醫(yi)院(yuan)廢(fei)水處(chu)理(li)系統

生物膜法(fa)
使汙水連(lian)續流經(jing)固體填料(liao)，在(zai)填(tian)料(liao)上(shang)就(jiu)能夠形成(cheng)汙泥垢狀(zhuang)的(de)生物膜，生物膜上(shang)繁(fan)殖(zhi)大量的(de)微(wei)生物，吸附和降(jiang)解(jie)水中的有機(ji)汙染物，能起到(dao)與活(huo)性汙泥同(tong)樣(yang)的(de)凈(jing)化(hua)汙水作(zuo) 用。從(cong)填(tian)料(liao)上(shang)脫(tuo)落(luo)下(xia)來死(si)亡的生物膜隨(sui)汙水流入(ru)沈(chen)澱(dian)池(chi)，經(jing)沈澱(dian)池(chi)澄清(qing)凈(jing)化(hua)。生物膜有(you)多(duo)種處(chu)理(li)構築物，如生物濾料(liao)、生物轉(zhuan)盤、生物接觸氧化(hua)和(he)生物流化(hua)床(chuang)等(deng)。
⑴生物濾池
生物濾池是(shi)以(yi)土(tu)壤自(zi)凈(jing)原理(li)為依據(ju)發展(zhan)起來(lai)的(de)，濾池內(nei)有固定填料(liao)，汙水流過(guo)時(shi)與濾料(liao)相接觸，微生物在(zai)濾料(liao)表(biao)面(mian)形成(cheng)生物膜。
凈(jing)化(hua)汙水裝置(zhi)由(you)提供微生物生長(chang)息(xi)棲(qi)的 濾床(chuang)、布(bu)水系統以及(ji)排(pai)水系統組成(cheng)。生物濾池操作(zuo)簡(jian)單(dan)，費(fei)用低，適(shi)用於中(zhong)小(xiao)城(cheng)鎮(zhen)和(he)邊(bian)遠地區。生物濾池分(fen)為普通(tong)生物濾池、高(gao)負(fu)荷生物濾池和塔(ta)式(shi)生物濾池以及曝 氣生物濾池等(deng)。

醫(yi)院(yuan)廢(fei)水處(chu)理(li)系統生物轉(zhuan)盤
通(tong)過傳(chuan)動(dong)裝置(zhi)驅動(dong)生物轉(zhuan)盤以壹(yi)定的速(su)度(du)在(zai)接(jie)觸反應池內(nei)轉(zhuan)動，交 替的(de)與空(kong)氣(qi)和(he)汙水接觸，每壹(yi)周期(qi)完(wan)成(cheng)吸(xi)附-吸氧(yang)-氧(yang)化(hua)分(fen)解的(de)過(guo)程，通(tong)過不(bu)斷轉(zhuan)動，使汙水中的汙染物不斷(duan)分(fen)解氧(yang)化(hua)。生物轉(zhuan)盤流程(cheng)中(zhong)除(chu)了生物轉(zhuan)盤外，還有初次(ci) 和二(er)次(ci)沈澱(dian)池(chi)。生物轉(zhuan)盤的適(shi)應(ying)範(fan)圍(wei)廣(guang)泛，對生活(huo)汙水和各種工業廢水都能適(shi)用，同(tong)時(shi)生物轉(zhuan)盤的動力消(xiao)耗低(di)，抗沖擊負荷能力強(qiang)，管理(li)維(wei)護簡(jian)便(bian)。
⑶生物接觸氧化(hua)
在(zai)池(chi)內(nei)設填(tian)料(liao)，使已經(jing)充(chong)氧(yang)的汙水浸沒全(quan)部(bu)填料(liao)，填(tian)料(liao)上(shang)長(chang)滿(man)生物膜，汙水與生物膜接(jie)觸，水中的有機(ji)物被(bei)微(wei)生物吸附，氧化(hua)分(fen)解和(he)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)新(xin)的(de)生物膜。從(cong)填(tian)料(liao)上(shang)脫(tuo)落(luo) 的(de)生物膜隨(sui)水流到(dao)二(er)沈池(chi)後(hou)被(bei)去除(chu)，汙水得到凈(jing)化(hua)。生物接觸氧化(hua)法(fa)沖擊負荷有較(jiao)強(qiang)的適(shi)應(ying)能力，汙泥產量少，可(ke)保(bao)證出(chu)水水質(zhi)。
⑷生物流化(hua)床(chuang)
采(cai)用相對密(mi)度大於1的(de)細小(xiao)惰(duo)性顆粒(li)，如砂、焦炭、活性炭、陶粒等(deng)作(zuo)為載體，微生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)附著生長(chang)，形成(cheng)生物膜，充(chong)氧(yang)汙水自上而(er)下流動(dong)使載體處(chu)於流化(hua)狀(zhuang)體，生物膜與汙水充(chong)分(fen)接觸。生物流化(hua)床(chuang)處(chu)理(li)效率(lv)高(gao)，能適(shi)應(ying)較(jiao)大沖擊負荷，占(zhan)地小(xiao)。
5、自然(ran)生物處(chu)理(li)法
利(li)用自然(ran)條件下生長(chang)繁(fan)殖(zhi)的(de)微(wei)生物來處(chu)理(li)汙水，形成(cheng)水體-微生物-植物組成(cheng)的(de)生態系(xi)統，對汙染物進行(xing)壹(yi)系列(lie)的(de)物理(li)-化(hua)學和(he)生物凈(jing)化(hua)，可(ke)對汙水中的營養物質(zhi)充(chong)分(fen) 利(li)用，有利(li)於綠(lv)色植物生長(chang)，實(shi)現汙水的資源化(hua)、無害化(hua)和(he)穩定化(hua)。該(gai)法(fa)工藝簡(jian)單(dan)，建設與運(yun)行(xing)費(fei)用都較低(di)，效(xiao)率(lv)高(gao)，是(shi)壹(yi)種符(fu)合(he)生態原理(li)的汙水處(chu)理(li)方式(shi)，但(dan)容易(yi) 受(shou)自然(ran)條件影響，占(zhan)地較(jiao)大。主(zhu)要有水生植物塘、水生動(dong)物塘、土(tu)地處(chu)理(li)系統以及(ji)上(shang)述工藝組合(he)系統。穩定塘是(shi)利(li)用塘水中自然(ran)生長(chang)的(de)微生物處(chu)理(li)汙水，而(er)在(zai)塘(tang)中(zhong)生 長(chang)的(de)藻(zao)類(lei)的光合(he)作(zuo)用和大氣氧作(zuo)用向塘中供氧。

在(zai)穩定塘內(nei)汙水停(ting)留(liu)時間(jian)長，其(qi)生化(hua)過(guo)程(cheng)和自然(ran)水體凈(jing)化(hua)過(guo)程(cheng)相似。穩定塘按其微(wei)生物反應類型(xing) 分(fen)為好氧(yang)塘(tang)、兼性塘(tang)、厭氧(yang)塘和(he)曝氣塘(tang)等(deng)。土(tu)地處(chu)理(li)是(shi)以(yi)土(tu)地凈(jing)化(hua)為核(he)心(xin)，利(li)用土壤的(de)過(guo)濾截(jie)留(liu)、吸附、化(hua)學反應和沈澱(dian)及(ji)微生物的分(fen)解作(zuo)用處(chu)理(li)汙水中的汙染物，土地上(shang)生長(chang)的(de)農作(zuo)物可(ke)充(chong)分(fen)利(li)用汙水中的水分(fen)和營養物。如汙水農田灌溉就(jiu)是(shi)壹(yi)種土(tu)地處(chu)理(li)方式(shi)。
6、厭(yan)氧生物處(chu)理(li)法
利(li)用兼性厭(yan)氧菌在(zai)無氧條件下降(jiang)解(jie)有機(ji)汙染物，主(zhu)要用於處(chu)理(li)高(gao)濃(nong)度難降(jiang)解(jie)的有機(ji)工業廢水及有機(ji)汙泥。主(zhu)要構築物是(shi)消(xiao)化(hua)池(chi)，近(jin)年(nian)來(lai)在(zai)這(zhe)個(ge)領(ling)域有很大的發展(zhan)，開創 了(le)壹(yi)系列(lie)的(de)新型(xing)厭氧(yang)處(chu)理(li)構築物，如厭氧濾池、厭氧轉(zhuan)盤、上流式(shi)厭(yan)氧(yang)汙泥床(chuang)、厭(yan)氧流化(hua)床(chuang)等(deng)反應裝置(zhi)，該(gai)法能耗低(di)且能產(chan)生能量，汙泥量少。

生物膜形成(cheng)的(de)影(ying)響因素(su)
生物膜的(de)形成(cheng)與載(zai)體表(biao)面(mian)性質(zhi)(載體表(biao)面(mian)親(qin)水性、表(biao)面(mian)電(dian)荷、表(biao)面(mian)化(hua)學組(zu)成(cheng)和(he)表(biao)面(mian)粗(cu)糙度)、微(wei)生物的性質(zhi)(微生物的種類(lei)、培養(yang)條件、活性和(he)濃(nong)度)及(ji)環境(jing)因素(su)(PH值(zhi)、離(li)子強(qiang)度、水力剪切力、溫(wen)度(du)、營養條件及微生物與載(zai)體的接(jie)觸時間)等(deng)因素(su)有(you)關(guan)。
醫(yi)院(yuan)廢(fei)水處(chu)理(li)系統載體表(biao)面(mian)性質(zhi)
載體表(biao)面(mian)電(dian)荷性、粗(cu)糙度、粒(li)徑(jing)和載(zai)體濃(nong)度等(deng)直(zhi)接影響著生物膜在(zai)其(qi)表(biao)面(mian)的(de)附著、形成(cheng)。在(zai)正(zheng)常(chang)生長(chang)環(huan)境(jing)下，微(wei)生物表(biao)面(mian)帶有負電(dian)荷。如果能通(tong)過壹(yi)定的改(gai)良技(ji)術(shu)，如化(hua)學氧(yang)化(hua)、低(di)溫(wen)等(deng)離(li)子體處(chu)理(li)等(deng)可(ke)使載體表(biao)面(mian)帶有正電(dian)荷，從(cong)而(er)可(ke)使微生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)附著、形成(cheng)過(guo)程(cheng)更(geng)易進行。載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙度有(you)利(li)於細(xi)菌在(zai)其(qi)表(biao)面(mian)附著、固定。
壹(yi)方面(mian)，與光滑表(biao)面(mian)相比，粗(cu)糙的載(zai)體表(biao)面(mian)增(zeng)加(jia)了(le)細(xi)菌與載(zai)體間的(de)有(you)效接觸面(mian)積(ji)；另(ling)壹(yi)方面(mian)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙部(bu)分(fen)，如孔洞(dong)、裂(lie)縫(feng)等(deng)對已附著的細(xi)菌起著屏(ping)蔽(bi)保(bao)護作(zuo)用，使它們(men)免(mian)受(shou)水力剪切力的(de)沖刷(shua)。

研究(jiu)認為，相對於大粒徑(jing)載體而(er)言，小(xiao)粒徑(jing)載體之(zhi)間的相互(hu)摩(mo)擦小(xiao)，比表(biao)面(mian)積(ji)大，因而(er)更(geng)容易(yi)生成(cheng)生物膜。另(ling)外，載(zai)體濃(nong)度對反應器內(nei)生物膜的(de)掛(gua)膜也(ye)很重(zhong)要。Wagner在(zai)用氣提式(shi)反應器處(chu)理(li)難降(jiang)解(jie)物廢水時發現，在(zai)載(zai)體質(zhi)量濃(nong)度很(hen)低情況下，即使生物膜厚(hou)達(da)295μm，還(hai)是(shi)不(bu)能達(da)到(dao)穩定的去除(chu)率(lv)。但是(shi)，在(zai)載(zai)體濃(nong)度為20-30g／L時，即使只有(you)20％的(de)載體上有(you)75μn厚(hou)的生物膜，反應器依然(ran)能達(da)到(dao)穩定的(98％)去除(chu)率(lv)，COD負荷gao可(ke)達(da)58kg／(m3·d)。
在(zai)給(gei)定的系(xi)統中，懸浮(fu)微生物濃(nong)度反映了微生物與載(zai)體間的(de)接(jie)觸頻度。壹(yi)般(ban)來(lai)講，隨(sui)著懸浮(fu)微生物濃(nong)度的(de)增(zeng)加(jia)，微(wei)生物與載(zai)體間可(ke)能接(jie)觸的幾率(lv)也增(zeng)加(jia)。許(xu)多(duo)研究結(jie)果表(biao)明(ming)，在(zai)微(wei)生物附著過程(cheng)中(zhong)存在(zai)著壹(yi)個(ge)臨界(jie)的(de)懸浮(fu)微生物濃(nong)度；隨(sui)著微生物濃(nong)度的(de)增(zeng)加(jia)，微(wei)生物借(jie)助濃(nong)度梯度(du)的運(yun)送得到加(jia)強(qiang)。
在(zai)臨界(jie)值(zhi)以前(qian)，微(wei)生物從(cong)液相傳(chuan)送(song)、擴(kuo)散(san)到載(zai)體表(biao)面(mian)是(shi)控(kong)制步驟(zhou)，壹(yi)旦(dan)超(chao)過此(ci)臨界(jie)值(zhi)，微生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)附著、固定受(shou)到載體有效(xiao)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)限制，不再(zai)依賴於懸浮(fu)微生物的濃(nong)度。但(dan)附著固定平衡(heng)後，載(zai)體表(biao)面(mian)微(wei)生物的量是(shi)由(you)微(wei)生物及載(zai)體表(biao)面(mian)特(te)性所(suo)決定的。
懸浮(fu)微生物的活(huo)性
微(wei)生物的活(huo)性通(tong)常可(ke)用微生物的比(bi)增(zeng)長(chang)率(lv)(μ)來描述(shu)，即(ji)單(dan)位(wei)質(zhi)量微(wei)生物的增(zeng)長(chang)繁(fan)殖(zhi)速(su)率(lv)。因此(ci)，在(zai)研(yan)究(jiu)微(wei)生物活性對生物膜形成(cheng)的(de)初(chu)階段(duan)的影響時(shi)，關(guan)鍵是(shi)如何控(kong)制懸浮(fu)微生物的比(bi)增(zeng)長(chang)率(lv)。研究(jiu)結(jie)果(guo)表(biao)明(ming)，硝(xiao)化(hua)細(xi)菌在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)附著固定量及(ji)初(chu)始速(su)率(lv)均正比(bi)於懸浮(fu)硝(xiao)化(hua)細(xi)菌的活性。Bryers等(deng)人(ren)在(zai)研(yan)究(jiu)異養生物膜的(de)形成(cheng)時(shi)也(ye)得出(chu)同(tong)樣(yang)結(jie)果(guo)。

影(ying)響懸浮(fu)微生物活性的(de)因素(su)主(zhu)要有如下幾種：
(1)當(dang)懸浮(fu)微生物的生物活性較(jiao)高(gao)時(shi)，其(qi)分(fen)泌胞(bao)外(wai)多(duo)聚物的能力較(jiao)強(qiang)。這(zhe)種粘(zhan)性的(de)胞外(wai)多(duo)聚物在(zai)細(xi)菌與載(zai)體之(zhi)間起到(dao)了(le)生物粘合(he)劑(ji)的作(zuo)用，使得細(xi)菌易於在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)附著、固定；
(2)微生物所(suo)處(chu)的能量水平直接與它們(men)的(de)增(zeng)長(chang)率(lv)相關。當(dang)盧增(zeng)加(jia)時(shi)，懸浮(fu)微生物的動(dong)能隨(sui)之(zhi)增(zeng)加(jia)。這(zhe)些能量有(you)助(zhu)於克(ke)服在(zai)固定化(hua)過(guo)程(cheng)中微生物載體表(biao)面(mian)間(jian)的(de)能壘(lei)，使得細(xi)菌初始積(ji)累速(su)率(lv)與懸浮(fu)細菌活性成(cheng)正(zheng)比(bi)；
(3)微生物的表(biao)面(mian)結(jie)構隨著其活(huo)性的(de)不同(tong)而(er)相應變(bian)化(hua)。Herben等(deng)人(ren)研究發現，懸浮(fu)細菌活性對細菌在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)附著固定過程(cheng)有影(ying)響，而(er)且，細(xi)菌表(biao)面(mian)的(de)化(hua)學組(zu)成(cheng)、官(guan)能團的(de)量也(ye)隨(sui)細菌活性的(de)變(bian)化(hua)有(you)顯(xian)著變(bian)化(hua)。同(tong)時(shi)，Wastson等(deng)人(ren)的研究表(biao)明(ming)，細胞(bao)膜等(deng)隨(sui)懸浮(fu)細菌活性的(de)變(bian)化(hua)而(er)有顯(xian)著變(bian)化(hua)。細(xi)菌表(biao)面(mian)的(de)這(zhe)些變(bian)化(hua)將(jiang)直(zhi)接影響微(wei)生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)附著、固定。因此(ci)，通(tong)常認(ren)為，由懸浮(fu)微生物活性變(bian)化(hua)而(er)引起的(de)細(xi)菌表(biao)面(mian)生理(li)狀(zhuang)態或(huo)分(fen)子組(zu)成(cheng)的(de)變(bian)化(hua)是(shi)有(you)利(li)於細(xi)菌在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)附著、固定的；
(4)微(wei)生物與載(zai)體接觸時間。微(wei)生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)附著、固定是(shi)—動(dong)態過(guo)程。微生物與載(zai)體表(biao)面(mian)接(jie)觸後，需要壹(yi)個(ge)相對穩定的環(huan)境(jing)條件，因此(ci)必須(xu)保(bao)證微(wei)生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)停(ting)留(liu)壹(yi)定時間(jian)，完(wan)成(cheng)微(wei)生物在(zai)載(zai)體表(biao)面(mian)的(de)增(zeng)長(chang)過(guo)程(cheng)；
(5)水力停(ting)留(liu)時間(jian)(HRT)。HeUnen等(deng)人(ren)認為，HRT對能否(fou)形成(cheng)完(wan)整(zheng)的生物膜起著重要(yao)的(de)作(zuo)用。在(zai)其(qi)他條件確定的情(qing)況下(xia)，HRT短(duan)則有(you)機(ji)容積(ji)負荷大，當(dang)稀釋率(lv)大於大生長(chang)率(lv)時，反應器內(nei)載體上能生成(cheng)完(wan)整(zheng)的生物膜。