一體化醫療廢水處理設施

活性污泥的結構
在活性污泥工藝中，將千萬個細菌結合在一起形成絮凝體狀的細菌稱為菌膠團細菌。菌膠團細菌在活性污泥中具有十分重要的作用，只有在菌膠團發育良好的條件下，活性污泥的絮凝、吸附及沉降等功能才能正常發揮。形成絮體的細菌在處理過程中起著非常重要的作用，它們有助于從處理過的廢水中分離污泥。
過對活性污泥中種群動態學的研究，人們認識到，活性污泥中的菌膠團細菌和絲狀菌形成一個共生的微生物體系。當活性污泥中的菌膠團細菌和絲狀菌處于平衡狀態時，絲狀菌作為污泥絮體的骨架，菌膠團細菌附著在其表面，形成結構緊密、沉降性能良好的污泥絮體。
隨著絮體尺寸增大到某一臨界值后，絮體內部條件不利于菌膠團細菌和絲狀菌的繁殖，絲狀菌伸展出來，沉降性能開始變差。后來，污泥絮體開始解體，污泥的沉降性能更差。破碎后的小指狀污泥又利于菌膠團細菌的生長，此時擴散能力改善，菌膠團細菌又可直接從溶液中吸取營養和基質，故又可出現菌膠團細菌和絲狀菌的生長平衡狀態，如此完成絮體形態上的一個循環。

由此可見，菌膠團細菌和絲狀菌的共生體系是一種接近于自然界的混合培養體系，存在著這兩類微生物之間在時間和空間上的動態生態學的相互作用。在該體系中，絲狀菌的重要作用有：
(1)保持污泥絮體的結構，形成沉淀性能良好的污泥從Seagin等人關于絮體結構的學說中可知，由絲狀菌形成污泥絮體的骨架，這對于保證污泥絮體的強度有很大作用；若缺少絲狀菌,則污泥絮體強度降低，抗剪力變差，往往會造成出水的混濁。
⑵高的凈化效率，低的出水濃度從動力學參數方面比較，絲狀菌的Ks及μmax均比菌膠團的低，而按莫諾德(Monod)方程，由于菌膠團的Ks,、μmin大于絲狀菌的，因而菌膠團的Smin值也高于絲狀菌的；可見在絲狀菌存在（但不是大量存在）的條件下可以獲得高質量、低濃度的出水，從而保證了凈化效果。
(3)保持絲狀菌和菌膠團菌的共生關系從大量的實際工程運轉資料可以得出，活性污泥中絲狀菌含量太高或太低均不適宜。前者雖能使出水濃度低，但沉淀性能差；后者沉降性能好，但出水中含有較多的細小懸浮物。
但如果采用一定的方法，使曝氣中的生態環境有利于選擇性地發展菌膠團細菌，應用生物競爭的機制抑制絲狀菌的過度生長和繁殖，從而利于控制污泥膨脹的發生發展，稱之為環境調控。總之，廢水處理的終目標是出水清澈、沉降性能好，為實現這一目標，應合理地控制絲狀菌，使其在一個合理的范圍之內。
活性污泥的功能
活性污泥中存在大量的腐生生物，其主要功能是降解有機物。細菌是有機物的凈化功能中心。同時，活性污泥中還存在硝化細菌與反硝化細菌。其在生物脫氮中起著非常重要的作用。尤其在廢水中氮的去除日益受到重視的形勢下，這兩類菌及它們之間的關系就顯得更重要了。

進行硝化作用的微生物有：
(1)亞硝化細菌和硝化細菌，它們均為化能自養菌，專性好氧，分別從氧化NH3和N02-的過程中獲得能量，以C02為wei一碳源，產物分別為NO2-及N03-；它們要求中性或弱堿性環境（pH=6.5~8.0），在pH<6時，作用顯著下降。
(2)好氧的異養細菌和真菌，如節桿菌、芽孢桿菌、銅綠假單胞菌、姆拉克漢遜酵母、黃曲霉、青霉等能將NH4+氧化為N02-及NO3-，但它們并不依靠這個氧化過程作為能量來源的途徑，它們相對于自然界的硝化作用而言并不重要。
硝化菌對環境的變化很敏感，DO≥1mg/L，pH=8.0~8.4，BOD5≤15~20mg/L，適宜溫度=20~30℃；硝化菌在反應器內的停留時間即生物固體平均停留時間，必須大于其小的世代時間。
進行反硝化作用的微生物有異養型的反硝化菌，如脫氮假單胞菌、熒光假單胞菌、銅綠假單胞菌等，在厭氧條件下利用NO3中的氧氧化有機物，獲得能量。自養型的反硝化菌，如脫氮硫桿菌，在缺氧環境中利用NO3中的氧將硫或硫代硫酸鹽氧化成硫酸鹽，從中獲得能量來同化CO2。兼性化能自養型反硝化菌，如脫氮副球菌，能利用氫的還原作用作為能源，以02或N03-作為電子受體，使NO3-還原成N2O和N2。
活性污泥反應的影響因素
為了強化與提高活性污泥處理系統的凈化效果，必須考慮影響活性污泥反應的各項影響因素，充分發揮活性污泥微生物的代謝功能。以下為一些影響活性污泥的環境因素。
1. BOD負荷率（F/M,也稱有機負荷率，以Ns表示）
F/M值是影響活性污泥增長、有機基質降解的重要因素。它表示曝氣池里單位質量的活性污泥（MLSS）在單位時間里承受的有機物（BOD5）的量，單位：kg/(kg·d)。
一體化醫療廢水處理設施生物膜法
污的生物膜處理法是與活性污泥法并列的一種好氧生物處理技術。它是土壤自凈的人工強化，是使微生物群體附著在其他物體表面上呈膜狀，并讓它和污水接觸而使之凈化的方法。包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化法等形式。優點：①對水量、水質變動有較強的適應勝；②在低水溫條件下，也能夠保持一定的凈化功能；③宜于固液分離；④ 能夠處理低濃度的污水；④動力費用低，產生的污泥量少。缺點：① 負荷低，占地面積大，不適用處理水量較大的污水；②濾料易于堵塞；③產生濾池蠅，影響環境衛生；④生物膜再生管理相對復雜。在我國只有少數幾家污水處理廠使用該工藝，我市的殷家堡污水處理廠就是較早采用該工藝的污水處理廠之一，從三十多年的運行管理經驗來看，該工藝確實運行費用低，但生物膜易脫落，且不易培養，在一定程度上增加了管理難度。
氧化塘
氧化塘是一種構造簡單、易于維護管理、污水凈化效果良好、節省能源的污水處理法。氧化塘對污水的凈化過程和自然水體自凈過程很相近，污水在塘內經較長時間的緩慢流動、貯存，通過微生物的代謝活動，使污水中的有機污染物降解，污水得到凈化。據統計，目前*已有近5 0個國家采用氧化塘處理污水。氧化塘具有一些較為突出的優點：①可以充分利用地形，工程簡易，基建投資省；②能夠實現污水資源化，使污水凈化與利用相結合；③污水處理成本低廉。但氧化塘也具一定的不足之處：① 占地面積大；②污水凈化效果不穩定；③ 污泥應及時清除；④浮油應及時去除。
氧化溝在世界上應用也很廣泛，我市北郊污水凈化廠在2OO6年也采用了奧貝爾氧化溝工藝，經過一年的試運行，處理效果基本能達到原設計指標，對氮的去除率很高，但對磷的去除效果一般。氧化溝工藝相對普通活性污泥法，提高了混合液污泥濃度(M L s s)，降低了剩余污泥生成量。氧化溝有很多形式：卡魯塞爾型、三溝式、合建式等等。一般用機械曝氣器擊動水面而充氧，曝氣器有水平軸轉刷型的，氧化溝的水深為3m左右，大水深不超過3．6m。有的氧化溝采用碟式或立軸倒傘曝氣器。三溝式氧化溝在在某些污水廠中被應用，如香洲凈化廠、深圳污水廠，這種氧化溝不另設二次沉淀池，進出水通過程序定時切換兼有曝氣沉淀功能，不需要污泥回流，節省能耗和地建費用，但由于曝氣設備利用率低，增加了設備費用。
由于可不設回流污泥裝置運行管理簡單，且氧化溝具有氧化塘的某些優點，并克服了氧化塘占地面積大，處理效果不穩定等缺點，應用有一定發展。合建式氧化溝是近年來開發出的一系列改型的總稱，它們的特點是沉淀池與氧化溝合建，進水和曝氣都連續不變，它同時具備了其它氧化溝的優點，達到基建費省，運行費用低，管理又簡單方便。但是不論是何形式的氧化溝，都由于受水深不能過大的限制，在部分曝氣器是滿負荷運行等，致使其發展受到影響。
序批式曝氣法(SBR法)
序批式曝氣法(SBR)是一種古老的工藝，初是在一個池中間歇進水、間歇曝氣，然后沉淀、排水、排泥，處理工序相當簡化。如采用延時曝氣的SBR法，還可省去污泥消化、沼氣貯存利用工序，整個污水廠只需要幾個構筑物。目前我國只在一些規模不大的城市污水廠應用，規模為每天10 0(~n3以下，但由于其突出的簡易特點，已顯示出管理簡單、運行穩定等優點，引起人們廣泛的重視。該工藝不僅工藝簡單，而且對水量水質的變化有很強的適應性，可以省去調節池，不存在污泥膨脹的危險，污泥沉降性好，可以脫氮除磷，出水水質好，占地省，在一定規模下造價省，運行費用低。它的缺點是進水、曝氣倒換頻繁，且由于排出裝置，國內尚未形成該工藝，發展有一定限制，一直未能推廣。但仍是兩種很有潛勢的工藝，逐漸受到重視。
SBR工藝近年來發展很快，已出現多種改型，目前常用的有以下幾種型式：①傳統間歇進水，間歇曝氣，這種型式對水量水質變化適應性強，水量變化很大，水型污水廠為適用。②連續進水，間歇曝氣，對進水不加控制，但必須使其不影響沉淀。③雙池串聯，連續進水，前池連續曝氣，后池間歇曝氣，從后池往前池回流混合液以保持污泥濃度。后兩種形式均為連續進水，可用于較大型污水處理廠。
下水道內部處理
污水中含有微生物和容易同化的有機物，因此，如果污水處于一種需氧狀態(存在溶解氧)，則大部分有機物逐漸氧化為二氧化碳或轉化成新的細菌細胞。當污水在壓力管道中長時間輸送時，就中斷了大氣中氧的供給，所剩余的溶解氧迅速被用光，短時間后特殊的微生物就開始將硫酸鹽還原成硫化氫，因而此時的污水就稱為腐化污水。當這種污水同空氣再次接觸時，會釋放出硫化氫，并在下水道的管壁上氧化成硫酸鹽，從而造成嚴重的危害與腐蝕。在英國，至少有50種下水道已經成功地采用向下水道內噴入氧氣來預防這種腐蝕與損害。但這種氧的氧化作用，部分地受到懸浮污水中的微生物和下水道干管表面生長的生物膜的影響，而且氧的用量大，費用也比其它方法高25倍左右。所以這種技術僅適用于一定的條件，但它們仍可以作為減輕超負荷運轉的污水處理廠負荷的一種有效的補充方法。在我國目前尚無使用此項方法的實例，這是由于該方法投資太巨大，我國目前的經濟條件還不能達到。但就我站對全市下水道的十數年監測資料，如果能*貫徹“誰污染、誰治理”的方針，由各排水大戶承擔起部分責任，對整個城市的水環境是有不容忽視的益處的。