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1、加強(qiáng)處理效果的一級(jí)處理工藝:對(duì)于處理出水zui終進(jìn)入二級(jí)處理城市污水處理廠(chǎng)的綜合醫(yī)院，應(yīng)加強(qiáng)其處理效果，提高ss的去除率，減少消毒劑用量。加強(qiáng)一級(jí)處理效果宜通過(guò)兩種途徑實(shí)現(xiàn)：對(duì)現(xiàn)有一級(jí)處理工藝進(jìn)行改造以加強(qiáng)去除效果和采用一級(jí)強(qiáng)化處理技術(shù)。      (1)工藝流程:對(duì)于綜合醫(yī)院(不帶傳染病房)污水處理可采用“預(yù)處理→一級(jí)強(qiáng)化處理→消毒”的工藝。通過(guò)混凝沉淀(過(guò)濾)去除攜帶病毒、病菌的顆粒物，提高消毒效果并降低消毒劑的用量，從而避免消毒劑用量過(guò)大對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的不良影響。 醫(yī)院污水經(jīng)化糞池進(jìn)入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池前部設(shè)置自動(dòng)格柵，調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)提升水泵。污水經(jīng)提升后進(jìn)入混凝沉淀池進(jìn)行混凝沉淀，沉淀池出水進(jìn)入接觸池進(jìn)行消毒，接觸池出水達(dá)標(biāo)排放。調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、接觸池的污泥及柵渣等污水處理站內(nèi)產(chǎn)生的垃圾集中消毒外運(yùn)。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。    

 (2)工藝特點(diǎn);加強(qiáng)處理效果的一級(jí)強(qiáng)化處理可以提高處理效果，可將攜帶病毒、病菌的顆粒物去除，提高后續(xù)深化消毒的效果并降低消毒劑的用量。其中對(duì)現(xiàn)有一級(jí)處理工藝進(jìn)行改造可充分利用現(xiàn)有設(shè)施，減少投資費(fèi)用。    

 (3)適用范圍:加強(qiáng)處理效果的一級(jí)強(qiáng)化處理適用于處理出水zui終進(jìn)入二級(jí)處理城市污水處理廠(chǎng)的綜合醫(yī)院。       

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BSD博斯達(dá)污水處理一體化設(shè)備具備物理過(guò)濾、生物降解以及植物截留等工藝，有效去除有機(jī)物質(zhì)同時(shí)，可以通過(guò)水生植物與微生物的協(xié)做以達(dá)到去除N和P的目的;特別適用于農(nóng)村生活污水、河道和自然湖泊水系的處理與回用等工程。集中污水處理系統(tǒng)具有自動(dòng)化程度高、便于管理的優(yōu)點(diǎn)，不僅出水的水質(zhì)良好，并且具有較高的穩(wěn)定性;就農(nóng)村污水存在現(xiàn)狀而言，*可以滿(mǎn)足國(guó)家的排放要求。在國(guó)內(nèi)各種集中污水處理方式都有較多的工程實(shí)例，除了土地處理方式外，已積累了大量的建設(shè)和管理經(jīng)驗(yàn)。

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1 引言(Introduction)

　　微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell, MFC)是在微生物的作用下，將污水中有機(jī)物蘊(yùn)含的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的新興污水處理技術(shù)，是近年來(lái)環(huán)境和新能源領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)(Li et al., 2014).研究認(rèn)為，微生物也可以充當(dāng)催化劑，在代謝活動(dòng)時(shí)利用陰極電極作為有機(jī)電子供體產(chǎn)電(Liu et al., 2014).因?yàn)闇p少了化學(xué)催化劑的使用，生物陰極更符合MFC可持續(xù)發(fā)展的理念.當(dāng)前以氧氣為電子受體的生物陰極MFC理論與技術(shù)已有較好的發(fā)展(Zhang et al., 2011; Zhang et al., 2012).在研究生物陰極的同時(shí)，發(fā)現(xiàn)很多種物質(zhì)可以作為陰極的電子受體，陰極電子受體的不同使MFC除產(chǎn)電外還可以另有不同的功能，如在陰極可以去除硝酸鹽(Xie et al., 2011)、高氯酸鹽(He et al., 2015)和重金屬(Chen et al., 2015).當(dāng)陰極以硝酸鹽作為陰極電子受體時(shí)，MFC可以具有同步脫氮除碳的功能.A2/O工藝在厭氧段去除有機(jī)物，缺氧段發(fā)生反硝化反應(yīng)脫氮，正好與MFC陽(yáng)極和陰極的反應(yīng)條件相同.在陰極由硝酸根或亞硝酸根替代氧氣作為電子受體，理論上可以增強(qiáng)A2/O工藝的反硝化效果.

　　Xie等(2014)首先提出在圓筒形A2/O反應(yīng)器的厭氧池嵌入陽(yáng)極、缺氧池嵌入陰極構(gòu)建MFC-A2/O系統(tǒng)，與普通A2/O反應(yīng)器(對(duì)照)相比，出水中的COD、總氮、總磷分別下降了15.9%、9.3%和1.4%;隨后，該課題組進(jìn)一步優(yōu)化反應(yīng)器構(gòu)型并采用廊道式MFC-A2/O研究了MFC強(qiáng)化A2/O工藝生物脫氮除磷效率的生物學(xué)機(jī)理(Xie et al., 2016).王龍等(2014)通過(guò)調(diào)整反應(yīng)器構(gòu)型省去質(zhì)子交換膜的使用，基于傳統(tǒng)A2/O工藝設(shè)計(jì)了一種回流式無(wú)膜生物陰極MFC脫氮工藝，該工藝總氮的去除率較作參比的A2/O系統(tǒng)提高了8.17%.本課題組付進(jìn)南等(2015)也曾設(shè)計(jì)了一種MFC與A2/O工藝耦合系統(tǒng)，使用醋酸鈉作為碳源、氯化銨作為氮源，當(dāng)C/N為4.2時(shí)該系統(tǒng)可以達(dá)到zui大電壓，為534 mV，同時(shí)對(duì)COD的去除率達(dá)到了96.1%~97.1%.

　　本實(shí)驗(yàn)根據(jù)廊道式小試MFC-A2/O反應(yīng)器(Xie et al., 2016)原理，在本課題組前期MFC-A2/O耦合系統(tǒng)的基礎(chǔ)之上對(duì)電極構(gòu)型做出調(diào)整，省去攪拌裝置，并對(duì)工藝運(yùn)行參數(shù)水力停留時(shí)間(HRT)進(jìn)行優(yōu)化，研究其處理生活污水的效果和產(chǎn)電性能，并設(shè)置一個(gè)空白A2/O反應(yīng)器作為對(duì)照, 以期為MFC-A2/O耦合技術(shù)應(yīng)用于處理實(shí)際廢水提供理論基礎(chǔ).

　　2 材料與方法(Materials and methods) 2.1 實(shí)驗(yàn)裝置

　　實(shí)驗(yàn)裝置的主體A2/O反應(yīng)器由有機(jī)玻璃制成，尺寸為45 cm×20 cm×12 cm (長(zhǎng)×寬×高)，總有效容積為10 L.其中，厭氧段和缺氧段的有效容積均為2 L，好氧段的有效容積為6 L.在厭氧段和缺氧段頂部加一密封蓋保證低溶解氧(DO)狀態(tài)，使厭氧段的DO保持小于0.2 mg·L-1，缺氧段DO保持小于0.5 mg·L-1，在好氧段進(jìn)行充分曝氣使DO保持大于2 mg·L-1.為了減少缺氧段的回流液回灌到厭氧段，增加厭氧段的溶解氧濃度，影響產(chǎn)電效果，使用塑料材質(zhì)的多孔板隔離缺氧段和厭氧段;同樣使用多孔板隔離好氧段和缺氧段.實(shí)驗(yàn)使用碳刷作為陰陽(yáng)極電極，并在陰極添加活性炭顆粒增強(qiáng)導(dǎo)電性和擴(kuò)大電極表面積.電極構(gòu)型為兩段直徑5 cm、長(zhǎng)12 cm的碳纖維刷平行放置，陽(yáng)極置于厭氧段, 陰極置于缺氧段，并連接100 Ω外電阻與數(shù)據(jù)采集卡.

　　2.2 運(yùn)行方式

　　實(shí)驗(yàn)所用的接種污泥取自北京市清河污水處理廠(chǎng)的混合污泥，加碳源悶曝培養(yǎng)15 d.實(shí)驗(yàn)用水為北京化工大學(xué)學(xué)生宿舍六號(hào)樓的生活污水 ，污水經(jīng)沉淀調(diào)節(jié)后水質(zhì)為：pH=7~8、COD 450~650 mg·L-1、氨氮100~130 mg·L-1、硝氮8~15 mg·L-1、亞硝氮0~0.02 mg·L-1.實(shí)驗(yàn)啟動(dòng)階段采用循環(huán)進(jìn)水方式，二沉池出水進(jìn)入進(jìn)水桶循環(huán)使用，當(dāng)MFC輸出電流顯著下降時(shí)重新更換進(jìn)水，當(dāng)連續(xù)3個(gè)周期的zui高輸出電流不再升高并保持穩(wěn)定，證明啟動(dòng)成功，開(kāi)始采用連續(xù)進(jìn)水方式.反應(yīng)器啟動(dòng)期的初始運(yùn)行參數(shù)為：HRT=24 h，內(nèi)回流比.