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醫(yī)院一體化污水處理裝置

生物膜法
1．生物膜法工藝類型。潤濕型：生物濾池、生物濾塔、生物轉盤。浸沒型：接觸氧化、濾料浸沒在濾池中。流動床型：生物活性碳，砂粒介質懸浮流動于池內。
2．原理。由于生活污水中含有大量的有機成分，生物膜法依靠固定于載體表面上的微生物膜來降解有機物，由于微生物細胞幾乎能在水環(huán)境中的任何適宜的載體表面牢固地附著、生長和繁殖，由細胞內向外伸展的胞外多聚物使微生物細胞形成纖維狀的纏結結構，因此生物膜通常具有孔狀結構，并具有很強的吸附性能。
生物膜附著在載體的表面，是高度親水的物質，在污水不斷流動的條件下，其外側總是存在著一層附著水層。生物膜又是微生物高度密集的物質，在膜的表面上和內部生長繁殖著大量的微生物及微型動物，形成由有機污染物→細菌→原生動物（后生動物）組成的食物鏈。

醫(yī)院一體化污水處理裝置生物膜是由細菌、真菌、藻類、原生動物、后生動物和其他一些肉眼可見的生物群落組成。污水在流過載體表面時，污水中的有機污染物被生物膜中的微生物吸附，并通過氧向生物膜內部擴散，在膜中發(fā)生生物氧化等作用，從而完成對有機物的降解。生物膜 表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處于厭氧狀態(tài)，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成，通過生物膜的周期更新，以維持生物膜反應器的正常運行。
3．生物膜的更新與脫落。維持生物膜反應器正常運行的重要環(huán)節(jié)是生物膜的更新與脫落，生物膜表層生長的是好氧和兼氧微生物，而在生物膜的內層微生物則往往處于厭氧狀態(tài)，當生物膜逐漸增厚，厭氧層的厚度超過好氧層時，會導致生物膜的脫落，而新的生物膜又會在載體表面重新生成。更新與脫落過程如下：首先，厭氧膜的出現(xiàn)過程：一是生物膜；二是成熟的生物膜一般厚度不斷增加，氧氣不能透入的內部深處將轉變?yōu)閰捬鯛顟B(tài)；都由厭氧膜和好氧膜組成；三是好氧膜是有機物降解的主要場所，一般厚度為2 mm。其次，厭氧膜的加厚過程：一是厭氧的代謝產物增多，導致厭氧膜與好氧膜之間的平衡被破壞；二是氣態(tài)產物的不斷 逸出，減弱了生物膜在填料上的附著能力；三是成為老化生物膜，其凈化功能較差，且易于脫落。
再次，生物膜的更新：一是老化膜脫落，新生生物膜又會生長起來；二是新生生物膜的凈化功能較強。
4．影響生物膜工作性能的三個重要指標（以生物濾池為例）。一是水力負荷：單位面積濾池或單位體積濾料每天所能處理的廢水量，包括水力表面負荷和水力何種負荷；二是 BOD 負荷：單位時間供給單位體積濾料的BOD 量，城市污水極限值分低負荷（0.15~0.3），高負荷（0.8~1.2）；三是毒物負荷：單位濾料每天所能承受毒物的量。

醫(yī)院一體化污水處理裝置活性污泥法與生物膜法的比較
1．活性污泥法優(yōu)缺點。長期以來，城市生活污水的二級生 物處理多采用活性污泥法，它是當前世界各國應用廣的一種二級生物處理工藝，具有以下幾個特點：一是采用傳統(tǒng)的活性污泥法，往往基建費、運行費高，能耗大，管理較復雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象；工藝設備不能滿足低耗的要求。二是隨著污水排放標準的不斷嚴格，對污水中氮、磷等營養(yǎng)物質的排放要求較高，傳統(tǒng)的具有脫氮除磷功能的污水處理工藝多以活性污泥法為主，往往需要將多個厭氧和好氧反應池串聯(lián)，形成多級反應池，通過增加內循環(huán)來達到脫氮除磷的目的，這勢必要增加基建投資的費用及能耗，并且使運行管理較為復雜。三是活性污泥法產生大量的剩余污泥，需要進行污泥無害化處理，增加了投資。
生物膜法優(yōu)缺點。生物膜法也是城市污水二級生物處 理的一種常用方法，與活性污泥法相比具有以下特點：一是生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發(fā)生污泥膨脹。二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩(wěn)定，產生的剩余污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。另外，生物膜法的不足之處在于生物膜載體增加了系統(tǒng)的投資；載體材料的比表面積小，反應裝置容積有限、空間效率低，在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低；附著于固體表面的微生物量較難 控制，操作伸縮性差；靠自然通風供氧，不如活性污泥供氧充足，容易產生厭氧。

生物膜法基本特征
在污水處理構筑物內設置微生物生長聚集的載體（一般稱填料），在充氧的條件下，微生物在填料表面聚附著形成生物膜，經過充氧(充氧裝置由水處理曝氣風機及曝氣器組成)的污水以一定的流速流過填料時，生物膜中的微生物吸收分解水中的有機物，使污水得到凈化，同時微生物也得到增殖，生物膜隨之增厚。當生物膜增長到一定厚度時，向生物膜內部擴散的氧受到限制，其表面仍是好氧狀態(tài)，而內層則會呈缺氧甚至厭氧狀態(tài)，并終導致生物膜的脫落。隨后，填料表面還會繼續(xù)生長新的生物膜，周而復始，使生物膜法污水得到凈化。
微生物在填料表面聚附著形成生物膜后，由于生物膜的吸附作用，其表面存在一層薄薄的水層，水層中的有機物已經被生物膜氧化分解，故水層中的有機物濃度濃度比進水要低得多，當廢水從生物膜表面流過時，有機物就會從運動著的廢水中轉移到附著在生物膜表面的水層中去，并進一步被生物膜所吸附，同時，空氣中的氧也經過廢水而進入生物膜水層并向內部轉移。

在小規(guī)模分散型污水處理中大量使用生物膜污水處理工藝，比使用活性污泥工藝更有優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在：①微生物相方面，各種生物膜工藝中參與凈化反應的微生物多樣化，微生物的食物鏈較長，世代時間較長的微生物易于存活，在分段運行中每段都能夠形成優(yōu)勢菌種;②在處理工藝上，各種生物膜工藝對水質水量變化均有較強的適應性，污泥沉降性能良好、易于固液分離，能夠處理低濃度的污水，易于維護、節(jié)能。
生物脫氮機理
生物脫氮理論認為生物脫氮主要包括硝化和反硝化2個生化過程,并由有機氮氨化、硝化、反硝化及微生物的同化作用來完成。
氨化作用即水中的有機氮化合物在氨化細菌分解作用下轉化為氨氮。一般氨化過程與微生物去除有機物同時進行,氨化作用進行得很快,有機物去除結束時,氨化過程也已完成,故無需采取特殊的措施。
硝化作用即在供氧充足的條件下,水中的氨氮首先在亞硝化細菌的作用下被氧化成亞硝酸氮,然后再在硝化細菌的作用下進一步氧化成硝酸氮。由于亞硝化細菌和硝化細菌的生長速率低,所以要求較長的污泥齡。