醫(yī)院污水處理一體化裝置
活性污泥法和生物膜法的區(qū)別不僅僅是微生物的懸浮與附著之分,更重要的是擴(kuò)散過程在生物膜處理系統(tǒng)中是一個(gè)必須考慮的因素。在生物膜反應(yīng)器中,有機(jī)污染物、溶解氧及各種必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)首先要從液相擴(kuò)散到生物膜表面,進(jìn)而進(jìn)到生物膜內(nèi)部,只有擴(kuò)散到生物膜表面或內(nèi)部的污染物才有可能被生物膜內(nèi)微生物分解與轉(zhuǎn)化,終形成各種代謝產(chǎn)物。另外,在生物膜反應(yīng)器中,由于微生物被固定在載體上,從而實(shí)現(xiàn)了SRT與HRT(水力停留時(shí)間)的分離,使得增殖速率慢的微生物也能生長(zhǎng)繁殖。因此,生物膜是一穩(wěn)定的、多樣的微生物生態(tài)系統(tǒng)。
生物膜的形成原理
生物膜的形成過程是微生物吸附、生長(zhǎng)、脫落等綜合作用的動(dòng)態(tài)過程。
首先,懸浮于液相中的有機(jī)污染物及微生物移動(dòng)并附著在載體表面上;然后附著在載體上的微生物對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行降解,并發(fā)生代謝、生長(zhǎng)、繁殖等過程,并逐漸在載體的局部區(qū)域形成薄的生物膜,這層生物膜具有生化活性,又可進(jìn)一步吸附、分解廢水中有機(jī)污染物,直至后形成一層將載體*包裹的成熟的生物膜。
微生物膜的形成通常經(jīng)歷載體表面改良、可逆附著、不可逆附著、生物膜形成四個(gè)階段,具體描述如下:
微生物在載體上的掛膜可分為微生物吸附和固著生長(zhǎng)兩個(gè)階段。載體加入水體以后,首先進(jìn)入吸附期。由圖可見,有部分微生物和絲狀物質(zhì)已經(jīng)附著在載體表面,附著了較多物質(zhì)的位置往往是載體的凹處,不容易被水流剪切的地方。此時(shí)懸浮液中的微生物大量增長(zhǎng),出現(xiàn)較明顯的一個(gè)污泥層。
經(jīng)過不可逆附著以后,微生物在載體表面獲得一個(gè)比較穩(wěn)定的生長(zhǎng)環(huán)境,在供氧和底物充足的情況下,吸附在載體上的污泥中的微生物很快就開始生長(zhǎng)。下圖為微生物在載體表面開始生長(zhǎng)時(shí)的情景,由圖可見到活性很好的鐘蟲和累枝蟲。
隨著培養(yǎng)馴化時(shí)間的增長(zhǎng),在載體表面生長(zhǎng)的生物膜也迅速增長(zhǎng),逐漸覆蓋整個(gè)載體表面,并開始增厚。但生物膜的生長(zhǎng)并不均勻,在載體比較突出的地方,生物膜比較薄,而凹處則會(huì)長(zhǎng)出相當(dāng)繁盛的菌落,可見水力剪切對(duì)生物膜的生長(zhǎng)具有重要的影響。
醫(yī)院污水處理一體化裝置生物膜法是利用附著生長(zhǎng)于某些固體物表面的微生物(即生物膜)進(jìn)行有機(jī)污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動(dòng)物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng),其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為厭氧層、好氧層、附著水層、運(yùn)動(dòng)水層。
生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附著水層有機(jī)物,由好氧層的好氧菌將其分解,再進(jìn)入?yún)挌鈱舆M(jìn)行厭氧分解,流動(dòng)水層則將老化的生物膜沖掉以生長(zhǎng)新的生物膜,如此往復(fù)以達(dá)到凈化污水的目的。
廢水中微生物沿固體(可稱載體)表面生長(zhǎng)的生物處理方法的統(tǒng)稱。因微生物群體沿固體表面生長(zhǎng)成粘膜狀,故名。廢水和生物膜接觸時(shí),污染物從水中轉(zhuǎn)移到膜上,從而得到處理。其基本機(jī)理見水的生物處理法。
生物膜法的典型流程中的生物器可以是生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、曝氣生物濾池或厭氧生物濾池。前三種用于需氧生物處理過程,后一種用于厭氧過程。早出現(xiàn)的生物膜法生物器是間歇砂濾池和接觸濾池(滿盛碎塊的水池)。它們的運(yùn)行都是間歇的,過濾-休閑或充水-接觸-放水-休閑,構(gòu)成一個(gè)工作周期。它們是污水灌溉的發(fā)展,是以土壤自凈現(xiàn)象為基礎(chǔ)的。接著就出現(xiàn)了連續(xù)運(yùn)行的生物濾池。新型塑料問世后,又有了新的發(fā)展。
生物膜法生物濾池
生物膜法中常用的一種生物器。使用的生物載體是小塊料(如碎石塊、塑料填料)或塑料型塊,堆放或疊放成濾床,故常稱濾料。與水處理中的一般濾池不同,生物濾池的濾床暴露在空氣中,廢水灑到濾床上。布水器有多種形式,有固定式的,有移動(dòng)式的?;剞D(zhuǎn)式布水器使用廣。它以兩根或多根對(duì)稱布置的水平穿孔管為主體,能繞池心旋轉(zhuǎn)。穿孔管貼近濾床表面,水從孔中流出。布水器的工作是連續(xù)的,但對(duì)局部床面的施水是間歇的,這承繼了污水灌溉間歇灌水的概念。濾床的下面有用磚或特制陶塊、混凝土塊鋪成的集水層。再下面是池底。集水層和池外相通,既排水又通風(fēng)。