方案设计
1.工艺选择
1.1处理难点
医院污水从广义上讲属于生活污水,从技术上处理难度不大,医院污水的特点是含有病原菌。因此,医院污水治理的重点是去除有机污染物的同时把好消毒关。根据医院污水处理的要求,本方案首选采用生物处理方法去除水中的悬浮物和有机污染物,然后对污水进行消毒处理,确保污水达标排放。
1.2工艺比选
(1)生化处理工艺比选
医院污水采用生物处理,一方面是降低水中的污染物浓度,达到排放标准;另一方面可保障消毒效果。生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。现将各种工艺用于医院污水处理的特点、适用范围与投资水平等汇总见(表5)。
表5 不同生物处理工艺的综合比较
工艺类型 |
优点 |
缺点 |
适用范围 |
基建投资 |
活性污泥AO法 |
对不同水质的污水适应性强,兼具脱氮除磷。 |
低温生物活性降低,有时分离效果不够理想。 |
处理水量大小皆宜,一体化设备集成化模块化。 |
较低 |
生物接触 氧化工艺 |
抗冲击负荷能力高,运行稳定;容积负荷高,占地面积小;污泥产量低;无需污泥回流,运行管理简单。 |
部分脱落的生物膜造成出水中悬浮固体浓度稍高。 |
500床以下的中下规模医院污水处理工程。适用于场地小、水量小、水质波动较大和微生物不易培养等情况。 |
高 |
膜生物 反应器 |
抗冲击负荷能力强,出水水质优质稳定,有效去除SS和病原体,占地面积小;剩余污泥量低甚至无。 |
气水比较高,膜处理效果好。 |
300床以下小规模医院污水处理工程,医院面积小,水质要求高等情况。 |
中 |
曝气生物 滤池 |
出水水质好;运行可靠性高,抗冲击负荷能力强;无污泥膨胀问题;容积负荷高且省去二沉池和污泥回流,占地面积小。 |
需反冲洗,运行较为复杂;反冲洗水量较大。 |
300床以下小规模医院污水处理工程。 |
较高 |
简易生化 处理工艺 |
造价低,动力消耗低,管理简单。 |
出水COD、BOD等理化指标不能保证达标。 |
作为对于边远山区、经济欠发达地区医院污水处理的过渡措施,逐步实现二级处理或强化处理效果的一级处理。 |
低 |
根据上述工艺比较,结合医院实际,最终优选生化法加消毒工艺,即AO工艺+消毒工艺处理医院污水。
(2)消毒方式比选
医院污水消毒是医院污水处理的重要工艺过程,其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒(如氯气、二氧化氯、次氯酸钠)、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸)、辐射消毒(如紫外线、γ射线)。现列举常用的5种消毒方式比较如下(表6)。
表6 常用消毒方式比较
消毒剂 |
优点 |
缺点 |
消毒效果 |
氯Cl2 |
具有持续消毒作用,工艺简单,技术成熟;操作简单,投量准确。 |
产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMS);处理水中有氯或氯酚味;氯气腐蚀性强;运行管理有一定的危险。 |
能有效杀菌,但杀灭病毒效果较差。 |
次氯酸钠NaOCl |
无毒,运行、管理无危险性。 |
具有一定毒性;过量影响水的PH值。 |
与Cl2杀菌效果相同。 |
二氧化氯ClO2 |
具有强烈的氧化作用,不产生有机氯化物(THMS);投放简单方便;不受PH影响。 |
只能就地生产就地使用;运行管理有一定危险性。 |
较Cl2杀菌效果好,是液氯的2.63倍,是次氯酸钠的9倍。 |
臭氧O3 |
有强氧化能力,接触时间短;不产生有机氯化物(THMS);不受PH影响;能增加水中溶解氧。 |
运行管理有一定危险性;操作复杂;制取臭氧产率低;电耗大、基建投资高、运行成本高。 |
杀菌和杀灭病毒的效果均好。 |
紫外线 |
无有害残余物质,无臭味;操作简单,易实现自动化;运行管理和维修费用低。 |
电耗大;紫外灯管与石英套管需定期更换;对处理水的水质要求较高;无后续杀菌作用。 |
效果好,但对悬浮物浓度有要求。 |
综合比较各种消毒方式,设计最终考虑次氯酸钠投加器定期投加消毒剂进行消毒,与Cl2杀菌效果相同,即保证了较好的消毒效果,又保证了出水的余氯量,确保持续的消毒效果。
2 工艺流程及概述
2.1污水处理工艺流程
2.2工艺流程说明
污水经格栅后进入调节池,经水解调节池水质均和分解后出水进入一体化污水处理设施,一体化装置的核心处理工艺为AO法,经生物膜过滤和微生物的新陈代谢作用分解大量的有机污染物,后经过沉淀过滤出水可确保SS达标,出水进入接触消毒池投加次氯酸钠消毒液,使消毒液与污水充分混合、接触充分灭菌后排入城市下水道。
2.3主要处理单元和设备描述
(1)水解调节池
地下式砖混结构,做好防水处理,主要作用是调节水量水质,同时将大分子污染物降解成生化性能良好的小分子污染物。
(2)一体化处理设施(AO法)
一体化污水处理是将缺氧池、好氧池、沉淀池、污泥池、过滤池、消毒池集于一体的设备,并在好氧池中进行鼓风曝气,使得污水处理效果进一步提高,经过沉淀和过滤对生化反应池内的含泥污水进行处理,实现泥水分离。一方面,曝气和回流,使池中的活性污泥浓度大大增加,达到很高的水平,使降解污染物的生化反应进行得更迅速更彻底,另一方面,设置沉淀过滤,保证了出水清澈透明,得到高质量的出水。
AO法具有以下突出优点:
1、出水水质标准高,品质稳定。能够高效地进行生化降解、固液分离,较彻底去除悬浮物等有害物,确保再生水的安全性;
2、除磷脱氮效果好。有利于增殖缓慢的硝化细菌及其它细菌的截流、生长和繁殖,系统硝化效率、COD 去除率等各项指标得以提高;同时大的有机物被生物膜截留在池内,保证其被继续降解;
3、有机物去除率高。污水中的大分子难降解成分,在生物反应池内有足够的停留时间,有利于专性菌的培养,大大提高了难降解有机物的降解效率,COD 去除率高;
4、对水质水量的变化适应力强,耐冲击负荷强;
5、污泥排放量少。由于本工艺产泥量较少且进行了污泥回流,故污泥池泥量很少,可以做到很少排泥或基本不排泥。但在非正常工况下或进行检修或事故排泥,应及时清运,可委托有资质专业单位进行处置或由环卫部门用罐车吸出运走并进行无害化处理;
6、易于实现智能化控制,有利于简化管理和实施监督。
AO法一体化设备具有以下特点:
(1)具有长寿命、高处理流量、抗污染的特点。
(2)结构上采用独特设计,充分强化水力学循环。提高氧气的利用率,减少空气用量,减少能耗。
(3)环形曝气系统技术,制造出均匀的曝气和最强大的气水冲刷强度,长期维持处理过程的稳定。
(4)出水水质标准高,品质稳定。对水质的变化适应力强,耐冲击负荷强;
(5)良好的生物脱氮除磷性能,脱氮率可达近80%。SRT 与HRT 完全分离,有利于增殖缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖,系统硝化效率高;MLSS浓度高,反硝化基质利用速率高;
(6)污泥产量少。生物反应池MLSS 浓度高,污泥负荷低,污泥产率系数较低;
(7)模块化设计,工艺设备相对集中,易于实现自动化控制,运行管理方便;
(3)消毒系统
包括接触消毒池和消毒剂制取投加系统。
A、接触消毒池
保证污水于消毒剂处分接触混合,彻底杀灭病毒和病菌,确保出水细菌指标达标。
B、消毒剂制取及投加系统
采用次氯酸钠或者液氯投机器进行消毒处理,应注意严格控制投加量。
(7)控制系统
为保证污水处理效果,节省能源,设备控制系统采用手动和自动两大控制系统。控制系统可根据液位传感器输出的信号自动调整处理系统的运行时间。
工程所需进行自动控制的部分主要是曝气机、水泵及液位控制系统,控制柜内电气元件配置合理,质量稳定可靠。
手动部分可摆脱自动控制系统的控制,由操作人员人为控制设备的运行。
为节省占地不单独建造控制室,控制系统设计为立式一体式控制箱,安装在室外。
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