医用污水处理器原理
医疗废水处理机的原理是城市污水处理厂运行过程中的必然结果。产生大量的残渣已成为污水处理厂所面临的难题。目前国内废水处理的主流方式是集中生化处理,因其处置投资较大,常将其与污泥处置分开,目前,污水处理厂产生的大量剩余污泥已形成先污水处理后的处置局面,尚未引起人们足够的重视,加之我国长期以来片面强调污水处理的重要性,忽视了污泥处理技术的开发和投资,因此,我国污泥处理和处置的水平明显落后于污水处理技术的发展。

残渣污泥通常含有相当数量的有毒有害物质(如寄生卵、病原菌、重金属)和未稳定化有机物,如果不加以适当的处理和处置,就会直接或潜在地污染环境。但是,剩余污泥的处理、处置工艺投资和运行费用较高,一般都占污水处理厂总投资的30%~40%,甚至可达60%以上,污泥处理成本占污水处理厂总运行费用的20%~50%。其产生污泥的主要环节是:格栅、沉砂池、初沉池、二沉池等。现有的城市污水处理场大多采用二级处理工艺。

1、废水处理实验设备。
淤泥减少和处置的目标。
在处理和处置污泥时,首先要考虑污泥的容量和利用率。经过减量化、稳定、无害化等处理后的污泥资源已成为主流。因此污泥的处理和处置主要有以下四个目的:
(1)减量:在污泥最后处置之前,减少容积,以降低污泥处理和最后处置的成本;
(2)稳定:通过对污泥进行处理,使其稳定,并在最后处置后不再产生污泥降解,避免了二次污染;
(3)无害化:达到污泥的无害化和卫生化,例如去除重金属或消毒等;
(4)资源化:对污泥进行处置,以达到综合利用、保护环境等目的,如产生沼气等。
一是城市污泥的常用处理和处置方法;
1.1填埋
20世纪60年代开始采用污泥卫生填埋技术,是根据环保要求对传统埋方进行了改良。淤泥可以单独填埋,也可以和其它固体废物一起填埋,现在已成为一种较为成熟的污泥处理技术。该工艺具有投资少、容量大、见效快等优点。但是,这些措施有下列问题:
(1)淤泥填埋场的土力学性质(以剪切强度表示:横向剪切强度>25kN/m2)要求更高,面积大,需要大量运输;
(2)剩余污泥脱水后,一般仍有约75%的含水量,所以填埋地基必须进行防渗滤处理,否则会污染地下水资源;
(3)填埋污泥会增加填埋压实机的施工难度,使填埋场卫生条件越来越差,对周围环境也会造成很大影响;
(4)近几年来,各国从土地和环境保护的角度,就填埋地点、工艺和污染物处理标准等问题提出了更高的要求和管理。淤泥的土地收益,有两种途径:农业和园林绿化。在污泥土地利用方面,既能充分利用污泥中的营养物质,又能解决污泥出水问题,减少污泥对环境的二次污染。笔者认为,在污泥土地利用过程中,应综合考虑重金属、致病菌、有毒有机物等污染物对环境和人类的影响,确定合理的污泥施用量与使用年限,使污泥土地利用工作能合理、安全地进行。

1.1厌氧消化过程。
20世纪80年代以前,大部分污泥都是通过厌氧消化方法进行处理,以杀灭微生物病菌和生产部分可用的沼气。对厌氧消化影响冈素消化的主要因素是温度,分为低温、中温和高温两种消化温度;一般说来,碱度应为100~150度(碳酸钙);混合的方式,搅拌可缩短消化时间,生泥、熟泥的比例、投配比例、比例和比例均在5%~12%;碳氮比、一般而言碳氮比例为(10~20)∶1时,消化效果较好;有毒物质,主要是重金属离子和一些阴离子。通过对常温厌氧泥消化过程中停留时间的分析研究,发现反应速度、产气率、有机物分解率都明显低于常温消化法,中温法消化,在中、低浓度下消化,有机物质在一定程度上分解,需要在150天内进行消化,温度比较高的是12~30天。传统的厌氧法由于污泥水解率较低,存在着消化率低、停留时间长(20~30天)、处理效率低(VOC去除率30%~40%)等缺点。为了提高污泥的厌氧消化能力,提高处理效率,增加沼气产量,近年来国内外对污泥进行了大量的研究。
1.2城市污泥好氧消化。
微生物在内部呼吸过程中发挥着作用,利用氧气,分解可降解有机物,是污泥好氧消化的关键。上世纪60~70年代,污泥好氧消化技术开始兴起,最初是为了降低污泥中的有机物含量,限制污泥发酵,起到降低臭气、稳定污泥的作用。在污泥有氧消化的同时,可降低污泥中致病微生物的数量。此外无菌物质在好氧消化过程中发生的自溶反应是污泥减量,并且在高温下释放能量(40~60℃),从而使二氧化碳产生铵态氮增溶。该工艺曝气时间长,能耗大,在反应后期由于硝化反应中积累了大量的酸性物质,使反应体系中的pH降低,抑制了消化反应的顺利进行,因此必须对体系投加碱维持反应进行。中小型污水处理厂最新研制成功,适用于Auto-ThermophilicAerobicDigestion自动升温过程,ATAD)不但克服了传统好氧消化工艺的缺点,而且具有消化速度快、占地面积小、结构简单等优点。但其泡沫过多,不易控制,产生臭味较大。
2城市污泥处理处置新技术。
2.1缺氧/好氧消化工艺。
该工艺与好氧消化工艺相比,适合于小型污水处理厂(≤20000m3/d)处理污泥,它缩短了通气时间和能源消耗,在反应过程中,可利用缺氧段反硝化作用产生的碱度碱在缓冲性好氧消化反应中生成酸性物质,阻止了反应器的pH降低。张艳萍、彭永臻研究表明好氧/缺氧消化能满足污泥稳定性要求,常温下消化16天,VS可达到38.2%的去除率,而好氧/缺氧消化工艺要比传统的好氧消化工艺高,消化污泥上清液中氨氮、硝态氮含量均达到36.4%。所以好氧/缺氧可以节约能源,提高氮素去除率,保持酸碱度平衡,有利于污泥有氧消化。
2.2细菌捕食。
一些细菌可以促进污泥的减量,如乳酸菌,这是一种最大的特点,它可以产生大量的乳酸,从而降低周围环境的pH呈酸性,从而抑制污泥中某些菌群的生长。该菌群利用污泥中的一些还原性物质来促进其生长代谢,因而具有污泥降解的功能。淤泥中大部分含有肠道致病菌和寄生虫,乳酸菌可分泌抑菌素,降低污泥毒性,但其作用效果受到污泥浓度和发酵时间的限制。因为它自身代谢过程中需要的营养素如葡萄糖等。无法有效满足于污泥,从而阻碍了正常生长。因此,如果只用乳酸菌来处理污泥,其处理效果维持的时间一般不会太长这一点,看着乳酸菌在污泥处理中的实际作用。通过姚飞等研究,证明所研制的复合菌剂中,乳酸菌是一种pH稳定的细菌,同时还具有一定的降解污泥和去除臭味的能力。协同其它有益菌群,相互补充,更有效地降解污泥;
2.3生物细胞溶解体系。
此外,还可以通过强化微生物的隐性生长来实现污泥减量。隐伏生长是细菌利用其衰亡细菌形成的次级基质生长。这个过程包括溶胞和生长。采用多种溶胞技术,使细菌能快速死亡并分解成基质,再被其它细菌利用,是广泛应用于污泥减量工艺的一种方法。在传统模型中,可以认为促进细胞溶解,增加细胞衰减率,从而减少细胞残存。