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医疗废水处理新工艺

文章来源:福州新净界环保工程有限公司点击数:2365发布时间:2012-08-14【小中大】

前   言

医院排出的污水污物含有传染性病菌、病毒、化学污染物及放射性等有毒有害物质,具有极大的危害性。应该对其加以处理,否则会对受纳水体造成污染,危害人民健康。医院污水主要污染物:其一是病原性微生物;其二是有毒有害物理化学污染物;其三是放射性污染物。其污水特点是成分复杂,有些重金属和难生物降解的有机污染物是致癌、致畸或致突变物质,这些物质排入环境中将对环境产生严重影响,危害人类健康。《中华人民共和国水污染防治法》第三十六条指出:“排放病原体污水,必须经过消毒处理;符合国家有关标准后,方可排放。”现在医疗废水执行的新标准为《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005。我公司受贵医院的邀请编制。根据该医院提供相关资料,并结合现场实际情况和国家环保要求,选用先进成熟的污水处理技术,力求节省占地面积、节省投资、管理方便、运行经济、上马快、运行稳定、适合本污水处理工程的组合工艺;设备选型要求高效节能,运行稳定,使用寿命长。且保证出水水质达到规定排放标准,以改善工作环境,减少环境污染,促进环境与经济持续发展。

本方案采用“集水井+升流式接触氧化厌氧反应器+间歇式循环上流污泥床+沉淀器+中间水箱+过滤+消毒+中水回用箱”的处理工艺,出水可达到《国家城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A兼医疗废水排放标准,污泥定期外运处理。

第一章   方案要点

(一)、污水处理工艺成熟可靠:本污水处理站采用“格栅井+集水井+升流式接触氧化厌氧反应器+间歇式循环上流污泥床+沉淀器+中间水箱+过滤+消毒+中水回用箱”为主的组合工艺,是针对出水可达到《国家城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A兼医疗废水排放标准。

(二)、消毒工艺可靠:医院污水消毒处理不好,就会造成细菌污染周围环境。本工艺废水处理采用自动消毒设备,手自动可切换,以便于消毒设备检修。

(三)、全自动控制:本污水处理站采用自动/手动控制,根据污水进水的水质、水量自动调节生化处理池供氧量,使生物菌种始终处于最佳生存状态。

(四)、污水处理站噪声低:本污水处理站选用潜污泵用于污水的提升,曝气选用含双消音器的回转式鼓风机,其噪声小于50分贝。

(五)、异味少:本污水处理站由于采用生物降解工艺,处理过程中异味少,且结构上采用封闭式结构,对曝气池排除的废气收集处理后排放,防止异味扩散对周围环境影响。

(六)、运行费用低:根据本方案日常总运行费用0.47元/ m3。

第二章  设计依据

2.1 设计规范、资料来源

  (1)、《地表水环境质量标准》     (GB3838-2002);

  (2)、《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)排放标准;

  (3)、建筑给水排水设计规范          (GB50015-2003)

(4)、《国家城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中的一级A标准;

  (5)、《中华人民共和国环境保护法和水污染防治法》;

(6)、《建设项目环境保护管理条例》 中华人民共和国国务院令第253号,1998年11月29日;

(7)、《卫生防疫检验规范》。

(8)、《医院污水处理设计规范》(CECS 07:88)

  (9)、《中华人民共和国水土保持法》(1991-6-29) 

  (10)、《中华人民共和国清洁生产促进法》(2002-06-29);

(11)、《国务院国务院关于环境保护若问题的决定》,国环发[1996]31号;

  (12)、国家环保局、国家经贸委《关于禁止向西部地区转移污染的紧急通知》;

  (13)、《工业企业设计卫生标准》 (TJ36-79);

  (14)、《工业企业噪声控制设计规范》 (GB3095-1996);

  (15)、《医院污水处理技术指南》国家环境保护局[2003]197号。

  (16)、《中华人民共和国传染病防治法》(中华人民共和国主席令第十五号);

  (17)、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(1989年7月12日国务院批准1989年7月12日国家环境保护局令第1号发布);

2.2 设计要求

①、设计出水水质标准(单位:mg/L)

项 目

主要指标

COD

BOD5

氨氮

总磷

总氮

SS

城市杂用水

-

10

10

-

-

-

景观环境用水

-

6

5

0.5

15

10

国家一级A

50

10

5

0.5

15

10

本工程设计值

50

10

5

0.5

15

10

②、要求产生剩余污泥有妥善解决办法,以免产生二次污染。

③、工艺选择先进可靠,运行稳定、操作管理方便、投资经济、运行费用低。

④、设备选型要求节能、性能稳定、低噪声、经济实际可行。

第三章 方案设计

3.1、医院污水来源及主要污染物

从医院各部门的功能、设施和人员组成情况可以看出医院污水比一般生活污水的排放要复杂的多。不同部门科室排出的污水成分和水量也是各不相同的。医院排放污水的主要部门和设施有:诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光照像洗印、动物房、同位素治疗、手术室等排水;医院行政管理和医务人员排放的生活污水、食堂、单身宿舍、家属宿舍排出生活污水,各部门排水情况及主要污染物见下表:

表(3--1)医院各部门排水情况及主要污染物

部门

污水类别

主要污染物

SS

COD

BOD

病原体

放射性

重金属

化学品

普通病房

生活污水

★

★

★

传染病房

含菌污水

★

★

★

★

★

动物实验室

含菌污水

★

★

★

★

★

放射科

洗印废水

★

★

★

★

★

口腔科

含汞废水

★

★

门诊部

生活污水

★

★

★

肠道门诊

含菌污水

★

★

★

★

★

手术室

含菌污水

★

★

★

★

★

检验室

含菌污水

★

★

★

★

★

★

洗衣房

洗衣废水

★

★

★

★

锅炉房

排污废水

★

★

汽车库

含油污水

★

★

太平间

含菌污水

★

★

★

★

同位素室

放射性污水

★

★

★

★

宿舍

生活污水

★

★

★

食堂

含油污水

★

★

★

淋浴

洗浴污水

★

★

★

解剖室

含菌污水

★

★

★

★

★

注:★表示有污染物

  通过对医院污水的测试研究,医院污水的主要污染物其一是病原性微生物;其二是有毒、有害的物理化学污染物;其三是放射性污染物。

3.2、医院污水治理原则

   通过对医院污水的调查测试分析表明,医院污水其综合污水水质类似于生活污水,但比生活污水所含化学成分更为复杂,人均排水量大于生活污水排水量,所以其CODcr、BOD5指标一般低于城市生活污水,其大肠菌与粪大肠菌含量与生活污水相近,但由于医院消毒剂用量多,并有化验、试验、检验、手术等各种科室,其污水成分中还含有重金属、有机溶剂、消毒剂等物质,以及放射性同位素等对环境有长期影响的污染物,在对医院污水处理时必须予以充分的重视。因此,医院污水治理的原则如下:

  (1)、首先应该特别要防止传染病病原菌的排放和对环境的污染、对可能排出大量传染病病原菌的传染病医院及受到传染病病菌原菌污染的污水要求进行严格的消毒处理,达到相应的医院污水排准方可排放。在可能的情况下,受传染病病菌污染的污水应与其他污水分开,以减少消毒剂用量及增强消毒效果。

  (2)、对含有某些化学物质的废水废液要尽可能单独收集,分别处理,防止大量有毒有害物质进入综合排水系统。

  (3)、对含有放射性物质的废水必须单独收集处理,达到排放标准后再排入综合污水系统。

  (4)、对医院综合污水应视其排污去向,按不同的要求进行处理,达到排放标准后,方可对外排放。直接或间接排入不同水体的医院污水应按其受纳水域功能要求,执行排放标准,通常需要进行二级生物处理;排入有市政污水处理厂的城市下水道执行预处理标准。

  (5)、医院含菌污水消毒所选取用消毒剂尽量安全可靠,操作简单,费用低,效率高,要结合当地条件选用,在城市和人口稠密的地区,一般可选用次氯酸钠、漂粉精作为消毒剂,在商品供应困难的地区可采用现场制备的小型次氯酸钠生产设备,为减少有机氯化合物污染也可采用二氧化氯发生器进行生产二氧化氯,或采用臭氧、紫外线等消毒污水。液氯是最廉价的消毒剂,在供应方便且能确保安全的情况下,在人口不太稠密的地区可采用。

   (6)、加强医院用水管理,节约用水,减少污水排放量,在水资源紧张的有条件地方可采用水的再生利用。

   (7)、为防止医院污水输送过程中的污染与危害,在医院必须就地处理。

   (8)、全面考虑综合性医院和传染病菌房污水达标排放的基本要求 ,同时加强风险控制意识,从工艺技术、工程建设和监督管理等方面提高方兴未艾建设突发事件能力。

 (9)、贯彻国家关于环境保护的基本国策,认真执行国家和地方的环保法规、政策、规范和标准;

 (10)、根据进污水处理站污水水质及达标水质要求,选用适合医院实际的先进的、成熟的污水处理新工艺、新技术、新设备和新材料,以达到低能耗、低运行费、低基建、少占地、管理方便、运行稳定、工期短的目的;

 (11)、采用先进、可靠的自动化控制技术,提高污水处理站管理操作水平,保证污水处理站运行在最佳状态,监控仪表能运行稳定,维修方便,操作简便。

 (12)、选用质量好、价格低、效率高的污水处理专用设备,减少维护工作量,增强运行的稳定性;

 (13)、采用先进的节能技术,降低污水处理站的能耗及运行成本;

 (14)、工艺流程先进、简洁、可靠,便于操作管理;

 (15)、医院废水是社会生活影响面极大的焦点,直接造成环境污染,是卫生疾病病源,必须进行消毒处理,达到排放标准后方可对外排放。

 (16)、污水处理站总体布局、统一规划,与医院周围环境相协调。

(17)、选用经实践检验,对污水处理效果好的污水处理工艺,确保该污水处理设施一次性达到国家排放标准。

3.3、生化处理系统的作用与原理

生化处理系统的作用,主要是利用微生物的新陈代谢作用,将污水中的绝大部分有机污染物吸附、降解,从而去除,并同时达到脱磷脱氮的作用。

生物法处理的机理是利用微生物的新陈代谢作用,将污水中的有机污染物吸附、降解从而去除。其反应通式可表达如下:

微生物

有机物+a'O2+N+P─→a(新细胞)+CO2+H2O+不能生物降解的有机物细胞+b'O2─→CO2+H2O+N+P+残留的细胞残渣

BOD5的去除原理

污水中BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,然后对污泥与水进行分离来完成的。

活性污泥中的微生物在有氧的条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2和H2O等稳定物质。在这种合成代谢与分解代谢的过程中,溶解性有机物(如低分子有机酸等易降解有机物)直接进入细胞内部被利用,而非溶解性有机物则首先被吸附在微生物表面,然后被酶水解后进入细胞内部被利用。由此可见,微生物的好氧代谢作用对污水中的溶解性有机物和非溶解性有机物都起作用,并且代谢产物是无害的稳定物质,因此,可以使处理后污水中的残余BOD5浓度很低。根据国外有关设计资料,在污泥负荷为0.3kgBOD5/kgMLSS.d以下时,就很容易使得出水BOD5保持在20mg/L以下。

COD的去除原理

污水中COD去除的原理与BOD5基本相同。

污水站出水中的剩余COD,即COD的去除率,取决于原污水的可生化性,它与污水的组成有关。

对于那些主要以生活污水及其成分与行生活污水相近的工业废水组成的污水,这种污水的BOD5/CODcr比值往往接近0.5甚至大于0.5,其污水的可生化性较好,出水COD值可以控制在较低的水平。而成分主要以工业废水为主的城市污水,或BOD5/COD比值较小的城市污水,其污水的可生化性较差,处理后污水中剩余的COD会较高,要满足出水达标有一定的难度。

除悬浮物(SS):污水处理中的悬浮物主要是通过一沉淀的方式除去,由于活性污泥具有一定的絮凝性,可使水中的小颗粒的悬浮物生产絮凝成大颗粒的矾花,这样在自身的重力沉淀下来,从来达到泥水分离的目的。

除氮:生物除氮是通过消化和反消化两个过程来实现的。在好氧阶段实现的是有机氮的硝化过程(即从有机氮到硝态氮的转化过程),在厌氧条件下实现的是硝态氮的反硝化过程(即从硝态氮到氮气和二氧化碳的过程)。其过程如下图:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     生物硝化过程中发生的生化反应如下:

                    有机氮______ NH4+

2NH4+ + 3O2                        2NO2- +4H2O+4H+新细胞

 

2NO2- +O2- ___________ NO3- +新细胞

     生物反硝化过程中发生的反应如下:

     反硝化过程是以BOD作为生物合成和能量的碳源,且以硝酸盐为氧源,发生的生化反应如下:

NO3-+BOD_____ N2+ CO2+ H2O+ OH+新细胞

     除磷:生物除磷主要是是靠聚磷细菌,在厌氧条件下释磷,好氧情况下吸附磷。主要过程是:在厌氧池中,聚磷细菌将贮存的聚磷酸盐全部释放,并利用原水中的C源进行自身的合成代谢。在好氧池中聚磷细菌再大量的吸收磷以达到去除磷的目的。

     影响生物除磷的因素有:温度、PH值、溶解氧、C/P、硝酸盐、厌氧/好氧等。

3.4、设计规模及出水质参数

3.2.1设计规模

设计污水处理规模需考虑到医院今后的扩展,现污水站处理设计规模:Q=2m3/d,

3.5方案工艺设计

3.5.1工艺流程选择原则