壹(yi)體化衛(wei)生(sheng)院汙(wu)水(shui)處理(li)設備(bei)

壹(yi)體(ti)化(hua)衛(wei)生(sheng)院(yuan)汙(wu)水(shui)處理(li)設備(bei)

壹(yi)體化衛(wei)生(sheng)院汙(wu)水(shui)處理(li)設備(bei)厭(yan)氧生物(wu)處理(li)作為汙(wu)水(shui)處理(li)的(de)壹(yi)個(ge)重要(yao)方(fang)法，具(ju)有許多優點(dian)，尤(you)其適用(yong)於(yu)高(gao)濃(nong)度有機(ji)廢(fei)水(shui)的(de)處(chu)理(li)，但也(ye)存在(zai)處理(li)過程不(bu)穩定、運(yun)行(xing)周期(qi)長(chang)、反應(ying)器(qi)啟(qi)動緩慢等(deng)缺陷(xian)。對(dui)高(gao)濃(nong)度有機(ji)廢(fei)水(shui)而言(yan)，將(jiang)厭氧(yang)工(gong)藝(yi)控(kong)制在(zai)產酸(suan)階段，不(bu)僅降(jiang)低了(le)對(dui)環境條(tiao)件(jian)的(de)要(yao)求(qiu)，從(cong)而(er)使厭氧(yang)段(duan)所需(xu)容(rong)積(ji)縮小，同時也(ye)可(ke)不(bu)考(kao)慮氣(qi)體的(de)利(li)用(yong)系統，從而節省(sheng)基建(jian)費用(yong)。對(dui)於(yu)中(zhong)低濃(nong)度的(de)汙(wu)水(shui)來(lai)說，由於(yu)其有機(ji)物(wu)濃度低，若(ruo)采用(yong)以(yi)能(neng)源回收為主(zhu)要目的(de)之(zhi)壹(yi)的(de)厭(yan)氧(yang)消化，在(zai)經濟(ji)上未必合(he)算(suan)。水(shui)解酸(suan)化工(gong)藝(yi)與(yu)普(pu)通曝氣(qi)工(gong)藝(yi)相比(bi)，盡(jin)管處理(li)效(xiao)果較(jiao)差，但由於(yu)無(wu)需曝氣(qi)而大(da)大(da)降(jiang)低了(le)生(sheng)產運(yun)行(xing)成本。因(yin)此(ci)，探(tan)討水(shui)解酸(suan)化動力(li)學特性和(he)工(gong)藝(yi)過(guo)程，尋求(qiu)壹(yi)種(zhong)節能(neng)高(gao)效(xiao)的(de)汙(wu)水(shui)處理(li)工(gong)藝(yi)，具(ju)有重要(yao)的(de)理(li)論和(he)現實意義。

水(shui)解酸(suan)化工(gong)藝(yi)機(ji)理(li)
    濰(wei)坊(fang)魯(lu)盛水(shui)處理(li)設備(bei)有限(xian)公司(si)水(shui)解酸(suan)化工(gong)藝(yi)是(shi)考(kao)慮到(dao)產(chan)甲(jia)烷(wan)菌與(yu)水(shui)解產(chan)酸菌生長(chang)速度不(bu)同，將(jiang)厭氧(yang)處理(li)控制在(zai)反應(ying)時間段短(duan)的(de)厭(yan)氧(yang)處(chu)理(li)第1 階段，即(ji)在(zai)大(da)量(liang)水(shui)解細(xi)菌、產酸(suan)菌作用(yong)下(xia)將(jiang)不(bu)溶性(xing)有機(ji)物(wu)水(shui)解為溶(rong)解性有機(ji)物(wu)，將(jiang)難(nan)生物(wu)降(jiang)解(jie)的(de)大(da)分(fen)子(zi)物(wu)質轉化(hua)為易(yi)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)的(de)小(xiao)分(fen)子(zi)物(wu)質的(de)過(guo)程。水(shui)解酸(suan)化工(gong)藝(yi)作(zuo)為各(ge)種生化處理(li)的(de)預處理(li)，可(ke)改進(jin)廢(fei)水(shui)的(de)可(ke)生化(hua)性(xing)，為廢(fei)水(shui)的(de)有效(xiao)處理(li)創造良(liang)好(hao)的(de)條(tiao)件(jian)。厭(yan)氧生物(wu)降(jiang)解(jie)的(de)基本(ben)模(mo)式為水(shui)解階段，固(gu)體物(wu)質降(jiang)解(jie)為溶(rong)解性的(de)物(wu)質，大(da)分(fen)子(zi)物(wu)質降(jiang)解(jie)為小(xiao)分子物(wu)質；產(chan)酸階段，碳(tan)水(shui)化合(he)物(wu)降(jiang)解(jie)為短(duan)鏈的(de)揮(hui)發(fa)性酸(suan)，主要是(shi)醋(cu)酸、丁(ding)酸(suan)和(he)丙酸；甲(jia)烷(wan)化(hua)階段是(shi)整(zheng)個厭氧消化過程的(de)控(kong)制階段。

膜(mo)生物(wu)反應(ying)器(qi)的(de)操(cao)作(zuo)條件主要(yao)包(bao)括：進(jin)水(shui)性質(zhi)、汙(wu)泥(ni)齡、汙(wu)泥(ni)負(fu)荷(he)、曝氣(qi)量、反應(ying)器(qi)結構、操(cao)作(zuo)壓力(li)、溫(wen)度、抽吸時間等。通過研究考(kao)察膜生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)曝氣(qi)對膜(mo)表面濾(lv)餅層(ceng)去除和(he)膜抽(chou)吸壓力(li)的(de)影(ying)響，得出(chu)曝氣(qi)量是(shi)影(ying)響膜過(guo)
濾(lv)性能(neng)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素。曝氣(qi)對濾(lv)餅的(de)去除效(xiao)果由流體湍動程度決(jue)定，它(ta)壹方面(mian)決(jue)定於(yu)曝(pu)氣(qi)量，另(ling)壹方(fang)面(mian)決(jue)定於(yu)曝(pu)氣(qi)強度。SRT的(de)延(yan)長導(dao)致反應(ying)器(qi)內(nei)汙(wu)泥(ni)濃(nong)度的(de)增加(jia)，微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)內(nei)源呼(hu)吸加(jia)劇(ju)，加(jia)快(kuai)膜(mo)汙(wu)染的(de)速率(lv);進(jin)水(shui)組成中限(xian)氮(dan)或(huo)限磷(lin)均(jun)會(hui)加(jia)重膜(mo)的(de)汙(wu)染,尤(you)以限(xian)氮(dan)時更(geng)為嚴(yan)重.系統中缺氮(dan)或(huo)缺磷(lin)時,汙(wu)泥(ni)中(zhong)絲狀(zhuang)菌的(de)相對(dui)含(han)量(liang)增加(jia).絲(si)狀(zhuang)菌把顆(ke)粒狀(zhuang)汙(wu)泥(ni)捆紮、束縛在(zai)其立(li)體網(wang)狀(zhuang)結(jie)構中(zhong),濾(lv)層結(jie)構變(bian)得更(geng)加(jia)致密(mi),孔(kong)隙(xi)度減小(xiao),增加(jia)了(le)膜(mo)汙(wu)染阻(zu)力(li)。
活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)混合(he)液(ye)性(xing)質
膜生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)中的(de)膜(mo)汙(wu)染物(wu)質的(de)來(lai)源是(shi)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)混合(he)液(ye)。而(er)混合(he)液(ye)的(de)性(xing)質(zhi)包(bao)括汙(wu)泥(ni)濃(nong)度、汙(wu)泥(ni)顆(ke)粒大(da)小(xiao)、汙(wu)泥(ni)表面電荷(he)、混合(he)液(ye)所含(han)膠體粒(li)子及(ji)溶(rong)解性(xing)有機(ji)物(wu)等。研究結(jie)果表明，汙(wu)泥(ni)濃(nong)度不(bu)僅影(ying)響汙(wu)染物(wu)的(de)去除效(xiao)果，還影(ying)響膜組(zu)件(jian)的(de)產(chan)水(shui)量，膜(mo)組件(jian)的(de)產(chan)水(shui)量與(yu)汙(wu)泥(ni)濃(nong)度的(de)對(dui)數(shu)值(zhi)呈線性負相關(guan)，即(ji)汙(wu)泥(ni)濃(nong)度越大(da)，膜(mo)汙(wu)染越嚴(yan)重。

廢(fei)水(shui)厭氧(yang)生物(wu)處理(li)是(shi)指(zhi)在(zai)無分(fen)子(zi)氧(yang)的(de)條(tiao)件(jian)下(xia)通過厭(yan)氧(yang)微(wei)生(sheng)物(wu)（包(bao)括兼氧微(wei)生(sheng)物(wu)）的(de)作(zuo)用(yong)，將(jiang)廢水(shui)中各(ge)種復(fu)雜有機(ji)物(wu)分解(jie)轉化(hua)成甲(jia)烷(wan)和(he)二氧(yang)化碳(tan)等物(wu)質的(de)過(guo)程。 
厭(yan)氧(yang)生化(hua)處理(li)過程：高(gao)分(fen)子(zi)有機(ji)物(wu)的(de)厭(yan)氧(yang)降(jiang)解(jie)過程可(ke)以被分為四(si)個階段：水(shui)解階段、發(fa)酵(或(huo)酸化)階段、產(chan)乙酸階段和(he)產甲(jia)烷(wan)階段。 
濰(wei)坊(fang)魯(lu)盛水(shui)處理(li)設備(bei)有限(xian)公司(si)水(shui)解階段 
水(shui)解可(ke)定義為復(fu)雜的(de)非(fei)溶解(jie)性的(de)聚(ju)合(he)物(wu)被轉化(hua)為簡單的(de)溶(rong)解(jie)性(xing)單體或二聚(ju)體(ti)的(de)過(guo)程。  
2、發(fa)酵（或(huo)酸化）階段 
發(fa)酵可(ke)定義為有機(ji)物(wu)化合(he)物(wu)既作(zuo)為電子受體也(ye)是(shi)電子供體的(de)生(sheng)物(wu)降(jiang)解(jie)過程，在(zai)此(ci)過(guo)程中(zhong)溶(rong)解性(xing)有機(ji)物(wu)被轉化(hua)為以(yi)揮(hui)發(fa)性脂肪酸(suan)為主(zhu)的(de)末(mo)端產物(wu)，因(yin)此(ci)這壹過(guo)程也(ye)稱(cheng)為酸(suan)化。  

3、產乙酸階段 
在(zai)產氫(qing)產(chan)乙酸菌的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)，上壹階段的(de)產(chan)物(wu)被進(jin)壹(yi)步轉化(hua)為乙酸、氫(qing)氣(qi)、碳(tan)酸以及(ji)新(xin)的(de)細(xi)胞物(wu)質。 
4、甲(jia)烷(wan)階段 
這壹階段，乙酸、氫(qing)氣(qi)、碳(tan)酸、甲(jia)酸和(he)甲(jia)醇(chun)被轉化(hua)為甲(jia)烷(wan)、二氧(yang)化碳(tan)和(he)新的(de)細(xi)胞物(wu)質。 
二、水(shui)解酸(suan)化分(fen)析 
高(gao)分(fen)子(zi)有機(ji)物(wu)因(yin)相對(dui)分(fen)子量(liang)巨大(da)，不(bu)能(neng)透(tou)過(guo)細胞膜，因(yin)此(ci)不(bu)可(ke)能(neng)為細(xi)菌直(zhi)接(jie)利用(yong)。它(ta)們在(zai)水(shui)解階段被細菌胞外酶分(fen)解(jie)為小(xiao)分子。例(li)如，纖(xian)維素被纖維素酶水(shui)解為纖(xian)維二糖(tang)與(yu)葡(pu)萄(tao)糖(tang)，澱粉被澱粉酶(mei)分解為麥(mai)芽(ya)糖和(he)葡萄(tao)糖(tang)，蛋(dan)白質(zhi)被蛋白質(zhi)酶(mei)水(shui)解為短(duan)肽與(yu)氨(an)基酸(suan)等(deng)。這些小分子的(de)水(shui)解產(chan)物(wu)能(neng)夠(gou)溶解於(yu)水(shui)並透(tou)過(guo)細胞膜為細(xi)菌所利(li)用(yong)。水(shui)解過(guo)程通常較(jiao)緩(huan)慢(man)，多種因(yin)素如溫(wen)度、有機(ji)物(wu)的(de)組(zu)成、水(shui)解產(chan)物(wu)的(de)濃(nong)度等可(ke)能(neng)影(ying)響水(shui)解的(de)速度與(yu)水(shui)解的(de)程度。 

酸化(hua)階段，上述小分子的(de)化(hua)合(he)物(wu)在(zai)酸化(hua)菌的(de)細(xi)胞內(nei)轉化(hua)為更(geng)為簡單的(de)化(hua)合(he)物(wu)並分(fen)泌到細胞外。發(fa)酵細(xi)菌絕大(da)多數是(shi)嚴(yan)格(ge)厭氧菌，但通常有約(yue)1%的(de)兼(jian)性(xing)厭(yan)氧菌存在(zai)於(yu)厭(yan)氧環境中(zhong)，這些兼性厭氧菌能(neng)夠(gou)起到保(bao)護(hu)嚴(yan)格(ge)厭氧菌免受(shou)氧(yang)的(de)損(sun)害(hai)與(yu)抑制。這壹階段的(de)主(zhu)要(yao)產(chan)物(wu)有揮(hui)發(fa)性脂肪酸(suan)、醇(chun)類、乳酸(suan)、二氧(yang)化碳(tan)、氫氣(qi)、氨(an)、硫(liu)化氫等，產物(wu)的(de)組(zu)成取(qu)決(jue)於(yu)厭(yan)氧降(jiang)解(jie)的(de)條(tiao)件(jian)、底(di)物(wu)種類和(he)參(can)與(yu)酸(suan)化的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)種群(qun)。

MBR內(nei)微(wei)生(sheng)物(wu)生長(chang)分為有機(ji)大(da)分(fen)子(zi)物(wu)質吸附膜(mo)組(zu)件階段、初期(qi)粘附階段、群(qun)集生物(wu)生長(chang)階段和(he)形成生物(wu)膜四(si)個階段，鑒(jian)於(yu)此(ci)，膜(mo)汙(wu)染過(guo)程壹(yi)般可(ke)分為三(san)個階段：*階段：初始汙(wu)染階段。這壹階段的(de)汙(wu)染是(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)的(de)。汙(wu)染的(de)引(yin)起(qi)主要是(shi)由(you)於(yu)膜(mo)材料(liao)與(yu)汙(wu)泥(ni)混合(he)液(ye)中(zhong)汙(wu)染物(wu)的(de)相互(hu)作用(yong)而(er)引(yin)起(qi)的(de)。第(di)二階段：緩(huan)慢汙(wu)染階段。這壹階段主(zhu)要與(yu)運(yun)行(xing)通量的(de)選擇有關(guan)，在(zai)臨(lin)界(jie)通量下(xia)運(yun)行(xing)。這壹階段主(zhu)要是(shi)由(you)於(yu)汙(wu)泥(ni)混合(he)液(ye)中(zhong)的(de)溶(rong)解(jie)性(xing)物(wu)質，膠體物(wu)質引(yin)起(qi)的(de)。第(di)三(san)階段：快(kuai)速汙(wu)染階段。汙(wu)染受(shou)膜通量的(de)影(ying)響，在(zai)超臨(lin)界(jie)通量下(xia)運(yun)行(xing)，汙(wu)泥(ni)在(zai)膜表面有沈積;這壹階段產(chan)生可(ke)能(neng)的(de)原(yuan)因(yin)主要有兩(liang)方(fang)面，壹(yi)是(shi)膜(mo)孔(kong)堵(du)塞(sai)造成實際通量大(da)於(yu)臨(lin)界(jie)通量;或(huo)者是(shi)由(you)於(yu)膜(mo)組件通量的(de)不(bu)均(jun)勻性，使(shi)得局部通量大(da)於(yu)臨(lin)界(jie)通量。

膜(mo)汙(wu)染的(de)影(ying)響因(yin)素
膜汙(wu)染的(de)影(ying)響因(yin)子復雜多樣，膜(mo)生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)中膜(mo)汙(wu)染因(yin)子主要來(lai)自三(san)個(ge)方面(mian)：膜的(de)性(xing)質(zhi)、操(cao)作(zuo)條件和(he)活(huo)性(xing)汙(wu)泥(ni)混合(he)液(ye)性(xing)質。
膜的(de)性(xing)質(zhi)
與(yu)膜(mo)汙(wu)染有關(guan)的(de)膜(mo)性(xing)質(zhi)主要有：膜(mo)材質(zhi)、膜(mo)孔(kong)徑大(da)小(xiao)、孔(kong)隙(xi)率、電荷(he)性質、粗糙度和(he)親/疏(shu)水(shui)性質(zhi)等。含(han)油廢水(shui)具有高(gao)COD、BOD,易(yi)燃(ran)易(yi)氧(yang)化(hua)的(de)特(te)點(dian)，因(yin)此(ci)在(zai)膜材料(liao)的(de)選擇上更(geng)應(ying)該保證其耐氧(yang)化(hua)，耐汙(wu)染等(deng)性質(zhi)。膜性(xing)質主要(yao)包(bao)括膜材質(zhi)和(he)電荷(he)性質等。其中膜(mo)材質(zhi)主(zhu)要包(bao)括膜的(de)孔(kong)徑大(da)小(xiao)、孔(kong)隙(xi)率;電荷(he)性質包(bao)括粗糙度和(he)親疏(shu)水(shui)性質(zhi)。而膜(mo)材料(liao)的(de)分(fen)子(zi)結(jie)構決(jue)定了膜表面的(de)電荷(he)性、親水(shui)性、疏(shu)水(shui)性，膜(mo)表面的(de)孔(kong)徑大(da)小(xiao)及(ji)其分布(bu)和(he)膜的(de)孔(kong)結構等(deng)。隨(sui)著膜(mo)孔(kong)徑的(de)增大(da)膜(mo)的(de)汙(wu)染度增大(da),即(ji)孔(kong)徑小的(de)膜(mo)受(shou)蛋(dan)白汙(wu)染的(de)程度低,抗汙(wu)染性(xing)能(neng)好(hao);同時親(qin)水(shui)性好(hao)的(de)膜(mo),膜(mo)表面受(shou)蛋(dan)白的(de)汙(wu)染輕(qing)孔(kong)徑小的(de)膜(mo)內(nei)吸附汙(wu)染輕(qing),因(yin)而較(jiao)孔(kong)徑大(da)的(de)膜(mo)抗汙(wu)染性(xing)能(neng)好(hao)。Choo等研究了(le)厭氧(yang)膜(mo)生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)中不(bu)同膜(mo)材料(liao)的(de)汙(wu)染情況(kuang)，發(fa)現膜汙(wu)染以(yi)外部汙(wu)染為主(zhu)，即有機(ji)物(wu)在(zai)膜面(mian)的(de)吸附，無(wu)機(ji)物(wu)在(zai)膜面(mian)的(de)沈積以及(ji)微(wei)生(sheng)物(wu)在(zai)膜面(mian)的(de)粘附。研究結(jie)果表明，在(zai)同樣(yang)運(yun)行(xing)條件(jian)下，聚(ju)偏(pian)氟乙烯膜(mo)的(de)汙(wu)染趨(qu)勢明顯(xian)小於(yu)聚(ju)碸(feng)膜(mo)、纖維素膜，而(er)且(qie)膜(mo)孔(kong)徑在(zai)0.1µm附近時消化液對膜(mo)的(de)汙(wu)染趨(qu)勢最小。Shimizu等研究了(le)膜生(sheng)物(wu)反應(ying)器(qi)中膜(mo)孔(kong)分布在(zai)0.01-1.6µm的(de)壹(yi)系列膜(mo)的(de)過(guo)濾(lv)性能(neng)，結(jie)果表明孔(kong)徑分布(bu)在(zai)0.05-0.2µm的(de)膜(mo)具(ju)有最大(da)的(de)通量。