體檢中心污水處理設備設備特點
1、收集各個科室排出的污水,并初步過濾掉大顆粒的雜質。根據(jù)不同的床位/洗手盆數(shù)量的不同(所處理的污水量不同)選擇型號不同。
2、 根據(jù)現(xiàn)場安裝條件,選擇自吸型和自流型。
3、采用物理方式,不需要添加化學試劑,無消耗品,無二次污染。
4、全自動運行,自動有水監(jiān)測,實現(xiàn)有水運行,無水待機。
體檢中心污水處理設備工作原理
本污水處理設備主要由污水自動提升系統(tǒng)、臭氧高級氧化消毒系統(tǒng)和集成式控制系統(tǒng)組成。
設備內(nèi)置污水自動提升系統(tǒng),設備運行時,診療污水產(chǎn)生后即進入自吸式提升器,由其將污水由低處排入消毒反應器(黃色PE材質)內(nèi)。臭氧高級氧化系統(tǒng)核心部件為我公司配套臭氧制備機,該臭氧制備機以空氣為原料,具有效率高,無需高純氧的特點,口氣中的氧氣在高壓電場作用下發(fā)生原子重組后生成臭氧,其具有強烈的氧化能力,能氧化污水中的各類病原微生物和少量有機污染物。其殺菌機理為:利用臭氧較高的氧化還原電位破壞和氧化微生物的細胞膜、細胞質、酶系統(tǒng),從而使細菌和病毒迅速滅活。
污水經(jīng)處理后達到《醫(yī)療機構水污染物排放標準》(GB18466-2005)預處理標準后達標排放。
本產(chǎn)品配設的集成式控制系統(tǒng),具有良好的人機操作界面,可實現(xiàn)自動、手動運行,在自動運行狀態(tài)下,消毒系統(tǒng)和污水提升系統(tǒng)可實現(xiàn)無縫銜接,同步運行,實現(xiàn)進水和高級氧化反應的連續(xù)運行。日常條件下,可通過設備配套遙控器上鍵方便的實現(xiàn)設備的運行和停止操作,而無需前往設備放置處,高效,便捷省力。在特殊情況下,可選用手動控制模式,實現(xiàn)進水和消毒的分步操作。
優(yōu)化廢水處理工藝流程,將沉淀、水質調節(jié)、過濾、吸附反應集于一個集水箱,大限度簡化了產(chǎn)品結構,便于濾料的更換和沉渣的清理、降低了運行成本,整個設備處理系統(tǒng)配有全自動電氣控制系統(tǒng),運行安全可靠,操作方便,不需專人管理。
采用世界的電暈放電技術產(chǎn)生高濃度高純度臭氧的技尸消毒滅菌快捷,結構緊湊、占地面積只需0.25平方米,外殼采用不銹鋼材料,具有耐腐蝕、抗老化等優(yōu)良特性,使用壽命長達30年以上。
臭氧比次酸鈉、二氧化等具有更強的氧化能力,可以比其快600-3000倍的速度殺死包括不能殺死的所有細菌、病毒等;可將某些重金屬離子Pb、Hg等氧化沉淀達到分離的目的;另外臭氧還可降低生化需氧量(BOD)和化學需氧量(COD)、去除亞酸鹽和脫色、除臭等。經(jīng)此處理的醫(yī)院污水,可大大提高排放標準,甚至可返回作為非飲用水再利用,所有桶裝水和瓶裝水的后一道工序就是臭氧消毒,*工作。本無耗材,運行成本非常低。
9,結構和工藝流程簡單、無需土建、不用投藥、消毒滅菌(達到99.9%以上)、占地面積小、全自動運行、運行成本低、無噪音、容易達標等優(yōu)點。
使用方法
1、將污水接入設備的進水口,接入220v電源,將控制器達到自動狀態(tài)下,設備即可全自動運行。
2、設備如遇到特殊情況不能運行,可啟用手動控制模式,將控制器達到手動狀態(tài)下,手動狀態(tài)下可開啟臭氧、增壓泵。
本研究測量的電壓實際是電阻兩端的電壓, 間接反映了電池的性能.當它電壓值低于100 mV時, 更換兩室的溶液, 這稱其為一個周期, 每個周期大約能持續(xù)144 h.圖 10a顯示了陰極為碳氈和漆酶/海藻酸鈉/碳氈的1個周期的電壓變化.兩者都先緩慢增長, 在13 h后快速增長, 32 h后進入穩(wěn)定期, 穩(wěn)定時間大約持續(xù)45 h, 穩(wěn)定期過后電壓開始下降, 說明電池性能良好.漆酶修飾陰極后, 大電壓為548 mV, 比碳氈電池提高21.8%.陰極反應可以提高微生物燃料電池的電位和電流, 漆酶包埋提高了生物燃料電池陰極的性能(Gouranlou et al., 2016), 促進電壓的增加.同時, 本實驗在1、2、4、8、12、24 h時取樣測H2O2的濃度.圖 10b顯示了H2O2的濃度與時間的變化關系.從圖 10b中可以看出, 隨著電池的運行, 兩者電極的H2O2濃度逐漸增加, 漆酶修飾的陰極可產(chǎn)生3.14 mg·mL-1H2O2, 比碳氈陰極提高了25.6%.這是因為Nafion膜可以促進漆酶和電極的電活性域之間的電子交換(Luo et al., 2010).漆酶可以將電子更有目標地傳遞到陰極的氧分子, 加強了系統(tǒng)的電子傳遞, 促進生成更多H2O2, 提高了整個系統(tǒng)的輸出電壓, 提高了MFC的產(chǎn)電性能和H2O2的濃度.
3.3.2 H2O2濃度對漆酶修飾陰極降解聚醚廢水的影響
5類不同陰極情況的電池(MFC-E, F, G, H和I), 陽極為碳氈, 陰極為漆酶/海藻酸鈉/碳氈.在pH為4, Fe2+濃度為10 mmol·L-1, 漆酶濃度為1 mg·mL-1時, 探討不同條件下漆酶陰極對聚醚廢水降解的影響, 如圖 11所示.MFC-E對聚醚廢水降解僅5%, 說明在開路狀態(tài)下, 電池的電極材料對廢水的吸附影響是微小的, 推測是因沒有電子傳遞至陰極, 未生成·OH所致.MFC-F、MFC-G和MFC-H降解率為9%、11.3%和62.2%.在一定程度上說明電子、O2和Fe2+是構成MFC-Fenton工藝*的條件. MFC-I是每隔1 h滴加30%的3 mg·L-1 H2O2, 持續(xù)滴加13 h, 降解92.1%的聚醚廢水.從MFC-H和MFC-I兩電池中看出H2O2的濃度對降解聚醚廢水起關鍵作用, 推測因為提高H2O2濃度就增加·OH含量, 提高廢水降解率.
結論(Conclusions)
在微生物燃料電池陰極中成功構建電芬頓體系降解陰極室聚醚廢水.當pH為3, Fe2+濃度為10 mmol·L-1, 陰極室聚醚廢水COD降解率為51.9%.
漆酶包埋修飾陰*化對聚醚廢水的降解.當pH為4, 漆酶濃度為7 mg·mL-1時, 陰極室聚醚廢水COD降解率68.1%, 比碳氈陰極提高28%.同時漆酶包埋修飾陰極提高電池21.8%的電壓和25.6% H2O2的濃度.在三維熒光光譜中, MFC-electro-Fenton降解了聚醚廢水中雙酚和甲苯二胺等熒光物質.當pH提高至4.5、5和5.5, 降解速度依次下降至1.7×10-5、9.1×10-6和1.1×10-5 mol-1·dm3·s-1.推測是因為pH值影響酶總凈電荷和外表面電荷分布, 進而影響酶活性和穩(wěn)定性(Mani et al., 2016).隨著pH上升, 過量OH-可以在T2、T3銅站點結合, 防止T1和T2、T3中心之間內(nèi)部電子轉移鍵, 使酶活性受到抑制,催化能力減弱(Christwardana, 2017).pH在逐漸增大時, Fe2+與OH-形成氫氧化物沉淀, 耗損Fe2+, 不利于·OH生成.盡管碳氈電池在pH為3時降解速度快, 但pH值較低(pH=3)也降低固定化漆酶的活性, 從而降低降解速率.
漆酶濃度對漆酶修飾陰極降解聚醚廢水的影響
在pH為4, Fe2+濃度為10 mmol·L-1時, 改變包埋漆酶濃度(1、7、10 mg·mL-1), 與降解率低(5%)的斷路條件下MFC-E (pH為4, Fe2+濃度為1 mmol·L-1, 漆酶濃度為1 mg·mL-1)作為對照(圖 11), 探討24 h內(nèi)對降解聚醚廢水COD的影響, 結果如圖 8所示.當漆酶濃度達7 mg·mL-1時, 聚醚廢水大COD降解率68.1%.推測是因增加固定化漆酶含量, 在通氧條件下, 傳遞更多電子至氧分子上, 加速酶中心的銅離子與H2O2反應, 促進更多·OH生成, 催化更多的底物氧化, 提高聚醚廢水中的有機物降解率(Cannatelli et al., 2015).但當漆酶濃度增加至10 mg·mL-1時, 聚醚廢水降解率下降8.1%, 在一定程度上說明氧氣存在條件下, 漆酶通過其中心4個銅離子協(xié)同傳遞電子和價態(tài)變化催化有機污染物氧化(Ivanec-Goranina et al., 2015).當漆酶在適濃度時, 電子被消耗完, 無法提供漆酶電子來催化底物, 再增加漆酶的濃度反而使COD降解率降低.
三維熒光光譜分析
三維熒光光譜具有靈敏度高, 選擇性好, 不破壞樣品結構等優(yōu)點, 可提供完整譜圖信息來分析水質中的污染物降解情況(施俊等, 2011).
在pH為4, Fe2+濃度為10 mmol·L-1, 漆酶濃度為7 mg·mL-1時, 圖 9顯示MFC-electro-Fenton工藝對聚醚廢水降解的三維熒光光譜.圖 9a是稀釋50倍降解0 h的原水熒光譜圖, 9b、9c和9d是稀釋5倍降解4、10和24 h的水樣熒光譜圖.在圖 9a中出現(xiàn)3個完整峰Em/Ex: 350~450 nm/ 0~5 nm、Ex/Em: 340~470 nm/ 7~18 nm和Em/Ex: 390~440 nm/ 26~33 nm.增加MFC-electro-Fenton工藝對聚醚廢水的降解時間, 圖 9b、9c和9d中只出現(xiàn)1個完整峰.峰Em/Ex: 350~450 nm/ 0~5 nm在降解24 h后已消失, 峰Ex/Em: 340~470 nm/7~18 nm和峰Em/Ex: 390~440 nm/ 26~33 nm的熒光強度在減弱, 峰面積在減小.根據(jù)Lambert-Beer定律可知, 低濃度范圍內(nèi)熒光強度與物質濃度呈線性關系(陳詩雨等, 2015).推測聚醚廢水中的雙酚和甲苯二胺等芳香族的熒光物質被·OH降解, 致其濃度降低.海藻酸鈉固定漆酶對COD降解動力學的影響
本研究選擇海藻酸鈉作為包埋材料, 因其是一種天然多糖碳水化合物, 具有價格低廉, 固定化成型方便和傳質性能好等優(yōu)點, 是固定漆酶的良好材料(Jampala et al., 2017).
在pH為4, Fe2+濃度為10 mmol·L-1, 漆酶濃度為1 mg·mL-1時, 利用制成的海藻酸鈉/碳氈和漆酶/海藻酸鈉/碳氈陰極探討海藻酸鈉固定漆酶對降解聚醚廢水的影響.圖 6a說明漆酶/海藻酸鈉/碳氈陰極對聚醚廢水COD的降解率為62.2%, 而海藻酸鈉/碳氈和碳氈陰極僅為35.4%和40.1%;將圖 6a的數(shù)據(jù)進行二級動力學方程擬合, 結果如圖 6b所示.用漆酶包埋修飾的陰極對聚醚廢水降解速度(k=2.5×10-5 mol-1·dm3·s-1)快.因為漆酶在通氧曝氣時, 酶中心銅離子被還原與H2O2反應, 促進更多·OH生成, 加速降解聚醚廢水.然而海藻酸鈉/碳氈陰極降解速度(k=7.5×10-6 mol-1·dm3·s-1)慢于碳氈陰極降解速度(k=8.6×10-6 mol-1·dm3·s-1)和漆酶/海藻酸鈉/碳氈陰極降解速度.結果表明海藻酸鈉對提升聚醚廢水COD降解率影響微小, 對促進聚醚廢水降解效率的主要是漆酶包埋修飾.