隨著鋁鹽加入量的增加而增加，但并不成正比增加，當(dāng)投加系數(shù)小于等于1．50時(shí)，適當(dāng)加大氣水比有利于除磷；但當(dāng)投加系數(shù)大于等于1．75時(shí)，加大氣水比對(duì)總磷的去除沒有影響。并且加入的鋁鹽對(duì)濁度和COD去除影響不大，它們的去除率還分別提高了4％～7％和5％～13％。雖然鋁鹽會(huì)抑制曝氣生物濾池的硝化作用，但溶解氧足夠時(shí)，鋁鹽的加入對(duì)氨氮的去除沒有影響。
1.1.2生物膜法脫氮
對(duì)于生物膜法脫氮，不同的人有不同的方法，但核心都是生物膜脫氮技術(shù)。比如成英俊等在膜生物反應(yīng)器中投加聚乙烯懸浮濾料，通過生物膜—膜生物反應(yīng)器對(duì)生活污水中脫氮除磷性能的研究試驗(yàn)，結(jié)果表明，投加聚乙烯懸浮濾料可使膜生物反應(yīng)器對(duì)有機(jī)污染物去除率得到提高，總氮、總磷的平均去除率由45．5％和47．2％分別增至57．4％和71．8％，并且投加懸浮濾料還可延緩膜污染；采用厭氧—好氧（A－O）生物膜工藝進(jìn)行焦化廢水的試驗(yàn)，通過對(duì)進(jìn)水、厭氧出水、好氧出水氨氮和化學(xué)需氧量（COD）的檢測(cè)分析，由此得知該系統(tǒng)能有效地去除焦化廢水中的COD，去除率均大于90％，氨氮的去除率在80％以上；在對(duì)焦化廢水中有機(jī)物在A1－A2－O生物膜系統(tǒng)中降解轉(zhuǎn)化規(guī)律進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，選取焦化廢水中6種主要的含氮雜環(huán)化合物：吡啶、吲哚、喹啉、異喹啉、2－甲基喹啉、8－羥基喹啉，與苯酚共同配制成溶液，在A1－A2－O生物膜系統(tǒng)中運(yùn)行，結(jié)果表明上述各種含氮雜環(huán)有機(jī)物在A1－A2－O系統(tǒng)中都可得到較*的去除。
1.2生物膜法除污水中微生物
生物膜法除污水中微生物就是以生物制住生物，以菌制菌，向自然菌群中投入特殊的微生物以增強(qiáng)生物力量，并對(duì)污水等特定環(huán)境或特殊污染物加以反應(yīng)。是通過馴化、篩選、誘變、基因重組等一系列關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)施，獲得一批以污水為主要能源的微生物，然后復(fù)制投入一定數(shù)量，對(duì)目標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行降解，達(dá)到去除污染的目標(biāo)。對(duì)于焦化廢水和焦化廢水來說，焦化廢水因成分復(fù)雜，無機(jī)物和有機(jī)物的種類多，被列為難以降解工業(yè)廢水，一般通過投放菌種，以固定化、降解微生物法等強(qiáng)化技術(shù)來進(jìn)行處理。而印染廢水中的有機(jī)物含量非常大，以前采用生物膜法來處理，無法有效去除其中的有機(jī)物，通過應(yīng)用脫氧色菌和PVA 降解菌，加快生物膜的形成速度，穩(wěn)定性好，效率高，已達(dá)到其目的。
在微生物的作用下，可使失效的填料——活性炭部分恢復(fù)吸附能力。活性炭有巨大的表面積（1000M2/gc）和發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，其中95%的表面積是由孔徑<40A0 的微孔提供的，中孔（40-2000 A0）約占總表面積的5%，大孔（2000-4000 A0）的表面積僅有0.5-2 M2/gc.而大多數(shù)細(xì)菌大于1μm,少數(shù)細(xì)菌為5μm, 因而細(xì)菌只能進(jìn)入活性炭的大孔,而不能進(jìn)入微孔內(nèi),只有細(xì)菌所分泌的胞外酶能夠降解吸附在微孔內(nèi)有機(jī)物.胞外酶是由蛋白質(zhì)組成的生物催化劑, 可將細(xì)胞外的大分子有機(jī)物和不溶性有機(jī)物分解成小分子物質(zhì)和可溶性物質(zhì), 供微生物吸收和利用在適宜的條件下，許多酶都能被活性炭大量吸附，一些較小分子量的酶或具有活性基團(tuán)的酶的碎片可進(jìn)入活性炭的微孔內(nèi)，催化分解吸附在微孔內(nèi)的有機(jī)分子化合物，由于活性炭對(duì)低分子量物質(zhì)的吸附能力差，這些小分子物質(zhì)就可以從炭的孔隙表面解吸下來，向外擴(kuò)散，進(jìn)入到大孔中和炭表面的微生物細(xì)胞體內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)酶催化下一部分合成細(xì)胞物質(zhì), 一部分進(jìn)一步氧化分解,終以CO2、H2O 及其它簡(jiǎn)單物質(zhì)形式, 釋放到細(xì)菌體外已達(dá)到其除污目的。
1.3生物膜法除大分子顆粒物
生物膜技術(shù)可用于出污水中大分子顆粒物，如污泥等。主要適用于厭氧型生物的處理系統(tǒng)中，它主要由配水系統(tǒng)、三相分離器和污泥床三個(gè)部分組成。利用反應(yīng)過程中產(chǎn)生氣體混合污泥和污水，再用三相分離器將氣體、污水和顆粒污泥進(jìn)行分離。后排出水，將污泥留在反應(yīng)器中。
