醫(yī)療污水處理流程
醫(yī)療機構(gòu)污水中含有一些特殊的污染物，如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑，以及大量病原性微生物、寄生蟲卵及各種病毒，如蛔蟲卵、肝炎病毒、結(jié)核菌和痢疾菌等。此外，在設(shè)有同位素診療室的醫(yī)療機構(gòu)污水中還含鐳226、磷、金198、碘131等放射性物質(zhì)。與工業(yè)污水和生活污水相比，它具有水量小，污染力強的特點。如任其排放，必然會污染水源，傳播疾病。
醫(yī)療污水處理流程一、曝氣生物濾池工藝處理
根據(jù)待處理污水水質(zhì)及排放標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合現(xiàn)場的具體情況，選用了曝氣生物濾池+二氧化氯消毒的處理工藝，工藝流程如圖1所示：
原污水先經(jīng)格柵去除漂浮物，再經(jīng)沉淀池分離泥砂等顆粒物，經(jīng)調(diào)節(jié)均勻后泵至BAF進行生物處理，出水經(jīng)二氧化氯消毒后達標(biāo)排放。反沖洗出水回流至沉淀池，沉淀分后的污水循環(huán)處理。
1.工藝設(shè)計
格柵：采用人工格柵，格柵井規(guī)格為1500@60@600(mm)，內(nèi)設(shè)不銹鋼格柵一道，柵距10mm。沉淀調(diào)節(jié)池：采用上流式曝氣生物濾池，地上矩形砼體構(gòu)造，工藝尺寸2@2@5.7(m)，池體總?cè)莘e2218m3。采用穿孔管布水布氣，氣水比為4：1，容積負(fù)荷為3kgBOD5/m3#d。選用粒徑為(3~6)mm的陶粒濾料，填料層高4m，有效容積16m3。反沖洗方式為氣水聯(lián)合反沖洗方式，反沖氣流速為30m/s，反沖洗水流速為25m/s，反沖洗周期為(2~3)d。接觸消毒池：采用折板式接觸消毒池，接觸時間1.5h，二氧化氯投加量為20g/h。主要設(shè)備包括污水泵、污泥泵、羅茨風(fēng)機和電解法二氧化氯發(fā)生器。
2.調(diào)試運行
曝氣生物濾池的啟動采用接種啟動的方式。經(jīng)過淘洗后的好氧活性污泥與原污水以一定比例混合后泵入曝氣生物濾池，連續(xù)小氣量曝氣3d，然后逐步增加進水量和曝氣量，在一個月內(nèi)水量由10m3/逐步增加到200m3/d，同時每天觀察出水狀況，及時調(diào)整進水量。在進水量200m3/d、并且由原來的間斷運行改為連續(xù)運行、進入滿負(fù)荷運行狀態(tài)之后，經(jīng)過一周的穩(wěn)定運行，設(shè)施的有機物脫除率已達到設(shè)計要求。曝氣生物濾池進入正常運轉(zhuǎn)后，啟動二氧化氯設(shè)備的調(diào)試。一周后調(diào)試結(jié)束，系統(tǒng)進入正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
醫(yī)療污水處理流程二、膜生物反應(yīng)器對醫(yī)療機構(gòu)污水處理
某醫(yī)療機構(gòu)是一家中西醫(yī)結(jié)合的綜合性醫(yī)療機構(gòu)，住院部有病床200張，根據(jù)國家相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn),確定排水量為700 L/ (床•d) ,小時變化系數(shù)為2.2。因此設(shè)計排水量為:日排放污水量140 噸/ d ,小時平均流量5.83 噸/ h ,比較大小時排水量12.83 噸/ h。
1.設(shè)計水質(zhì)
根據(jù)院方提供的水質(zhì)數(shù)據(jù)與實際工程經(jīng)驗相結(jié)合 ,確定設(shè)計進水水質(zhì)為:CODcr 320 mg/ L ,BOD5 150 mg/ L ,SS 170 mg/ L ,NH3- N 30 mg/ L ,大腸菌群數(shù)150 ×106 個/ L。
2.設(shè)計回用水質(zhì)要求
根據(jù)院方要求，處理后的出水需要沖洗室外路面及綠化回用，因此執(zhí)行《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999)，即SS≤10mg/L,PH=6-9,BOD5≤10mg/L,CODCr≤50mg/L,NH3-N≤20 mg/L,總大腸菌群≤3個/L
3.處理工藝
3.1 工藝流程
污水回用處理流程見下圖
醫(yī)療機構(gòu)的醫(yī)療污水和生活污水經(jīng)過管網(wǎng)匯集后,經(jīng)過格柵,去除大粒徑的漂浮物和部分固型物,減輕后續(xù)生化處理部分的負(fù)荷,同時保護水泵避免堵塞，為后續(xù)處理設(shè)備創(chuàng)造良好的運行環(huán)境。 經(jīng)過格柵后的污水進入調(diào)節(jié)沉淀池,進行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié)，液位控制器根據(jù)池內(nèi)液位的高低來控制污水泵的啟閉，保證污水處理系統(tǒng)的連續(xù)自動運行。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水經(jīng)提升泵加壓后進入水解酸化池, ,使難溶性、大分子的有機物分解為易降解的小分子有機物,并去除一部分的有機物。水解酸化池出水至浸沒式生物反應(yīng)器，污水中的有機物經(jīng)過生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的降解作用，使水質(zhì)得到凈化，膜生物反應(yīng)器所需的氧氣由羅茨風(fēng)機提供。而膜的作用主要是將活性污泥與大分子難降解的有機物及細菌等截留于反應(yīng)器內(nèi)，使之有足夠的停留時間，得到進一步去除，保證出水水質(zhì)達到回用要求，同時保持反應(yīng)器內(nèi)有較高的污泥濃度，加速生化反應(yīng)的進行，雖然膜的孔徑大于病毒的直徑，在MBR 對污水過濾過程中，在膜面形成了生物膜沉積層，使孔徑變小，從而實現(xiàn)對病毒的去除。這種去除機理包括：由于膜實際有效孔徑的減小的物理作用、由于沉積層對病毒吸附的化學(xué)作用以及沉積層 中其他微生物對病毒吞噬的生物作用。因此膜反應(yīng)器出水不需要消毒工序，可以直接使用。膜生物反應(yīng)器內(nèi)沉淀下來的污泥由污泥泵提升至水解酸化池水解減量。
3.2 主要構(gòu)筑物和工藝參數(shù)
3.2.1 格柵井
醫(yī)療污水與生活污水匯集化糞池出水后，自流入格柵井，井內(nèi)設(shè)兩道手動格柵，道格柵的間隙為12 mm，第二道格柵的間隙為5 mm，截留水中大塊懸浮物與部分固型物，減少后續(xù)處理負(fù)擔(dān)及避免影響泵的正常運行。
3.2.2 調(diào)節(jié)沉淀池
調(diào)節(jié)沉淀池的主要作用就是均衡水量水質(zhì)，保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地運行。
停留時間：HRT=12 h
外形尺寸：6000 mm×3 500 mm×3500 mm
3.3.3 水解酸化池
采用升流式技術(shù)，配水系統(tǒng)采用小阻力配水系統(tǒng)，考慮到布水均勻的問題，出水口設(shè)置450導(dǎo)流板，污泥層厚度2.5米，污泥排泥點設(shè)在污泥層中上部，水力停留時間4h，酸化池DO值小于1mg/L;
3.3.4 膜生物反應(yīng)器(MBR)
膜生物反應(yīng)器由生物反應(yīng)器與膜組件兩部分構(gòu)成，主要有池體、膜組件、鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)、抽吸泵及管道閥門儀表等。
停留時間：HRT=6 h
設(shè)計凈空尺寸：4000 mm×3 500 mm×3 500 mm
膜組件是本套系統(tǒng)的核心部件，出水水質(zhì)的好壞及處理成本與其有直接的關(guān)系，由專業(yè)生產(chǎn)廠商提供，根據(jù)不同的水質(zhì)要求，一般選擇的膜組件也不相同， 本工程選擇專用MBR的FP系列簾式膜組件，是由中空纖維濾膜、集水管、樹脂槽及封樹脂澆鑄而成的膜分離單元，產(chǎn)水量在0.02Mpa負(fù)壓下產(chǎn)水10～15L/㎡h。設(shè)計氣水比為25：1，水力停留時間6h，污泥負(fù)荷1.7kgCOD/(kgMLSS•d)，污泥濃度8000mg/L。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)采用羅茨風(fēng)機+微孔膜曝氣器系統(tǒng)，管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥來調(diào)整曝氣強度，以減輕膜污染。膜組件采用抽吸出水，根據(jù)出水量來控制抽吸壓力，當(dāng)抽吸壓力達到一定程度的時候，膜組件就需要清洗。
醫(yī)療污水處理流程三、水解酸化- 射流曝氣工藝處理醫(yī)療機構(gòu)污水
1.設(shè)計水質(zhì)水量
設(shè)計水量為 120 m3/ d ,主要設(shè)計進水水質(zhì)見表 1。
2.工藝流程
工程采用水解酸化 —射流曝氣工藝進行處理 ,其工藝流程見圖 1。
3.主要構(gòu)筑物和設(shè)計參數(shù)
3. 1格柵井
在污水進入水解酸化池前設(shè)置格柵井一座 ,內(nèi)設(shè)簡易不銹鋼篩網(wǎng)。
3. 2水解酸化池
水解酸化池一座 ,利用原有化糞池改建而成 ,水力停留時間 2 h ,有效容積 24 m3。
3. 3集水池
集水池一座 ,利用原有化糞池改建而成 ,池內(nèi)安裝 2 臺 25WQ7 - 8 - 0. 55 型潛水泵和一套YV K - 4型液位計。潛水泵 Q = 7 m3/ h , H = 8 m , N = 0. 55 kW ,一用一備 ,用來提升污水至射流曝氣池中。YV K- 4 型液位計具有上限越位報警 ,上限啟泵 ,下限停泵 ,下限越位報警四個功能。
3. 4射流曝氣池和沉淀池
射流曝氣池和沉淀池組成一體化設(shè)備 ,其外型尺寸為 L ×B ×H = 7. 0 ×3. 5 ×3. 5 m。射流曝氣池水力停留時間 7h ,通過調(diào)節(jié)回流比可以獲得合理的曝氣池混合液濃度。在射流曝氣池中有 QSDS型單噴嘴雙吸式射流曝氣器兩臺 ,該裝置利用水泵打入的泥水混合液的高速水流為動能 ,吸入大量空氣 ,由于氣、泥水混合液在喉管中強烈混合攪動使氣泡粉碎成霧狀 ,繼而在擴散管內(nèi)由于流速水頭轉(zhuǎn)變成壓力水頭微細氣泡進一步壓縮 ,氧迅速轉(zhuǎn)移到混合液 ,從而強化了氧的轉(zhuǎn)移過程 ,氧的轉(zhuǎn)移效率可達到 30 %以上。曝氣泵采用 KQL - 65 - 160 型管道泵 ,一臺 , Q = 17. 5～32. 5 m3/ h , H = 34. 4～27. 5 m , N = 4. 0 kW , n = 2900轉(zhuǎn)/ min。沉淀池采用斜管沉淀池形式 ,池內(nèi)裝有聚丙烯斜管 ,斜管管徑 50 mm ,斜長 1 m ,表面負(fù)荷為1. 5 m3/ (m2• h) 。池中剩余污泥排至污泥池處理。
3. 5消毒池
消毒池一座 ,由原池改建而成 ,消毒劑采用 NaClO ,水力停留時間大于 0. 5 h。
3. 6污泥池
污泥池一座 ,剩余污泥在污泥池中經(jīng)生石灰消毒處理后外運處置。
醫(yī)療污水處理流程四、A/O法處理醫(yī)療污水
前置反硝化技術(shù)，簡稱A/O法，采用硝化和反硝化的生物脫氮方式，實現(xiàn)對污水的降解處理。硝化是在好氧條件下將氨氮氧化成硝酸鹽，反硝化是在厭氧條件無分子氧但有硝酸鹽態(tài)氧下和具有有機物供給反硝化菌碳能源時才能完成。法在工程中先將污水引入缺氧段段，以污水中的有機物作為碳能源，對硝酸鹽進行反硝化脫氮，有機物得到初步降解;出水進入好氧段段，有機物在此進一步降解和氨氮的硝化，并將硝化后的出水混合液回流至段，為段提供足夠的硝酸鹽進行反硝化。在段后仍設(shè)二沉池，沉淀污泥回流至段以保證充分的微生物量。A/O法污水處理工藝見圖。
目前，有關(guān)生化法掛膜技術(shù)、方法研究較少，掛膜好壞對整個系統(tǒng)運行尤其O段處理效率至關(guān)重要。常用的掛膜方法是采用循環(huán)掛膜法，即把預(yù)先培養(yǎng)好菌種污泥與污水混合后，泵入反應(yīng)器中，出水流入循環(huán)池，經(jīng)過2—3天密閉循環(huán)后，以小流量進水對生物進行馴化，然后逐漸加大進水量，直至生物膜新陳代謝出現(xiàn)，微生物生長良好，掛膜結(jié)束，而后加大進水投入試運行。循環(huán)掛膜法一般需要2—3周的時間才能成功，時間長，操作也不方便，另一方面，采用這種方式形成的生物膜固著不太理想，當(dāng)沖擊負(fù)荷較大時易脫落，從而導(dǎo)致恢復(fù)周期長，甚至需重新掛膜。
醫(yī)療污水處理流程五、鐵屑微電解法深度處理醫(yī)療污水
1.作用機理
鐵屑微電解技術(shù)利用鐵和炭的電位差，以充入的酸性污水為電解質(zhì)，在鐵與炭表明形成無數(shù)個微點池回路，發(fā)生一系列氧化還原反應(yīng)：
在酸性條件下，陰極產(chǎn)生具有很高化學(xué)氧化還原性的新生態(tài)活性【H】，能與多種有機成分發(fā)生反應(yīng)而具有殺菌作用。在酸性條件下，隨著腐蝕的不斷進行，二價鐵離子濃度不斷增大，溶液導(dǎo)電性增強。而鐵作為還原劑，二價鐵石比較好的溶劑，可有效的促進電化學(xué)反應(yīng)的進行。而陽極溶解下來的鐵與后續(xù)的石灰水中和后，產(chǎn)生以鐵為中心的強吸附活性的三氧化鐵絮狀沉淀物，該沉淀物是活性膠體絮凝物，其吸附能力比普通方法制的的三氧化鐵的吸附能力強，加速了絮凝物的媳婦沉淀，因而使得污水得到更有效的處理。
2.實驗部分
2.1水樣來源和性質(zhì)
實驗用水為生化處理后的水，CODcr約為230mg\L.大腸桿菌群為820*103L-1,顏色為淺黑色。
2.2工藝流程
使經(jīng)過調(diào)PH至一定數(shù)值的待處理污水通過鐵屑微電解法，反應(yīng)一段時間后，出水經(jīng)石灰水調(diào)PH至8-9，在中和沉淀池中借助助凝劑的作用提高沉淀效果，沉降后上清液再經(jīng)過砂率，取出水測CODcr和大腸桿菌群數(shù)。具體參見http://www.dowater.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。
3.結(jié)果與結(jié)論
3.1PH值得影響
在相同反應(yīng)時間和鐵屑用量情況下，PH對處理效果的影響如下表：
表一表明，當(dāng)PH為3.5時，處理效果極佳。該現(xiàn)象可理解為：PH為2時屬強酸環(huán)境，此時金屬的腐蝕過于迅速，導(dǎo)致反應(yīng)過快，此時微電解的效果減弱，當(dāng)PH為5時屬弱酸環(huán)境，此時反應(yīng)進行的相對緩慢，因此，以偏酸性PH為3.5為比較佳，顧后續(xù)實驗都取PH為3.5
3.2反應(yīng)時間的影響
PH為3.5和相同鐵屑用量的情況下，反應(yīng)時間對處理效果的影響表如下：
從表2可以看出，隨著反應(yīng)時間增加，CODcr和大腸桿菌群數(shù)去除率增加，同時在試驗中發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)初期較慢，可能是污水導(dǎo)電性較差所致，但當(dāng)反應(yīng)進行到80分鐘后，CODcr和大腸桿菌群數(shù)的去除率增加不多，因此污水在鐵屑微電解柱中停留的時間以80分鐘為佳
3.3鐵屑用量的影響
PH為3.5和反應(yīng)時間為80分鐘的情況下，鐵屑用量對處理效果的影響見表：
表3表明鐵屑用量少，CODcr和大腸桿菌群數(shù)去除率低隨著鐵屑用量的增加，各種去除率也隨之增加，因為鐵屑用量是微電解反應(yīng)程度的表征，一般情況下，鐵屑用量大，則表示反應(yīng)進行的越徹底，處理效果也越好，表3也表明，當(dāng)鐵屑用量超過12.5%時，CODcr和大腸桿菌群數(shù)去除率增加不多，故鐵屑用量以12.5%為宜。
3.4各種處理費用的比較
微電解法與常用消毒劑處理法費用見下表：
可講微電解法單位處理費用高過傳統(tǒng)的氯消毒發(fā)，但由于氯可與水中的某些有機物結(jié)合產(chǎn)生有致癌作用的化合物，因此，從保護環(huán)境角度看，微電解法處理醫(yī)療機構(gòu)飛花碎有很好的使用價值。
4.結(jié)論
(1)鐵屑微電解法處理醫(yī)療機構(gòu)污水靜態(tài)小試比較佳條件為：進水PH為3.5，鐵屑用量為12.5%，反應(yīng)時間為常溫80分鐘，與厭氧和好氧處理配合，可達到良好的處理效果。
(2)相對于傳統(tǒng)處理方法而言，鐵屑微電解法據(jù)喲投資下，運行費用低的特點。特別是鐵屑微電解可根據(jù)處理水量的布同而選取若干反應(yīng)柱進行組合，實用性廣，安裝和更換靈活機動。
醫(yī)療污水處理流程六、一體式膜—生物反應(yīng)器處理醫(yī)療污水
一體式膜—生物反應(yīng)器處理醫(yī)療污水的工程設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)造見圖1，設(shè)計處理能力為20m3/d。
整個裝置主要由生物反應(yīng)池和膜組件組成。生物反應(yīng)池采用好氧完全混合式活性污泥反應(yīng)池，有效容積為6m3，設(shè)有隔板將其分為大小相等的兩個池子，內(nèi)置聚乙烯中空纖維膜組件24塊，每塊膜組件的面積為4 m2，膜總面積為96m2。膜組件下設(shè)有穿孔管曝氣，曝氣量控制在80～90m3/h。中空纖維膜采用間歇運行，抽吸頻率為開13 min，關(guān)2 min。壓差計用于監(jiān)測膜過濾壓力的變化。液位計控制活性污泥反應(yīng)器液面的恒定。流量計用于測定膜出水的流量。
接種污泥取自北京高碑店污水處理廠二沉池回流污泥。污水先流入調(diào)節(jié)池，然后由泵提升經(jīng)細篩網(wǎng)過濾后進入膜—生物反應(yīng)器。在反應(yīng)器中，污水中的有機物主要被微生物分解，混合液在泵的抽吸作用下，經(jīng)膜過濾后得到處理水。
