地埋式一體化醫療廢水處理系統
膜生物反應器工藝的優點
（1）設備緊湊，占地少，基本解決了污泥的膨脹問題；膜生物反應器的污泥濃度、容積負荷都遠高于傳統活性污泥法，所以膜生物反應器和處理系統所占的體積要小于傳統活性污泥法。傳統活性污泥法的F/M值在0.05-1.5kgBOD/kgMLSS·d之間，而通常膜生物反應器的F/M值小于0.2kgBOD/kgMLSS·d。膜生物反應器系統在這樣低的F/M值下運行，是因為泥齡相當長，MLSS可高達20g/L。在膜生物反應器工藝中，由于膜為固液分離提供了的保證，排水的質量與生物絮體的沉降性沒有關聯，所以，膜生物反應器工藝基本上解決了活性污泥法的污泥膨脹問題。
（2）出水水質好，可直接回用。由于膜的截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零；對游離菌體和一些難降解的大分子顆粒狀物質有截留作用，生物反應器內生物相豐富，如代謝時間較長的硝化菌得以富集，原生動物和后生動物也能生長；膜出水不受生物反應器中污泥膨脹等因素的影響，因此MBR的出水質量高，可滿足回用水水質的要求，出水中SS低于檢測限，有毒的微污染物（如殺蟲劑、多環芳烴等）幾乎全部被吸附在污泥上，因此可與SS同時被去除。
（3）生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長，對有機物的去除率高。
（4）對于氮、磷污染物有較高的去除率。膜生物反應器工藝對氮和磷等營養物的去除效率亦優于傳統工藝，膜生物反應器工藝出水的氨態氮（NH4+-N）的含量相當低，絕大多數膜生物反應器系統都可以實現幾乎*的硝化反應。
（5）污泥產量少。對于傳統的活性污泥法，過長的污泥齡將會導致出水中懸浮固體的增加。而MBR中由于膜的截留作用，長污泥齡運行并不影響出水水質。剩余污泥量的減少，可以降低污泥處理費用，簡化污水處理工藝操作，特別是對于小型污水處理廠和分散的污水處理設施，其*性更為突出，可大大降低對剩余污泥處置的費用。但MBR污泥的絮體較小且粘度較高。
地埋式一體化醫療廢水處理系統AB工藝的基本原理及工作機理
AB工藝屬于兩端活性污泥, 整個工藝分為A段和B段, 其中A段為吸附段, B段為生物氧化段。整個工藝中, A段之前一般不設初沉池, 以便充分利用原污水存在的微生物和有機物, 促進有效穩定地運行。其優點為: , 與單段系統相比, 微生物群體*隔開的兩段系統能取得更佳和更穩定的處理效果; 第二, 對于一個連續工作的A段, 由外界連續不斷的接種具有很強繁殖能力和抗環境變化能力的短世代原核微生物( 其世代時間為20 min, 相當于每天72個世代) , 使處理工藝的穩定性大大提高了。A段對污染物的去除主要是通過A段活性強、世代周期短的細菌絮凝吸附作用和生物降解作用來對水中的懸浮固體和溶解性有機物去除, 其中絮凝、吸附起主導作用。
A段反應機理主要包括以下幾個方面: , 絮凝、沉淀機理。污水中已存在大量適應污水的微生物, 這些微生物具有自發絮凝性, 形成自然絮凝劑。當污水中的微生物進入A 段曝氣池時, 在A段內原有的菌膠團的誘導促進下, 很快絮凝在一起, 絮凝物結構與菌膠團類似, 是污水中有機物質脫穩吸附。第二, 吸附機理。原核生物體積小, 比表面積大, 細菌繁殖速度快, 活性強, 并且通過酶解作用, 改變了懸浮物、膠體顆粒及大分子化合物的表面結構性質, 造成了A段活性污泥對水中有機物和懸浮物較吸附能力。第三, 吸收生物氧化機理。污水中溶解性物質一般通過擴散途徑, 穿過細胞膜而被細菌細胞吸收。大部分底物如氨基酸、單糖和陽離子是由酶輸入細胞的, 通常生物在吸附以后, 必須對細胞表面進行再生。
地埋式一體化醫療廢水處理系統A段反應機理的過程包括: , 經細菌水解酶的作用, 脂肪、蛋白質和碳水化合物被水解成低分子量的片斷。第二, 部分蛋白質、碳水化合物的水解, 水解產物形成帶正、負電荷的有凝聚功能的聚合物, 稱之為絮凝助劑。它可以通過表面作用力使水中懸浮物和膠體顆粒脫穩。第三, 大分子脂肪酸和金屬氫氧化物的疏水化, 水化反應生成的疏水性物質對溶解性的有機物也有較強的吸附力。第四, 懸浮物和膠體顆粒脫穩。第五,溶解性有機物被吸附。第六, 形成有良好沉淀能力的宏觀絮體。第七, 在中間沉淀池內進行泥水分離。在A 段中, 有機物絕大部分是以吸附、吸收的形式被去除的占總去除量的90%左右, 而氧化作用只占很小比例, 約10%左右。一般城市生活污水所含的BOD5 和CODcr 約50%以上是由懸浮固體(SS) 形成的, 而A段對非溶解性有機物包括懸浮物質和膠體物質的去除率很高, 即A 段BOD5 和CODcr的去除率很高。
微生物的混合培養
傳統的生物脫氮除磷工藝一般都采用單一污泥懸浮生長系統,在該系統中有多種差別較大的微生物,不同功能的微生物對營養物質和生長條件的要求都有很大的不同,要保證所有的微生物都達到佳生長條件是不可能的,這就使得系統很難達到運行。
泥齡問題
由于硝化菌的世代期長,為獲得良好的硝化效果,必須保證系統有較長的泥齡。而聚磷菌世代期較短,且磷的去除是通過排除剩余污泥實現的,所以為了保證良好的除磷效果,系統必須短泥齡運行。這就使得系統的運行,在脫氮和除磷的泥齡控制上存在矛盾。
碳源問題
在脫氮除磷系統中,碳源主要消耗在釋磷、反硝化和異養菌的正常代謝等方面。其中,釋磷和反硝化的反應速率與進水碳源中易降解的部分,尤其是揮發性有機脂肪酸的含量關系很大。一般說來,城市污水中所含的易降解的有機污染物是有限的,所以在生物脫氮除磷系統中,釋磷和反硝化之間存在著因碳源不足而引發的競爭性矛盾。
在整個系統中,聚磷菌、硝化細菌、反硝化細菌及其它多種微生物共同生長,并參與系統的循環運行。常規工藝中,由于厭氧區在前,回流污泥不可避免地將一部分硝酸鹽帶入該區,一旦聚磷菌與硝酸鹽接觸,就導致聚磷效果下降。這主要是由于反硝化細菌與聚磷菌對底物形成競爭,其脫氮作用造成碳源無法滿足聚磷菌的充分釋磷所致。
生物脫氮除磷新工藝
反硝化除磷
20世紀70年代末,在對UCT工藝的研究中發現,除APB外,還存在一種“兼性厭氧反硝化除磷細菌”—DPB還能在缺氧(無O2,存在NO3-)環境下攝磷。DPB和APB有相似的原理,只是在氧化細胞內儲存的PHA時電子受體是NO3-。這可使吸磷和反硝化脫氮這2個不同的生物過程借助同1種細菌在同一個環境下完成。
因此,反硝化菌和聚磷菌之間可相互交叉,其交叉點是反硝化聚磷菌DPB。由細菌完成的生物脫氮與生物除磷是2個既相對獨立又相互交叉的生理過程,其交叉點是同時擁有硝酸鹽還原性和超量吸磷這兩種生化特性的細菌(DPB)進行的反硝化吸磷脫氮生化反應。
與傳統的好氧吸磷相比,此項工藝在保證硝化效果的同時,系統對COD需求可減少50%,氧的消耗和污泥產量可分別下降30%和50%。COD消耗的減少,一方面可為解決處理含高氨磷工業廢水存在碳源不足的問題提供實際應用途徑,另一方面剩余的COD還可用于生產甲烷。
