一體化醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)
厭氧生物降解過(guò)程一般分為四個(gè)階段：水解、酸化、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷階段。其中產(chǎn)甲烷階段是整個(gè)厭氧過(guò)程為重要的階段，也是厭氧降解過(guò)程的限速階段。
污水厭氧生物處理技術(shù)一般在中溫條件下進(jìn)行，pH 維持在大約7.5左右，適宜產(chǎn)甲烷微生物生長(zhǎng)。厭氧生物處理工藝的改進(jìn)基本都圍繞著產(chǎn)甲烷過(guò)程，主要關(guān)注如何提高系統(tǒng)內(nèi)傳質(zhì)效率和促進(jìn)產(chǎn)甲烷微生物生長(zhǎng)，從而提高甲烷產(chǎn)率。主要手段包括在系統(tǒng)中優(yōu)化操作參數(shù)，添加載體，改善水力條件，提高污泥停留時(shí)間等。
典型工藝類(lèi)型
厭氧生物反應(yīng)器工藝種類(lèi)較多，在此列舉目前應(yīng)用較廣的六種典型工藝類(lèi)型進(jìn)行介紹并對(duì)各自優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較。
1）*混合式厭氧消化罐（CSTR）
CSTR是早出現(xiàn)也是目前應(yīng)用廣的厭氧生物反應(yīng)器，通常采用攪拌器是系統(tǒng)內(nèi)污泥液*混合，設(shè)備簡(jiǎn)單，易操作，成本低?？捎糜诟邼舛扔袡C(jī)污水處理、污泥消化處置、餐廚垃圾厭氧處置等領(lǐng)域。
升流式厭氧污泥床（UASB）
UASB反應(yīng)器污泥床區(qū)主要有沉降性能良好的厭氧顆粒污泥組成，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UASB反應(yīng)器中能得到一種具有良好沉降性能和高產(chǎn)甲烷活性菌的顆粒厭氧污泥，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；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。
3）厭氧折流板反應(yīng)器（ABR）
在總結(jié)了第二代厭氧反應(yīng)器工藝性能的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)和研制的一種新型的厭氧生物處理裝置。其特點(diǎn)是：反應(yīng)器內(nèi)置豎向?qū)Я靼?，將反?yīng)器分隔成幾個(gè)串聯(lián)的反應(yīng)室，每個(gè)反應(yīng)室都是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的上流式污泥床系統(tǒng)，其中的污泥以顆粒化形式或絮狀形式存在。一股而言，在處理低濃度廢水時(shí)，不必將反應(yīng)器分隔成很多隔室，以3～4個(gè)隔室為宜；而在處理高濃度廢水時(shí)，宜將分隔數(shù)控制在6～8個(gè)，以保證反應(yīng)器在高負(fù)荷條件下的復(fù)合流態(tài)特性。
4）厭氧膨脹床（ESGB）
20世紀(jì)90年代初，荷蘭Wageningen農(nóng)業(yè)大學(xué)開(kāi)始了厭氧膨脹顆粒污泥床(簡(jiǎn)稱EGSB)反應(yīng)器的研究。在利用UASB反應(yīng)器處理生活污水時(shí)，為了增加污水與污泥的接觸，更有效地利用反應(yīng)器的容積，改變了UASB反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和操作參數(shù)，使反應(yīng)器中顆粒污泥床在高的液體表面上升流速下充分膨脹，由此產(chǎn)生了早期的EGSB反應(yīng)器。EGSB反應(yīng)器實(shí)際上是改進(jìn)的UASB反應(yīng)器，區(qū)別在于前者具有更高的液體上升流速，使整個(gè)顆粒污泥床處于膨脹狀態(tài)，需要反應(yīng)器具有較大的高徑比。三相分離器是EGSB反應(yīng)器關(guān)鍵的構(gòu)造，能將出水、沼氣和污泥三相有效分離，使污泥在反應(yīng)器內(nèi)有效持留；出水循環(huán)部分是為了提高反應(yīng)器內(nèi)的液體表面上升流速，使顆粒污泥與污水充分接觸，避免反應(yīng)器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生。
5）內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）
內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應(yīng)器也是在UASB反應(yīng)器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的反應(yīng)器。其依靠沼氣在升流管和回流管間產(chǎn)生的密度差在反應(yīng)器內(nèi)部形成流體循環(huán)。IC反應(yīng)器實(shí)際上由兩級(jí)UASB構(gòu)成，底部UASB負(fù)荷高，頂部負(fù)荷低。因?yàn)樵谝患?jí)分離時(shí)收集了大量沼氣，其對(duì)廢水的擾動(dòng)減少，使得在二級(jí)三相分離中得到更好的氣、水、泥分離效果。二級(jí)分離的lC反應(yīng)器確保了*的污泥停留時(shí)間，這樣對(duì)于處理一些化工廢水有利，因?yàn)檫@些廢水厭氧污泥產(chǎn)量很小。IC反應(yīng)器具有一個(gè)自調(diào)節(jié)的氣提內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu)，循環(huán)廢水與原水混合將稀釋進(jìn)水濃度。內(nèi)循環(huán)作用所帶來(lái)的能量使得泥水在底部混合更加充分，從而污泥活性也得到增加。IC反應(yīng)器的容積負(fù)荷(15-30kgCOD/m³)為UASB(7-15kgCOD/m³)的兩倍。該反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷達(dá)到UASB反應(yīng)器的2～4倍。另外，IC厭氧反應(yīng)器具有高徑比大、上流速度快、有機(jī)負(fù)荷高、傳質(zhì)效果好等優(yōu)點(diǎn)，其去除有機(jī)物能力遠(yuǎn)超過(guò)UASB等二代厭氧反應(yīng)器。
6）厭氧膜生物反應(yīng)器（AnMBR）
AnMBR將厭氧工藝與膜分離系統(tǒng)結(jié)合，使得水力停留時(shí)間HRT與污泥停留時(shí)間SRT分開(kāi)，SRT均超過(guò)30天，有助于促進(jìn)厭氧微生物生長(zhǎng)，且占地小。AnMBR被提出是在上世紀(jì)70年代末，然而由于膜污染問(wèn)題嚴(yán)重，發(fā)展緩慢。近些年隨著膜技術(shù)的發(fā)展，投資和運(yùn)行成本下降，且2011年斯坦福大學(xué)的Mccarthy教授等人提出厭氧MBR將會(huì)是實(shí)現(xiàn)污水處理廠能量平衡的重要工藝，AnMBR技術(shù)重回人們視野，引起了廣泛關(guān)注。日本在厭氧MBR實(shí)際應(yīng)用上起步較早，早在2000年就有了di一個(gè)實(shí)際運(yùn)行的項(xiàng)目。截止2008年8月，該公司在日本已經(jīng)運(yùn)行了14個(gè)厭氧MBR實(shí)際工程項(xiàng)目，包括釀酒廢渣，餐廚垃圾，沙拉醬生產(chǎn)污水以及污泥等。
現(xiàn)代的污水處理技術(shù)，按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法、物理化學(xué)法和生物處理法四大類(lèi)。
一體化醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)物理法
通過(guò)物理作用，以分離、回收污水中不溶解的呈懸浮狀的污染物質(zhì)（包括油膜和油珠），在處理過(guò)程中不改變其化學(xué)性質(zhì)。物理法操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)。常采用的有重力分離法、離心分離法、過(guò)濾法及蒸發(fā)、結(jié)晶法等。
1．重力分離（即沉淀）法
利用污水中呈懸浮狀的污染物和水密度不同的原理，借重力沉降（或上?。┳饔?，使水中懸浮物分離出來(lái)。沉淀（或上?。┨幚碓O(shè)備有沉砂池、沉淀池和隔油池。
在污水處理與利用方法中，沉淀與上浮法常常作為其他處理方法前的預(yù)處理。如用生物處理法處理污水時(shí)，一般需事先經(jīng)過(guò)預(yù)沉池去除大部分懸浮物質(zhì)減少生化處理構(gòu)筑物的處理負(fù)荷，而經(jīng)生物處理后的出水仍要經(jīng)過(guò)二次沉淀池的處理，進(jìn)行泥水分離保證出水水質(zhì)。
2．過(guò)濾法
利用過(guò)濾介質(zhì)截流污水中的懸浮物。過(guò)濾介質(zhì)有鋼條、篩網(wǎng)、砂布、塑料、微孔管等，常用的過(guò)濾設(shè)備有格柵、柵網(wǎng)、微濾機(jī)、砂濾機(jī)、真空濾機(jī)、壓濾機(jī)等（后兩種濾機(jī)多用于污泥脫水）。
3．氣浮（浮選）
將空氣通入污水中，并以微小氣泡形式從水中析出成為載體，污水中相對(duì)密度接近于水的微小顆粒狀的污染物質(zhì)（如乳化油）黏附在氣泡上，并隨氣泡上升至水面，從而使污水中的污染物質(zhì)得以從污水中分離出來(lái)。根據(jù)空氣打入方式不同，氣浮處理方法有加壓溶氣氣浮法、葉輪氣浮法和射流氣浮法等。為了提高氣浮效果，有時(shí)需向污水中投加混凝劑。
4．離心分離法
含有懸浮污染物質(zhì)的污水在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于懸浮顆粒（如乳化油）和污水受到的離心力大小不同而被分離的方法。常用的離心設(shè)備按離心力產(chǎn)生的方式可分為兩種：由水流本身旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的為旋流分離器，由設(shè)備旋轉(zhuǎn)同時(shí)也帶動(dòng)液體旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力的為離心分離機(jī)。
旋流分離器分為壓力式和重力式兩種。因它具有體積小、單位容積處理能力高的優(yōu)點(diǎn)，近幾十年來(lái)廣泛用于軋鋼污水處理及高濁度河水的預(yù)處理。離心機(jī)的種類(lèi)很多，按分離因素分有常速離心機(jī)和高速離心機(jī)。常速離心機(jī)用于分離低漿廢水效果可達(dá)60％～70％，還可用于沉淀池的沉渣脫水等。高速離心機(jī)適用于乳狀液的分離，如用于分離羊毛廢水，可回收30％～40％的羊毛脂。
