500吨/天医院污水处理设备工艺
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污水设备处理发酵（或酸化）阶段
发酵可定义为有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。
在这一阶段，上述小分子的化合物发酵细菌（即酸化菌）的细胞内转化为更为简单的化合物并分泌到细胞外。发酵细菌绝大多数是严格厌氧菌，但通常有约1%的兼性厌氧菌存在于厌氧环境中，这些兼性厌氧菌能够起到保护像甲烷菌这样的严格厌氧菌免受氧的损害与抑制。这一阶段的主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。与此同时，酸化菌也利用部分物质合成新的细胞物质，因此，未酸化废水厌氧处理时产生更多的剩余污泥。
在厌氧降解过程中，酸化细菌对酸的耐受力必须加以考虑。酸化过程ph下降到4时能可以进行。但是产甲烷过程ph值的范围在6.5～7.5之间，因此ph值的下降将会减少甲烷的生成和氢的消耗，并进一步引起酸化末端产物组成的改变。
曝气生物滤池研究应用现状
曝气生物滤池可分为上向流和下向流两种，早 期曝气生物滤池多采用下向流，如biocarbon1[。] 现在多采用上向流方式（即采用气水同向流），使布 水、布气更加均匀，同时在水气上升过程中可把底 部截留的ss带入滤池中上部，增加了滤池的纳污 能力，延长了工作周期。目前，上向流曝气生物滤池 有biofopr、biostyr、colox、deepbed、biop－ ur等多种形式[2，]其中biofopr和biostyr应 用较为广泛。作为在20世纪80年代末在欧美发展 起来的一种新型污水处理技术，国内外学者在baf 工艺处理方面做了大量的工作，对其滤料选择、硝 化反硝化脱氨氮、除磷、动力学机理以及反冲洗等 各个方面都作了深入的研究。
滤料的合理选择往往关系到baf的处理效 果。w.s.chang等用天然沸石作滤料对纺织废水进 行处理，效果明显好于砂砾，原因归结于天然沸石 具有更强的阳离子交换能力和更大的比表面积3[。] 田文华等以沸石滤料为例，研究了滤料粒径对曝气 生物滤池硝化性能的影响。研究表明，滤料粒径为 2~3mm的比4~5mm的对氨氮的去除率高。
厌氧池内利用厌氧菌的作用，使有机物发生水解、酸化和甲烷化，去除废水中的有机物，并提高污水的可生化性，有利于后续的好氧处理。
高分子有机物的厌氧降解过程可以被分为四个阶段：水解阶段、发酵(或酸化)阶段、产乙酸阶段和产甲烷阶段。
一、水解阶段
水解可定义为复杂的非溶解性的聚合物被转化为简单的溶解性单体或二聚体的过程。
高分子有机物因相对分子量巨大，不能透过细胞膜，因此不可能为细菌直接利用。它们在阶段被细菌胞外酶分解为小分子。例如，纤维素被纤维素酶水解为纤维二糖与葡萄糖，淀粉被淀粉酶分解为麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被蛋白质酶水解为短肽与氨基酸等。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢，因此被认为是含高分子有机物或悬浮物废液厌氧降解的限速阶段。多种因素如温度、有机物的组成、水解产物的浓度等可能影响水解的速度与水解的程度。
曝气生物滤池工艺原理曝气生物滤池(baf，biological aerated filter)也叫淹没式曝气生物滤池。国外从20世纪初开始进行研究，于80年代末基本成型，后不断改进，并已开发出多种形式。在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物，定期反冲洗等特点于一体。
曝气生物滤池工艺是普通生物滤池的一种变形形式，也可看成是生物接触氧化法的一种特殊形式，其基本原理是：在滤池中装填一定量粒径较小的颗粒状滤料，滤料表面附着生长生物膜，滤池内部曝气。污水流经时，污染物、溶解氧及其它物质首先经过液相扩散到生物膜表面及内部，利用滤料上高浓度生物膜的强氧化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。
曝气生物滤池工艺作为一种新型生物处理技术，从诞生至今经历了一段快速发展的过程，初仅用于污水的三级处理，后发展成直接用于二级处理，现在已经应用到水体富营养化控制，中水回用和微污染水、高浓度废水、城市生活污水处理等各个领域，其大特点是集生物氧化和截留悬浮固体功能于一身，节省了后续二沉池，在保证处理效果的前提下使处理工艺简化。
曝气生物滤池工艺（biological aerated filter，简称baf），是一种采用颗粒滤料固定生物膜的好氧或缺氧生物反应器，该工艺集生物接触氧化与悬浮物滤床截留功能于一体，可有效去除水中的ss，cod，bod，nh3-n，tn，tp，aox（有害物质)及浊度、色度等，适用于市政污水、工业污水、再生回用水深度处理及给水污染水源的预处理等。由于baf具有其他工艺无法比拟的诸多特点，近年来已在国内外取得广泛应用。
好氧生物反应池（saf）
（1）功能：
saf好氧生物反应池为升流式固定生物膜好氧生物反应器。原水经sdf处理后通过重力进入saf进水分布箱通过进水管进入saf池底。本单元采用5个saf好氧生物反应池，采用长方型池型，池长30. 48米，宽3.56米，介质填料层深6.10米。生物挂膜介质采用25-40毫米球型度好、质地坚硬、酸溶度低的天然鹅卵石。由鼓风机为微生物供氧。池底采用sts的无咀曝气系统——“t”型气水分布器，进水和空气经“t”型砖充分混合后进入池体。曝气的主、支气管均采用304不锈钢。曝气孔面积是有咀曝气孔面积的4倍，曝气均匀，气泡经介质的反复切割，溶氧转换利用率较高。填料比表面积大，生物量大，密度高。saf床体较深，微生物生存环境分布稳定。填料介质无损耗，床体永不堵塞，无需维护。进水中的ss及脱落的生物固体物在空气的扰动下随着水的升力排出池外。saf好氧生物反应池不需反冲洗，只需要定期排泥即可，排出进水管道中的大颗粒沉淀物及滞留在气水分布器内及床体里的各种杂质。
膜技术
1、反渗透技术
反渗透技术是在高于溶液渗透压的压力作用下，借助于半透膜对溶质的选择截留作用，将溶质与溶剂分离的技术，具有能耗低、无污染、工艺先进、操作维护简便等优点。利用反渗透技术处理氨氮废水的过程中，设备给予足够的压力，水通过选择性膜析出，可用作工业纯水，而膜另一侧氨氮溶液的浓度则相应增高，成为可被再次处理和利用的浓缩液。
2、电渗析法
电渗析是在外加直流电场的作用下，利用离子交换膜的选择透过性，使离子从电解质溶液中分离出来的过程。电渗析法可高效地分离废水中的氨氮，并且该方法前期投入小，能量和药剂消耗低，操作简单，水的利用率高，无二次污染副产物。
曝气生物滤池（biological aerated filter）简称baf，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺。该工艺具有去除ss、cod、bod、硝化、脱氮、除磷、去除aox（有害物质）的作用，其特点是集生物氧化和截留悬浮固体与一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，其容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用省。
一、基本原理
baf生物曝气滤池，主要由颗粒生物填料床、曝气系统、反冲洗系统三部分组成。
颗粒状生物滤料（陶粒），表面粗糙，比表面积大，并渗入活性酶在滤料上附着生长高浓度的专性微生物膜，这些专性微生物以污水中的有机物作为氮源、碳源及能量来源而生长繁殖，通过其新陈代谢降解水中的污染物。
污水自上而下进入生物曝气滤池，空气从填料床下端进入，在滤料空隙间曲折上升，与污水及滤料上附着的生物膜充分接触，在好氧条件下发生气、液、固三相反应。由于生物膜附着在滤料上，不受泥龄限制，因而种类丰富，对于污染物的降解十分有利。污染物被吸附、拦截在滤料表面，作为降解菌的营养基质，加速降解菌形成生物膜，生物膜又进一步“俘获”基质，将其同化、代谢、降解。在碳氧化／硝化合并处理时，靠近滤池进水口的滤层段内有机污染浓度高，异养菌群占优势，大部分bod5在此得以降解，浓度逐渐降低。粒状滤料及生物膜除了吸附拦截等作用外，兼起过滤的作用。随着处理过程的进行，存滤料空隙间蓄积了大量的活性污泥。这些悬浮状活性污泥在滤料缝隙间形成了污泥滤层，在氧化降解污水中有机物的同时，还起到了很好的吸附过滤作用，从而能使有机物及悬浮物均能得到比较彻底的清除。
二级处理工艺
工艺流程说明：二级处理工艺流程为“调节池→生物氧化→接触消毒”。
医院污水通过化粪池进入调节池，调节池前部设置自动格栅。调节池内设提升水泵，污
水经提升后进入好氧池进行生物处理，好氧池出水进入接触池消毒，出水达标排放。调节池、生化处理池、接触池的污泥及栅渣等污水处理站内产生的垃圾集中消毒外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。
传染病医院的污水和粪便宜分别收集，生活污水直接进入预消毒池进行消毒处理后进入调节池，病人的粪便应先独立消毒后，通过下水道进入化粪池或单独处理。各构筑物须在密闭的环境中运行，通过统一的通风系统进行换气，废气通过消毒后排放，消毒可采用紫外线消毒系统。
工艺特点：好氧生化处理单元去除codcr、bod5等有机污染物，好氧生化处理可选择接触氧化、活性污泥和高效好氧处理工艺。采用具有过滤功能的高效好氧处理工艺，可以降低悬浮物浓度，有利于后续消毒。
适用范围：适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。
1、污泥膨胀问题
当废水中的碳水化合物较多，n、p含量不平衡，ph值偏低，氧化沟中污泥负荷过高，溶解氧浓度不足，排泥不畅等易引发丝状菌性污泥膨胀；非丝状菌性污泥膨胀主要发生在废水水温较低而污泥负荷较高时。微生物的负荷高，细菌吸取了大量营养物质，由于温度低，代谢速度较慢，积贮起大量高粘性的多糖类物质，使活性污泥的表面附着水大大增加，svi值很高，形成污泥膨胀。
针对污泥膨胀的起因，可采取不同对策：由缺氧、水温高造成的，可加大曝气量或降低进水量以减轻负荷，或适当降低mlss（控制污泥回流量），使需氧量减少；如污泥负荷过高，可提高mlss，以调整负荷，必要时可停止进水，闷曝一段时间；可通过投加氮肥、磷肥，调整混合液中的营养物质平衡（bod5：n：p=100：5：1）；ph值过低，可投加石灰调节；漂和（按干污泥的0.3%-0.6%投加），能抑制丝状菌繁殖，控制结合水性污泥膨胀。
曝气生物滤池（biological aerated filter简称 baf）是20世纪80年代末90年代初在普通生物 滤池的基础上，借鉴给水滤池工艺而开发的污水处 理新工艺，初用于污水的三级处理，后发展成直 接用于二级处理。自80年代在欧洲建成座曝 气生物滤池污水处理厂后，曝气生物滤池已在欧美 和日本等发达国家广为流行，目前世界上已有数百 多座大大小小的污水处理厂采用了这种技术。随着 研究的深入，曝气生物滤池从单一工艺逐渐发展成 综合工艺，具有去除ss、cod、bod、硝化、脱氮除 磷、除去aox的作用。
1关于曝气生物滤池
1.1曝气生物滤池工艺原理
尽管曝气生物滤池池体类型以及运行方式有 多种多样，各有特点，但其基本原理是都是以过滤 为主体的生化处理工艺，通常由配水系统、曝气系 统、粒状的填料床、出水、反洗水收集系统以及自控 系统等组成。曝气生物滤池实质是一种生物膜法， 即在曝气池中填充生物填料，利用填料表面附着的 生物膜降解水中污染物的处理单元。由于所选填料 自身的特点，填料表面容易附着生物膜。生物膜中 生长着众多种属和数量的微生物，有好氧菌、兼氧 菌、厌氧菌，所以曝气生物滤池对水中的各种有机 物都有一个很好的去除作用，同时对氨氮也有很高 的去除效率。
物理化学法
吸附法是目前物化法中常用的去除水中污 染物的方法。这种方法是将活性炭、粘土等多孔物 质的粉末或颗粒与废水混合，或让废水通过由其颗 粒状物组成的滤床，使废水中的污染物质被吸附在 多孔物质表面上或被过滤除去。常用的吸附剂主要 有活性炭、吸附树脂、硅藻土等，目前在印染废水深 度处理方面主要利用活性炭。膜分离的方法是一种 新兴的高效分离、浓缩、提纯和净化的技术。随着膜 技术的发展，膜在印染废水深度处理中的应用也会 越来越多。目前膜工艺应用到实际中主要障碍是： 投资和运行费高，易发生堵塞，需要高水平的预处 理和定期的化学清洗，还存在浓缩物的处理问题。
2.2高级氧化法
化学法主要有混凝、高级氧化和电化学等方 法。化学氧化法印染废水处理应用的氧化剂很多， 常用的是臭氧(o3)和h2o2/fenton。研究表明，o3能迅 速而广泛地氧化分解水中的大部分有机物。光催化 氧化技术利用强氧化剂如fenton、o3、h2o2等在 uv辐射下产生具有强氧化能力的ho·来处理废 水，常见的光催化氧化技术有uv/fenton、uv/o3、 uv/h2o2等。采用光敏化半导体为催化剂处理有机 废水是近年来研究较多的一个分支。光敏化氧化以 光敏化半导体为催化剂，大多采用tio2为代表的 钛系半导体触媒或贵金属催化剂。
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