地埋式一體化醫(yī)院污水處理設(shè)施
曝氣生物濾池也叫淹沒式曝氣生物濾池，是在普通生物濾池、高負(fù)荷生物濾池、生物濾塔、生物接觸氧化法等生物膜法的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，被稱為第三代生物濾池。國外在二十世紀(jì)二十年代開始進(jìn)行研究，于八十年代末基本成型，后不斷改進(jìn)，并開發(fā)出多種形式。
在開發(fā)過程中，充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，即需曝氣、高過濾速度、截留懸浮物、需定期反沖洗等特點(diǎn)。其工藝原理為，在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面生長著高活性的生物膜，濾池內(nèi)部曝氣。污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料的高比表面積帶來的高濃度生物膜的氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化，此為生物氧化降解過程；同時(shí)，污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出，此為截留作用；運(yùn)行一定時(shí)間后，因水頭損失的增加，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物以及更新生物膜，此為反沖洗過程。
地埋式一體化醫(yī)院污水處理設(shè)施一般說來，曝氣生物濾池具有以下特征：
（1）用粒狀填料作為生物載體，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等。
（2）區(qū)別于一般生物濾池及生物濾塔，在去除BOD、氨氮時(shí)需進(jìn)行曝氣。
（3）高水力負(fù)荷、高容積負(fù)荷及高的生物膜活性。
（4）具有生物氧化降解和截留SS的雙重功能，生物處理單元之后不需再設(shè)二次沉淀池。
（5）需定期進(jìn)行反沖洗，清洗濾池中截留的SS以及更新生物膜。
填料在曝氣生物濾池中的核心地位
曝氣生物濾池充分借鑒了污水處理接觸氧化法和給水快濾池的設(shè)計(jì)思路，集曝氣、高濾速、截留懸浮物、定期反沖洗等特點(diǎn)于一體。其工作原理主要有過濾、吸附和生物代謝[5]。濾池工作時(shí)，在濾池中裝填一定量粒徑較小的粒狀濾料，濾料表面生長著生物膜，濾池內(nèi)部曝氣，污水流經(jīng)時(shí)，利用濾料上高濃度生物膜的強(qiáng)氧化降解能力對(duì)污水進(jìn)行快速凈化；同時(shí)，因污水流經(jīng)時(shí)，濾料呈壓實(shí)狀態(tài)，利用濾料粒徑較小的特點(diǎn)及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量懸浮物，且保證脫落的生物膜不會(huì)隨水漂出；此外，填料及附著其上生長的生物膜對(duì)溶解性有機(jī)物具有一定的吸附作用。運(yùn)行一定時(shí)間后，因水頭損失的增加，需對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗，以釋放截留的懸浮物并更新生物膜，此為反沖洗過程。曝氣生物濾池正是通過這樣反復(fù)的周期性運(yùn)轉(zhuǎn)來處理污水的。
填料作為曝氣生物濾池的核心組成部分，影響著曝氣生物濾池的發(fā)展。曝氣生物濾池發(fā)展過程中依次出現(xiàn)過3種不同的形式[1、6-7]：BIOCARBONE，BIOFOR和BIOSTYR，采用的填料各不相同。BIOCARBONE采用的是石英砂粒；BIOFOR采用的是輕質(zhì)陶粒；BIOSTYR采用的則是密度比水小的聚苯乙烯球形顆粒。石英砂粒由于密度大，比表面積、孔隙率??；當(dāng)污水流經(jīng)濾層時(shí)阻力很大，生物量少，因此濾池負(fù)荷不高、水頭損失大。輕質(zhì)陶粒和聚苯乙烯作填料時(shí)，由于密度小，比表面積、孔隙率大，生物量大，因此濾池負(fù)荷較大，水頭損失較小。國外的實(shí)際運(yùn)行表明，BIOFOR和BIOSTYR明顯優(yōu)于BIOCARBONE。
事實(shí)上，BAF性能的優(yōu)劣很大程度上取決于填料的特性，填料的研究和開發(fā)在BAF工藝中至關(guān)重要，為此，英國、美國和印度等國已制定了曝氣生物濾池所用濾料的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，法國德利滿公司對(duì)應(yīng)用于曝氣生物濾池的濾料也制定了相應(yīng)的說明書及測試規(guī)范，可見各國對(duì)曝氣生物濾池的濾料都有嚴(yán)格的要求。
地埋式一體化醫(yī)院污水處理設(shè)施生物濾料的基本要求
生物濾料是微生物生長棲息的場所，適宜的生物濾料應(yīng)滿足下述基本要求。
比表面積大：填料一般選用比表面積大、開孔空隙率高的多孔惰性濾料，這種濾料有利于微生物的接觸掛膜和生長，保持較多的微生物量；有利于微生物代謝過程中所需氧化和營養(yǎng)物質(zhì)以及代謝產(chǎn)生的廢物的傳質(zhì)過程；
機(jī)械強(qiáng)度好：生物填料必須具有在不同強(qiáng)度的水利剪切作用以及濾料之間摩擦碰撞過程中破損率低的機(jī)械強(qiáng)度要求。較好的硬度能使濾料即使在過濾過程中使用多年仍能保持其原有的大小和形狀；
耐磨損性：濾料必須具有較高的耐腐蝕性，這樣能減少濾料在反沖洗后期或掛膜量少時(shí)的磨損程度；
空隙率及表面粗糙度：要求濾料具有一定的空隙率及粗糙度有利于微生物的附著、生長，而重要意義在于：減少濾料在沖洗過程中由于濾料之間摩擦碰撞而造成固著微生物膜的過量脫落，保證生物濾池周期工作的初期(沖洗之后)基本生物量的要求，以便出水水質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。
生物、化學(xué)穩(wěn)定性好：生物膜在新陳代謝過程中會(huì)產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物，某些代謝產(chǎn)物可能對(duì)濾料產(chǎn)生腐蝕作用，因此生物濾料必須具有一定的化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕性，同時(shí)需不參與生物膜的生物化學(xué)反應(yīng)，且其本身應(yīng)是不可生物降解的。
表面電性和親水性：微生物一般帶有負(fù)電荷，而且親水，因此濾料表面帶有正電荷將有利于微生物固著生長，濾料表面的親水性同樣有利于微生物的附著。
濕密度：濾料濕密度過大，造成在反沖洗時(shí)濾料懸浮膨脹困難或使反沖洗時(shí)能耗增加，甚至沖洗不干凈，長期運(yùn)行導(dǎo)濾料致板結(jié)。密度過小，又不宜于濾料在反應(yīng)器中的運(yùn)行工況，因此濾料濕密度需在一定范圍之內(nèi)。
接種培菌
種培菌法的培養(yǎng)時(shí)間較短，是常用的活性污泥培菌方法，適用于大部分工業(yè)廢水處理廠。城市污水廠如附近有種泥，也可采用此法，以縮短培養(yǎng)時(shí)間。接種培養(yǎng)法常用的有如下二種：
(1) 濃縮污泥接種培菌。采用附近污水處理廠的濃縮污泥作菌種(種泥或種污泥)來培養(yǎng)。城市污水和營養(yǎng)齊全、毒性低的工業(yè)廢水處理系統(tǒng)的活性污泥培養(yǎng)，可直接在所要處理的廢水中加入種泥進(jìn)行曝氣，直至污泥轉(zhuǎn)棕黃色時(shí)就可連續(xù)進(jìn)污水（進(jìn)水量應(yīng)逐漸增加），此時(shí)沉淀池也投入運(yùn)行，讓污泥在系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)。為了加快培養(yǎng)進(jìn)程，可在培養(yǎng)過程中投加未發(fā)酵過的大糞水或其它營養(yǎng)物?；钚晕勰酀舛冗_(dá)到工藝要求值即完成了培菌過程。從經(jīng)濟(jì)上講，種泥的量應(yīng)盡可能少，一般情況下控制在稀釋后使混合液污泥濃度在0.5g/L以上。
對(duì)有毒工業(yè)廢水進(jìn)行培菌時(shí)，可先向曝氣池引入河水，也可用自來水（需先曝氣一段時(shí)間以脫去其中的余氯），然后投入種污泥和未經(jīng)發(fā)酵的大糞水進(jìn)行曝氣，直至污泥呈棕黃色后停止曝氣，讓污泥沉降并排掉一部分上清液，再次補(bǔ)充一定量的大糞水繼續(xù)曝氣，待污泥量明顯增加后，逐步提高廢水流量。在培菌的后期，污泥中微生物已能較好地適應(yīng)工業(yè)廢水水質(zhì)。
（2）干污泥接種培菌。“干污泥”通常是指經(jīng)過脫水機(jī)脫水后的泥餅，其含水率約為70～80%。本法適用于邊遠(yuǎn)地區(qū)和取種污泥運(yùn)輸距離較遠(yuǎn)的情況。
干泥接種培菌的過程與濃縮污泥培菌法基本相同。接種污泥要先用剛脫水不久的新鮮泥餅，投加至曝氣池前需加少量水并搗成泥漿。干污泥的投加量一般為池容積的2～5%。
干污泥中可能含有一定濃度的化學(xué)藥劑(用于污泥調(diào)理)，如藥劑含量過高、毒性較大，則不宜用作為培菌的種泥。鑒定污泥能否作接種用，可將少量泥塊搗碎后放入小容器(如燒杯或塑料桶)內(nèi)加水曝氣，經(jīng)過一段時(shí)間后如果泥色能轉(zhuǎn)黃，就可用于接種
