鄉鎮衛生院污水處理工藝選擇與實踐
摘要: 鄉鎮衛生院廢水具有水質復雜, 水量小且變化幅度大等特點, 在醫療機構污水處理工程中有一定的典型意義。在設計上主要應考慮工藝的運行可靠性和經濟性。高碑店市某衛生院廢水處理工程主要采用"水解酸化+ 生物接觸氧化+ 二氧化氯消毒"的處理工藝, 系統穩定運行時, 檢測結果表明各項指標均達到最新的醫療機構水污染物排放標準。
關鍵詞: 鄉鎮衛生院污水,生物接觸氧化,二氧化氯
0 引言
醫療機構污水中含有一些特殊的污染物, 如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑, 以及大量病原性微生物、寄生蟲卵及各種病毒, 如蛔蟲卵、肝炎病毒、結核菌和痢疾菌等。對于鄉鎮衛生院, 根據GB18466- 2005《醫療機構水污染物排放標準》中的規定, 縣級以下或20 床以下的綜合醫療機構和其他所有醫療機構的廢水不經處理嚴禁排放, 原有的小型醫療機構均需增設污水處理設施。高碑店市位于河北省中部, 京、津、保三角腹地, 轄區內有十幾家鄉鎮衛生院, 均需新建廢水處理設施。目前, 高碑店市某鄉鎮衛生院依照《醫療機構污水處理技術指南》和其他相關的法規結合當地的情況, 實施了污水處理站工程。
1 廢水的水質水量特點及排放標準
1.1 水質水量特點
高碑店市某鄉鎮衛生院是一所綜合性小型醫療機構, 現有病床30 張, 考慮到后期發展, 設計按50 張病床算, 每天排放廢水量為30 m3 , 廢水排放一般集中在早上7 點到10 點和下午14 點到17 點。
廢水水質為: ρ(COD)<300 mg/ L, ρ( BOD5 )< 150 mg/ L, ρ( SS)<150 mg / L, ρ( 氨氮)< 50 mg/ L, 糞大腸桿菌群數<20 000 MPN/ L, pH: 6~ 9。
1.2 排放標準
由于處理后水直接排入自然水體, 因此, 處理出水按GB18466- 2005 中的排放標準[ 1] 。即: ρ( COD) < 60 mg / L,ρ ( BOD5 ) < 20 mg / L, ρ( SS ) < 20 mg/ L,ρ ( 氨氮) < 15 mg/ L, 糞大腸桿菌群數< 500 MPN/ L, pH: 6~ 9。
2 廢水處理工藝
2.1 工藝流程選擇
根據進水水質、處理程度要求、占地面積、工程規模等因素進行綜合考慮, 本工程確定工藝為“水解酸化 + 生物接觸氧化+ 二氧化氯消毒”。
工藝流程如圖1 所示, 衛生院廢水首先進入化糞池, 在池中厭氧反硝化, 然后經過格柵將大顆粒的漂浮物和懸浮物去除, 進入水解酸化池和生物接觸氧化池, 使污水充分的硝化和反硝化, 將富磷污泥排出, 使污水中的BOD5、COD、S S、NH3- N、TP、T N 得以去除, 然后進入接觸消毒池, 污水經過二氧化氯消毒后達標排放。污泥經消毒后由吸污車定期清理, 運到垃圾填埋場集中處理。
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2.2 主要構筑物和工藝參數
化糞池: 化糞池設在各主要建筑物排出污水干管上, 按國家污水處理設計規范, 污水在化糞池中的停留時間不小于36 h, 污水中的糞便、蟲卵等懸浮雜質, 以及污泥池回流的濃縮污泥被化糞池截流下來并進行厭氧分解, 污水達到初步處理。
格柵池: 醫療機構污水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂流物, 格柵的作用就是截留并去除上述污物, 對水泵及后續處理單元起保護作用。總容積為3 m3 , 鋼筋混凝土結構。柵條間距為15 mm。
調節沉淀池: 污水經格柵攔截大顆粒雜物后自流入調節池, 均化水質水量, 保證后續處理系統的進水穩定性。水力停留時間6 h, 總容積為16.8 m3 , 鋼筋混凝土結構[ 2] 。
水解酸化池: 調節池出水用泵提升入水解酸化池。水解酸化池池體為鋼制結構, 防腐, 設計停留時間2 h, 總容積為5 m3 , 內裝組合填料。利用厭氧菌和兼性菌對廢水進行水解和酸化, 降解COD、BOD5 , 提高廢水的可生化性。
接觸氧化池: 鋼制結構, 防腐, 設計停留時間6 h, 總容積為9 m3。接觸氧化池采用羅茨鼓風機曝氣, 池底設曝氣軟管。池內裝組合填料, 污水淹沒全部填料并與填料上的生物膜廣泛接觸, 在微生物新陳代謝功能的作用下, 污水中的有機物得以去除, 污水得以凈化。污水中的溶解氧含量保持在2. 5~ 3. 5 mg/ L, 氣水比約為15~ 20[ 3] 。
二沉池: 接觸氧化池出水進入二沉池進行泥水分離。二沉池為鋼制結構, 防腐, 設計停留時間2 h, 總容積為5 m3 , 內裝斜管填料, 池底污泥部分回流到水解酸化池, 剩余污泥氣提到污泥池。
接觸消毒池: 池體為鋼制結構, 防腐, 設計停留時間1 h, 總容積為1. 5 m3。消毒系統是醫院污水處理的重要部分。醫院污水常用的消毒劑有: 液氯、二氧化氯、次氯酸鈉、臭氧、紫外線等。其中二氧化氯屬無毒、弱蓄積性物質, 使用非常安全。它不與水體中的有機物作用生成三鹵甲烷等致癌物質, 對高等動物細胞、精子及染色體無致畸、致突變作用, 并且二氧化氯具有強氧化性, 對水中色度的去除大有好處[ 4] , 所以本工程采用二氧化氯消毒處理。設高純型二氧化氯發生器1 臺, 二氧化氯產生量為200 g/ h。
污泥池: 二沉池的剩余污泥利用氣提排入污泥池, 并在污泥池內濃縮。池體為鋼制結構, 防腐, 總容積為 3. 75 m3 , 由于處理站產生的污泥量較少, 每半年由吸污車清掏一次即可。
污水處理設施可用占地面積很小。為了節省占地面積, 施工方便, 工程除了格柵池和調節池為鋼砼結構, 水解酸化池、接觸氧化池、二沉池、接觸消毒池和污泥池合制為地埋式一體化鋼制設備, 埋入地下, 地上可建草坪或停車場。
3 運行過程
3.1 污泥培養
活性污泥接種自城市污水處理廠二沉池, 污泥培養按照進水、曝氣、沉淀、撇除上清液4 個步驟進行。首先將生化池注入一定量的清水和部分待處理的污水, 然后將污泥倒入物料化制池, 加水攪拌后按比例均勻投加到生化池內。投料后進行悶曝。水氣體積控制在1：( 5~ 10) 。第1 天曝氣采取6 h 充氧, 4 h 停機的方式進行。第2、3 天的悶曝可減少停機時間, 生化曝氣可控制為開6 h 停2 h。
一般經過2~ 3 d 的悶曝后, 通過顯微鏡鏡檢, 可能會看到少量的原生動物。此階段為排除生化代謝物, 生化池需適量換水, 同時繼續進行悶曝。
3.2 污泥馴化
一般經過7~ 10 d 悶曝, 生化污泥表現為淡黃色, 污泥30 min 沉降比達到10%左右。通過鏡檢可發現有較多活躍的原生動物鐘蟲、纖毛蟲, 以及后生動物輪蟲、線蟲等, 此時生化污水處理即可進入馴化及增負荷調試階段。此時, 用連續進水連續出水的馴化方式, 回流比為100% 。在馴化期內, 撇除的上清液比較渾濁, 可以看到小絮狀的顆粒。其主要原因是細菌處于對數生長期, 污泥的活性很高, 難以沉降[ 5] 。
經過15 d 左右, 二沉池出水逐漸變清, 馴化完成, 進入正常運行階段。
3.3 調試條件控制
生化調試期間, 曝氣強度原則上應結合水中溶解氧控制氣水比, 一般好氧區溶解氧的質量濃度控制在 2~ 3 mg / L, 兼氧區控制在0~ 0. 5 mg/ L。
其他監控指標主要有COD, 生物相、pH 值、污泥沉降比。取樣分析頻率為調試初期一般4 h 取1 次樣, 中期6 h 取1 次, 后期8 h 取1 次樣。
3.4 出水檢測結果
根據醫療機構性質及國家標準, 確定對廢水處理系統的監測因子為: pH、SS、COD、BOD5 、氨氮、總余氯和糞大腸菌群數。
檢測結果為:
pH: 6~ 9, ρ( SS) < 15 mg/ L,ρ ( COD) < 46 mg / L, ρ( BOD5 ) < 9 8 mg/ L, ρ( 氨氮) < 9 6 mg / L, ρ( 總余氯) < 0 4 mg / L, 糞大腸桿菌群數< 20 MPN/ L。
檢測結果表明, 衛生院廢水處理設施運行效果良好, 各項指標均達到設計要求。
4 工程經濟分析
4. 1 工程投資
工程總投資為18 萬元, 其中土建費用為2 萬元, 設備、設計及調試等其他費用為16 萬元。
4. 2 處理成本
處理成本包括電費、藥劑費。
1) 電費: 系統總裝機容量4. 4 kW, 運行功率2. 2 kW, 電費按0. 5 元/ 度計, 則耗電費為0. 7 元/ m3 。
2) 藥品費: 工程所用二氧化氯是用二氧化氯發生器制取, 藥劑費0. 1 元/ m3 , 則總處理費為0. 8 元/ m3。
5 結論
1) 采用水解酸化+ 生物接觸氧化+ 消毒工藝處理鄉鎮衛生院污水, 工藝成熟, 技術可靠, 處理效果好, 建成后可作為鄉鎮衛生院污水處理的示范工程。
2) 整個污水處理廠為地埋式, 且為一體化設備, 占地面積小, 施工簡單, 投資小, 運行方便, 不影響周圍環境。
3) 污水消毒采用二氧化氯消毒, 高純型二氧化氯發生器產二氧化氯效率高, 安全無負效果, 是將來醫療機構污水消毒的總趨勢。
4) 二沉池中的剩余污泥雖經消毒, 但仍屬于危險廢棄物, 應當送至指定地點進行處置, 杜絕二次污染。
參考文獻
[ 1] GB18446- 2005 醫療機構水污染物排放標準[ E] 國家環境保護總局, 國家質量監督檢驗檢疫總局, 2006
[ 2] 高俊發 污水處理廠工藝設計手冊[ M ] 北京: 化學工業出版社, 2003: 169- 179
[ 3] 黃炎歆, 關鳳宇 水解酸化/ 接觸氧化/ 砂濾工藝處理療養院污水 [ J] 中國給水排水, 2002, 12: 77- 78
[ 4] 盧寧, 高乃云, 伍海輝, 等 從DOC、AOC 的變化分析二氧化氯消毒工藝[ J ] 中國給水水, 2008( 19) : 84- 86
[ 5] 周鳳霞, 白京生 環境微生物[ M] 北京: 化學工業出版社, 2003: 57- 61
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