医疗专业废水处理设施

厌氧生物处理的主要特征
1、主要优点
与废水的好氧生物处理工艺相比，废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点：
①能耗大大降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生物处理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时，还会产生大量的沼气，其中主要的有效成分是甲烷，是一种可以燃烧的气体，具有很高的利用价值，可以直接用于锅炉燃烧或发电；
②污泥产量很低；这是由于在厌氧生物处理过程中废水中的大部分有机污染物都被用来产生沼气——甲烷和二氧化碳了，用于细胞合成的有机物相对来说要少得多；同时，厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，产酸菌的产率Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，产甲烷菌的产率Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD。

③厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；因此，对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果，或者可以利用厌氧工艺作为预处理工艺，可以提高废水的可生化性，提高后续好氧处理工艺的处理效果。
2、主要缺点
与废水的好氧生物处理工艺相比，废水厌氧生物处理工艺也存在着以下的明显缺点：
①厌氧生物处理过程中所涉及到的生化反应过程较为复杂，因为厌氧消化过程是由多种不同性质、不同功能的厌氧微生物协同工作的一个连续的生化过程，不同种属间细菌的相互配合或平衡较难控制，因此在运行厌氧反应器的过程中需要很高的技术要求；
②厌氧微生物特别是其中的产甲烷细菌对温度、pH等环境因素非常敏感，也使得厌氧反应器的运行和应用受到很多限制和困难；
③虽然厌氧生物处理工艺在处理高浓度的工业废水时常常可以达到很高的处理效率，但其出水水质仍通常较差，一般需要利用好氧工艺进行进一步的处理；
④厌氧生物处理的气味较大；
⑤对氨氮的去除效果不好，一般认为在厌氧条件下氨氮不会降低，而且还可能由于原废水中含有的有机氮在厌氧条件下的转化导致氨氮浓度的上升。
厌氧消化池
A、消化池的类型与构造
氧消化池主要应用于处理城市污水厂的污泥，也可应用于处理固体含量很高的有机废水；它的主要作用是：①将污泥中的一部分有机物转化为沼气；②将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质；③提高污泥的脱水性能；④使得污泥的体积减少1/2以上；⑤使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。

1、消化池的分类：
消化池可以按其形状分为：圆柱形、椭圆形（卵形）和龟甲形等几种形式；也可以按其池顶结构形式的不同将其分为：固定盖式和浮动盖式的消化池；或者还可以按其运行方式的不同分为：传统消化池和高速消化池。
1)传统消化池：
传统消化池又称为低速消化池，在池内没有设置加热和搅拌装置，所以有分层现象，一般分为浮渣层、上清液层、活性层、熟污泥层等，其中只有在活性层中才有有效的厌氧反应过程在进行，因此在传统消化池中只有部分容积有效；传统消化池的大特点就是消化反应速率很低，HRT很长，一般为30~90天。
2)高速消化池
与传统消化池不同的是，在高速消化池中设有加热和/或搅拌装置，因此缩短了有机物稳定所需的时间，也提高了沼气产量，在中温（30~35C）条件下，其HRT可以为15天左右，运行效果稳定；但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩，上清液与熟污泥不易分离。

传统的生物脱氮是根据脱氮过程的两阶段理论，将好氧硝化与缺氧反硝化分置于2个独立的反应器内进行。 而SND则是在同一个反应器内直接实现氨氮到氮气的转化，将脱氮过程的2个反应阶段由宏观空间（时间）上的好氧池与缺氧池，转化为微观空间上的微生物絮体表层与内部，并通过运行参数的调整使污泥表层与内部分别实现硝化与反硝化的反应条件，从而达到脱氮的目的。 由于受到传质阻力的影响，微生物絮体由外至内存在溶解氧和COD的质量浓度变化梯度，依次形成了扩散区、好氧区和缺氧区。微生物絮体表层由于溶解氧质量浓度较高，以硝化细菌为主，主要发生有机物和氨氮的氧化过程；微生物絮体内部由于氧气的大量消耗以及传质阻力的影响，形成缺氧区，反硝化细菌利用传递来的有机物反硝化脱氮。悬浮填料属于分散式填料的一种，一般用聚乙烯、聚丙烯或聚氨酯等特制塑料或树脂制成[，形状规则，多为立方体或颗粒状。 悬浮填料内部孔隙率较大，比表面积大，极大地增加了微生物的附着面积，有利于生物膜的形成，使系统的抗冲击负荷能力显著提高。 悬浮填料脱氮原理与微生物絮体类似，随着污泥质量浓度的增大，附着生长的生物膜内层产生缺氧或厌氧环境，为SND脱氮提供了有利条件

医疗专业废水处理设施悬浮填料强化脱氮技术污泥形式和微生物特性
微生物是污水处理的主力军，因此反应器内生物量的多少直接影响到污染物的去除效果。 悬浮填料由于其内部孔隙的存在，有利于缺氧环境的形成，且比表面积较大，为反硝化细菌的生长提供了更大的空间。 另外，填料表面的微生物主要以生物膜的形式存在，而常规活性污泥法反应器内的污泥处于游离状态，前者对营养物质的捕获能力远远高于后者，加之悬浮填料处于流化状态，在水流剪力的作用下，老化的生物膜能够及时脱落，始终保持较高的代谢活性，从而使反应器在较低的碳源条件下仍能保持较好的反硝化效果。向活性污泥法中投加悬浮填料能在 很大程度上增加反应器内的总生物量和种类，改善其存在形式以及传质方式，大大提高净化效率和处理能力。
悬浮填料由于其巨大的比表面积和内部孔隙的存在，能够吸附大量的丝状菌，在强化污染物净化能力的同时，控制污泥膨胀及上浮，使系统抗冲击负荷能力显著提高。 同时，反应器内生物固体平均停留时间较长，有益于自养微生物的生存，还会形成大量的轮虫、钟虫、累枝虫等原生动物和后生动物，有利于水质的进一步提升。
悬浮填料强化脱氮技术的应用形式
向传统活性污泥法中投加悬浮填料，能够强化脱氮能力，使氨氮、总氮去除率明显提高，并且与传统活性污泥法相比，在低温下仍能保持较好的氨氮去除效果。向传统AO工艺中投加悬浮填料与CASS工艺相比，在低温低曝气量条件下仍能保持较好的污染物去除效果，并且具有运行管理简单、投资造价低、占地面积小等优势。向传统的A2/O生物池中投加聚乙烯悬浮填料，投配比为20%，总氮和总磷去除率均有显著提升，当污泥龄为8h 时，相应去除率zui高可达75%和91.4%。
通过向氧化沟好氧段投加悬浮填料探究溶解氧含量、污泥回流比和污泥龄对脱氮效果的影响，结果表明，当溶解 氧含量为0.8～1.2 mg/L，污泥回流比为75 %～100 %，污泥龄为10～15d时，出水 COD、氨氮和总氮可达到GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》的一级A 标准。

为了探究低C/N比生活污水的处理方法，以聚丙烯作为悬浮填料投加到 SBR反应器内，发现在低C/N比下，反应器仍能保持较高的生物量以及较好的TN去除效果。与常规SBR反应器相比，悬浮填料SBR反应器对水中DO利用率更高，低曝气量下仍能保持较好的处理效果。 因此，悬浮填料的投加能够显著提高常规SBR反应器的耐冲击负荷能力，强化脱氮效果，且在外在条件发生波动后仍能保持较好的污染物去除性能。
通过向平板膜生物反应器中投加聚丙烯多面空心球悬浮填料，使得总氮、总磷去除效果和稳定性显著增强。 另外，悬浮污泥生物膜与悬浮污泥之间存在竞争关系，从而使污泥产量明显降低。 通过对比普通膜生物反应器和投加多孔柔性聚氨酯悬浮填料的复合式膜生物反应器，发现悬浮填料的投加能够形成微湍流，加大流体运行的不稳定性，有效地改善了膜生物反应器的过滤性能，使膜污染速率下降30%以上。
厌氧生物处理技术的发展大致可以分为三个阶段：
第yi阶段
厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类第yi次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在 1881 年由法国的Louis Mouras 所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。这些厌氧反应器现在通称为“第yi代厌氧生物反应器”。