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摘要:本文簡述了醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水的主要特點(diǎn),介紹了通過“水解酸化+接觸氧化”工藝處理改擴(kuò)建醫(yī)院污水的工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)、主要設(shè)備及參數(shù)。運(yùn)行結(jié)果表明,該工藝對CODCr、NH3-N、SS和大腸桿菌等主要指標(biāo)具有較好的去除效果,主要污染物去除率均可超過80%,出水指標(biāo)優(yōu)于《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18466—2005)。工程運(yùn)行環(huán)境效益良好,每年可消減污染物排放量454.5t。
關(guān)鍵詞:醫(yī)院污水處理;水解酸化;接觸氧化;改擴(kuò)建
隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提升,各地醫(yī)療需求不斷增加。深圳市正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和先行示范區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期,醫(yī)療服務(wù)等民生事業(yè)迅猛發(fā)展,醫(yī)院數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大,醫(yī)院污水排放量與日俱增。醫(yī)院污水包括門診、病房、手術(shù)室、各類檢驗(yàn)室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平間等排放出的診療、生活及糞便污水[1],成分復(fù)雜,其中含有大量病原微生物、有毒有害物質(zhì)等污染物,必須進(jìn)行妥善的消毒處理。
1設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)
1.1設(shè)計(jì)水量
深圳某醫(yī)院原有床位500床,原有污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理能力為500m3/d,現(xiàn)醫(yī)院規(guī)劃將床位擴(kuò)建至2000床,新建相應(yīng)污水處理系統(tǒng),并分兩期建設(shè)。根據(jù)《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2029—2013)[2],對于床位≥500床且設(shè)備齊全的大型醫(yī)院,床位日耗水量按500L/床設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)變化系數(shù)(Kd)取2.0,并預(yù)留20%設(shè)計(jì)余量,設(shè)計(jì)處理能力為3000m3/d,處理站每天運(yùn)行24h,小時(shí)處理量為125m3/h,具體水量情況如表1所示。污水處理系統(tǒng)分設(shè)兩組,每組系統(tǒng)處理量為1500m3/d,污水處理構(gòu)筑物并聯(lián)使用,滿足相關(guān)規(guī)范要求。
1.2設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)
本項(xiàng)目為非傳染性綜合醫(yī)院,原污水處理設(shè)施拆除,新建污水處理站的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參考《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》(HJ2029—2013)[2],根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境影響評價(jià)批復(fù)文件等材料,出水要求達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[1],主要污染物指標(biāo)及設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表2所示。
2工藝流程及特點(diǎn)
2.1工藝流程
醫(yī)院污水成分復(fù)雜,水量波動較大,其含有大量致病微生物和有毒有害物質(zhì),但可生化性強(qiáng),適合采用生化處理法,其間應(yīng)充分考慮有害微生物的影響。根據(jù)處理水量、設(shè)計(jì)進(jìn)(出)水水質(zhì)以及改擴(kuò)建項(xiàng)目施工條件,并充分考慮后期運(yùn)行成本和可操作性等運(yùn)營因素,人們確定該項(xiàng)目采用“水解酸化+接觸氧化”二級處理工藝。污水經(jīng)過格柵,去除粗大雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,均衡水質(zhì)水量,污水通過提升泵進(jìn)入水解酸化池,然后自流進(jìn)入接觸氧化池,污水在沉淀池實(shí)現(xiàn)固液分離,上清液進(jìn)入消毒池,經(jīng)過消毒處理后達(dá)標(biāo)排放,沉淀污泥經(jīng)過脫水處理和消毒后外運(yùn)處理,工藝流程如圖1所示。
2.2主要工藝特點(diǎn)
水解酸化法是厭氧過程的前期階段,利用厭氧微生物將廢水中非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物,將難以生物降解的大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì),從而提高廢水可生化性,為后續(xù)好氧生化反應(yīng)提供良好的水質(zhì)條件。在水解酸化池中設(shè)置彈性填料,使懸浮污泥與廢水充分混合,為水解酸化菌的生長提供有利條件,其具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力,投資運(yùn)行成本低,穩(wěn)定性好[3]。生物接觸氧化法是結(jié)合了活性污泥法與生物濾池工藝特點(diǎn)的復(fù)合生物膜法,該工藝具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。在池內(nèi)設(shè)置填料,通過人工曝氣,充氧的污水浸沒全部填料,并以一定的速度流經(jīng)填料。填料是生物膜的載體,是接觸氧化池的核心部位,微生物部分固著在填料上,部分懸浮在混合液中。生物接觸氧化法的主要特點(diǎn)有:填料比表面積大,充氧條件好,氣質(zhì)轉(zhuǎn)化效率高,單位容積生物量高,容積負(fù)荷高;微生物固著量大,水流完全混合,對水質(zhì)水量變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力,污泥濃度高,有機(jī)容積負(fù)荷高,污泥產(chǎn)量低,且不易產(chǎn)生污泥膨脹,運(yùn)行費(fèi)用低,操作維護(hù)簡便[4-5]。
3主要構(gòu)筑物及設(shè)備
3.1主要構(gòu)筑物
3.1.1應(yīng)急事故池根據(jù)相關(guān)要求,污水處理站要設(shè)置有效容積不小于日排放量30%的應(yīng)急事故池,用于儲存事故污水,另外,在系統(tǒng)故障、檢修時(shí),其可以臨時(shí)儲存污水,還可起到穩(wěn)定調(diào)蓄作用。應(yīng)急事故池尺寸為37m×10m×3m,有效容積為925m3,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),池底布設(shè)曝氣系統(tǒng)和攪拌裝置,防止污染物沉積。
3.1.2格柵井格柵井有2座,用于過濾污水中的粗大雜質(zhì),避免堵塞而影響后續(xù)處理。單座格柵井尺寸為4.5m×1.1m×3.0m,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有效柵寬為340mm,柵細(xì)為5mm,過柵流速為0.8m/s。
3.1.3調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池分設(shè)2座,用于調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量,總尺寸為12.5m×15.0m×5.0m,總有效容積為775m3,水力停留時(shí)間為6.2h,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),池底布設(shè)曝氣系統(tǒng),起到攪拌和改善水質(zhì)的作用。
3.1.4水解酸化池水解酸化池分設(shè)2座,用于改善水質(zhì)和提升可生化性,總尺寸為12.5m×6.0m×5.0m,總有效容積為315m3,水力停留時(shí)間為2.5h,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),池內(nèi)敷設(shè)彈性填料,提高微生物附著率。
3.1.5接觸氧化池接觸氧化池分設(shè)2座,主要用于去除污染物,總尺寸為12.5m×9.0m×5.0m,總有效容積為472.5m3,水力停留時(shí)間為3.7h,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),池內(nèi)填料高度為2m,面積為125.4m2,池底采用曝氣系統(tǒng)進(jìn)行充氧,溶解氧控制在1.5~2.5mg/L。
3.1.6混凝、絮凝反應(yīng)池混凝、絮凝反應(yīng)池分設(shè)2座,用于去除懸浮物質(zhì),混凝池總尺寸為3.5m×m1.5×2.5m,絮凝池總尺寸為9.0m×1.5m×2.5m,總有效容積為31.8m3,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),設(shè)置自動加藥裝置,自動加藥。
3.1.7沉淀池沉淀池分設(shè)2座,用于固液分離,總尺寸為12.5m×5.5m×5.5m,有效面積為68.75m2,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),采用協(xié)管沉淀,填料高度為0.9m。
3.1.8接觸消毒池接觸消毒池分設(shè)2座,用于消毒處理,總尺寸為12.5m×4.0m×4.0m,總有效容積為126m3,水力停留時(shí)間為1h,其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),加氯量為25mg/L,設(shè)置自動加藥裝置,自動加藥。
3.1.9污泥池污泥池有1座,用于濃縮污泥,尺寸為8.00m×5.25m×5.20m,有效容積為147m3,采用石灰消毒,空氣攪拌,污泥存放時(shí)間大于7d,負(fù)荷符合設(shè)計(jì)要求。
3.2主要設(shè)備
3.2.1提升泵
提升泵有3臺,其中2用1備,型號為65WQ35-7-2.2,功率為2.2kW,其采用自耦安裝方式。
3.2.2潛水?dāng)嚢杵?/p>
潛水?dāng)嚢杵饔?臺(2用),型號為QJB1.5/8-400/3-740,功率為1.5kW。
3.2.3鼓風(fēng)機(jī)
鼓風(fēng)機(jī)有3臺,其中2用1備,型號為SSR-150,功率為18.5kW。3.2.4污泥脫水機(jī)污泥脫水機(jī)有1臺,處理量為5~15m3/h,功率為1.65kW。
4處理效果
4.1主要指標(biāo)處理效果
本污水處理工藝的處理效果如表3所示,CODCr、BOD5、SS、NH3-N的平均出水濃度分別為23.0、10.0、11.0、5.5mg/L,大腸桿菌未檢出,出水指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。CODCr、BOD5和大腸桿菌的去除率均超過90%,SS和NH3-N去除率保持在80%以上,去除效果良好。
4.2環(huán)境效益
根據(jù)相關(guān)污染物核算要求分析污染物減排情況[6],本工程正常運(yùn)行情況下,每年可消減CODCr的排放量約372.3t,SS的排放量消減約65.7t,NH3-N的排放量消減約16.5t。項(xiàng)目運(yùn)行后,每年可削減主要污染物排放量約454.5t。
5結(jié)論
工程運(yùn)行結(jié)果表明,采用“水解酸化+接觸氧化”處理醫(yī)院污水,系統(tǒng)出水CODCr、NH3-N、SS和大腸桿菌等主要指標(biāo)均滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求[1],每年可減少主要污染物排放454.5t,具有明顯的環(huán)境效益。
參考文獻(xiàn)
1國家環(huán)境保護(hù)總局,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn):GB18466—2005[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2005.
2環(huán)境保護(hù)部.醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范:HJ2029—2013[S].北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社,2013.
3陳丹.水解酸化+生物接觸氧化+BAF曝氣生物濾池+臭氧消毒工藝處理醫(yī)療廢水[J].廣東化工,2019(14):133-134.
4唐受印,戴友芝.水處理工程師手冊[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2001:376-378.
5孫康,田永靜,時(shí)和敏,等.生物接觸氧化工藝處理醫(yī)院廢水工程實(shí)例[J].工業(yè)水處理,2020(11):114-115.
6生態(tài)環(huán)境部.2018年主要污染物總量減排核算有關(guān)要求(環(huán)辦規(guī)財(cái)函〔2018〕883號)[Z].2018.
作者:李鶴超 朱霞 何唯平 單位:深圳市生態(tài)環(huán)境技術(shù)審查中心