一體化醫(yī)院廢水處理裝置
廢水處理的厭氧生物處理技術(shù)是在厭氧條件下，兼性厭氧和厭氧微生物群體將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳的過(guò)程，又稱為厭氧消化。厭氧生物處理技術(shù)在水處理行業(yè)中一直都受到環(huán)保工作者們的青睞，由于其具有良好的去除效果，更高的反應(yīng)速率和對(duì)毒性物質(zhì)更好的適應(yīng)，更重要的是由于其相對(duì)好氧生物處理廢水來(lái)說(shuō)不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業(yè)中應(yīng)用十分廣泛。
一般來(lái)說(shuō)，廢水中復(fù)雜有機(jī)物物料比較多，通過(guò)厭氧分解分四個(gè)階段加以降解：
(1)水解階段：高分子有機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過(guò)厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過(guò)胞外酶加以分解成小分子。廢水中典型的有機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過(guò)細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。
(2)酸化階段：上述的小分子有機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡(jiǎn)單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA)，同時(shí)還有部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。
(3)產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
(4)產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過(guò)程為重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過(guò)程的限速階段。
厭氧技術(shù)發(fā)展過(guò)程大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：
第yi階段：簡(jiǎn)單的沉淀與厭氧發(fā)酵合池并行的初期發(fā)展階段。這個(gè)發(fā)展階段中，污水沉淀和污泥發(fā)酵集中在一個(gè)腐化池(俗稱化糞池)中進(jìn)行，泥水沒(méi)有進(jìn)行分離。
第二階段：污水沉淀與厭氧發(fā)酵分層進(jìn)行的發(fā)展階段。
第三階段：獨(dú)立式營(yíng)建的發(fā)展階段。這個(gè)發(fā)展階段中，沉淀池中的厭氧發(fā)酵室分離出來(lái)，建成獨(dú)立工作的厭氧消化反應(yīng)器。
與此相對(duì)應(yīng)的是，厭氧生物處理技術(shù)的反應(yīng)器主體也經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)代。
第yi代厭氧反應(yīng)器是以普通厭氧消化池(CADT)，厭氧接觸工藝(ACP)為代表的低負(fù)荷系統(tǒng)。
第二代反應(yīng)器是20世紀(jì)60年代末以在反應(yīng)器內(nèi)保持大量的活性污泥和足夠長(zhǎng)的污泥齡為目標(biāo)，利用生物膜固定化技術(shù)和培養(yǎng)易沉淀厭氧污泥的方式開(kāi)發(fā)出的。如厭氧濾器(AF)、厭氧流化床(AFB)、厭氧生物轉(zhuǎn)盤(pán)(ARBCP)、上流式厭氧污泥床(IAASB)、厭氧附著膨脹床(AAFEB)等。其中UASB反應(yīng)器為應(yīng)用廣的反應(yīng)器，在其為代表的第二代反應(yīng)器的研究與應(yīng)用的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了新一代反應(yīng)器。
第三代厭氧反應(yīng)器是在將固體停留時(shí)間和水力停留時(shí)間相分離的前提下，使固液兩相充分接觸，從而既能保持大量污泥又能使廢水和活性污泥之間充分混合、接觸以達(dá)到真正的目的。目前研究較多的有：厭氧顆粒污泥膨脹床(EGSB)、厭氧內(nèi)循環(huán)(IC)等。
在此，檢驗(yàn)介紹幾種應(yīng)用比較廣泛的厭氧技術(shù)：
1、厭氧生物濾池
厭氧生物濾池的構(gòu)造與一般的生物濾池相似，池內(nèi)設(shè)填料，但池頂密封。廢水由池底進(jìn)人，由池頂部排出。填料浸沒(méi)于水中，微生物附著生長(zhǎng)在填料之上。濾池中微生物量較高，平均停留時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)150d左右，因此可以達(dá)到較高的處理效果。濾池填料可采用碎石、卵石或塑料等，平均粒徑在40mm左右。
2、厭氧接觸工藝
厭氧接觸工藝又稱厭氧活性污泥法，是在消化池后設(shè)沉淀分離裝裝置，經(jīng)消化池厭氧消化后的混合液排至沉淀池分離裝置進(jìn)行泥水分離，澄清水由上部排出，污泥回流至厭氧消化池。這樣做既避免了污泥流失又可提高消化池容積負(fù)荷，從而大大縮短了水力停留時(shí)間。厭氧接觸工藝的一般負(fù)荷：中溫為2-10kgCOD/(m3˙d)，污泥負(fù)荷≤0.25kgCOD/(kgVSS˙d)，池內(nèi)的MLVSS為10-15g/L。
3、UASB
ASB反應(yīng)器污泥床區(qū)主要有沉降性能良好的厭氧污泥組成，濃度可達(dá)到50-100g/L或更高。沉淀懸浮區(qū)主要靠反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的氣體的上升攪拌作用形成，污泥濃度較低，一般在5-40g/L范圍內(nèi)，在反應(yīng)器的上部設(shè)有氣(沼氣)、固(污泥)、液(廢水)三相分離器，分離器首先使生成的沼氣氣泡上升過(guò)程偏折，穿過(guò)水層進(jìn)入氣室，由導(dǎo)管排出。脫氣后混合液在沉降區(qū)進(jìn)一步固、液分離，沉降下的污泥返回反應(yīng)區(qū)，使反應(yīng)區(qū)內(nèi)積累大量的微生物。待處理的廢水由底部布水系統(tǒng)進(jìn)入，澄清后的處理水從沉淀區(qū)溢流排除。在UASB反應(yīng)器中能得到一種具有良好沉降勝能和高比產(chǎn)甲烷活性的顆粒厭氧污泥，因而相對(duì)其他的反應(yīng)器有一定優(yōu)勢(shì)：顆粒污泥的相對(duì)密度比人工載體小，靠產(chǎn)生的氣體來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥與基質(zhì)的充分接觸，省卻攪拌和回流污泥設(shè)備和能耗;三相分離器的應(yīng)用省卻了輔助脫氣裝置;顆粒污泥沉降性能良好，避免附設(shè)沉淀分離裝置和回流污泥設(shè)備：反應(yīng)器內(nèi)不需投加填料和載體，提高容積利用率。
一體化醫(yī)院廢水處理裝置A2／O工藝
A2／O工藝亦稱A－A－O工藝，即厭氧－缺氧－好氧工藝，被稱為簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝。按實(shí)質(zhì)意義來(lái)說(shuō)，本工藝應(yīng)為生物脫氮除磷工藝的簡(jiǎn)稱。該工藝處理效率一般能達(dá)到：BOD5和SS為90％～95％，總氮為70％以上，磷為90％左右，一般適用于要求脫氮除磷的大中型城市污水廠。但A2／O工藝的基建費(fèi)和運(yùn)行費(fèi)均高于普通活性污泥法，運(yùn)行管理要求高，所以對(duì)目前我國(guó)國(guó)情來(lái)說(shuō)，當(dāng)處理后的污水排入封閉性水體或緩流水體引起富營(yíng)養(yǎng)化，從而影響給水水源時(shí)，才采用該工藝。
工藝特征：
（1）效率高。該工藝對(duì)廢水中的有機(jī)物，氨氮等均有較高的去除效果。當(dāng)總停留時(shí)間大于54h，經(jīng)生物脫氮后的出水再經(jīng)過(guò)混凝沉淀，可將COD值降至100mg／L以下，其他指標(biāo)也達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，總氮去除率在70％以上。
（2）缺氧反應(yīng)器：污水經(jīng)厭氧反應(yīng)器進(jìn)入該反應(yīng)器，其首要功能是脫氮，硝態(tài)氮是通過(guò)內(nèi)循環(huán)由好氧反應(yīng)器送來(lái)的，循環(huán)的混合液量較大，一般為2Q（Q為原污水量）。
（3）好氧反應(yīng)器–曝氣池：混合液由缺氧反應(yīng)器進(jìn)入該反應(yīng)器，其功能是多重的，去除BOD、硝化和吸收磷都是在該反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的，這三項(xiàng)反應(yīng)都是重要的，混合液中含有NO3－N，污泥中含有過(guò)剩的磷，而污水中的BOD（或COD）則得到去除，流量為2Q的混合液從這里回流到缺氧反應(yīng)器。
優(yōu)點(diǎn)：
（1）本工藝在系統(tǒng)上可以稱為簡(jiǎn)單的同步脫氮除磷工藝，總的水力停留時(shí)間少于其他同類工藝。
（2）在厭氧（缺氧）、好氧交替運(yùn)行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無(wú)污泥膨脹之虞，SVI值一般均小于100。
（3）污泥中含磷濃度高，具有很高的肥效。
（4）運(yùn)行中勿需投藥，兩個(gè)A段只用輕緩攪拌，以不增加溶解氧為度，運(yùn)行費(fèi)用低。
（5）污染物去除效率高，運(yùn)行穩(wěn)定，有較好的耐沖擊負(fù)荷。
（6）污泥沉降性能好。
缺點(diǎn)：
（1）硝化菌、反硝化菌和聚磷菌在有機(jī)負(fù)荷、污泥齡以及碳源需求上存在著矛盾和競(jìng)爭(zhēng)，很難在同一系統(tǒng)中同時(shí)獲得氮、磷的去除。
（2）除磷效果難于提高，污泥增長(zhǎng)有一定的限度，不易提高，特別是當(dāng)P／BOD值高時(shí)更是如此。
（3）脫氮效果也難于進(jìn)一步提高，內(nèi)循環(huán)量一般以2Q為限，不宜太高。
（4）當(dāng)城市污水中碳源低時(shí)，反硝化效果受到碳源量的限制，大量的未被反硝化的硝酸鹽隨回流污泥進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)，干擾厭氧釋磷的正常進(jìn)行。
（5）進(jìn)入沉淀池的處理水要保持一定濃度的溶解氧，減少停留時(shí)間，防止產(chǎn)生厭氧狀態(tài)和污泥釋放磷的現(xiàn)象出現(xiàn)、但溶解氧濃度也不宜過(guò)高，以防循環(huán)混合液對(duì)缺氧反應(yīng)器的干擾。
（6）傳統(tǒng)A2／O工藝出水只能達(dá)到一級(jí)B標(biāo)準(zhǔn)。
SBR工藝
SBR是序列間歇式活性污泥法的簡(jiǎn)稱，是一種按間歇曝氣方式來(lái)運(yùn)行的活性污泥污水處理技術(shù)，又稱序批式活性污泥法。與傳統(tǒng)污水處理工藝不同，SBR技術(shù)采用時(shí)間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩(wěn)定生化反應(yīng)替代穩(wěn)態(tài)生化反應(yīng)，靜置理想沉淀替代傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)沉淀。它的主要特征是在運(yùn)行上的有序和間歇操作，SBR技術(shù)的核心是SBR反應(yīng)池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池，無(wú)污泥回流系統(tǒng)。
