一體化醫(yī)院廢水處理設(shè)備
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近十幾年來，國內(nèi)外開展了將固定化細(xì)胞技術(shù)用于廢水處理的探索研究，以克服活性污泥法中微生物生物法與物理、化學(xué)方法相比，具有經(jīng)濟(jì)、高效的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是可以實(shí)現(xiàn)無害化,無二次污染,處理量大，是目前應(yīng)用zui廣的廢水處理技術(shù)，也是中國含酚廢水無害化處理的主要方法。該法對濃度較低的含酚廢水處理效果好，對含酚濃度較高、毒性較強(qiáng)的廢水，由于存在毒性物質(zhì)對微生物活性的抑制作用，采用傳統(tǒng)的生化法處理效率低。為此，國內(nèi)外學(xué)者對生物處理技術(shù)進(jìn)行了大量研究。
以活性污泥法為基礎(chǔ)改進(jìn)傳統(tǒng)生物技術(shù) 生物法中應(yīng)用zui廣的*活性污泥法，該法作為傳統(tǒng)的比較成熟的廢水生物處理技術(shù)，在水污染治理中發(fā)揮了重要作用，已成為焦化、煤氣、煉油、木材防腐等工業(yè)含酚廢水無害化處理的主要方法。但該法同時(shí)也存在運(yùn)行管理要求高、對毒物承受能力低、不適應(yīng)沖擊負(fù)荷、曝氣池容積負(fù)荷低、污泥產(chǎn)生量大等不足之處，對濃度較高的含酚廢水處理效果不理想。為提高常規(guī)活性污泥法的處理效率，改良工藝的應(yīng)用是近年來生物處理技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向之一。例如，添加粉末活性炭的活性污泥法（PACT工藝），能大大增強(qiáng)酚的去除效率，可使出水酚的濃度降至0.01mg/L。在PACT工藝中，由于活性炭對難降解有機(jī)物及微生物的吸附，延長了微生物的接觸時(shí)間（相當(dāng)于延長污泥齡），增大了這些物質(zhì)的生物降解機(jī)會，因而PACT工藝對含酚廢水的去除效率比普通活性污泥法要高。在普通序列間歇式活性污泥法（SBR工藝）中投加粉末活性炭即PAC-SBR工藝，由于活性炭與污泥之間存在良好的相互調(diào)節(jié)作用，不僅可以改善污泥沉降性能，提高處理效率，而且還可用于廢水的脫色處理。除投加活性炭的改良工藝外，還有利用形成生物鐵絮凝體的生物鐵法，以及近年來開發(fā)的膜分離活性污泥法（由于混合液經(jīng)膜過濾分離，使難降解污染物及一些微生物被膜截留，不斷在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)，延長了難降解物質(zhì)與微生物的接觸反應(yīng)時(shí)間，從而可增強(qiáng)處理效果），這些改進(jìn)工藝的處理效果均優(yōu)于傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)。
1.過氧化氫催化氧化
催化氧化法的種類很多，zui常用的是過氧化氫氧化法。
過氧化氫在氧化消毒試劑中具有特殊的地位，因?yàn)樗藦?qiáng)的氧化作用外也具有還原性，而且在水溶液中形成過氧羥基可是許多污染物迅速水解。過氧化氫可用于有毒廢棄物的氧化破壞、廢水的消毒、除味，可以滿意地解決許多廢液問題。H2O2的特點(diǎn)是在較寬的pH值范圍內(nèi)具有高的反應(yīng)活性，不產(chǎn)生有毒的反應(yīng)產(chǎn)物，另外它比其它氧化劑穩(wěn)定的多。

過氧化氫與亞鐵離子結(jié)合形成的Fenton試劑，具有*的氧化能力，對于許多種類的有機(jī)物都是一種有效的氧化劑。開發(fā)Fenton試劑在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用，國內(nèi)外已進(jìn)行了廣泛的研究。Fenton試劑特別適用于生物難降解或一般化學(xué)氧化難以奏效的有機(jī)廢水的氧化處理。
Fenton試劑之所以具有非常強(qiáng)的氧化能力，是由于過氧化氫在催化劑鐵等存在時(shí)，能生成氫氧自由基（·OH）。氫氧自由基比其他一些常用的氧化劑具有更高的氧化電極電位，因此·OH是一種很強(qiáng)的氧化劑，另外氫氧自由基具有很高的電負(fù)性或親電子性，其電子親和能力為569.3kJ，容易進(jìn)攻高電子云密度點(diǎn)，這就決定了·OH的進(jìn)攻具有一定的選擇性。
節(jié)能環(huán)保、占地面積小、安裝方便、施工周期短、處理效果好、使用方便、使用壽命長、遠(yuǎn)程報(bào)警、投資成本合理等特點(diǎn)很快成為點(diǎn)源污水處理的主力類型。
2.二氧化氯催化氧化
化工行業(yè)的生產(chǎn)廢水性質(zhì)復(fù)雜，普遍具有“三高一差”的特點(diǎn)，即COD高，含鹽量高，色度高，可生化性差。許多廢水具有較強(qiáng)的毒性，是典型的有毒性難降解有機(jī)廢水。由于其對微生物具有高毒性，所以難以采用傳統(tǒng)的生物處理技術(shù)，其它如Fenton試劑、光化學(xué)催化氧化等方法，對廢水的COD有一定的處理效果，但也由于經(jīng)濟(jì)和技術(shù)原因，難以達(dá)到工業(yè)應(yīng)用的水平。因此急需尋找一條處理的新途徑。
二氧化氯催化氧化法是近年來發(fā)展起來的水處理高級氧化技術(shù)之一，它是在化學(xué)氧化法的基礎(chǔ)上改進(jìn)、發(fā)展起來的，并逐漸成為研究的一個(gè)熱點(diǎn)。常用的氧化劑有O3、H2O2、NaClO3及ClO2等，其中，二氧化氯是一種新型高效氧化劑。
二氧化氯催化氧化的原理就是在表面催化劑存在的條件下，利用強(qiáng)氧化劑——二氧化氯在常溫常壓下催化氧化廢水中的有機(jī)污染物，或直接將有機(jī)污染物氧化成二氧化碳和水，或?qū)⒋蠓肿佑袡C(jī)污染物氧化成小分子有機(jī)污染物，提高廢水的可生化性，能較好的去除有機(jī)污染物。在降解COD的過程中，打斷有機(jī)分子中的雙鍵發(fā)色團(tuán)，如偶氮基，硝基，硫化羥基，碳亞氨基等，達(dá)到脫色的目的，同時(shí)有效地提高BOD/COD值，使之易與生化降解。這樣，二氧化氯催化氧化反應(yīng)在高濃度，高毒性，高含鹽量廢水中充當(dāng)常規(guī)物化預(yù)處理和生化處理之間的橋梁。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國大多數(shù)污水處理廠都采用活性污泥法處理污水，氧化溝工藝占24.76%，SBR占9.05%，而29.05%的活性污泥法中，由于所獲得資料沒有詳細(xì)說明，所以其中很可能有一部分是氧化溝或SBR法。
一體化醫(yī)院廢水處理設(shè)備總之對我國這樣一個(gè)資源不足、能源日益短缺、經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)、人口眾多的發(fā)展中國家從可持續(xù)發(fā)展角度講，采用延時(shí)曝氣這種高資源占用和能源消耗的低負(fù)荷工藝，并以耗能的方式取得污泥的穩(wěn)定工藝是不符合可持續(xù)發(fā)展的基本原則，也是不適合中國國情的。我國應(yīng)該開發(fā)經(jīng)濟(jì)效益好、資源消耗低、環(huán)境污染少的城市污水處理技術(shù)。但是，在中國僅有的十幾座污泥消化池中能夠正常運(yùn)行的為數(shù)不多，有些池子根本就沒有運(yùn)行，這也是導(dǎo)致中國近年大量采用帶有延時(shí)曝氣功能的氧化溝等技術(shù)的原因。

污泥處理和處置的關(guān)系
大部分的污水處理廠污泥處理的不到位在很大程度廠影響了污泥的zui終處置。通過調(diào)查污水處理廠采用的污泥處置方法見圖2。從圖2可以看出，中國大約有63%的污泥進(jìn)行土地填埋。污泥堆肥農(nóng)用約占13.5%，污泥自然干化綜合利用占5.4%，污泥焚燒約占1.8%。而污泥露天堆放和外運(yùn)各占1.8%和14.4%。在14.42%外運(yùn)的污水處理廠中都沒有交待污泥外運(yùn)后的去向，可想而知如果這部污泥沒有妥善處置，對環(huán)境的危害是不言而喻的。
從上述的分析不難發(fā)現(xiàn)，在中國目前污泥主要的處置方法是土地填埋，其次是污泥土地利用。污泥填埋在中國占了相當(dāng)大的比例，但是由于填埋場大多為露天，經(jīng)過雨水淋濾后，對填埋場地的安全構(gòu)成嚴(yán)重的危害。處理不到位的污泥還造成填埋場滲濾系統(tǒng)的嚴(yán)重堵塞，嚴(yán)重污染附近的地下水。尤其是污泥和垃圾混合填埋時(shí)，使得不少垃圾填埋場的壽命大大縮短，給城市垃圾處置帶來很大的麻煩。以重慶三峽庫區(qū)污水處理廠產(chǎn)生的污泥，而且在處置前，大部分污泥含水率過高（大部分為80%），污泥無法壓實(shí)，并且污泥進(jìn)入填埋場會造成滲濾系統(tǒng)的堵塞。三峽庫區(qū)內(nèi)的垃圾填埋場也強(qiáng)烈表示不愿接受污水處理廠的污泥，成千上萬噸沒法處理處置的污泥成為三峽庫區(qū)水環(huán)境安全的極大污染源，直接影響三峽庫區(qū)污水的有效治理，污泥問題成三峽庫區(qū)必須解決的問題。
 應(yīng)用范圍
（1）有機(jī)磷農(nóng)藥廢水處理。
采用納米TiO2·SiO2負(fù)載型復(fù)合光催化劑，利用其光催化活性及高效吸附性，能使有機(jī)磷農(nóng)藥在其表面迅速富集，隨光照時(shí)間的延長，有機(jī)磷農(nóng)藥的光解率逐漸升高，光照80min，可*降解。
(2)毛紡染整廢水處理。
把表面涂覆有納米TiO2膜的玻璃填料填充于玻璃反應(yīng)器內(nèi)，通過潛水泵使廢水在反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)進(jìn)行光催化氧化處理。由于納米TiO2具有巨大的比表面積，與廢水中的有機(jī)物接觸更為充分，可將它們zui大限度地吸附在其表面，并迅速將有機(jī)物分解成CO2和H2O，處理效果優(yōu)于生物處理和懸浮光催化氧化處理，COD去除率和脫色率均較高。催化劑能連續(xù)使用，不需要分離回收，便于工業(yè)應(yīng)用。
(3)氯代有機(jī)物廢水處理。
日本東京大學(xué)野口真用納米TiO2光催化劑與臭氧聯(lián)合進(jìn)行水的凈化處理。在模擬廢水處理的試驗(yàn)中，以16mg/L 3-氯酚的水溶液為模擬廢水，分別采用納米TiO2光催化劑與臭氧聯(lián)合、單獨(dú)用光催化劑納米TiO2和單獨(dú)用O3三 種方法對其進(jìn)行處理。納米TiO2光催化劑與臭氧聯(lián)合處理2 h后，3-氯酚的殘留濃度已為0 ，效果明顯高于其他兩種方法。用內(nèi)表面涂覆納米TiO2光催化劑的陶瓷圓管處理5.5 mg/ L苯酚和三氯乙烯水溶液的試驗(yàn)表明，苯酚在1.5 h后*分解，三氯乙烯也在2 h內(nèi)完 全分解。
(4)含油廢水處理。
含油廢水中所含的脂肪烴、多環(huán)芳烴、有機(jī)酸類、酚類等有機(jī)物很難降解，使用納米TiO2，利用其光催化降解功能，可以迅速地降解這些有機(jī)物。
應(yīng)用前景
納米TiO2光催化氧化技術(shù)在*降解水中的有機(jī)污染物和可以利用太陽能等方面有著突出的優(yōu)點(diǎn)，特別是當(dāng)水中的有機(jī)污染物濃度很高或用其他方法難以處理時(shí)，具有更明顯的優(yōu)勢，是其他傳統(tǒng)方法*的，尤其是近年來高效率的光催化劑、納米粒子負(fù)載和金屬摻雜、光電結(jié)合的催化方法以及太陽能技術(shù)的研究開發(fā)，使納米TiO2光催化氧化應(yīng)用于水處理領(lǐng)域有著良好的前景。
由于酚類物質(zhì)對生物活體均能產(chǎn)生毒害，它可通過皮膚及粘膜的接觸而吸入或經(jīng)口腔侵入體內(nèi)，與細(xì)胞原漿中蛋白質(zhì)接觸后，形成不溶性蛋白質(zhì)，使細(xì)胞失活。一般低濃度酚可使蛋白質(zhì)變性，高濃度酚則使蛋白質(zhì)凝固，并繼續(xù)向體內(nèi)滲透，引起組織損傷、壞死乃至使生物體中毒。而含酚廢水排放到自然環(huán)境中又很難通過自然降解過程凈化，一直成為化工生產(chǎn)過程中形成的、較難治理的污染物流。因此，如何合理而有效的處理含酚廢水是環(huán)境保護(hù)及綜合利用的重要研究課題。