醫(yī)療污水處理系統(tǒng)

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缺氧池
缺氧池一般采用上流式污泥床反應(yīng)器的形式，設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間為2—4小時(shí)，池底為污泥床，污泥床厚度通?？刂圃趌一1．2m之間，進(jìn)水系統(tǒng)可采用脈沖進(jìn)水中阻力布水系統(tǒng)，底部設(shè)布水管，運(yùn)行時(shí)污泥呈懸浮狀態(tài)。污泥床平均濃度為30—359／L，污泥負(fù)荷為O．30—0．35kgBOD，（kgMLSs·d），污水中DO濃度小于0．2m∥Lo

2.2好氧池
2.2.1基本原理
好氧池是利用污水中的好氧微生物在有游離氧（分子氧）存在的條件下，消化、降解污水中的有機(jī)物，使其穩(wěn)定化、無害化的處理裝置。好氧池一般為接觸氧化池的形式，池內(nèi)設(shè)置有填料，已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的流速流經(jīng)填料。微生物一部分以生物膜的形式固著于填料表面，一部分則以絮狀懸浮于水中，因此它兼有生物濾池和活性污泥法的特點(diǎn)。接觸氧化池中微生物所需的氧通常由人工曝氣供給。生物膜生長至一定厚度后，近填料壁的微生物將由于缺氧而進(jìn)行厭氧代謝，產(chǎn)生的氣體及曝氣形成的沖刷作用造成部分生物膜脫落，促進(jìn)了新生物膜的生長，形成生物的新陳代謝。脫落的生物膜隨出水進(jìn)入后續(xù)的二沉池。
氣泡周圍的氣液界面，受表面張力作用，一直處于加壓狀態(tài)，而加給氣泡的壓力與氣泡直徑成反比增大。當(dāng)氣泡自我加壓到達(dá)極限，就會(huì)出現(xiàn)破裂(爆炸)。氣泡破裂崩潰的瞬間，由于高溫高壓，會(huì)產(chǎn)生活性氧自由基等微小但是*的氧化分解能力。微納米氣泡在水中炸裂并產(chǎn)生*能量的機(jī)理，實(shí)際上屬于空穴現(xiàn)象(cavitation)。

社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心污水處理系統(tǒng)微納米氣泡(MB=Microbubble)
微納米氣泡沒有明確的定義。一般而言指的是氣泡直徑小于50μm的水中超微細(xì)氣泡。
濃度污水，并存在大量難分解化學(xué)物質(zhì)的條件下，僅依靠一個(gè)處理單元，或者通過單純一種工藝，很難獲得處理效果。

同時(shí)，AGS-SBR反應(yīng)器內(nèi)存在著多種與脫氮有關(guān)的菌群. Denitratisoma是紅環(huán)菌科(Rhodocyclaceae)的一個(gè)新屬，是Fahrbach等[28]從城市污水處理廠的活性污泥中分離得到的，是一類新型的具有好氧反硝化能力的菌群，能直接將亞硝態(tài)氮轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氮[8]; 陶厄氏菌屬(Thauera)是近年來才被定義的一個(gè)屬，廣泛分布于污水處理系統(tǒng)中，在污水處理系統(tǒng)、 污泥和土壤環(huán)境中生長良好[29]，大都為桿狀且具有好氧反硝化能力[30]. 此外，反應(yīng)系統(tǒng)中存在少量的毛球菌屬(Comamonas)和亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)，這些菌群是和好氧反硝化能力有關(guān)的脫氮菌群[31]. 由于AGS-SBR系統(tǒng)*在低DO條件下進(jìn)行，反應(yīng)器中存在著好氧、 缺氧和厭氧的微環(huán)境，反應(yīng)器內(nèi)可能存在自養(yǎng)反硝化、 好氧反硝化、 厭氧氨氧化等多種脫氮途徑. 但從表 1可知，Denitratisoma的相對(duì)豐度較高，表明反應(yīng)器內(nèi)以好氧反硝化為主的方式進(jìn)行脫氮; 而氨氧化菌(AOB)、 亞硝酸氧化菌(NOB)和Planctomycetaceae等含量較低，說明反應(yīng)器中存在自養(yǎng)反硝化、 短程脫氮、 厭氧氨氧化等多種脫氮途徑，但不在反應(yīng)器中占據(jù)主導(dǎo)地位. 綜上，從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析初步判斷，低DO條件，AGS-SBR反應(yīng)器中Clostridium、 Anaerolinea 和Denitratisoma相對(duì)豐度較高，導(dǎo)致了反應(yīng)系統(tǒng)具有良好的脫氮除磷性能Kragelund等在對(duì)活性污泥中綠彎菌門(Chloroflexi)的種類、 豐度和生態(tài)生理學(xué)的研究中也發(fā)現(xiàn)，綠彎菌門(Chloroflexi)具有較好的生物除磷作用. Hill等發(fā)現(xiàn)擬桿菌門(Bacteroidetes)具有非常強(qiáng)的營養(yǎng)物質(zhì)代謝能力，如復(fù)雜有機(jī)物、 蛋白質(zhì)和脂類等. Li等在污水處理系統(tǒng)剩余污泥減量化及微生物菌群演變的研究中發(fā)現(xiàn)，擬桿菌門(Bacteroidetes)具有水解污泥絮體的作用. 本研究中，上述生物種群構(gòu)成了AGS-SBR系統(tǒng)好氧顆粒污泥的主要生物種群，它們對(duì)廢水中的COD、 氨氮、 TN和TP的去除起著重要作用，這和反應(yīng)器表現(xiàn)出良好的同步脫氮除磷性能密切相關(guān). 另外，本研究中，顆粒污泥樣品中也檢測到了少量的浮霉菌門關(guān)于污泥EPS對(duì)有機(jī)污染物的吸附研究甚少，部分學(xué)者研究了污泥EPS對(duì)染料廢水中染料的吸附，Wei等認(rèn)為EPS在*去除中存在必然的作用，且吸附過程符合假二級(jí)動(dòng)力學(xué)模型，在EPS吸附*時(shí)，起關(guān)鍵作用的官能團(tuán)是蛋白質(zhì)和腐殖酸內(nèi)的*殘基;Gao等分別研究了EPS對(duì)4種不同染料(活性艷藍(lán)、剛果紅、活性艷紅、孔雀綠)的吸附，發(fā)現(xiàn)EPS對(duì)陽離子類染料有很好吸附效果;Sheng等采用甲苯胺藍(lán)陽離子染色法探討好氧、厭氧污泥EPS對(duì)有機(jī)污染物的吸附特性，結(jié)果顯示：好氧、厭氧污泥EPS對(duì)有機(jī)污染物均有吸附能力，且是通過形成染料-EPS絡(luò)合物來實(shí)現(xiàn)的，其中好氧污泥EPS吸附能力更強(qiáng).
根據(jù)EPS與細(xì)胞相結(jié)合的緊密程度不同，可將EPS分為粘液層(slime bound extracellular polymeric substances，SB-EPS)、松散結(jié)合的胞外聚合物(loosely bound extracellular polymeric substances，LB-EPS)和緊密結(jié)合的胞外聚合物(tightly bound extracellular polymeric substances，TB-EPS).Guo等只探討了緊密結(jié)合的胞外聚合物(TB-EPS)的吸附性能與菌體表面特性的關(guān)系，他們利用自合成技術(shù)模擬了富含甲基、氨基、羥基和羧基的單層膜對(duì)TB-EPS的吸附影響，結(jié)果表明，表面富含甲基的單層膜的TB-EPS的吸附率zui高.

國內(nèi)外不少學(xué)者探討了污泥EPS吸附影響研究，但主要集中于活性污泥EPS對(duì)重金屬的吸附研究，Liu等用陽離子交換樹脂法從好氧顆粒污泥中提取EPS吸附Pb(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和Zn(Ⅱ)的研究表明：EPS對(duì)3種離子均有很好的吸附能力，吸附量分別為1587.3 mg·g-1、1470.6 mg·g-1和1123.6 mg·g-1;Wei等也比較了含EPS的菌體和剝離EPS的菌體對(duì)Cd的吸附，發(fā)現(xiàn)EPS的存在明顯增加了細(xì)菌的吸附性能;而Ueshima等研究發(fā)現(xiàn)，EPS只可在菌體外形成保護(hù)層增強(qiáng)菌體的生存能力，而對(duì)細(xì)菌吸附Cd沒有影響.

技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用
2.1人工濕地
由人為操作，依托于自然生態(tài)及物理、化學(xué)以及生物等功能完成凈化作業(yè)，能夠去除污水中的有機(jī)物、氮、磷和重金屬等污染物，其中植物吸收以及微生物的分解尤為突出，同時(shí)填料的不同能夠發(fā)揮出過濾、吸附以及離子交換等凈化的作用。其主要具有操作簡便，無需人工曝氣系統(tǒng)，成本低，效率高，能耗低等優(yōu)勢，植物將氮、磷的污染物進(jìn)行吸收的過程中能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)以及經(jīng)濟(jì)的雙重效益。
但與此同時(shí)，此技術(shù)也具有一定的缺陷，例如占地面積大，受到季節(jié)制約，冬季效果甚微。此技術(shù)一般適用于同組合工藝的后段，確保zui后出水水質(zhì)符合一級(jí)A的標(biāo)準(zhǔn)，特別是適用于有地勢差抑或?qū)Φ?、磷去除?biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格的農(nóng)村區(qū)域。

2.2土壤滲濾系統(tǒng)
此系統(tǒng)主要通過土壤過濾，凈化水質(zhì)，在此過程中，主要通過吸附以及生物降解等方式實(shí)現(xiàn)，處理后污水能夠用于地下水補(bǔ)給，維持所在區(qū)域水量平衡。同時(shí)其包含地下水以及地表水功能，有效地去除污水當(dāng)中的有機(jī)物、氮、磷等無機(jī)物、病原微生物和重金屬。
在一定程度上實(shí)現(xiàn)了碳減排目的。通過工程技術(shù)措施(包括布設(shè)曝氣系統(tǒng)、設(shè)置人工生物填料、種植挺水植物、配置回流泵及攪拌機(jī)等)，創(chuàng)造有利于微生物生長繁殖的良好環(huán)境，加速微生物繁殖及新陳代謝生理功能，利用反應(yīng)池內(nèi)存有的大量微生物，氧化分解污水中有機(jī)物，并將其轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的無機(jī)物，從而實(shí)現(xiàn)去除污水中有機(jī)物污染物的目的。
通過引入植物，分段分級(jí)構(gòu)建適宜生物生長繁殖的生態(tài)系統(tǒng)，使等級(jí)較高和生命周期較長的微生物(如輪蟲，線蟲，熊蟲等)可在生物膜上附著生長，提高生物量。研究表明，該生態(tài)系統(tǒng)中微生物種類超過三千種，可分解部分難降解的有機(jī)物。
2、龐大的植物根系懸浮在反應(yīng)器內(nèi)，為高級(jí)動(dòng)物和微生物提供健康的生長棲息地，所形成的生態(tài)系統(tǒng)不僅穩(wěn)定，且非常有活力，在生物有機(jī)體自我合成和太陽光能的作用下，zui大限度的降解污染物。BFBR技術(shù)在生化池上種植植物，在光合作用下吸收CO2,產(chǎn)生O2，同時(shí)釋放出宜人的香味，使空氣更清新。

在此過程中，以村莊為單位的分散式處理系統(tǒng)能夠提前對(duì)生活污水完成治理，在秋冬季節(jié)通過有效地加熱保溫手段將污水水體溫度把控在10℃以上，為厭氧菌成活率提供必要的條件。舉例來說，農(nóng)村秸稈，將其焚燒能夠提供熱源，在完成資源zui大化利用的同時(shí)為厭氧設(shè)施提供必要的熱量，其煙氣通入原水實(shí)現(xiàn)共處理能夠進(jìn)一步減少大氣污染物的排放。
要確保農(nóng)村生活污水處理質(zhì)量，需加強(qiáng)設(shè)施管理以及維護(hù)，首先，污水處理設(shè)施的運(yùn)行管理過程中，主要包含農(nóng)戶自管、設(shè)備供應(yīng)商代管、建設(shè)單位自管等，因此，需根據(jù)具體狀況，選取相符合的方式。其次，管理人員需及時(shí)對(duì)污水處理設(shè)施的運(yùn)行狀況定期檢測并記錄在案。再者，定期對(duì)污水處理設(shè)備清理、保養(yǎng)，有效地避免故障出現(xiàn)。zui后，全面檢測處理系統(tǒng)的出水狀況，確保水質(zhì)滿足相關(guān)規(guī)范。實(shí)際效果及優(yōu)點(diǎn)
經(jīng)過調(diào)試改造后的污水處理后水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》(GB/T19923-2005)中循環(huán)冷卻補(bǔ)充水標(biāo)準(zhǔn)，中水可以灑路、澆草，設(shè)備冷卻循環(huán)用水，有效實(shí)現(xiàn)水資源循環(huán)使用。并且本次改造具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)球形填料容易有效形成微生物，且在生化池內(nèi)隨著曝氣自由游動(dòng)，較條式填料面積增大。
(2)沉淀池為單獨(dú)的池子，且上部增加溢流堰水槽，沉淀池效果明顯。
(3)去掉二氧化氯發(fā)生器，改用次氯酸鈉(5%～10%)中水消毒，減少二氧化氯發(fā)生器出現(xiàn)故障而中水不能有效消毒。
(4)全部使用自動(dòng)控制，有效減少人員投入。
(5)中水進(jìn)入循環(huán)水池，由循環(huán)水泵供給各生產(chǎn)設(shè)備冷卻用水，循環(huán)回水利用余壓壓至冷卻塔，水經(jīng)冷卻后流入循環(huán)水池，再由循環(huán)水泵升壓循環(huán)使用。