社区卫生服务中心医疗污水处理设备

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传统污水处理的脱氮工艺基于微生物作用,在去除有机污染物的同时,通过硝化-反硝化耦合过程将氨氮氧化为硝酸根,再还原为氮气去除。 该工艺过程虽然可以满足污水的脱氮要求,但一方面面临消耗有机碳源、工艺能耗较高、污泥产生量大、停留时间长、构筑物占地面积大、受温度波动限制等缺点,另一方面,其技术原理的本质是氮元素的去除、而非资源化回收利用。 近年来,以污水资源化为核心的新型水处理概念和工艺被不断提出。 MCCARTY 等讨论了城市污水厂作为能源输出的可能。VERSTRAETE等提出了“ zero-wastewater”概念的上游浓缩工艺,通过有机物厌氧消化最大可能实现生活污水中的能源回收。 BATSTONE 等提出“源分离-释放-回收”工艺实现生活污水中 C、N 和 P 的回收。

一种潜在的可持续的“上游浓缩”污水处理思路是用膜将污水中有机物分离浓缩,高 COD 浓缩液进行厌氧消化回收能源,另一端含氨氮的出水利用离子交换过程实现氮素的富集回收。 由于膜组件的预处理可以避免固体悬浮物、有机物等造成的堵塞等问题,因此该资源化处理思路可以最大限度的发挥离子交换柱的吸收能力,实现氮素的回收利用。
前期研究表明,生活污水经过超滤膜浓缩处理后,出水氨氮相对较低、存在杂质离子,是限制氮素回收利用的主要因素。 为了尽可能回收利用污水中蕴含的资源(氮素) ,本研究探索基于离子交换法去除、回收利用生活污水中的氨氮,旨在促进水回用同时实现氨氮的富集回收,通过对离子交换富集回收氨氮方法的经济性进行初步分析,为新的污水处理方式选择提供参考。

沸石和阳离子交换树脂是常见的氨氮吸收剂(考虑到本研究过程同时发生物理吸附和化学离子交换,本文统一使用吸收) 。研究表明,氨氮吸收的影响因素包括 pH、初始浓度、其他阳离子及吸收剂用量等。针对吸收饱和后吸收剂的再生回用,有研究者通过动态吸收柱实验研究氨氮穿透曲线和吸收性能,并探究其解吸特性。相关研究表明,不同解吸液、物料流速等因素会对再生液中氨氮的富集效果产生影响。

UASB反应器颗粒化过程的本质是反应器中存在污泥颗粒的连续选择过程。Hulshoff Pol等人的研究认为：在高选择压条件下，轻的和分散的污泥被洗出而较重的组分保持在反应器中。从而使细小分散的污泥生长最小化，细菌生长主要局限在有限数量由惰性有机和无机载体物质或种泥中存在的小的细菌聚集体组成的生长核心。这些生长核心的粒径增加直至达到颗粒污泥和生物膜部分产生脱落的特定最大尺寸，形成新生长核，如此反复。颗粒化初级阶段出现的丝状颗粒随着时间的增长变得更致密。

    低选择压条件下，主要是分散微生物的生长，这产生膨胀型污泥。当这些微生物不附着在固体支撑颗粒上生长时，形成沉降性能很差的松散丝状缠绕结构。而且，气泡附着在这些松散缠绕的丝状菌上时，污泥甚至有上浮的趋势。
    在生物反应器中，因气体流动或者液体流动和颗粒间碰撞引起的脱膜力是影响厌氧颗粒污泥的形成、生物结构及其稳定性的关键因素。在一个生物膜系统中，高的水力剪切力能够产生比较结实的生物膜，而剪切力比较弱的时候，生物膜容易成为一个异质多孔和比较脆弱的生物膜。另一方面，有证据表明，在好氧和厌氧颗粒污泥形成的过程中需要有一定的水力剪切力。当剪切力比较弱的时候，很少观察到污泥颗粒化现象。这些也表明了水力剪切力在生物附着和自固定化过程中的重要性。但是，水力剪切力对颗粒污泥的形成、结构和代谢机理的影响还不十分清楚。

强化生物除磷(EBPR)是目前应用最为广泛的生物除磷工艺.该工艺利用聚磷菌(PAO)在厌氧条件下将储存于体内的聚磷酸盐(Poly-P)水解获取能量, 用以吸收水中的挥发性脂肪酸(VFA), 并以聚羟基烷酸酯(PHAs)的形式储存在细胞内; 在好氧条件下PAO以储存于细胞内的PHAs作为碳源和能源, 吸收水中的磷并将其合成为Poly-P进行细胞增殖, 最终通过排除富磷污泥达到污水除磷的目的.在EBPR系统中, 还存在与PAO代谢机制相似的聚糖菌(GAO), 在厌氧条件下GAO与PAO竞争基质(VFA), 但在好氧条件下并不摄取磷, 因此, 如何提高PAO的活性和强化其与GAO对基质的竞争能力是保证EBPR工艺稳定运行的重要内容.