醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)
生物膜法
使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥垢狀的生物膜，生物膜上繁殖大量的微生物，吸附和降解水中的有機(jī)污染物，能起到與活性污泥同樣的凈化污水作 用。從填料上脫落下來死亡的生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池澄清凈化。生物膜有多種處理構(gòu)筑物，如生物濾料、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化和生物流化床等。
⑴生物濾池
生物濾池是以土壤自凈原理為依據(jù)發(fā)展起來的，濾池內(nèi)有固定填料，污水流過時(shí)與濾料相接觸，微生物在濾料表面形成生物膜。
凈化污水裝置由提供微生物生長息棲的 濾床、布水系統(tǒng)以及排水系統(tǒng)組成。生物濾池操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用低，適用于中小城鎮(zhèn)和邊遠(yuǎn)地區(qū)。生物濾池分為普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池和塔式生物濾池以及曝 氣生物濾池等。
醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)生物轉(zhuǎn)盤
通過傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)生物轉(zhuǎn)盤以一定的速度在接觸反應(yīng)池內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，交 替的與空氣和污水接觸，每一周期完成吸附-吸氧-氧化分解的過程，通過不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，使污水中的污染物不斷分解氧化。生物轉(zhuǎn)盤流程中除了生物轉(zhuǎn)盤外，還有初次 和二次沉淀池。生物轉(zhuǎn)盤的適應(yīng)范圍廣泛，對(duì)生活污水和各種工業(yè)廢水都能適用，同時(shí)生物轉(zhuǎn)盤的動(dòng)力消耗低，抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，管理維護(hù)簡(jiǎn)便。
⑶生物接觸氧化
在池內(nèi)設(shè)填料，使已經(jīng)充氧的污水浸沒全部填料，填料上長滿生物膜，污水與生物膜接觸，水中的有機(jī)物被微生物吸附，氧化分解和轉(zhuǎn)化成新的生物膜。從填料上脫落 的生物膜隨水流到二沉池后被去除，污水得到凈化。生物接觸氧化法沖擊負(fù)荷有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥產(chǎn)量少，可保證出水水質(zhì)。
⑷生物流化床
采用相對(duì)密度大于1的細(xì)小惰性顆粒，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等作為載體，微生物在載體表面附著生長，形成生物膜，充氧污水自上而下流動(dòng)使載體處于流化狀體，生物膜與污水充分接觸。生物流化床處理效率高，能適應(yīng)較大沖擊負(fù)荷，占地小。
5、自然生物處理法
利用自然條件下生長繁殖的微生物來處理污水，形成水體-微生物-植物組成的生態(tài)系統(tǒng)，對(duì)污染物進(jìn)行一系列的物理-化學(xué)和生物凈化，可對(duì)污水中的營養(yǎng)物質(zhì)充分 利用，有利于綠色植物生長，實(shí)現(xiàn)污水的資源化、無害化和穩(wěn)定化。該法工藝簡(jiǎn)單，建設(shè)與運(yùn)行費(fèi)用都較低，效率高，是一種符合生態(tài)原理的污水處理方式，但容易 受自然條件影響，占地較大。主要有水生植物塘、水生動(dòng)物塘、土地處理系統(tǒng)以及上述工藝組合系統(tǒng)。穩(wěn)定塘是利用塘水中自然生長的微生物處理污水，而在塘中生 長的藻類的光合作用和大氣氧作用向塘中供氧。
在穩(wěn)定塘內(nèi)污水停留時(shí)間長，其生化過程和自然水體凈化過程相似。穩(wěn)定塘按其微生物反應(yīng)類型 分為好氧塘、兼性塘、厭氧塘和曝氣塘等。土地處理是以土地凈化為核心，利用土壤的過濾截留、吸附、化學(xué)反應(yīng)和沉淀及微生物的分解作用處理污水中的污染物，土地上生長的農(nóng)作物可充分利用污水中的水分和營養(yǎng)物。如污水農(nóng)田灌溉就是一種土地處理方式。
6、厭氧生物處理法
利用兼性厭氧菌在無氧條件下降解有機(jī)污染物，主要用于處理高濃度難降解的有機(jī)工業(yè)廢水及有機(jī)污泥。主要構(gòu)筑物是消化池，近年來在這個(gè)領(lǐng)域有很大的發(fā)展，開創(chuàng) 了一系列的新型厭氧處理構(gòu)筑物，如厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等反應(yīng)裝置，該法能耗低且能產(chǎn)生能量，污泥量少。
生物膜形成的影響因素
生物膜的形成與載體表面性質(zhì)(載體表面親水性、表面電荷、表面化學(xué)組成和表面粗糙度)、微生物的性質(zhì)(微生物的種類、培養(yǎng)條件、活性和濃度)及環(huán)境因素(PH值、離子強(qiáng)度、水力剪切力、溫度、營養(yǎng)條件及微生物與載體的接觸時(shí)間)等因素有關(guān)。
醫(yī)院廢水處理系統(tǒng)載體表面性質(zhì)
載體表面電荷性、粗糙度、粒徑和載體濃度等直接影響著生物膜在其表面的附著、形成。在正常生長環(huán)境下，微生物表面帶有負(fù)電荷。如果能通過一定的改良技術(shù)，如化學(xué)氧化、低溫等離子體處理等可使載體表面帶有正電荷，從而可使微生物在載體表面的附著、形成過程更易進(jìn)行。載體表面的粗糙度有利于細(xì)菌在其表面附著、固定。
一方面，與光滑表面相比，粗糙的載體表面增加了細(xì)菌與載體間的有效接觸面積；另一方面載體表面的粗糙部分，如孔洞、裂縫等對(duì)已附著的細(xì)菌起著屏蔽保護(hù)作用，使它們免受水力剪切力的沖刷。
研究認(rèn)為，相對(duì)于大粒徑載體而言，小粒徑載體之間的相互摩擦小，比表面積大，因而更容易生成生物膜。另外，載體濃度對(duì)反應(yīng)器內(nèi)生物膜的掛膜也很重要。Wagner在用氣提式反應(yīng)器處理難降解物廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，在載體質(zhì)量濃度很低情況下，即使生物膜厚達(dá)295μm，還是不能達(dá)到穩(wěn)定的去除率。但是，在載體濃度為20-30g／L時(shí)，即使只有20％的載體上有75μn厚的生物膜，反應(yīng)器依然能達(dá)到穩(wěn)定的(98％)去除率，COD負(fù)荷gao可達(dá)58kg／(m3·d)。
在給定的系統(tǒng)中，懸浮微生物濃度反映了微生物與載體間的接觸頻度。一般來講，隨著懸浮微生物濃度的增加，微生物與載體間可能接觸的幾率也增加。許多研究結(jié)果表明，在微生物附著過程中存在著一個(gè)臨界的懸浮微生物濃度；隨著微生物濃度的增加，微生物借助濃度梯度的運(yùn)送得到加強(qiáng)。
在臨界值以前，微生物從液相傳送、擴(kuò)散到載體表面是控制步驟，一旦超過此臨界值，微生物在載體表面的附著、固定受到載體有效表面積的限制，不再依賴于懸浮微生物的濃度。但附著固定平衡后，載體表面微生物的量是由微生物及載體表面特性所決定的。
懸浮微生物的活性
微生物的活性通常可用微生物的比增長率(μ)來描述，即單位質(zhì)量微生物的增長繁殖速率。因此，在研究微生物活性對(duì)生物膜形成的初階段的影響時(shí)，關(guān)鍵是如何控制懸浮微生物的比增長率。研究結(jié)果表明，硝化細(xì)菌在載體表面的附著固定量及初始速率均正比于懸浮硝化細(xì)菌的活性。Bryers等人在研究異養(yǎng)生物膜的形成時(shí)也得出同樣結(jié)果。
影響懸浮微生物活性的因素主要有如下幾種：
(1)當(dāng)懸浮微生物的生物活性較高時(shí)，其分泌胞外多聚物的能力較強(qiáng)。這種粘性的胞外多聚物在細(xì)菌與載體之間起到了生物粘合劑的作用，使得細(xì)菌易于在載體表面附著、固定；
(2)微生物所處的能量水平直接與它們的增長率相關(guān)。當(dāng)盧增加時(shí)，懸浮微生物的動(dòng)能隨之增加。這些能量有助于克服在固定化過程中微生物載體表面間的能壘，使得細(xì)菌初始積累速率與懸浮細(xì)菌活性成正比；
(3)微生物的表面結(jié)構(gòu)隨著其活性的不同而相應(yīng)變化。Herben等人研究發(fā)現(xiàn)，懸浮細(xì)菌活性對(duì)細(xì)菌在載體表面的附著固定過程有影響，而且，細(xì)菌表面的化學(xué)組成、官能團(tuán)的量也隨細(xì)菌活性的變化有顯著變化。同時(shí)，Wastson等人的研究表明，細(xì)胞膜等隨懸浮細(xì)菌活性的變化而有顯著變化。細(xì)菌表面的這些變化將直接影響微生物在載體表面的附著、固定。因此，通常認(rèn)為，由懸浮微生物活性變化而引起的細(xì)菌表面生理狀態(tài)或分子組成的變化是有利于細(xì)菌在載體表面附著、固定的；
(4)微生物與載體接觸時(shí)間。微生物在載體表面附著、固定是—動(dòng)態(tài)過程。微生物與載體表面接觸后，需要一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境條件，因此必須保證微生物在載體表面停留一定時(shí)間，完成微生物在載體表面的增長過程；
(5)水力停留時(shí)間(HRT)。HeUnen等人認(rèn)為，HRT對(duì)能否形成完整的生物膜起著重要的作用。在其他條件確定的情況下，HRT短則有機(jī)容積負(fù)荷大，當(dāng)稀釋率大于大生長率時(shí)，反應(yīng)器內(nèi)載體上能生成完整的生物膜。
