地埋式一體化醫(yī)院污水處理設(shè)備
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生物膜/活性污泥聯(lián)合工藝是把活性污泥法與生物膜法相結(jié)合的一種污水生物處理技術(shù)。它一方面利用生物膜法的污染負(fù)荷高的特點(diǎn)減少構(gòu)筑物體積，降低投資；另一方面利用活性污泥法的固液充分接觸特點(diǎn)，大大提高有機(jī)污染物的去除效率，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定良好。
活性污泥法是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛的一種生物處理工藝，它具有處理能力高，出水水質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，但存在負(fù)荷低，基建與運(yùn)行費(fèi)用較高，管理復(fù)雜的缺點(diǎn)。而且，厭氧活性污泥(如UASB)啟動(dòng)緩慢，污泥顆?；枰獣r(shí)間長(zhǎng)；好氧活性污泥容易發(fā)生污泥膨脹與上浮等問(wèn)題。
生物膜法雖然起步較晚，但具有污染負(fù)荷高，抗沖擊負(fù)荷強(qiáng)，啟動(dòng)快，無(wú)污泥膨脹等優(yōu)點(diǎn)，已在實(shí)際。工程中廣泛應(yīng)用，如厭氧濾池、生物接觸氧化等，特別是濃度較高的工業(yè)廢水處理。
20世紀(jì)60年代，生物膜/活性污泥聯(lián)合污水處理工藝就以其處理效果穩(wěn)定、出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)在城鎮(zhèn)污水和中低濃度工業(yè)廢水的處理中頗受歡迎。由于當(dāng)時(shí)生物膜工藝普遍采用的填料是石質(zhì)材料。存在比表面積小、密度大、易堵塞，無(wú)法實(shí)現(xiàn)生物膜法有機(jī)負(fù)荷高的特點(diǎn)，因此采用聯(lián)合工藝的處理構(gòu)筑物容積仍很大，造成其初始費(fèi)用要高于活性污泥法，致使該工藝未能在實(shí)際工程中被推廣。近年來(lái)，比表面積大、相對(duì)密度輕、使用壽命長(zhǎng)的新型高負(fù)荷塑料填料已*取代了傳統(tǒng)的石質(zhì)填料，它賦予了聯(lián)合工藝新的活力，充分顯示了該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，因此重新引起人們的重視，尤其是處理高濃度工業(yè)廢水。
聯(lián)合工藝主要有兩類，一類是復(fù)合方式聯(lián)合工藝(簡(jiǎn)稱復(fù)合工藝)，另一類為串聯(lián)方式聯(lián)合工藝(簡(jiǎn)稱串聯(lián)工藝)。復(fù)合工藝的典型方式是往活性污泥曝氣池中投加懸浮型填料作為微生物附著生長(zhǎng)的載體，使反應(yīng)器內(nèi)懸浮生長(zhǎng)的活性污泥與附著生長(zhǎng)的生物膜共同作用，去除污水中有機(jī)污染物，因此工藝組成模式單一。串聯(lián)工藝主要是針對(duì)處理污水的水質(zhì)特征、處理深度要求，合理地將生物膜法與活性污泥法分單元串聯(lián)結(jié)合起來(lái)。串聯(lián)工藝的組合方式靈活多變：串聯(lián)級(jí)數(shù)可以是兩級(jí)，也可以多級(jí)；串聯(lián)次序可以先生物膜法，后活性污泥法，也可以是相反的。串聯(lián)方式可以使污染負(fù)荷在生物膜工藝和活性污泥工藝之間合理的分配，更能發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)，因此在高濃度工業(yè)廢水處理中被廣泛應(yīng)用。
BIOSTYR(r)則是一種經(jīng)過(guò)改良的新一代上向流曝氣生物濾池。它既可以用于污水的二級(jí)處理，也可以用于處理出水需要回用等其它要求的污水深度處理，并且能夠達(dá)到很高的排放水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。
基本結(jié)構(gòu)
BIOSTYR(r)工藝是一種淹沒式上向流生物濾池，其濾料為比重小1的球形顆粒并漂浮在水中，我們稱之為BIOSTYRENETM。
每個(gè)生物濾池單元包括：
進(jìn)水管和位于濾池底部的配水渠(同時(shí)可用于反沖洗水的排除)；
兩條空氣第(管孔管)，一條用于工藝曝氣，一條用于氣反沖洗；在硝化/反硝化反應(yīng)時(shí)用兩條管道，在單一硝化反應(yīng)時(shí)曝氣和反沖洗為同一條管道；
3～3.5米的濾料層，濾料表面附著大量的微生物；
濾池頂部有混凝土濾板，防止濾料的流失；
板上安裝有濾頭，用于濾池出水。
工藝原理
根據(jù)曝氣管道位置的不同設(shè)置可以控制硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)的程度，也可以單獨(dú)進(jìn)行硝化反應(yīng)或反硝化反應(yīng)
具有硝化和反硝化功能的BIOSTYR生物濾池，其曝氣管位于濾床中的經(jīng)過(guò)計(jì)算的位置，將濾床分隔為下部厭氧區(qū)和上部好氧區(qū)，它可以去除所有可降解的污染物，含碳污染物(COD和BOD)，懸浮物(SS)，氨氮和硝酸鹽(即總氮)，反沖洗氣管位于濾池底部。
對(duì)于通常的僅需要進(jìn)行硝化反應(yīng)(對(duì)氨氮有要求)，在曝氣和氣反沖洗時(shí)共用一根位于濾池底部的穿孔管，從而使整個(gè)濾床處于好氧狀態(tài)，它可以去除大部分可降解的污染物，含碳污染物(COD和BOD)，懸浮物(SS)和氨氮。
厭氧的四階段理論
1、水解階段
水解過(guò)程是指復(fù)雜的固體有機(jī)物在水解酶的作用下被轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的溶解性單體或二聚體。微生物無(wú)法直接代謝碳水化合物（如淀粉、木質(zhì)纖維素等）、蛋白和脂肪等生物大分子，必須先降解為可溶性聚合物或者單體化合物才能被酸化菌群利用。
淀粉在淀粉酶作用下被水解成麥芽糖、葡萄糖和糊精。纖維素是由糖苦鍵結(jié)合成纖維二糖再聚合而成的，在多種纖維素酶的協(xié)同作用下水解成糖。由于自然狀態(tài)下的纖維素一般都與木質(zhì)素結(jié)合成高度聚合狀態(tài)，以抵抗微生物的分解，所以纖維素降解是沼氣發(fā)酵限速步驟之一。
蛋白質(zhì)是植物合成的一種重要產(chǎn)物，它在蛋白酶作用下肽鍵斷裂生成二肽和多肽，再生成各種氨基酸。脂肪首先在脂肪水解酶的作用下水解為長(zhǎng)鏈脂肪酸及甘油，甘油在甘油激酶催化下生成憐酸甘油，繼而被氧化為憐酸二輕丙酮，再經(jīng)異構(gòu)化生成磷酸甘油酸，經(jīng)糖酵解途徑轉(zhuǎn)化為丙酮酸，終進(jìn)入糖酵解途徑實(shí)現(xiàn)*氧化及利用。
地埋式一體化醫(yī)院污水處理設(shè)備酸化階段
產(chǎn)酸發(fā)酵過(guò)程是指將溶解性單體或二聚體形式的有機(jī)物轉(zhuǎn)化為以短鏈脂肪酸或醇為主的末端產(chǎn)物。這些水解成的單體會(huì)進(jìn)一步被微生物降解成揮發(fā)性脂肪酸、乳酸、醇、氨等酸化產(chǎn)物和氫、二氧化碳，并分泌到細(xì)胞外。
產(chǎn)酸菌是一類快速生長(zhǎng)的細(xì)菌，它們傾向于生產(chǎn)乙酸，這樣能獲取高的能量以維持自身生長(zhǎng)。末端產(chǎn)物組成取決于灰氧降解條件、底物種類和參與生化反應(yīng)的微生物種類同時(shí)氨基酸的降解首先通過(guò)氧化還原氮反應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫氨基作用，生成有機(jī)酸、氫氣及二氧化碳。
3、產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段
該階段主要是將水解產(chǎn)酸階段產(chǎn)生的兩個(gè)碳以上的有機(jī)酸或醇類等物質(zhì)，轉(zhuǎn)化為乙酸、和等可為甲烷菌直接利用的小分子物質(zhì)的過(guò)程。標(biāo)準(zhǔn)情況下，有機(jī)酸的產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸過(guò)程不能自發(fā)進(jìn)行，氫氣會(huì)抑制此步反應(yīng)的進(jìn)行，降低系統(tǒng)的氫分壓有利于產(chǎn)物產(chǎn)生。如果氫分壓超過(guò)大氣壓，有機(jī)酸濃度增大，甲烷產(chǎn)量受到抑制。避免氫氣在此階段的積累尤其重要。在厭氧過(guò)程中，氫分壓的降低必須依靠氫營(yíng)養(yǎng)菌來(lái)完成。
4、甲烷化階段
產(chǎn)甲烷階段是由嚴(yán)格專性厭氧的產(chǎn)甲烷細(xì)菌將乙酸、一碳化合物和H2、CO2等轉(zhuǎn)化為CH4和CO2的過(guò)程。大約的甲烷來(lái)自于乙酸的分解，是由乙酸歧化菌通過(guò)代謝乙酸鹽的甲基基團(tuán)生成，剩下的28%由CO2和H2合成。產(chǎn)甲烷細(xì)菌的代謝速率一般較慢，對(duì)于溶解性有機(jī)物厭氧消化過(guò)程，產(chǎn)甲烷階段是整個(gè)厭氧消化工藝的限速。
水解(酸化)池與厭氧反應(yīng)器的區(qū)別
從原理上講，水解(酸化)是厭氧消化過(guò)程的、二兩個(gè)階段但水解(酸化)工藝和厭氧消化追求的目標(biāo)不同，因此是截然不同的處理方法。
水解(酸化)系統(tǒng)中的的目的主要是將原水中的非溶解態(tài)有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙鈶B(tài)有機(jī)物，特別是工業(yè)廢水處理，主要是將其中難生物降解物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐咨锝到馕镔|(zhì)，提高廢水的可生化性，以利于后續(xù)的好氧生物處理?？紤]到后續(xù)好氧處理的能耗問(wèn)題，水解(酸化)主要用于低濃度難降解廢水的預(yù)處理。
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，水解酸化是和整個(gè)消化過(guò)程有機(jī)地結(jié)臺(tái)在一起，共處于一個(gè)反應(yīng)器中，水解、酸化的目的是為混合厭氧消化過(guò)程中的甲烷化階段提供基質(zhì)。而兩相厭氧消化中的產(chǎn)酸段(產(chǎn)酸相)是將混合厭氧消化中的產(chǎn)酸段和產(chǎn)甲烷段分開，以便形成各自的佳環(huán)境，同時(shí)，產(chǎn)酸相對(duì)所產(chǎn)生的酸的形態(tài)也有要求(主要為乙酸)。
此外，廢水中如含有高濃度的硝咳鹽、亞硝酸鹽、硫酸盆、亞硫酸鹽時(shí)，這些物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物不僅對(duì)甲烷苗有毒，而且影響沼氣的質(zhì)量，也在產(chǎn)酸相中予以去除。
因此，盡管水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段、兩相法厭氧發(fā)酵工藝中的產(chǎn)酸相和混合厭氧消化工藝中的產(chǎn)酸過(guò)程均產(chǎn)生有機(jī)酸，但由于三者的處理目的不同，各自的運(yùn)行環(huán)境和條件存在著明顯的差異，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
(1)Eh不同
在混合厭氧消化系統(tǒng)中，由于完成水解、酸化的微生物和產(chǎn)甲烷微生物共處于同一反應(yīng)器中，整個(gè)反應(yīng)器的氧化還原電位Eh的控制必須首先滿足對(duì)Eh要求嚴(yán)格的甲烷菌，一般為一300mV以下，因此。系統(tǒng)中的水解(酸化)微生物也是在這一電位值下工作的。而兩相厭氧消化系統(tǒng)中，產(chǎn)酸相的氧化還原電位一般控制在一100mV一一300mV之間。據(jù)研究，水解(酸化)一好氧處理工藝中的水解(酸化)段為——典型的兼性過(guò)程，只要置Eh控制在＋50mv以下，該過(guò)程即可順利進(jìn)行。
