醫(yī)療廢水處理設(shè)備
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污水生物脫氮的基本原理是：在好氧條件下通過硝化反應(yīng)先將氨氮氧化為硝酸鹽，再通過缺氧條件下的反硝化反應(yīng)將硝酸鹽異化還原成氣態(tài)氮從水中去除。由此而發(fā)展起來的生物脫氮工藝大多將缺氧區(qū)和好氧區(qū)分開，形成分級硝化反硝化工藝，以便硝化與反硝化能夠獨立進行。
隨著近代生物學(xué)的發(fā)展以及人們對生物技術(shù)的掌握，污水脫氮除磷技術(shù)由以單純的工藝改革向著以生物學(xué)特性研究、促進工藝改革的方向發(fā)展，以達(dá)到低耗。主要表現(xiàn)在以下幾個方面：
1）系統(tǒng)中硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要在于泥齡。由于快速生物降解COD理論的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識到反硝化菌與聚磷菌間的矛盾主要是由基質(zhì)競爭引起的，所以有研究者將工作的重點轉(zhuǎn)移到對碳源需求的研究上：一是通過改進工藝將除磷和脫氮在空間和時間上分開，分別設(shè)置厭氧、缺氧、好氧環(huán)境來滿足脫氮和除磷要求；一是尋找快速可替代有機碳源，使反硝化速率加快，脫氮效率提高。目前已有研究者在研究如何采用生物技術(shù)將城市污水的初沉污泥這種潛在的碳源高速、地轉(zhuǎn)化為快速有機碳源，達(dá)到提高污水除磷脫氮效果和廢物利用的雙重目的。
2）短程污水生物脫氮法由于具有節(jié)能、節(jié)約外加碳源、縮短水力停留時間和減少剩余污泥排放量等優(yōu)點受到關(guān)注。利用微生物動力學(xué)特性的固有差異而實現(xiàn)亞硝酸菌和硝酸菌的動態(tài)競爭與選擇，尤其是通過降低溶解氧實現(xiàn)短程硝化的控制是對傳統(tǒng)生物脫氮處理的深化，但對活性污泥的沉降性能和污泥膨脹、低溶解氧下同步硝化與反硝化等問題，有待于進一步研究與完善。
3）在一般系統(tǒng)中，提高除磷效率往往伴隨著脫氮率的下降，因此有研究者設(shè)想如果將反硝化與除磷這兩個需碳源的過程合二為一，即在缺氧環(huán)境下利用亞硝酸鹽作為電子受體，同時進行反硝化和超量聚磷，這樣可大大減少碳源需求量。已有研究者觀察到這種現(xiàn)象，并認(rèn)為存在反硝化聚磷菌（DNPAO）可同時進行反硝化作用和超量聚磷，但在不同環(huán)境條件下，DNPAO的誘導(dǎo)增殖與代謝途徑的變化規(guī)律等仍有待研究。
污水排放標(biāo)準(zhǔn)的不斷嚴(yán)格是目前世界各國的普遍發(fā)展趨勢，以控制水體富營養(yǎng)化為目的的氮、磷脫除技術(shù)開發(fā)已成為世界各國主要的奮斗目標(biāo)。我國對污水脫氮除磷技術(shù)的研究起步較晚，投入的資金也十分有限，研究水平仍處于發(fā)展階段。目前在污水脫氮除磷技術(shù)基礎(chǔ)理論沒有重大革新之前，充分利用現(xiàn)有的工藝組合，開發(fā)技術(shù)成熟、經(jīng)濟且符合國情的工藝應(yīng)是今后我國污水脫氮除磷技術(shù)發(fā)展的主要方向，主要體現(xiàn)在：
(1)開展對生物脫氮除磷更深入的基礎(chǔ)研究和應(yīng)用開發(fā)，優(yōu)化生物脫氮除磷組合工藝，開發(fā)、經(jīng)濟的小型化、商品化脫氮除磷組合工藝。
(2)發(fā)展可持續(xù)污水處理工藝，朝著節(jié)約碳源、降低CO2釋放、減少剩余污泥排放以及實現(xiàn)氮磷回收和處理水回用等方向發(fā)展。
(3)大力開發(fā)適合現(xiàn)有污水處理廠改造的污水脫氮除磷技術(shù)。
常用的污水脫氮除磷技術(shù)有：缺氧-好氧脫氮工藝；厭氧-好氧除磷工藝；厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝等。但是，在常規(guī)的生物脫氮除磷工藝中，污泥在厭氧、缺氧和好氧段之間往復(fù)循環(huán)。該污泥由硝化菌、反硝化菌、除磷菌以及其它多種微生物組成，由于不同菌的佳生長環(huán)境不同，脫氮與除磷之間存在著矛盾。實際應(yīng)用中經(jīng)常出現(xiàn)脫氮效果好時除磷效果較差，而除磷效果好時脫氮效果不佳。
因此，常規(guī)污水生物脫氮除磷技術(shù)流程存在著影響該工藝有效運行的相互影響和制約的因素，主要表現(xiàn)為：①厭氧與缺氧段污泥量的分配比影響磷釋放或硝態(tài)氮反硝化的效果，厭氧段污泥量比例大則磷釋放效果好，但反硝化效果差；反之，則反硝化效果好，而磷釋放效果差；②原污水經(jīng)厭氧段進入缺氧段，磷釋放與硝態(tài)氮反硝化爭奪碳源，當(dāng)原水中碳源不足時，磷釋放或反硝化不*；③硝化菌世代繁殖時間長，要求較長的污泥齡，但磷從系統(tǒng)中被去除主要是通過剩余污泥的排放，因此要提高除磷效率則要求短污泥齡。對于某些含高濃度氨氮的工業(yè)廢水，由于碳源不足，總氮的去除率較低。
難降解廢水處理方法：1、 生物法
生物法是目前應(yīng)用廣泛的一種有機廢水處理方法，主要包括活性污泥、生物膜法、好氧-厭氧法等。主要是利用微生物的新陳代謝，通過微生物的凝聚、吸附、氧化分解等作用來降解污水中的有機物，具有應(yīng)用范圍廣、處理量大、成本低等優(yōu)點。但當(dāng)廢水含有有毒物質(zhì)或生物難降解的有機物時，生物法的處理效果欠佳，甚至不能處理。針對這類廢水，人們對生物法作了一些改進，使其能應(yīng)用于這類廢水的處理。主要包括以下幾方面。
難降解廢水處理方法：2、生物強化技術(shù)。
生物強化技術(shù)是通過改善外界環(huán)境因素，提高現(xiàn)有工藝對有毒難降解有機物的生物降解效率。目前實施的生物強化技術(shù)主要有3個途徑。
投加有效降解的微生物：主要是針對所要去除的污染物質(zhì)，投加專門培養(yǎng)的優(yōu)勢菌種對其進行有效降解。該法已在美國、德國、日本等國采用，主要用于改善活性污泥法處理效果，但優(yōu)勢菌種在新環(huán)境中的適應(yīng)性和再生問題待解決。
為了增加優(yōu)勢菌種在生物處理裝置內(nèi)的濃度，提高難降解有機物的處理效率，固定化技術(shù)已被用來處理部分難降解有機物。固定化技術(shù)是通過化學(xué)或物理的手段將優(yōu)勢的游離菌固定，使其不再游離，但仍具有生物活性的技術(shù)。
生物膜法生物膜的形成
前提條件：起支撐作用的載體物——填料或稱濾料；
營養(yǎng)物質(zhì)——有機物、N、P以及其它；
接種微生物；
生物膜的形成過程：含有營養(yǎng)物質(zhì)和接種微生物的污水在填料的表面流動，一定時間后，微生物會附著在填料表面而增殖和生長，形成一層薄的生物膜。
生物膜法生物膜的組成
在生物膜上由細(xì)菌及其它各種微生物組成的生態(tài)系統(tǒng)以及生物膜對有機物的降解功能都達(dá)到了平衡和穩(wěn)定。
對于城市污水，在20°C條件下，生物膜從開始形成到成熟，一般需要30天左右。
性質(zhì)：高度親水，存在著附著水層
微生物高度密集：各種細(xì)菌以及微型動物，這些微生物起著主要去除廢水中的有機污染物的作用，形成了有機污染物——細(xì)菌——原生動物(后生動物)的食物鏈
生物膜法基本特征
在污水處理構(gòu)筑物內(nèi)設(shè)置微生物生長聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經(jīng)過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風(fēng)機及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。
當(dāng)生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內(nèi)部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內(nèi)層則會呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并終導(dǎo)致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會繼續(xù)生長新的生物膜，周而復(fù)始，使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經(jīng)被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進水要低得多，當(dāng)廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉(zhuǎn)移到附著在生物膜表面的水層中去，并進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經(jīng)過廢水而進入生物膜水層并向內(nèi)部轉(zhuǎn)移。
生物膜上的微生物在有溶解氧的條件下對有機物進行分解和機體本身進行新陳代謝，因此產(chǎn)生的二氧化碳等無機物又沿著相反的方向，即從生物膜經(jīng)過附著水層轉(zhuǎn)移到流動的廢水中或空氣中去。這樣一來，出水的有機物含量減少，廢水得到了凈化。
在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在：
1.微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應(yīng)的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長，世代時間較長的微生物易于存活，在分段運行中每段都能夠形成優(yōu)勢菌種;
2.在處理工藝上，各種生物膜工藝對水質(zhì)水量變化均有較強的適應(yīng)性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護、節(jié)能。
生物膜法的培養(yǎng)與馴化：
生物膜掛膜過程使用的方法一般有直接掛膜法和間接掛膜法兩種。
在各種形式的生物膜處理設(shè)施中，生物接觸氧化池和塔式生物濾池由于具有曝氣系統(tǒng)，而且填料量和填料空隙均較大，可以使用直接掛膜法;而普通生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤等設(shè)施需要使用間接掛膜法。
直接掛膜法
該方法是在合適的水溫、溶解氧等環(huán)境條件及合適的pH、BOD5、C/N等水質(zhì)條件下，讓處理系統(tǒng)連續(xù)進水正常運行。對于生活污水、城市污水或混有較大比例生活污水的工業(yè)廢水可以采用直接掛膜法，一般經(jīng)過7～10d就可以完成掛膜過程。
