兼氧H3MBR一体化工艺在医院污水处理中的应用
摘要: 随着国家对环保工作的重视及监察力度的不断加强,综合医院发展尤为迅猛,规模不断扩大,但污水处理设施随着使用年限的增加而不断老化,随之带来的是污水处理能力渐渐跟不上医院日常污水处置需求,水质不稳定、波动大,改造较多会因为场地的局限性导致改造,如何减少医院污水处理站的占地面积,缓解医院用地紧张的局面是现如今的一项重要课题。在这种背景下,探讨一种新型水处理技术在医院污水中的应用很有必要。兼氧 H3MBR 工艺,将膜组件与生物反应池集成一体化设备,包括主体反应区、设备区及相应的管道设施。其中主体反应区包括 MBR 膜组件、生物池和曝气系统,设备区设置有配套的电气设备及系统控制模块,确保医院污水出水水质达到国家环保标准要求,有效减少医疗污水对受纳水体的污染程度。

1 前言

医院污水是指医院(综合医院、专业病院及其它类型医院)在日常运行过程中产生的污水,其中含有大量病原体微生物(寄生虫卵、病原菌、病毒等)、有机物、重金属、放射性污染物、漂浮及悬浮物等,其水质随不同的医院性质、规模和其所在地区而异。

医院污水来源及成分复杂,具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征:

1.1医院污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染,具有传染性,可以诱发疾病或造成健康伤害;

1.2医院污水中含有酸、碱、悬浮固体、BOD、COD和动植物油等有毒有害物质;

1.3牙科治疗、洗印和化验等过程产生污水含有重金属、消毒剂、有机溶剂等,部分具有致癌、致畸或致突变性,危害人体健康并对环境产生长远影响;

1.4同位素治疗和诊断产生的放射性污水,其中放射性同位素在衰变过程中产生a-、β-和γ-放射性,在人体内积累而危害人体健康。

医院污水若不经有效的无害化处理,则会成为危及生命健康和污染生态环境的重要途径。

2.医院污水设计工艺

医院污水无害化处理工艺的选择是医院污水处理设计的关键,处理工艺是否科学、合理将直接影响处理效果、工程投资、运行费用以及管理安全等问题。工艺流程要依据医院的性质、规模、处理要求、排污去向及技术经济等多项综合因素来确定。如根据医院性质分类,可分为传染病医院(含设有传染病科室的综合医院)和非传染病医院(含专科医院和综合医院),其中传染病医院污水处理就须加强杀菌消毒处理工艺。兼氧H3MBR一体化工艺处理系统具有占地面积小、拦截绝大部分细菌病毒、处理负荷高、调试周期短、操作管理方便,易于实现自动控制等特点,采用“MBR 生化处理”工艺,更利于二、三级医院新建污水站及老医院技改应用。兼氧H3MBR一体化工艺处理器将厌氧池、好氧池、膜组件集成一体化设备,减少了生物反应池所占的面积,省略了沉淀池,大大节省了占地面积。节省运行成本:MBR膜组件,自带曝气系统,不用反洗,不用体外清洗,化学清洗周期长,节省了设备成本和人力成本。自动化程度高:通过智能PLC控制技术,大大简化流程,使设备高度集成化、智能化,真正实现了无人值守。

3 兼氧H3MBR一体化工艺处理实践案例

3.1 项目概况

安徽某医院污水处理站原设计床位200张,预计每日污水处理量为150m³,所产生的废水主要是医疗污水,主要污染物为 CODCr、BOD5、SS、NH3-N、细菌、病毒等。此废水若不经过处理直接排入地表,将对周围环境。造成严重污染,因该废水中有机物含量高,易于腐化,一经腐化就能发臭,使水体变黑,造成病原体的扩散和传播,危害人的健康。经过兼氧H3MBR一体化工艺处理后,医疗废水出水水质,达到国家相关排放标准。

3.2 水质的设计

本项目污水主要为收治医院医疗综合污水,包括传染性污水,主要污染物为 CODCr、BOD5、SS、NH3-N、细菌,病毒等。设计给水水质参照同类工程及项目水质经验,设计出水执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB

18466-2005)。

3.3工艺流程设计

3.3.1原粪便污水经过管网收集,进入化粪池进行预处理,处理后污水和洗涤污水一起进入格栅进行过滤,格栅分为粗格栅与细格栅两个,粗格栅过滤隙宽 B=5mm,细格栅过滤隙宽 B=2mm;经过过滤后,污水进入与消毒 HDXD 设施,对污水进行消毒预处理,除去绝大部分细菌和病毒;经过预消毒 HDXD 设施后,污水进入与脱氯 HDXD 设施,对污水进行脱氯预处理,除去污水中残留余氯,保证后续生化系统正常运行;经过脱氯 HDXD 设施处理后污水进入调节池,其主要目的在于沉降来水中的泥沙颗粒物、沉渣,同时去除部分有机物;经过调节池后污水经过提升泵,提升污水进入兼氧 H3MBR 一体化设备内,进行生化反应,去除污水中 COD/BOD,并拦截绝大部分细菌和病毒;经过兼氧 H3MBR 一体化设备处理后,污水进入后消毒 HDXD 设施,对污水进行中断消毒处理,灭杀细菌和病毒;经过后消毒 HDXD 设施后,污水进入与后脱氯 HDXD 设施,对污水进行脱氯处理,除去污水中残留余氯,保证出水余氯达标;处理后的污水水质 COD、氨氮、大肠杆菌等指标合格,再通过清水池达标排放。

3.3.2兼氧 H3MBR 工艺,将膜组件与生物反应池集成一体化设备,包括主体反应区、设备区及相应的管道设施。该反应器通过优化控制工艺参数,对常规 MBR 技术进行了全面提升,较常规 MBR 具有高效低耗的优势,并取得了成功。建立兼氧,成功实现有机污泥近零排放、成功实现污水除磷和污泥同步脱氮。

3.4兼氧H3MBR一体化工艺运行分析

3.4.1设备运行情况

兼氧运行:溶解氧在 0.2~3mg/l,以兼性菌为主,曝气量小,较为节能。

负荷高:污泥浓度高,容积负荷高,占地少。

同步脱氮:兼氧同步硝化反硝化脱氮。

除磷:兼氧除磷。

污泥接近零排放:实现有机污泥系统内源消耗。

出水水质好:采用 MBR 膜技术(三层复合结构,不断丝,不用反洗,不用体外清洗),双层 PVDF 涂层过滤,膜丝表面成孔率高达 90%,可作中水回用。

节省运行成本:使用 MBR 膜组件,自带曝气系统,不用反洗,不用体外清洗,化学清洗周期长,实现了无人值守。

自动化程度高:由于采用了 MBR 膜技术,不用反洗,体外清洗,大大简化流程,通过 PLC 控制技术,使设备高度集成化、智能化,真正实现了无人值守。

3.4.2运营成本分析

根据设计方案,采用全自动控制系统,可实现无人看管,因此污水处理运行费用由以下 2 个部分组成: ①电费用(F1);②、药剂费用(F2);

(1)污水处理系统设备实际运行耗电量为 297kw,每度电按 0.6 元计,

功率因数 0.8。每天 1 吨水水电费用:F2 =297×0.6*0.8/150=0.89 元/吨水

(2)药剂费用

药剂用量:按日处理污水 200t 污水折算投药量,每吨水为0.272元。

(3)污水处理站总费用:污水处理运行每吨水费用约为0.982元。

注:以上污水处理费用是按 150t/d 运行的的测算费用。

4.总结

本文采用兼氧H3MBR一体化工艺在医院污水处理中的应用,是一种较为经济适用的技术手段,实际应用获得了较好效果,值得推广应用。开展医院污水处理站的升级改造,优化医院废水管理措施,加强医院污水处理站管理是现代医院运行不容忽视的重要内容,在控制医疗机构产生的废水对环境造成污染、相关工作人员的职业防护、保护社会公众人群的健康、生态环境保护和可持续绿色发展等方面具有十分重要的现实意义。同时,建立标准规范的污水处理站,确保医疗机构污水达标排放,是预防致病微生物污染环境,甚至引起人群感染的重要措施,也是保护生态环境的必然要求。