一體化醫(yī)療廢水處理設(shè)施
活性污泥的結(jié)構(gòu)
在活性污泥工藝中，將千萬(wàn)個(gè)細(xì)菌結(jié)合在一起形成絮凝體狀的細(xì)菌稱為菌膠團(tuán)細(xì)菌。菌膠團(tuán)細(xì)菌在活性污泥中具有十分重要的作用，只有在菌膠團(tuán)發(fā)育良好的條件下，活性污泥的絮凝、吸附及沉降等功能才能正常發(fā)揮。形成絮體的細(xì)菌在處理過(guò)程中起著非常重要的作用，它們有助于從處理過(guò)的廢水中分離污泥。
過(guò)對(duì)活性污泥中種群動(dòng)態(tài)學(xué)的研究，人們認(rèn)識(shí)到，活性污泥中的菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌形成一個(gè)共生的微生物體系。當(dāng)活性污泥中的菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌處于平衡狀態(tài)時(shí)，絲狀菌作為污泥絮體的骨架，菌膠團(tuán)細(xì)菌附著在其表面，形成結(jié)構(gòu)緊密、沉降性能良好的污泥絮體。
隨著絮體尺寸增大到某一臨界值后，絮體內(nèi)部條件不利于菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌的繁殖，絲狀菌伸展出來(lái)，沉降性能開(kāi)始變差。后來(lái)，污泥絮體開(kāi)始解體，污泥的沉降性能更差。破碎后的小指狀污泥又利于菌膠團(tuán)細(xì)菌的生長(zhǎng)，此時(shí)擴(kuò)散能力改善，菌膠團(tuán)細(xì)菌又可直接從溶液中吸取營(yíng)養(yǎng)和基質(zhì)，故又可出現(xiàn)菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌的生長(zhǎng)平衡狀態(tài)，如此完成絮體形態(tài)上的一個(gè)循環(huán)。
由此可見(jiàn)，菌膠團(tuán)細(xì)菌和絲狀菌的共生體系是一種接近于自然界的混合培養(yǎng)體系，存在著這兩類微生物之間在時(shí)間和空間上的動(dòng)態(tài)生態(tài)學(xué)的相互作用。在該體系中，絲狀菌的重要作用有：
(1)保持污泥絮體的結(jié)構(gòu)，形成沉淀性能良好的污泥從seagin等人關(guān)于絮體結(jié)構(gòu)的學(xué)說(shuō)中可知，由絲狀菌形成污泥絮體的骨架，這對(duì)于保證污泥絮體的強(qiáng)度有很大作用；若缺少絲狀菌,則污泥絮體強(qiáng)度降低，抗剪力變差，往往會(huì)造成出水的混濁。
⑵高的凈化效率，低的出水濃度從動(dòng)力學(xué)參數(shù)方面比較，絲狀菌的ks及μmax均比菌膠團(tuán)的低，而按莫諾德(monod)方程，由于菌膠團(tuán)的ks,、μmin大于絲狀菌的，因而菌膠團(tuán)的smin值也高于絲狀菌的；可見(jiàn)在絲狀菌存在（但不是大量存在）的條件下可以獲得高質(zhì)量、低濃度的出水，從而保證了凈化效果。
(3)保持絲狀菌和菌膠團(tuán)菌的共生關(guān)系從大量的實(shí)際工程運(yùn)轉(zhuǎn)資料可以得出，活性污泥中絲狀菌含量太高或太低均不適宜。前者雖能使出水濃度低，但沉淀性能差；后者沉降性能好，但出水中含有較多的細(xì)小懸浮物。
但如果采用一定的方法，使曝氣中的生態(tài)環(huán)境有利于選擇性地發(fā)展菌膠團(tuán)細(xì)菌，應(yīng)用生物競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)制抑制絲狀菌的過(guò)度生長(zhǎng)和繁殖，從而利于控制污泥膨脹的發(fā)生發(fā)展，稱之為環(huán)境調(diào)控?？傊?，廢水處理的終目標(biāo)是出水清澈、沉降性能好，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)合理地控制絲狀菌，使其在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)。
活性污泥的功能
活性污泥中存在大量的腐生生物，其主要功能是降解有機(jī)物。細(xì)菌是有機(jī)物的凈化功能中心。同時(shí)，活性污泥中還存在硝化細(xì)菌與反硝化細(xì)菌。其在生物脫氮中起著非常重要的作用。尤其在廢水中氮的去除日益受到重視的形勢(shì)下，這兩類菌及它們之間的關(guān)系就顯得更重要了。
進(jìn)行硝化作用的微生物有：
(1)亞硝化細(xì)菌和硝化細(xì)菌，它們均為化能自養(yǎng)菌，專性好氧，分別從氧化nh3和n02-的過(guò)程中獲得能量，以c02為wei一碳源，產(chǎn)物分別為no2-及n03-；它們要求中性或弱堿性環(huán)境（ph=6.5~8.0），在ph〈6時(shí)，作用顯著下降。
(2)好氧的異養(yǎng)細(xì)菌和真菌，如節(jié)桿菌、芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、姆拉克漢遜酵母、黃曲霉、青霉等能將nh4+氧化為n02-及no3-，但它們并不依靠這個(gè)氧化過(guò)程作為能量來(lái)源的途徑，它們相對(duì)于自然界的硝化作用而言并不重要。
硝化菌對(duì)環(huán)境的變化很敏感，do≥1mg/l，ph=8.0~8.4，bod5≤15~20mg/l，適宜溫度=20~30℃；硝化菌在反應(yīng)器內(nèi)的停留時(shí)間即生物固體平均停留時(shí)間，必須大于其小的世代時(shí)間。
進(jìn)行反硝化作用的微生物有異養(yǎng)型的反硝化菌，如脫氮假單胞菌、熒光假單胞菌、銅綠假單胞菌等，在厭氧條件下利用no3中的氧氧化有機(jī)物，獲得能量。自養(yǎng)型的反硝化菌，如脫氮硫桿菌，在缺氧環(huán)境中利用no3中的氧將硫或硫代硫酸鹽氧化成硫酸鹽，從中獲得能量來(lái)同化co2。兼性化能自養(yǎng)型反硝化菌，如脫氮副球菌，能利用氫的還原作用作為能源，以02或n03-作為電子受體，使no3-還原成n2o和n2。
活性污泥反應(yīng)的影響因素
為了強(qiáng)化與提高活性污泥處理系統(tǒng)的凈化效果，必須考慮影響活性污泥反應(yīng)的各項(xiàng)影響因素，充分發(fā)揮活性污泥微生物的代謝功能。以下為一些影響活性污泥的環(huán)境因素。
1. bod負(fù)荷率（f/m,也稱有機(jī)負(fù)荷率，以ns表示）
f/m值是影響活性污泥增長(zhǎng)、有機(jī)基質(zhì)降解的重要因素。它表示曝氣池里單位質(zhì)量的活性污泥（mlss）在單位時(shí)間里承受的有機(jī)物（bod5）的量，單位：kg/(kg·d)。
一體化醫(yī)療廢水處理設(shè)施生物膜法
污的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術(shù)。它是土壤自凈的人工強(qiáng)化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法等形式。優(yōu)點(diǎn)：①對(duì)水量、水質(zhì)變動(dòng)有較強(qiáng)的適應(yīng)勝；②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能；③宜于固液分離；④ 能夠處理低濃度的污水；④動(dòng)力費(fèi)用低，產(chǎn)生的污泥量少。缺點(diǎn)：① 負(fù)荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水；②濾料易于堵塞；③產(chǎn)生濾池蠅，影響環(huán)境衛(wèi)生；④生物膜再生管理相對(duì)復(fù)雜。在我國(guó)只有少數(shù)幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早采用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，該工藝確實(shí)運(yùn)行費(fèi)用低，但生物膜易脫落，且不易培養(yǎng)，在一定程度上增加了管理難度。
氧化塘
氧化塘是一種構(gòu)造簡(jiǎn)單、易于維護(hù)管理、污水凈化效果良好、節(jié)省能源的污水處理法。氧化塘對(duì)污水的凈化過(guò)程和自然水體自凈過(guò)程很相近，污水在塘內(nèi)經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間的緩慢流動(dòng)、貯存，通過(guò)微生物的代謝活動(dòng)，使污水中的有機(jī)污染物降解，污水得到凈化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前*已有近5 0個(gè)采用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優(yōu)點(diǎn)：①可以充分利用地形，工程簡(jiǎn)易，基建投資??；②能夠?qū)崿F(xiàn)污水資源化，使污水凈化與利用相結(jié)合；③污水處理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之處：① 占地面積大；②污水凈化效果不穩(wěn)定；③ 污泥應(yīng)及時(shí)清除；④浮油應(yīng)及時(shí)去除。
氧化溝在世界上應(yīng)用也很廣泛，我市北郊污水凈化廠在2oo6年也采用了奧貝爾氧化溝工藝，經(jīng)過(guò)一年的試運(yùn)行，處理效果基本能達(dá)到原設(shè)計(jì)指標(biāo)，對(duì)氮的去除率很高，但對(duì)磷的去除效果一般。氧化溝工藝相對(duì)普通活性污泥法，提高了混合液污泥濃度(m l s s)，降低了剩余污泥生成量。氧化溝有很多形式：卡魯塞爾型、三溝式、合建式等等。一般用機(jī)械曝氣器擊動(dòng)水面而充氧，曝氣器有水平軸轉(zhuǎn)刷型的，氧化溝的水深為3m左右，大水深不超過(guò)3．6m。有的氧化溝采用碟式或立軸倒傘曝氣器。三溝式氧化溝在在某些污水廠中被應(yīng)用，如香洲凈化廠、深圳污水廠，這種氧化溝不另設(shè)二次沉淀池，進(jìn)出水通過(guò)程序定時(shí)切換兼有曝氣沉淀功能，不需要污泥回流，節(jié)省能耗和地建費(fèi)用，但由于曝氣設(shè)備利用率低，增加了設(shè)備費(fèi)用。
由于可不設(shè)回流污泥裝置運(yùn)行管理簡(jiǎn)單，且氧化溝具有氧化塘的某些優(yōu)點(diǎn)，并克服了氧化塘占地面積大，處理效果不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，應(yīng)用有一定發(fā)展。合建式氧化溝是近年來(lái)開(kāi)發(fā)出的一系列改型的總稱，它們的特點(diǎn)是沉淀池與氧化溝合建，進(jìn)水和曝氣都連續(xù)不變，它同時(shí)具備了其它氧化溝的優(yōu)點(diǎn)，達(dá)到基建費(fèi)省，運(yùn)行費(fèi)用低，管理又簡(jiǎn)單方便。但是不論是何形式的氧化溝，都由于受水深不能過(guò)大的限制，在部分曝氣器是滿負(fù)荷運(yùn)行等，致使其發(fā)展受到影響。
序批式曝氣法(sbr法)
序批式曝氣法(sbr)是一種古老的工藝，初是在一個(gè)池中間歇進(jìn)水、間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工序相當(dāng)簡(jiǎn)化。如采用延時(shí)曝氣的sbr法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個(gè)污水廠只需要幾個(gè)構(gòu)筑物。目前我國(guó)只在一些規(guī)模不大的城市污水廠應(yīng)用，規(guī)模為每天10 0(~n3以下，但由于其突出的簡(jiǎn)易特點(diǎn)，已顯示出管理簡(jiǎn)單、運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡(jiǎn)單，而且對(duì)水量水質(zhì)的變化有很強(qiáng)的適應(yīng)性，可以省去調(diào)節(jié)池，不存在污泥膨脹的危險(xiǎn)，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質(zhì)好，占地省，在一定規(guī)模下造價(jià)省，運(yùn)行費(fèi)用低。它的缺點(diǎn)是進(jìn)水、曝氣倒換頻繁，且由于排出裝置，國(guó)內(nèi)尚未形成該工藝，發(fā)展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢(shì)的工藝，逐漸受到重視。
sbr工藝近年來(lái)發(fā)展很快，已出現(xiàn)多種改型，目前常用的有以下幾種型式：①傳統(tǒng)間歇進(jìn)水，間歇曝氣，這種型式對(duì)水量水質(zhì)變化適應(yīng)性強(qiáng)，水量變化很大，水型污水廠為適用。②連續(xù)進(jìn)水，間歇曝氣，對(duì)進(jìn)水不加控制，但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯(lián)，連續(xù)進(jìn)水，前池連續(xù)曝氣，后池間歇曝氣，從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續(xù)進(jìn)水，可用于較大型污水處理廠。
下水道內(nèi)部處理
污水中含有微生物和容易同化的有機(jī)物，因此，如果污水處于一種需氧狀態(tài)(存在溶解氧)，則大部分有機(jī)物逐漸氧化為二氧化碳或轉(zhuǎn)化成新的細(xì)菌細(xì)胞。當(dāng)污水在壓力管道中長(zhǎng)時(shí)間輸送時(shí)，就中斷了大氣中氧的供給，所剩余的溶解氧迅速被用光，短時(shí)間后特殊的微生物就開(kāi)始將硫酸鹽還原成硫化氫，因而此時(shí)的污水就稱為腐化污水。當(dāng)這種污水同空氣再次接觸時(shí)，會(huì)釋放出硫化氫，并在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽，從而造成嚴(yán)重的危害與腐蝕。在英國(guó)，至少有50種下水道已經(jīng)成功地采用向下水道內(nèi)噴入氧氣來(lái)預(yù)防這種腐蝕與損害。但這種氧的氧化作用，部分地受到懸浮污水中的微生物和下水道干管表面生長(zhǎng)的生物膜的影響，而且氧的用量大，費(fèi)用也比其它方法高25倍左右。所以這種技術(shù)僅適用于一定的條件，但它們?nèi)钥梢宰鳛闇p輕超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的污水處理廠負(fù)荷的一種有效的補(bǔ)充方法。在我國(guó)目前尚無(wú)使用此項(xiàng)方法的實(shí)例，這是由于該方法投資太巨大，我國(guó)目前的經(jīng)濟(jì)條件還不能達(dá)到。但就我站對(duì)全市下水道的十?dāng)?shù)年監(jiān)測(cè)資料，如果能*貫徹“誰(shuí)污染、誰(shuí)治理”的方針，由各排水大戶承擔(dān)起部分責(zé)任，對(duì)整個(gè)城市的水環(huán)境是有不容忽視的益處的。