醫用污水處理器原理
醫療廢水處理機的原理是城市污水處理廠運行過程中的必然結果。產生大量的殘渣已成為污水處理廠所面臨的難題。目前國內廢水處理的主流方式是集中生化處理,因其處置投資較大,常將其與污泥處置分開,目前,污水處理廠產生的大量剩余污泥已形成先污水處理后的處置局面,尚未引起人們足夠的重視,加之我國長期以來片面強調污水處理的重要性,忽視了污泥處理技術的開發和投資,因此,我國污泥處理和處置的水平明顯落后于污水處理技術的發展。

殘渣污泥通常含有相當數量的有毒有害物質(如寄生卵、病原菌、重金屬)和未穩定化有機物,如果不加以適當的處理和處置,就會直接或潛在地污染環境。但是,剩余污泥的處理、處置工藝投資和運行費用較高,一般都占污水處理廠總投資的30%~40%,甚至可達60%以上,污泥處理成本占污水處理廠總運行費用的20%~50%。其產生污泥的主要環節是:格柵、沉砂池、初沉池、二沉池等。現有的城市污水處理場大多采用二級處理工藝。

1、廢水處理實驗設備。
淤泥減少和處置的目標。
在處理和處置污泥時,首先要考慮污泥的容量和利用率。經過減量化、穩定、無害化等處理后的污泥資源已成為主流。因此污泥的處理和處置主要有以下四個目的:
(1)減量:在污泥最后處置之前,減少容積,以降低污泥處理和最后處置的成本;
(2)穩定:通過對污泥進行處理,使其穩定,并在最后處置后不再產生污泥降解,避免了二次污染;
(3)無害化:達到污泥的無害化和衛生化,例如去除重金屬或消毒等;
(4)資源化:對污泥進行處置,以達到綜合利用、保護環境等目的,如產生沼氣等。
一是城市污泥的常用處理和處置方法;
1.1填埋
20世紀60年代開始采用污泥衛生填埋技術,是根據環保要求對傳統埋方進行了改良。淤泥可以單獨填埋,也可以和其它固體廢物一起填埋,現在已成為一種較為成熟的污泥處理技術。該工藝具有投資少、容量大、見效快等優點。但是,這些措施有下列問題:
(1)淤泥填埋場的土力學性質(以剪切強度表示:橫向剪切強度>25kN/m2)要求更高,面積大,需要大量運輸;
(2)剩余污泥脫水后,一般仍有約75%的含水量,所以填埋地基必須進行防滲濾處理,否則會污染地下水資源;
(3)填埋污泥會增加填埋壓實機的施工難度,使填埋場衛生條件越來越差,對周圍環境也會造成很大影響;
(4)近幾年來,各國從土地和環境保護的角度,就填埋地點、工藝和污染物處理標準等問題提出了更高的要求和管理。淤泥的土地收益,有兩種途徑:農業和園林綠化。在污泥土地利用方面,既能充分利用污泥中的營養物質,又能解決污泥出水問題,減少污泥對環境的二次污染。筆者認為,在污泥土地利用過程中,應綜合考慮重金屬、致病菌、有毒有機物等污染物對環境和人類的影響,確定合理的污泥施用量與使用年限,使污泥土地利用工作能合理、安全地進行。

1.1厭氧消化過程。
20世紀80年代以前,大部分污泥都是通過厭氧消化方法進行處理,以殺滅微生物病菌和生產部分可用的沼氣。對厭氧消化影響岡素消化的主要因素是溫度,分為低溫、中溫和高溫兩種消化溫度;一般說來,堿度應為100~150度(碳酸鈣);混合的方式,攪拌可縮短消化時間,生泥、熟泥的比例、投配比例、比例和比例均在5%~12%;碳氮比、一般而言碳氮比例為(10~20)∶1時,消化效果較好;有毒物質,主要是重金屬離子和一些陰離子。通過對常溫厭氧泥消化過程中停留時間的分析研究,發現反應速度、產氣率、有機物分解率都明顯低于常溫消化法,中溫法消化,在中、低濃度下消化,有機物質在一定程度上分解,需要在150天內進行消化,溫度比較高的是12~30天。傳統的厭氧法由于污泥水解率較低,存在著消化率低、停留時間長(20~30天)、處理效率低(VOC去除率30%~40%)等缺點。為了提高污泥的厭氧消化能力,提高處理效率,增加沼氣產量,近年來國內外對污泥進行了大量的研究。
1.2城市污泥好氧消化。
微生物在內部呼吸過程中發揮著作用,利用氧氣,分解可降解有機物,是污泥好氧消化的關鍵。上世紀60~70年代,污泥好氧消化技術開始興起,最初是為了降低污泥中的有機物含量,限制污泥發酵,起到降低臭氣、穩定污泥的作用。在污泥有氧消化的同時,可降低污泥中致病微生物的數量。此外無菌物質在好氧消化過程中發生的自溶反應是污泥減量,并且在高溫下釋放能量(40~60℃),從而使二氧化碳產生銨態氮增溶。該工藝曝氣時間長,能耗大,在反應后期由于硝化反應中積累了大量的酸性物質,使反應體系中的pH降低,抑制了消化反應的順利進行,因此必須對體系投加堿維持反應進行。中小型污水處理廠最新研制成功,適用于Auto-ThermophilicAerobicDigestion自動升溫過程,ATAD)不但克服了傳統好氧消化工藝的缺點,而且具有消化速度快、占地面積小、結構簡單等優點。但其泡沫過多,不易控制,產生臭味較大。
2城市污泥處理處置新技術。
2.1缺氧/好氧消化工藝。
該工藝與好氧消化工藝相比,適合于小型污水處理廠(≤20000m3/d)處理污泥,它縮短了通氣時間和能源消耗,在反應過程中,可利用缺氧段反硝化作用產生的堿度堿在緩沖性好氧消化反應中生成酸性物質,阻止了反應器的pH降低。張艷萍、彭永臻研究表明好氧/缺氧消化能滿足污泥穩定性要求,常溫下消化16天,VS可達到38.2%的去除率,而好氧/缺氧消化工藝要比傳統的好氧消化工藝高,消化污泥上清液中氨氮、硝態氮含量均達到36.4%。所以好氧/缺氧可以節約能源,提高氮素去除率,保持酸堿度平衡,有利于污泥有氧消化。
2.2細菌捕食。
一些細菌可以促進污泥的減量,如乳酸菌,這是一種最大的特點,它可以產生大量的乳酸,從而降低周圍環境的pH呈酸性,從而抑制污泥中某些菌群的生長。該菌群利用污泥中的一些還原性物質來促進其生長代謝,因而具有污泥降解的功能。淤泥中大部分含有腸道致病菌和寄生蟲,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濃度和發酵時間的限制。因為它自身代謝過程中需要的營養素如葡萄糖等。無法有效滿足于污泥,從而阻礙了正常生長。因此,如果只用乳酸菌來處理污泥,其處理效果維持的時間一般不會太長這一點,看著乳酸菌在污泥處理中的實際作用。通過姚飛等研究,證明所研制的復合菌劑中,乳酸菌是一種pH穩定的細菌,同時還具有一定的降解污泥和去除臭味的能力。協同其它有益菌群,相互補充,更有效地降解污泥;
2.3生物細胞溶解體系。
此外,還可以通過強化微生物的隱性生長來實現污泥減量。隱伏生長是細菌利用其衰亡細菌形成的次級基質生長。這個過程包括溶胞和生長。采用多種溶胞技術,使細菌能快速死亡并分解成基質,再被其它細菌利用,是廣泛應用于污泥減量工藝的一種方法。在傳統模型中,可以認為促進細胞溶解,增加細胞衰減率,從而減少細胞殘存。