江门市医疗污水处理工程设计方案
江门市某医院投入经营活动后会产生一定量的污水,污水主要分为生活污水和医疗废水,前者来源于医院职工和病人的日常生活用水,后者来源于门诊部和住院部用水。污水中含有大量病原微生物及其它有机物,如果不进行处理直接排放,将会对周围环境造成污染,病毒则可能传播引发疾病,影响周边的居民身心健康。院方领导对此十分重视,决定兴建一座污水处理站,我公司受该院委托,我司根据地方政府有关法律法规和业主的要求,结合工程的实际情况,编制本项目的污水处理初步设计方案,使污水排放指标达到2006年1月1日实施的《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)中规定的综合性医疗机构水污染物排放标准和广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准之要求较严者。
本污水处理工程包括工程设计、土建施工、设备安装以及工程调试等内容。根据出水要求,设计采用“调节池→水解酸化→接触氧化→沉淀→接触消毒→脱氯”工艺进行处理,采用自动化电气系统控制全自动运行。接触氧化工段采用微孔曝气供氧,采用组合式填料实现污泥固定化;沉淀工段采用斜管填料,消毒处理工段采用先进的二氧化氯消毒;污泥消化采用脉冲布水器布水实现污泥减量化。
江门市某医院,医院编制床位500个。根据环保总局颁发的《医院污水处理技术指南》“设备齐全的大型医院或500床以上医院,平均日污水量为400~600L/床·d,日变化系数kd=2.0-2.2”,以及《医院污水处理设计规范》CECS07:2004计算“一般设备的中型医院,日耗水量为500~600L/床·d,小时变化系数K=2.0-2.5”,江门属于南方地区,用水量较北方地区多,但用水时间较长,日变化系数较小,设计上按500L/床·d计算,kd按2.0计,即500×0.5×2=500m3/d,故污水站设计废水量按500m3/d计算。
参考同类医院污水水质,设计进水水质如下:
表1 进水水质 除pH外,单位:mg/L
指标 | CODcr | BOD5 | SS | 氨氮 | 粪大肠细菌总数 | PH |
数值 | ≤300 | ≤200 | ≤160 | ≤30 | 1.0×107个/L | 6-9 |
根据中华人民共和国《环境保护法》、《水污染防治法》以及环评要求,污水处理后排放需达到《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005的综合医疗机构排放标准,和广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准之要求较严者。具体水质应达到如下指标:
表2 排放标准 除pH外,单位:mg/L
指标 | CODcr | BOD5 | SS | 总余氯 | 粪大肠细菌总数 | PH |
数值 | 60 | 20 | 20 | ≤0.5 | 500个/L | 6-9 |
结合医院污水的特点以及出水水质要求,适用于医院污水二级处理的工艺有:
工艺Ⅰ:“调节池→曝气生物滤池→接触消毒池”
曝气生物滤池是近年来从国外引进的污水处理生物技术,其核心是在反应器内装填有专利技术的陶粒填料,污水通过反应器底部的布水系统均匀将污水布置进入反应器,同时在反应器底部鼓风曝气,滤料上的微生物对污水中的污染物进行吸附、降解。污水经曝气生物滤池处理后消毒可达到回用标准。
工艺Ⅰ特点如下:
(1)曝气生物滤池容积负荷高,且省去沉淀池,占地面积仅为常规工艺的1/2~1/3;
(2)污染物去除率高,出水能达到回用标准;
(3)机电设备较多,运行管理技术要求高;
(4)投资较高。
工艺Ⅱ:“调节池→SBR反应器→接触消毒池”
采用SBR反应器处理时由于反应、沉淀在同一个池内进行,可以省去沉淀池,由于污泥停留时间长,产生的污泥量较少。
工艺Ⅱ有如下特点:
(1)系统具有良好的脱氮除磷功能,出水水质稳定;
(2)污泥产率低,剩余污泥较少;
(3)机电设备较多,控制系统复杂,运行管理要求较高;
(4)半地上或全地上放置,不宜建在地下。
工艺Ⅲ:“调节池→水解酸化→生物接触氧化池→接触消毒池”
水解酸化池的作用是水解和酸化有机物使之成为可被甲烷菌利用的有机物,其次是作为缓冲器,由于底物浓度和进水量引起的负荷冲击得到缓冲,有害物质也得到稀释,一些难降解物质得到截流。其工艺运行稳定,操作较为简单,且有较大的耐冲击负荷的能力,近年来在处理废水上得到广泛的应用。
好氧生物接触氧化工艺是目前医院污水处理中应用的处理方法,由于接触氧化池中布置有填料。填料表面积较大,附着有大量的活性污泥。生物膜在池内呈立体结构,对保持稳定的处理能力有利。由于微生物的作用污水中的污染物得以去除。在生物接触氧化池前增加水解酸化池,有助于改善污水水质,提高污水的可生化性,去除污水中的大部分悬浮物,降低后续处理工段负荷。
工艺Ⅲ有如下特点:
(1)工艺成熟,运行稳定、耐冲击,管理简单;
(2)抗冲击能力强,出水水质稳定;
(3)可根据用户的需要地下或地上放置;
(4)降低后续处理工段负荷,剩余污泥产量大大减少;
(5)主体设备可采用地埋式,地面上可以用来绿化或停车,占地面积小,不影响绿化。
工艺Ⅰ出水水质好,出水经消毒处理后可回用作绿化等,对于缺水的地区比较适用,但由于管理较复杂,投资较高。工艺Ⅱ一般为地上放置,且机电设备较多,不适用于建在医院内。工艺Ⅲ运行管理简单,抗负荷冲击能力强,比较适用于水量不大的污水处理使用。
医院污水处理工程,采用工艺Ⅰ时投资较高,且运行需要专人维护,管理难度大。而采用工艺Ⅱ时建在地上与医院环境不协调,且需要专人管理。采用工艺Ⅲ则可克服管理上的问题,且工艺成熟,运行稳定。故本方案选择工艺Ⅲ进行设计。
结合医院污水处理工程进出水水质要求,本工程设计采用“格栅→调节池→水解+生物接触氧化→二沉池→接触消毒→脱氯”工艺进行处理,具体工艺流程如下:
特殊污水(放射性、传染性废水)经过预处理后,与普通病区污水经化粪池处理后自流进入格栅井,格栅井中安装有固定格栅。污水经格栅拦截污水中的粗大杂物,避免堵塞调节池中的污水提升泵,格栅井出水自流进入调节池。栅渣经人工外运无害化处理场进一步处理。
调节池的作用是均化水质,均匀水量;保证后续处理工艺稳定连续运行。调节池污水经提升泵以恒定的流量提升进入水解酸化池,在水解酸化池里,主要利用兼氧细菌完成水解和酸化两个过程,高分子有机物在水解和产酸阶段被分解成小分子的有机物,从而提高了污水的生化性,提高好氧生化处理效率。水解酸化池不需要密闭的池,不需要搅拌器,从而降低造价和便于维护。由于水解池对固体有机物的降解,减少了污泥量,具有消化池的功能。水解酸化池的出水自流到生物接触氧化池。
接触氧化池中设置组合式填料,并通过风机供氧培养微生物,通过微生物的降解,污水中的CODcr、BOD5、NH3-N等得以去除。污水经接触氧化池处理后自流入沉淀池进行泥水分离,沉淀的剩余污泥排放至污泥浓缩消化池,污泥浓缩消化池设计有吸泥接口以及消毒接口,污泥经浓缩减量化并消毒后定期外运进行无害化处理。沉淀池出水自流进入接触消毒池。
在接触消毒池中,通过次二氧化氯发生器加入的二氧化氯消毒液与污水充分混合进行杀菌消毒,并在后续的脱氯池中加入脱氯剂,对污水中剩余的消毒剂进行脱氯后即可达标排放。
各段污染物处理能力(以COD计)
名称 | 进水浓度 | 出水浓度 | 去除率 |
水解酸化池 | 300mg/L | 240mg/L | 20% |
接触氧化池1 | 240mg/L | 120mg/L | 50% |
接触氧化池2 | 120mg/L | 48mg/L | 60% |
斜管沉淀池 | 48mg/L | 42mg/L | 12.5% |