社区卫生服务中心污水处理系统

厌氧生物处理的主要特征三、厌氧生物处理技术是我国水污染控制的重要手段我国高浓度有机工业废水排放量巨大，这些废水浓度高、多含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、纤维素等有机物；我国当前的水体污染物还主要是有机污染物以及营养元素N、P的污染；目前的形势是：能源昂贵、土地价格剧增、剩余污泥的处理费用也越来越高；

厌氧工艺的突出优点是：

① 能将有机污染物转变成沼气并加以利用；

② 运行能耗低；

③ 有机负荷高，占地面积少；

④ 污泥产量少，剩余污泥处理费用低；等等；

厌氧工艺的综合效益表现在环境、能源、生态三个方面。主要优点    与废水的好氧生物处理工艺相比，废水的厌氧生物处理工艺具有以下主要优点：

① 能耗大大降低，而且还可以回收生物能（沼气）；因为厌氧生物处理工艺无需为微生物提供氧气，所以不需要鼓风曝气，减少了能耗，而且厌氧生物处理工艺在大量降低废水中的有机物的同时，还会产生大量的沼气，其中主要的有效成分是甲烷，是一种可以燃烧的气体，具有很高的利用价值，可以直接用于锅炉燃烧或发电；

② 污泥产量很低；这是由于在厌氧生物处理过程中废水中的大部分有机污染物都被用来产生沼气——甲烷和二氧化碳了，用于细胞合成的有机物相对来说要少得多；同时，厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，产酸菌的产率Y为0.15~0.34kgVSS/kgCOD，产甲烷菌的产率Y为0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的产率约为0.25~0.6kgVSS/kgCOD。

③ 厌氧微生物有可能对好氧微生物不能降解的一些有机物进行降解或部分降解；因此，对于某些含有难降解有机物的废水，利用厌氧工艺进行处理可以获得更好的处理效果，或者可以利用厌氧工艺作为预处理工艺，可以提高废水的可生化性，提高后续好氧处理工艺的处理效果。但是，当进入上世纪50、60年代，特别是70年代的中后期，随着世界范围的能源危机的加剧，人们对利用厌氧消化过程处理有机废水的研究得以强化，相继出现了一批被称为现代高速厌氧消化反应器的处理工艺，从此厌氧消化工艺开始大规模地应用于废水处理，真正成为一种可以与好氧生物处理工艺相提并论的废水生物处理工艺。

这些被称为现代高速厌氧消化反应器的厌氧生物处理工艺又被统一称为“第二代厌氧生物反应器”，它们的主要特点有：

① HRT大大缩短，有机负荷大大提高，处理效率大大提高；

② 主要包括：厌氧接触法、厌氧滤池（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）反应器、厌氧流化床（AFB）、AAFEB、厌氧生物转盘（ARBC）和挡板式厌氧反应器等；

③ HRT与SRT分离，SRT相对很长，HRT则可以较短，反应器内生物量很高。以上这些特点彻底改变了原来人们对厌氧生物过程的认识，因此其实际应用也越来越广泛。进入20世纪90年代以后，随着以颗粒污泥为主要特点的UASB反应器的广泛应用，在其基础上又发展起来了同样以颗粒污泥为根本的颗粒污泥膨胀床（EGSB）反应器和厌氧内循环（IC）反应器。其中EGSB反应器利用外加的出水循环可以使反应器内部形成很高的上升流速，提高反应器内的基质与微生物之间的接触和反应，可以在较低温度下处理较低浓度的有机废水，如城市废水等；而IC反应器则主要应用于处理高浓度有机废水，依靠厌氧生物过程本身所产生的大量沼气形成内部混合液的充分循环与混合，可以达到更高的有机负荷。这些反应器又被统一称为“第三代厌氧生物反应器”。

早期的厌氧生物反应器这是厌氧消化应用于废水处理的初级阶段，是从1881年法国Mouras设计的自动净化器开始到本世纪的20年代；主要代表有：

① 1881年法国Mouras的自动净化器：

② 1891年英国Moncriff的装有填料的升流式反应器：

③ 1895年，英国设计的化粪池（Septic Tank）；

④ 1905年，德国的Imhoff池（又称隐化池、双层沉淀池）；等等。

这些早期的厌氧生物反应器的共同特点是：

① 处理废水的同时，也处理从废水中沉淀下来的污泥；

② 前几种构筑物由于废水与污泥不分隔而影响出水水质；

③ 双层沉淀池则有了很大改进，有上层沉淀池和下层消化池；

④ 停留时间很长，出水水质也较差；

⑤ 后两种反应器曾在英、美、德、法等国得到广泛推广，在我国目前仍有应用。

厌氧消化池随着活性污泥法、生物滤池等好氧生物处理工艺的开发和推广应用，厌氧生物处理被认为是效率低、HRT长、受温度等环境条件的影响大，因此处于一种被遗弃的状态；但好氧生物处理工艺的广泛应用，产生的剩余污泥也越来越多，其稳定化处理的主要手段是厌氧消化，这是第二阶段的主要特征；1927年，首次在消化池中加上了加热装置，使产气速率显著提高；随后，又增加了机械搅拌器，反应速率进一步提高；50年代初又开发了利用沼气循环的搅拌装置；带加热和搅拌装置的消化池被称为高速消化池，至今仍是城市污水处理厂中污泥处理的主要技术。

一、消化池的类型与构造厌氧消化池主要应用于处理城市污水厂的污泥，也可应用于处理固体含量很高的有机废水；它的主要作用是：

① 将污泥中的一部分有机物转化为沼气；

② 将污泥中的一部分有机物转化成为稳定性良好的腐殖质；

③ 提高污泥的脱水性能；

④ 使得污泥的体积减少1/2以上；

⑤ 使污泥中的致病微生物得到一定程度的灭活，有利于污泥的进一步处理和利用。

1、消化池的分类：消化池可以按其形状分为：圆柱形、椭圆形（卵形）和龟甲形等几种形式；也可以按其池顶结构形式的不同将其分为：固定盖式和浮动盖式的消化池；或者还可以按其运行方式的不同分为：传统消化池和高速消化池。

1) 传统消化池：传统消化池又称为低速消化池，在池内没有设置加热和搅拌装置，所以有分层现象，一般分为浮渣层、上清液层、活性层、熟污泥层等，其中只有在活性层中才有有效的厌氧反应过程在进行，因此在传统消化池中只有部分容积有效；传统消化池的特点就是消化反应速率很低，HRT很长，一般为30~90天。

2) 高速消化池与传统消化池不同的是，在高速消化池中设有加热和/或搅拌装置，因此缩短了有机物稳定所需的时间，也提高了沼气产量，在中温（30~35?C）条件下，其HRT可以为15天左右，运行效果稳定；但搅拌使高速消化池内的污泥得不到浓缩，上清液与熟污泥不易分离。

3) 两级串联消化池两级串联，级采用高速消化池，第二级则采用不设搅拌和加热的传统消化池，主要起沉淀浓缩和贮存熟污泥的作用，并分离和排出上清液；二者的HRT的比值可采用1 : 1~1 : 4，一般为1 : 2。

2、消化池的构造消化池一般由池顶、池底和池体三部分组成；消化池的池顶有两种形式，即固定盖和浮动盖，池顶一般还兼做集气罩，可以收集消化过程中所产生的沼气；消化池的池底一般为倒圆锥形，有利于排放熟污泥。

1) 消化池内的搅拌：在高速消化池内均设有搅拌装置，可以分为机械搅拌和沼气搅拌两种形式。其中的机械搅拌又分为：① 泵搅拌：从池底抽出消化污泥，用泵加压后送至浮渣层表面或其它部位，进行循环搅拌，一般与进料和池外加热合并一起进行；② 螺旋浆搅拌：在一个竖向导流管中安装螺旋桨；③ 水射器搅拌：利用污泥泵从消化池中抽取污泥后通过水射器喷射进入消化池，可以起到循环搅拌的作用。而沼气搅拌又可以分为：① 气提式搅拌；② 竖管式搅拌；③ 气体扩散式搅拌。

2) 消化池内的加热：在高速消化池内一般需要将反应温度控制在中温范围内，即约为35?C左右，因此必须考虑对进入消化池的污泥或直接在消化池内部进行加热。消化池内的加热方式主要有：① 池内蒸汽直接加热，其优点是设备简单，但容易造成局部污泥过热，会影响厌氧微生物的正常活动，而且蒸气直接通入池内会增加污泥的含水率；② 池外加热：将进入消化池的污泥预热后再投配到消化池中，所需预热的污泥量较少，易于控制；预热温度较高，有利于杀灭虫卵；不会对厌氧微生物不利；但设备较复杂。

二、消化池的设计计算消化池的设计计算的主要内容包括：① 消化池体积的计算与池体设计；② 消化池内搅拌设备的设计与计算；③ 消化池所需要的加热保温系统的设计与计算；等。

1、消化池的池体设计目前，国内一般按污泥投配率来计算所需的消化池容积，即：式中：V——消化池的有效容积，m3；     V’——每天需要处理的新鲜污泥的统计，m3/d；p——污泥投配率。一般当采用高速消化池来处理来自城市生活污水处理长的剩余污泥时，在消化温度为30~35?C时，投配率p可取6~18%；在实际工程中，一般要求消化池不少于2个，以便轮流检修。而国外则多按固体负荷率来计算消化池的有效容积，即：式中：Gs——每日需要处理的污泥干固体量，kgVSS/d；       Lv——单位容积消化池固体负荷率，kgVSS/m3.d。

一般认为固体负荷率Lv值与污泥的含固率、消化池内的反应温度等有关，下表中的数据可供参考：污泥含固率（%） 固体负荷率（kgVSS/m3.d） 24?C 29?C 33?C 35?C4 1.53 2.04 2.55 3.065 1.91 2.55 3.19 3.836 2.30 3.06 3.83 4.597 2.68 3.57 4.46 5.362、消化池的结构尺寸在确定了所需的消化池的有效容积后，就可计算消化池各部的结构尺寸，其一般要求如下：① 圆柱形池体的直径一般为6~35m；② 柱体高径之比为1：2；③ 池总高与直径之比为0.8~1.0；④ 池底坡度一般为0.08；⑤ 池顶部的集气罩，高度和直径相同，一般为2.0m；⑥ 池顶至少设两个直径为0.7m的人孔。3、消化池的工艺管道在消化池中还需要设置多种工艺管道，其中主要包括：① 污泥管：进泥管、出泥管、循环搅拌管；② 上清液排放管；③ 溢流管；④ 沼气管；⑤ 取样管；等。三、沼气的收集与利用污泥和高浓度有机废水进行厌氧消化时均会产生大量沼气；沼气的热值很高（一般为21000~25000 kJ/m3，即5000~6000 kCal/m3），是一种可利用的生物能源。

1、污泥消化过程中沼气产量的估算：沼气成分：一般认为CH4 50~70%，CO2 20~30%，H2 2~5%，N2 ~10%，微量H2S等；沼气产率是指每处理单位体积的生污泥所产生的沼气量，即m3沼气/m3生污泥；产气率与污泥的性质、污泥投配率、污泥含水率、发酵温度等有关；当污泥来自城市污水处理厂，生污泥含水率为96%时：中温消化，投配率为6~8%，产气率可达10~12 m3沼气/m3生污泥；高温消化，投配率为6~8%，产气率可达22~26 m3沼气/m3生污泥；投配率为13~15%，产气率可达13~15 m3沼气/m3生污泥2、沼气的收集：在沼气管道沿程上应设置凝结水罐；注意安全；设置阻火器；为防止在冬季结冰引起堵塞，有时在沼气管上还应采取保温措施。
一、厌氧生物处理工艺的发展简史实际上，厌氧生物过程广泛地存在于自然界中，但人类次有意识地利用厌氧生物过程来处理废弃物，则是在1881年由法国的Louis Mouras所发明的“自动净化器”开始的，随后人类开始较大规模地应用厌氧消化过程来处理城市污水（如化粪池、双层沉淀池等）和剩余污泥（如各种厌氧消化池等）。这些厌氧反应器现在通称为“代厌氧生物反应器”，它们的共同特点是：① 水力停留时间（HRT）很长，有时在污泥处理时，污泥消化池的HRT会长达90天，即使是目前在很多现代化城市污水处理厂内所采用的污泥消化池的HRT也还长达20~30天；② 虽然HRT相当长，但处理效率仍十分低，处理效果还很不好；③ 具有浓臭的气味，因为在厌氧消化过程中原污泥中含有的有机氮或硫酸盐等会在厌氧条件下分别转化为氨氮或硫化氢，而它们都具有十分特别的臭味。以上这些特点使得人们对于进一步开发和利用厌氧生物过程的兴趣大大降低，而且此时利用活性污泥法或生物膜法处理城市污水已经十分成功。3、沼气的贮存与利用：一般需要采用沼气柜来调节产气量与用气量之间的平衡；调节容积一般为日平均产气量的25~40%，即6~10h的产气量；注意防腐、防火。

处理原则

1.全过程控制原则。对医院污水产生、处理、排放的全过程进行控制。

2.减量化原则。严格医院内部卫生安全管理体系，在污水和污物发生源处进行严格控制和分离，医院内生活污水与病区污水分别收集，即源头控制、清污分流。

严禁将医院的污水和污物随意弃置排入下水道

3.就地处理原则。为防止医院污水输送过程中的污染与危害，在医院必须就地处理。

4.分类指导原则。根据医院性质、规模、污水排放去向和地区差异对医院污水处理进行分类指导。

5.达标与风险控制相结合原则。全面考虑综合性医院和传染病医院污水达标排放的基本要求，同时加强风险控制意识，从工艺技术、工程建设和监督管理等方面提高应对突发性事件的能力。

6.生态安全原则。有效去除污水中有毒有害物质，减少处理过程中消毒副产物产生和控制出水中过高余氯，保护生态环境安全。

处理方法

医院污水处理之曝气生物滤池法

医院医疗污水处理设备医院污水主要来自诊疗室，病房，化验室，手术室，洗衣房，行政管理部门以及食堂，宿舍等排放的污水，主要污染物为有机污染物，病原微生物及病毒。医院污水现在只经格栅除渣及消毒后处理既排放，采用二氧化氯消毒剂，余氯和细菌学指标能达标，但有机物未被去除。为了全面达标，医院增加了曝气生物滤池污水处理工艺处理污水。考虑到该医院污水处理厂占地有限以及水中含有一定量消毒剂的特点，决定采取负荷高，占地少，对进水有机物浓度范围适应性钱的曝气生物滤池工艺。

曝气生物滤池具有以下特点：

(1)有机负荷高，占地少

(2)生物量大，活性高，抗冲击能力强

(3)具有生物降解反应与过滤双重功能，不需二沉池

(4)由于滤料的切割作用，氧利用率高

(5)运行稳定可靠，管理方便

医院污水处理之氯化法

(1)次氯酸钠法。次氯酸钠是普通的化学试剂，起运输，储存和购买都比较方便。次氯酸钠溶于水生产次氯酸根离子，可用于消毒杀菌，但它不稳定，光照，受潮易于分解，消毒能力很弱。

(2)法。在水中能迅速产生次氯酸根离子。该方法目前已广泛应用于医院的污水消毒。中有效氯含量比次氯酸钠溶液高5-10倍，消毒能力强且价格便宜。由于氯是一种强刺激性有毒体，因此要用专用的存储设备进行存储。

(3)二氧化氯法。二氧化氯是一种强氧化剂，它可以杀灭细菌，繁殖体，真菌和病毒等。有关研究表明，二氧化氯溶于水后，有50%-7o%转变为次氯酸根离子和亚氯酸根离子，对红细胞有损害，会干扰人体对碘的吸收，还可以使血液胆固醇升高。因此，目前一般用前两种方法处理医院污水。

五大原因

医院污水处理不达标一直是危害环境的重要因素。经过有关部门长期调查研究显现医院污水处理不彻底主要有下列因素。

1.分类废水所使用药剂为了减低成本都是有很强针对性。从而造成各分类废水处理良好，综合水还是处理不达标。

2.为水质清澈和降低成本使用大量石灰。但是却产生大量污泥，往往废水处理成本中30%---40%是处理污泥所产生。

3.来水PH值变化大，反应池PH控制不稳定。PH不稳定造成沉淀池浑浊。出水水质也跟着不稳定，时好时坏。

4.水处理人员责任心不强，操作不够细心，不注重细节。比如：来水有问题，不及时停机进行应急处理。各种仪表、探头不经常校正清洗。配制药品浓度不按工艺要求配制，为了省事，私自把浓度提高。

5.表面处理行业的产品进行表面处理前，必须先经过大量的前处理，这其中使用的除油粉里含有乳化剂，而大量的乳化剂不但影响COD的含量，而且影响沉淀池的矾花絮凝，成泥不理想，致使沉淀不好，大量悬浮物跟随上层清水流出沉淀池，在PH回调的时候重新溶解进水里，结果造成排放口重金属离子超标。