醫(yi)療(liao)機(ji)構汙(wu)水處理系統

生(sheng)物(wu)膜(mo)形(xing)成的(de)影響因(yin)素(su)
生(sheng)物(wu)膜(mo)的(de)形(xing)成與(yu)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)性質(載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)親水(shui)性、表(biao)面(mian)電荷、表(biao)面(mian)化學(xue)組成(cheng)和表(biao)面(mian)粗(cu)糙(cao)度(du))、微生(sheng)物(wu)的(de)性質(微生(sheng)物(wu)的(de)種(zhong)類、培(pei)養條(tiao)件、活性和濃度(du))及環境(jing)因(yin)素(su)(PH值(zhi)、離(li)子強度(du)、水力(li)剪(jian)切(qie)力(li)、溫(wen)度(du)、營養條(tiao)件及微生(sheng)物(wu)與(yu)載(zai)體(ti)的(de)接(jie)觸(chu)時(shi)間)等因(yin)素(su)有(you)關(guan)。
載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)性質
載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)電荷性、粗(cu)糙(cao)度(du)、粒(li)徑(jing)和載(zai)體(ti)濃度(du)等直接影響著生物(wu)膜(mo)在(zai)其表(biao)面(mian)的(de)附(fu)著、形(xing)成。在(zai)正常生(sheng)長(chang)環境(jing)下，微生(sheng)物(wu)表(biao)面(mian)帶有(you)負(fu)電(dian)荷。如(ru)果(guo)能通(tong)過壹定(ding)的(de)改(gai)良(liang)技(ji)術(shu)，如(ru)化(hua)學(xue)氧化、低(di)溫(wen)等(deng)離(li)子體處(chu)理等(deng)可使(shi)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)帶有(you)正(zheng)電(dian)荷，從(cong)而可使(shi)微生(sheng)物(wu)在(zai)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)的(de)附(fu)著、形(xing)成過(guo)程(cheng)更(geng)易進行(xing)。載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)度(du)有(you)利(li)於(yu)細(xi)菌(jun)在(zai)其表(biao)面(mian)附(fu)著、固(gu)定。

壹方面(mian)，與光滑表(biao)面(mian)相比，粗(cu)糙(cao)的(de)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)增(zeng)加了細(xi)菌(jun)與(yu)載(zai)體(ti)間的(de)有(you)效(xiao)接(jie)觸(chu)面(mian)積(ji);另壹方面(mian)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)的(de)粗(cu)糙(cao)部分(fen)，如(ru)孔(kong)洞、裂(lie)縫(feng)等對(dui)已(yi)附(fu)著的(de)細(xi)菌(jun)起著屏蔽保護(hu)作(zuo)用(yong)，使(shi)它們(men)免受水力剪(jian)切(qie)力(li)的(de)沖刷。
研(yan)究(jiu)認為，相(xiang)對於(yu)大粒(li)徑(jing)載(zai)體(ti)而言(yan)，小粒(li)徑(jing)載(zai)體(ti)之間的(de)相(xiang)互(hu)摩擦小，比表(biao)面(mian)積(ji)大，因(yin)而(er)更(geng)容易生成(cheng)生物(wu)膜(mo)。另外，載(zai)體(ti)濃度(du)對反應(ying)器內(nei)生(sheng)物(wu)膜(mo)的(de)掛(gua)膜(mo)也(ye)很(hen)重要。Wagner在(zai)用氣提式(shi)反應(ying)器處(chu)理難(nan)降解(jie)物(wu)廢(fei)水時發現(xian)，在(zai)載(zai)體(ti)質量(liang)濃(nong)度(du)很(hen)低(di)情況(kuang)下(xia)，即使(shi)生物(wu)膜(mo)厚(hou)達295μm，還(hai)是不能達到(dao)穩定的(de)去(qu)除(chu)率。但是，在(zai)載(zai)體(ti)濃度(du)為20-30g/L時(shi)，即使(shi)只有(you)20%的(de)載(zai)體(ti)上有(you)75μn厚(hou)的(de)生(sheng)物(wu)膜(mo)，反應(ying)器依(yi)然能(neng)達到(dao)穩定的(de)(98%)去(qu)除(chu)率，COD負(fu)荷高(gao)可達58kg/(m3·d)。
懸浮微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)
在(zai)給(gei)定(ding)的(de)系統中(zhong)，懸浮微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)反映(ying)了微生(sheng)物(wu)與(yu)載(zai)體(ti)間的(de)接(jie)觸(chu)頻(pin)度(du)。壹般(ban)來講(jiang)，隨著懸浮微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)的(de)增(zeng)加，微生(sheng)物(wu)與(yu)載(zai)體(ti)間可能(neng)接觸的(de)幾率也(ye)增(zeng)加。許(xu)多研(yan)究(jiu)結果(guo)表(biao)明(ming)，在(zai)微生(sheng)物(wu)附(fu)著過程(cheng)中(zhong)存(cun)在(zai)著壹個(ge)臨(lin)界(jie)的(de)懸浮微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du);隨著微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)的(de)增(zeng)加，微生(sheng)物(wu)借(jie)助(zhu)濃度(du)梯度(du)的(de)運(yun)送(song)得(de)到(dao)加強(qiang)。
在(zai)臨(lin)界(jie)值(zhi)以(yi)前，微生(sheng)物(wu)從(cong)液(ye)相傳(chuan)送(song)、擴散到(dao)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)是控制(zhi)步(bu)驟(zhou)，壹旦(dan)超(chao)過此臨(lin)界(jie)值(zhi)，微生(sheng)物(wu)在(zai)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)的(de)附(fu)著、固(gu)定受到(dao)載(zai)體(ti)有(you)效(xiao)表(biao)面(mian)積(ji)的(de)限制(zhi)，不再依(yi)賴於(yu)懸浮微生(sheng)物(wu)的(de)濃(nong)度(du)。但附(fu)著固(gu)定平衡(heng)後(hou)，載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)微生(sheng)物(wu)的(de)量(liang)是(shi)由(you)微生(sheng)物(wu)及(ji)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)特性所決(jue)定的(de)。

醫(yi)療(liao)機(ji)構汙(wu)水處理系統懸浮微生(sheng)物(wu)的(de)活(huo)性
微生(sheng)物(wu)的(de)活(huo)性通常可用(yong)微生(sheng)物(wu)的(de)比增(zeng)長(chang)率(μ)來(lai)描(miao)述，即單(dan)位質(zhi)量(liang)微生(sheng)物(wu)的(de)增(zeng)長(chang)繁殖(zhi)速(su)率。因(yin)此，在(zai)研(yan)究(jiu)微生(sheng)物(wu)活(huo)性對生物(wu)膜(mo)形(xing)成的(de)初(chu)階(jie)段(duan)的(de)影響時(shi)，關(guan)鍵是如(ru)何(he)控制(zhi)懸浮微生(sheng)物(wu)的(de)比增(zeng)長(chang)率。研(yan)究(jiu)結果(guo)表(biao)明(ming)，硝(xiao)化細(xi)菌(jun)在(zai)載(zai)體(ti)表(biao)面(mian)的(de)附(fu)著固(gu)定量(liang)及(ji)初始速(su)率均正(zheng)比於(yu)懸浮硝(xiao)化細(xi)菌(jun)的(de)活(huo)性。Bryers等人在(zai)研(yan)究(jiu)異(yi)養生物(wu)膜(mo)的(de)形(xing)成時(shi)也(ye)得(de)出(chu)同樣(yang)結果(guo)。

水(shui)解（酸(suan)化）-好氧處理系統中(zhong)的(de)水(shui)解(jie)（酸(suan)化）段(duan)的(de)目(mu)的(de)，對(dui)於(yu)城市汙(wu)水是將原水(shui)中(zhong)的(de)非(fei)溶解態(tai)有(you)機(ji)物(wu)截(jie)留(liu)並逐(zhu)步(bu)轉(zhuan)變(bian)為溶解態(tai)有(you)機(ji)物(wu)；對(dui)於(yu)工業(ye)廢水處(chu)理，主要是(shi)將其中(zhong)難(nan)生物(wu)降(jiang)解物(wu)質(zhi)轉(zhuan)變(bian)為易生物(wu)降(jiang)解物(wu)質(zhi)，提高(gao)廢水(shui)的(de)可生(sheng)化性，以(yi)利(li)於(yu)後(hou)續的(de)好氧生物(wu)處(chu)理。
水(shui)解工藝的(de)開(kai)發過(guo)程(cheng)是從(cong)低濃(nong)度(du)城市汙(wu)水開(kai)始(shi)的(de)，與(yu)高(gao)濃度(du)廢水(shui)的(de)厭(yan)氧反應(ying)器中(zhong)的(de)水(shui)解(jie)、酸(suan)化過程(cheng)是不同的(de)。在(zai)厭氧反應(ying)器過(guo)程(cheng)中(zhong)水(shui)解、酸(suan)化的(de)目(mu)的(de)是(shi)為厭(yan)氧反應(ying)器消化(hua)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)甲烷化階(jie)段(duan)提(ti)供(gong)基質。
因(yin)此，盡管(guan)水(shui)解(jie)（酸(suan)化(hua)）-好氧處理工藝中(zhong)的(de)水(shui)解(jie)（酸(suan)化）段(duan)和厭氧反應(ying)器消化(hua)工藝中(zhong)的(de)產酸過(guo)程(cheng)均產生有(you)機(ji)酸，但是由(you)於(yu)兩者的(de)處(chu)理目(mu)的(de)的(de)不同，各自(zi)的(de)運(yun)行(xing)環境(jing)和條(tiao)件有(you)著明(ming)顯(xian)的(de)差(cha)異(yi)，主要表(biao)現(xian)在(zai)以(yi)下幾個(ge)方面(mian)。
代謝(xie)環境(jing)的(de)區別(bie)
（1）氧化還(hai)原(yuan)電位(wei)（Eh）不同
在(zai)厭氧反應(ying)器系統中(zhong)，由(you)於(yu)完成水(shui)解(jie)、酸化的(de)微生(sheng)物(wu)和產甲烷微生(sheng)物(wu)共處(chu)於(yu)同壹個(ge)反應(ying)器中(zhong)，整(zheng)個(ge)反應(ying)器的(de)氧化還(hai)原(yuan)電位(wei)（Eh）的(de)控制(zhi)必須首(shou)先滿足對Eh要求嚴(yan)格(ge)的(de)甲烷菌(jun)，壹般(ban)為300mV以(yi)下，因(yin)此，系統中(zhong)的(de)水(shui)解(jie)（酸(suan)化）微生(sheng)物(wu)也(ye)是在(zai)這壹電(dian)位(wei)值(zhi)下工作(zuo)的(de)。水(shui)解(jie)（酸(suan)化）-好氧處理工藝中(zhong)的(de)水(shui)解(jie)（酸(suan)化）段(duan)為壹典(dian)型的(de)兼(jian)性過程(cheng)，只要(yao)Eh控制(zhi)在(zai)0mV左右，該過程(cheng)即可順(shun)利(li)進行(xing)。

（2）pH值(zhi)不同
在(zai)厭氧反應(ying)器系統中(zhong)，消化(hua)液(ye)的(de)pH值(zhi)控制(zhi)在(zai)甲烷菌(jun)生(sheng)長(chang)的(de)佳pH值(zhi)範圍(wei)，壹般(ban)為6.8-7.2。對(dui)於(yu)水解(jie)（酸化）-好氧處理系統來(lai)說(shuo)，由(you)於(yu)濃度(du)低不存(cun)在(zai)酸的(de)抑制(zhi)問(wen)題(ti)，因(yin)此，可以(yi)不控制(zhi)pH值(zhi)的(de)範(fan)圍(wei)，壹般(ban)pH在(zai)6.5-7.5之間。
（3）溫(wen)度(du)不同
兩種工藝對(dui)溫(wen)度(du)的(de)控制(zhi)也(ye)不同，通常厭(yan)氧反應(ying)器系統的(de)溫(wen)度(du)均嚴(yan)格(ge)控制(zhi)，要麽(me)中(zhong)溫(wen)消化(hua)（30-35℃），要(yao)麽(me)高(gao)溫(wen)消化(hua)（50-55℃）。而(er)水解處理工藝對(dui)溫(wen)度(du)無特殊要(yao)求，通(tong)常在(zai)常溫(wen)下(xia)運(yun)行(xing)，也(ye)可獲得(de)較(jiao)為滿(man)意的(de)水(shui)解(jie)（酸(suan)化效(xiao)果(guo)）。