一體化醫院汙水處理裝置

一體化醫院汙水處理裝置

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膜分離技術
利用膜的選擇透過性進行氨氮脫除的一種方法▩✘。這種方法操作方便▩↟，氨氮回收率高▩↟，無二次汙染▩✘。蔣展鵬等[6]採用電滲析法和聚丙烯(PP)中空纖維膜法處理高濃度氨氮無機廢水可取得良好的效果▩✘。電滲析法處理氨氮廢水2000～3000mg/L▩↟，去除率可在85％以上▩↟，同時可獲得8.9％的濃氨水▩✘。此法工藝流程簡單☁₪••、不消耗藥劑☁₪••、執行過程中消耗的電量與廢水中氨氮濃度成正比▩✘。PP中空纖維膜法脫氨效率＞90％▩↟，回收的硫酸銨濃度在25％左右▩✘。執行中需加鹼▩↟，加鹼量與廢水中氨氮濃度成正比▩✘。
乳化液膜是種以乳液形式存在的液膜具有選擇透過性▩↟，可用於液-液分離▩✘。分離過程通常是以乳化液膜（例如煤油膜）為分離介質▩↟，在油膜兩側透過NH3的濃度差和擴散傳遞為推動力▩↟，使NH3進入膜內▩↟，從而達到分離的目的▩✘。用液膜法處理某溼法冶金廠總排放口廢水（1000～1200mgNH4+-N/L▩↟，pH為6～9）[7]▩↟，當採用烷醇醯胺聚氧乙烯醚為表面活性劑用量為4％～6％▩↟，廢水pH1.4MAP沉澱法▩✘。

一☁₪••、厭氧生物處理的基本原理
廢水厭氧生物處理是指在無分子氧條件透過厭氧微生物（包括兼性微生物）的作用▩↟，將廢水中的各種複雜有機物分解轉化成甲烷和二氧化炭等物質的過程▩↟，也稱為厭氧消化▩✘。它與好氧過程低根本區別▩↟，在於不以分子態氧作為受氫體▩↟，而以化合態氧☁₪••、碳☁₪••、硫☁₪••、氮等為受氫體▩✘。
厭氧生物處理是一個複雜的生物化學過程▩↟，依靠三大主要類群的細菌▩↟，即水解產酸細菌☁₪••、產氫產乙酸細菌和產甲烷細菌的聯合作用完成▩↟，因而可粗略地將厭氧消化過程劃分為三個連續的階段▩↟，即水解酸化階段☁₪••、產氫產乙酸階段和產甲烷階段▩✘。

*階段為水解酸化階段▩✘。複雜的大分子☁₪••、不溶性有機物先在細胞外酶的作用下水解為小分子☁₪••、溶解性有機物▩↟，然後滲入細胞體內▩↟，分解產生揮發性有機酸☁₪••、醇類☁₪••、醛類等▩✘。這個階段主要產生較高階脂肪酸▩✘。
由於簡單碳水化合物的分解產酸作用要比含氮有機物的分解產氨作用迅速▩↟，故蛋白質的分解在碳水化合物分解後產生▩✘。
含氮有機物分解產生NHз,除了提供合成細胞物質的氮源外▩↟，在水中部分電離▩↟，生成NH⒋HCOз, 具有緩衝消化液pH的作用▩↟，故有時也把繼碳水化合物分解後的蛋白質分解產氨過程稱為性減退期▩✘。
第二階段為產氫產乙酸階段▩✘。在產氫產氨細菌的作用下▩↟，*階段產生的各種有機酸被分解轉化戍成乙₪◕☁：酸和H⒉,在降解有機酸時還生成CO⒉
第三階段為產甲烷階段▩✘。產甲烷細菌將乙酸☁₪••、乙▩✘。酸鹽☁₪••、CO⒉和H⒉等轉化為甲烷. 此過程由兩組生理上不同的產甲烷菌完成▩↟，一徂把氫和二氧化碳轉化成甲烷▩↟，另一組從乙酸或乙酸鹽脫羧產生甲烷▩↟，前者約佔總量的1∕3▩↟，後當者約佔2∕3.
上述三個階段的反應速度依廢水性質而異▩↟，對含纖維素☁₪••、半纖維素☁₪••、果膠和貲類等汙染物為主的廢水▩↟，水解階段往往成為速度限制步驟；簡單的糖類☁₪••、澱粉☁₪••、氨基酸和一般的蛋白質均能被微生物迅速分解▩↟，對含這類有機物為主的廢水▩↟，產甲烷階段通常成為速度限制步驟▩✘。雖然厭氧消化過程可分為以上三個階段▩↟，但是在厭氧反應器中▩↟，三個階段是同時進行的▩↟，並保持某種程度的平衡▩↟，這種動態平衡一旦被pH☁₪••、溫度☁₪••、有機負荷等外加因素所破壞▩↟，則首先將使產甲烷階段受到抑制▩↟，其結果會導致低階脂肪酸的積累和厭氧程序的異常變化▩↟，嚴重時甚至會使整個厭氧消化過程受到破壞▩✘。

一體化醫院汙水處理裝置厭氧生物處理法也存在下列缺點₪◕☁：
（1）厭氧微生物增殖緩慢▩↟，因而厭氧生物處理的啟動和處理時間比好氧生物處理時間長▩✘。
（2）出水往往達不到排放標準▩↟，需要進一步處理▩↟，故一般在厭氧處理後串聯好氧處理▩✘。
（3）厭氧處理系統操作控制因素較為複雜和嚴格▩↟，對有毒有害物質的影響較敏感▩✘。
生物滴濾法(Biotrickling filter)
生物滴濾法的基本原理₪◕☁： 生物滴濾法處理VOCs的原理與生物過濾法基本相同,它是介於生物過濾法與生物洗滌法之間的一種生物處理技術▩✘。生物滴濾反應器中一般填充惰性填料,如陶瓷☁₪••、碎石☁₪••、珍珠岩☁₪••、塑膠材質填料等▩↟，在此係統中填料僅為微生物提供一定的附著表面▩✘。廢氣同生長在惰性填料上的生物膜（微生物）接觸,從而被生物降解▩✘。
雖然生物法在處理揮發性有機廢氣方面有很多的優點和好處▩↟，但是它也有一些不足▩↟，生物法的缺點主要是所能承載的汙染物負荷不能太高,因而一般佔地較大▩✘。另外,對於氣態汙染物生物進化的機制瞭解還不充分,設計和執行基本還停留在經驗和現場實驗獲取資料的水平,造成一些裝置的執行效果不穩定▩✘。

新增阻垢劑可以控制碳酸鹽垢☁₪••、硫酸鹽垢以及氟化鈣垢▩↟，還可以抑制矽垢▩✘。新增的阻垢劑可分為3類₪◕☁：六偏磷酸鈉☁₪••、有機磷酸鹽和多聚丙烯酸鹽▩✘。新增阻垢劑的優點是操作簡單▩↟，膜前無任何處理步驟▩↟，且新增劑量可精確控制;缺點是會增加濃水COD,高回收率下可能失效▩↟，阻垢劑含量高或阻垢劑種類選擇不當時仍有可能堵膜▩✘。
透過調酸▩↟，可使碳酸鈣維持溶解狀態▩✘。調酸處理的優點是操作簡單▩↟，汙水pH不高時▩↟，成本低於除硬處理;缺點是調酸處理對Ca☁₪••、Mg離子無去除作用▩↟，濃水側Ca☁₪••、Mg離子含量仍較高▩↟，且對管路防腐要求較高▩✘。此外▩↟，僅採用加酸控制碳酸鈣結垢時▩↟，要求濃水中的 LSI 或S&DSI 指數必須為負數▩✘。

殺菌按性質可分為化學殺菌和物理殺菌▩✘。化學殺菌主要採用殺菌劑▩↟，殺菌劑的作用方式可分為殺菌作用和抑菌作用▩✘。汙水處理中常用的殺菌劑可分為無機殺菌劑和有機殺菌劑▩↟，也可按化學性質分為氧化性殺菌劑和非氧化性殺菌劑▩✘。無機殺菌劑以氧化型為主▩↟，如二氧化氯☁₪••、臭氧等▩↟，有機殺菌劑主要是陽離子的季銨鹽類物質▩✘。
氧化性殺菌劑是強氧化劑▩↟，能夠氧化微生物體內起新陳代謝作用的酶而殺滅微生物▩✘。氧化性殺菌劑的特點是殺菌速度快☁₪••、成本較低▩↟，但藥劑使用過程存在一定的安全隱患;非氧化性殺菌劑是以致毒劑作用使微生物的酶系統失去活性▩↟，破壞細胞的新陳代謝▩↟，破壞細胞壁☁₪••、細胞膜或其他特殊部位▩↟，它的作用不受水中還原性物質的影響▩↟，對pH變化不敏感▩✘。非氧化性殺菌劑可以彌補氧化性殺菌劑的不足▩✘。
物理殺菌方式主要有超聲波與磁場組合殺菌☁₪••、變頻電脈衝殺菌和紫外線殺菌等〔16〕▩✘。超聲波與磁場組合殺菌能夠自動週期性地☁₪••、有規律地產生各種頻率的強大直流脈衝電磁波▩↟，直接擊穿細菌的細胞壁而導致細菌死亡▩↟，同時汙水在這種直流脈衝電場作用下▩↟，迅速發生微弱的氧化還原反應▩↟，在陽極區附近產生一定量的氧化性物質與細菌作用▩↟，破壞了細菌正常的生理功能▩↟，使細胞膜過氧化而死亡▩↟，從而達到殺菌目的▩✘。

高濃度氨氮廢水的處理方法可以分為物化法☁₪••、生化聯合法和新型生物脫氮法▩✘。
1☁₪••、物化法
1.1☁₪••、吹脫法
在鹼性條件下▩↟，利用氨氮的氣相濃度和液相濃度之間的氣液平衡關係進行分離的一種方法▩✘。一般認為吹脫效率與溫度☁₪••、pH☁₪••、氣液比有關▩✘。
吹脫法去除垃圾滲濾液中的氨氮進行了研究▩↟，控制吹脫效率高低的關鍵因素是溫度☁₪••、氣液比和pH▩✘。在水溫大於25℃,氣液比控制在3500左右▩↟，滲濾液pH控制在10.5左右▩↟，對於氨氮濃度高達2000～4000mg/L的垃圾滲濾液▩↟，去除率可達到90%以上▩✘。吹脫法在低溫時氨氮去除效率不高▩✘。
採用超聲波吹脫技術對化肥廠高濃度氨氮廢水（例如882mg/L）進行了處理試驗▩✘。工藝條件為pH＝11▩↟，超聲吹脫時間為40min▩↟，氣水比為l000₪◕☁：1試驗結果表明▩↟，廢水採用超聲波輻射以後▩↟，氨氮的吹脫效果明顯增加▩↟，與傳統吹脫技術相比▩↟，氨氮的去除率增加了17％～164％▩↟，在90％以上▩↟，吹脫後氨氮在100mg/L以內▩✘。
厭氧生物處理的影響因素
厭氧生物處理對環境條件的要求比好氧生物處理嚴格▩✘。一般認為▩↟，控制厭氧處理效率的基本因素有二類₪◕☁：一類是基礎因素▩↟，包括微生物量（汙泥濃度）☁₪••、營養比☁₪••、混合接觸狀況☁₪••、有機負荷等；另一類是環境溫度☁₪••、pH☁₪••、氧化還原電位☁₪••、有毒物質等▩✘。
由厭氧生物處理的基本原理可知▩↟，厭氧過程要透過多種生理上不同的微生物類群聯合作用來完成▩✘。如果把產甲烷階段以前的所有微生物統稱為不產甲烷菌▩↟，則它們包括厭氧細菌和兼性細菌▩↟，尤以兼性細菌居多▩✘。與產甲烷菌相比▩↟，不產甲烷菌對pH☁₪••、溫度等外界環境因素的變化具有較強的適應性▩↟，而且其增殖速度較快▩✘。而產甲烷菌是一群非常特殊的☁₪••、嚴格厭氧的細菌▩↟，它們對外界環境條件的要求比不產甲烷菌嚴格▩↟，而且其繁殖的世代期較長▩✘。因此▩↟，產甲細菌是決定厭氧消化效率和成敗的主要微生物▩↟，產甲烷階段是厭氧過程速率的限制步驟▩✘。正因為如此▩↟，在討論厭氧消化過程的影響因素時▩↟，多以產甲烷菌的生理☁₪••、生態特徵來說明▩✘。