膜生物反應(yīng)器對(duì)醫(yī)院廢水處理
醫(yī)院廢水的治理是水污染控制領(lǐng)域中一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容。醫(yī)院的門診部、住院部以及洗衣房、食堂、廁所等每天都要排放出大量的污水,這些污水中含有許多細(xì)菌、病毒、寄生蟲卵和一些有毒有害的物質(zhì)。如果不經(jīng)過處理,任其排入環(huán)境,就會(huì)嚴(yán)重污染水源,傳播疾病,危害人民群眾的健康,因此醫(yī)院污水必須經(jīng)過嚴(yán)格處理后才能排放或回用,本文主要介紹葫蘆島市某醫(yī)院的中水回用工程的設(shè)計(jì)和運(yùn)行情況。
2、設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)
2.1 設(shè)計(jì)水量
葫蘆島市某醫(yī)院是一家中西醫(yī)結(jié)合的綜合性醫(yī)院,住院部有病床200張,根據(jù)國(guó)家相關(guān)定額標(biāo)準(zhǔn),確定排水量為700 L/ (床·d) ,小時(shí)變化系數(shù)為2.2。因此設(shè)計(jì)排水量為:日排放污水量140 噸/ d ,小時(shí)平均流量5.83噸/ h ,最大小時(shí)排水量12.83 噸/ h。
2.2 設(shè)計(jì)水質(zhì)
根據(jù)院方提供的水質(zhì)數(shù)據(jù)與實(shí)際工程經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合 ,確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)為:CODcr 320 mg/ L ,BOD5 150 mg/ L ,SS 170 mg/ L ,NH3- N 30 mg/ L ,大腸菌群數(shù)150 ×106 個(gè)/ L。
2.3 設(shè)計(jì)回用水質(zhì)要求
根據(jù)院方要求,處理后的出水需要沖洗室外路面及綠化回用,因此執(zhí)行《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999),即SS≤10mg/L,PH=6-9,BOD5≤10mg/L,CODCr≤50mg/L,NH3-N≤20 mg/L,總大腸菌群≤3個(gè)/L
3、處理工藝
3.1 工藝流程
醫(yī)院的醫(yī)療廢水和生活污水經(jīng)過管網(wǎng)匯集后,經(jīng)過格柵,去除大粒徑的漂浮物和部分固型物,減輕后續(xù)生化處理部分的負(fù)荷,同時(shí)保護(hù)水泵避免堵塞,為后續(xù)處理設(shè)備創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境。經(jīng)過格柵后的污水進(jìn)入調(diào)節(jié)沉淀池,進(jìn)行水質(zhì)水量的調(diào)節(jié),液位控制器根據(jù)池內(nèi)液位的高低來控制污水泵的啟閉,保證污水處理系統(tǒng)的連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行。調(diào)節(jié)池內(nèi)污水經(jīng)提升泵加壓后進(jìn)入水解酸化池, ,使難溶性、大分子的有機(jī)物分解為易降解的小分子有機(jī)物,并去除一部分的有機(jī)物。水解酸化池出水至浸沒式生物反應(yīng)器,污水中的有機(jī)物經(jīng)過生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的降解作用,使水質(zhì)得到凈化,膜生物反應(yīng)器所需的氧氣由羅茨風(fēng)機(jī)提供。而膜的作用主要是將活性污泥與大分子難降解的有機(jī)物及細(xì)菌等截留于反應(yīng)器內(nèi),使之有足夠的停留時(shí)間,得到進(jìn)一步去除,保證出水水質(zhì)達(dá)到回用要求,同時(shí)保持反應(yīng)器內(nèi)有較高的污泥濃度,加速生化反應(yīng)的進(jìn)行,雖然膜的孔徑大于病毒的直徑,在MBR 對(duì)污水過濾過程中,在膜面形成了生物膜沉積層,使孔徑變小,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)病毒的去除。這種去除機(jī)理包括:由于膜實(shí)際有效孔徑的減小的物理作用、由于沉積層對(duì)病毒吸附的化學(xué)作用以及沉積層中其他微生物對(duì)病毒吞噬的生物作用。因此膜反應(yīng)器出水不需要消毒工序,可以直接使用。膜生物反應(yīng)器內(nèi)沉淀下來的污泥由污泥泵提升至水解酸化池水解減量。
3.2 主要構(gòu)筑物和工藝參數(shù)
3.2.1 格柵井
醫(yī)療污水與生活污水匯集化糞池出水后,自流入格柵井,井內(nèi)設(shè)兩道手動(dòng)格柵,第一道格柵的間隙為12 mm,第二道格柵的間隙為5 mm,截留水中大塊懸浮物與部分固型物,減少后續(xù)處理負(fù)擔(dān)及避免影響泵的正常運(yùn)行。
3.2.2 調(diào)節(jié)沉淀池
調(diào)節(jié)沉淀池的主要作用就是均衡水量水質(zhì),保證系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。
停留時(shí)間:HRT=12 h
外形尺寸:6000 mm×3 500 mm×3500 mm
3.3.3 水解酸化池
采用升流式技術(shù),配水系統(tǒng)采用小阻力配水系統(tǒng),考慮到布水均勻的問題,出水口設(shè)置450導(dǎo)流板,污泥層厚度2.5米,污泥排泥點(diǎn)設(shè)在污泥層中上部,水力停留時(shí)間4h,酸化池DO值小于1mg/L;
3.3.4 膜生物反應(yīng)器(MBR)
膜生物反應(yīng)器由生物反應(yīng)器與膜組件兩部分構(gòu)成,主要有池體、膜組件、鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)、抽吸泵及管道閥門儀表等。
停留時(shí)間:HRT=6 h
設(shè)計(jì)凈空尺寸:4000 mm×3 500 mm×3 500 mm
膜組件是本套系統(tǒng)的核心部件,出水水質(zhì)的好壞及處理成本與其有直接的關(guān)系,由專業(yè)生產(chǎn)廠商提供,根據(jù)不同的水質(zhì)要求,一般選擇的膜組件也不相同,本工程選擇專用MBR的FP系列簾式膜組件,是由中空纖維濾膜、集水管、樹脂槽及封樹脂澆鑄而成的膜分離單元,產(chǎn)水量在0.02Mpa負(fù)壓下產(chǎn)水10~15L/㎡h。設(shè)計(jì)氣水比為25:1,水力停留時(shí)間6h,污泥負(fù)荷1.7kgCOD/(kgMLSS·d),污泥濃度8000mg/L。鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)采用羅茨風(fēng)機(jī)+微孔膜曝氣器系統(tǒng),管道上設(shè)有調(diào)節(jié)閥來調(diào)整曝氣強(qiáng)度,以減輕膜污染。膜組件采用抽吸出水,根據(jù)出水量來控制抽吸壓力,當(dāng)抽吸壓力達(dá)到一定程度的時(shí)候,膜組件就需要清洗。
4 運(yùn)行情況
該工程經(jīng)過一年多的連續(xù)運(yùn)行,出水穩(wěn)定可靠,運(yùn)行結(jié)果如下表
項(xiàng)目SS
(mg/l)CODCr
(mg/l)BOD
(mg/l)PHNH3-N
(mg/l)大腸桿菌數(shù)
(個(gè)/L)
原水水質(zhì)1703201506-930150 ×106
中水水質(zhì)92867.2-8.512≤3
去除率%95919643100
回用標(biāo)準(zhǔn)1050106-920≤3
采用該工藝處理后回用中水水質(zhì)完全達(dá)到了《生活雜用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(CJ/T 48-1999)城市綠化標(biāo)準(zhǔn), 回用SS,BOD5,COD, NH3-N,大腸桿菌的總?cè)コ史謩e達(dá)到95%、96%、91%、43%、100%。系統(tǒng)運(yùn)行過程當(dāng)中,操作人員通過控制污泥濃度、調(diào)整抽停時(shí)間和間歇加大曝氣強(qiáng)度等方法進(jìn)行膜的日常養(yǎng)護(hù),大約每四個(gè)月要進(jìn)行一次藥物清洗,這些方法有效的控制了膜的污染問題,保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
5 經(jīng)濟(jì)分析
該工程占地80 m2(含操作間),總投資49 萬元, 膜組件的費(fèi)用占25%左右,以十年計(jì)的設(shè)備折舊成本(土建與設(shè)備材料費(fèi)用,不含膜組件)為0.62元/m3,膜的更換費(fèi)用(以兩年計(jì))為1.0元/m3,運(yùn)行費(fèi)為0.4元/m3,其總運(yùn)行費(fèi)約2元/m3 。
當(dāng)?shù)蒯t(yī)療行業(yè)自來水價(jià)格為6.7元/m3,因此該工程將在2年多就可以收回投資。
6 小結(jié)
膜生物反應(yīng)器(MBR)是一種由膜分離單元與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù),用膜組件代替了傳統(tǒng)活性污泥工藝中的二沉池,可進(jìn)行高效的固液分離,克服了傳統(tǒng)工藝中出水水質(zhì)不夠穩(wěn)定、污泥容易膨脹等不足。具有過程密閉、杜絕二次污染、水處理效率高、出水水質(zhì)優(yōu)異、保障消毒效果、自動(dòng)化程度高、占地少等特點(diǎn)。但是目前膜生物反應(yīng)器運(yùn)行費(fèi)用較高且存在膜污染等技術(shù)問題,限制了膜生物反應(yīng)器的推廣。隨著膜制造技術(shù)的進(jìn)步及國(guó)產(chǎn)化,膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低,和相關(guān)的工程經(jīng)驗(yàn)的積累,MBR 的投資與運(yùn)行費(fèi)用也會(huì)隨之大幅度降低,因此膜生物反應(yīng)器在醫(yī)療廢水的回用處理領(lǐng)域的應(yīng)用具有很大的潛力,是替代傳統(tǒng)廢水回用技術(shù)的有力競(jìng)爭(zhēng)者。來源:谷騰水網(wǎng)
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