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醫用污水處理裝置
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曝氣生物濾池是一種膜法生物處理工藝,微生物附著在載體表面,污水在流經載體表面時,通過有機營養物質的吸附、氧向生物膜內部的擴散以及生物膜中所發生的生物氧化等作用,對污染物質進行氧化分解,使污水得以凈化。 生物膜的吸附作用主要是由于在生物膜的表面附著一層薄薄的水層,水中的有機物被生物膜所氧化(其濃度要比濾池進水中有機物的濃度低很多),當廢水在濾料表面流動時,有機物就會從運動著的廢水中轉移到附著在生物膜表面的水中去,被生物膜所吸附。空氣中的氧通過水層而進入生物膜。生物膜上的微生物在氧的參與作用下對有機物進行分解和機體的新陳代謝,產生了包括二氧化碳等無機物,它們又沿著相反的方向,即從生物膜經過附著水層排到流動著的廢水及空氣中去。生物濾池中廢水的凈化過程是很復雜的,它包括廢水中復雜的傳質過程。生物膜是由微生物細胞組成的復雜混合物的微生態系統,細胞鑲嵌在胞外聚合物的基質中,并且附著在固體表面。生物膜發育形成而條件和時間序列大致為:
(1)存在著可用于聚居的固體表面;
(2)一種有機分子膜快速形成;
(3)聚結的細胞松散的附著;
(4)聚居的細菌牢固的附著;
(5)微生物群落形成,產生胞外聚合物;
(6)群落向上和向外擴展,形成規則和不規則結構;
(7)生物膜成熟,新的菌種進入生物膜并生長,有機和無機碎片被結合,并且溶液度形成,導致了生物膜空間的異相結構;
(8)生物膜可能被吞噬細菌的原生動物捕食;
(9)成熟的生物膜可以脫落,使這種循環交替的重復進行;
(10)形成一種ding級群落。
生物膜形成的關鍵是在其載體表面的固定。影響微生物在載體,表面附著、生長的因素很多,歸納為三類,即微生物的自身性質(種類、培養條件、濃度、活性等)、載體表面性質(表面親水性、表面負荷、表面化學組成、表面粗糙度等)以及環境條件(pH、離子強度、水流剪切力、溫度等)。對于曝氣生物濾池工藝而言,載體即濾料是工藝的核心,對濾料的選擇和采用有著非常嚴格的要求,如機械強度、物理形態、穩定性、比重、親水性、表面電性、孔隙度、表面粗糙度、價格等。當載體已經通過優化確定后,在微生物調試過程中,主要是為微生物在載體表面的附著、生長、繁殖,提供良好的環境條件。
曝氣生物濾池反應器凈化有機污染物的過程是由附著生長在載體表面的微生物來完成的,而這些微生物又都生活在各自形成的特定環境中,與環境條件關系極為密切,反應器能否高效運行,取決于影響反應器運行的主要因素,在工程中就是設法為微生物創造適宜的生活環境。影響反應器運行主要因素包括:進水底物濃度、營養物質、溶解氧、酸堿度、溫度、毒性抑制、水力停留時間與負荷率等。
工藝技術特點
(1)較小的池容和占地面積。
曝氣生物濾池的BOD5容積負荷大,一般可達到5~6kgBOD5/(m3·d),是常規二級生物處理的6~12倍,所以它的池容和占地面積較常規二級生物處理工藝要小,同時在濾池后不需設二沉池,節省了占地面積和土建費用。采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構筑物占地面積只有氧化溝工藝的1/5左右;
(2)抗沖擊負荷能力強,處理效果穩定,處理出水水質好。
由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物,反應速率高,而高濃度的微生物以膜狀存在于濾池的陶粒表面,其本身就耐水量的沖擊,即使濾速增大較多也不會使微生物流失;
(3)對低濃度污水適應性強,不會產生由于營養物過低導致微生物無法培養的情況,且該工藝啟動時間相對較短;
(4)氧的利用率高;
(5)硝化速率高,效果好,若增加回流等設施,可以實現非常好的脫氮效果;
(6)受氣候影響相對較小;
(7)構筑物模塊化,有利于今后的擴建;
(8)主要設備和材料均可國內配套生產,不需進口,節省投資。
SBR污水處理工藝
SBR是序列間歇式活性污泥SequencingBatch Reactor Activated Sludge Process的簡稱是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術又稱序批式活性污泥法。
與傳統污水處理工藝不同,SBR技術采用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式非穩定生化反應替代穩態生化反應靜置理想沉淀替代傳統的動態沉淀。它的主要特征是在運行上的有序和間歇操作SBR技術的核心是SBR反應池該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能于一池無污泥回流系統。
正是SBR工藝這些特殊性使其具有以下優點:
1、理想的推流過程使生化反應推動力增大 / 效率提高 / 池內厭氧、好氧處于交替狀態 / 凈化效果好。
2、運行效果穩定 / 污水在理想的靜止狀態下沉淀 / 需要時間短、效率高、出水水質好。
3、耐沖擊負荷 / 池內有滯留的處理水 / 對污水有稀釋、緩沖作用 / 有效抵抗水量和有機污物的沖擊。
4、工藝過程中的各工序可根據水質、水量進行調整、運行靈活。
5、處理設備少構造簡單便于操作和維護管理。
6、反應池內存在DO、BOD5濃度梯度有效控制活性污泥膨脹。
7、SBR法系統本身也適合于組合式構造方法利于廢水處理廠的擴建和改造。
8、脫氮除磷適當控制運行方式實現好氧、缺氧、厭氧狀態交替具有良好的脫氮除磷效果。
好氧顆粒污泥是微生物在特定環境下自發凝聚、增殖而形成的生物顆粒,具有結構緊密、沉降性能好、耐沖擊能力強、能承受較高有機負荷的特點。顆粒污泥結構的特殊性還表現在,它能夠在1個顆粒內同時保持多種氧濃度環境與營養環境,顆粒*的氧濃度梯度為各種微生物提供良好的生長條件,因而具有多種代謝活性,具有同步脫氮除磷的能力。同時其在處理高濃度有機廢水、難降解廢水、有毒廢水以及吸附重金屬等方面也具有*的優勢。目前好氧顆粒污泥是污水處理領域的研究熱點之一,在大量理論研究基礎上,研究者進行了好氧顆粒污泥處理實際污(廢)水的小試和中試,并取得較好的處理效果。
好氧顆粒污泥形成機制
顆粒污泥的形成過程因培養污泥的種類及研究方法的不同而有所差異,目前*的模型包括以下4個步驟:(1)在重力、擴散力、熱力學作用力(如布朗運動)、細菌自身運動和水力剪切力等作用下,發生細菌間的相互碰撞以及細菌與固體表面的黏附,得到初的顆粒晶核;(2)在生物作用力(如離子鍵、氫鍵、細胞膜粘連溶融等)、物理作用力(如疏水作用、表面張力、范德華力、吸附架橋等)和化學作用力等的作用下,細胞間或細胞與固體懸浮物之間的連接會更加穩定,因而使碰撞得到的微生物聚集顆粒晶核保持穩定并進一步形成微生物聚集體;(3)在微生物、微生物分泌胞外多聚物(EPS)、菌群的生長與優勢競爭等作用下,生物聚集體內的微生物持續重復生長、繁殖、聚集,逐漸形成初生顆粒污泥;。