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名    稱:醫療廢水處理

醫療廢水處理

自2006年1月1日起,我國醫療單位將實施新的汙染物排放標準,即GB18466-2005《醫療機構汙染物排

放標準》,該標準提高了汙水排放水質要求。對於新建項目必須嚴格按照該標準綜合醫療機構和其他醫療機

構水汙染物排放限值中的排放標準考核。
醫療汙水中含有一些特殊的汙染物,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。尤其是傳染病區和結核病區的汙水中,含有多種傳染性病菌、病毒,如肝炎病毒、結核菌和痢疾菌等。此外,在設有同位素診療室的醫院汙水中還含鐳226、磷、金198、碘131等放射性物質。與工業廢水和生活汙水相比,它具有水量小,汙染力度強的特點。這些病毒、病菌和寄生蟲卵在常溫環境中具有較強的存活率和適應性,在汙水中能夠存活較長時間。如任其排放,必然會汙染水源,傳播疾病,故必須將這些汙染消滅在源頭。
核心處理工藝
1. 工藝選擇原則
根據GB18466-2005《醫療機構汙染物排放標準》、CECSO7-2004《醫院汙水處理設計規範》、和《醫院汙水處理技術指南》等,國家對於醫療汙水的技術、規範、標準的一係列要求。醫療汙水的處理,必須綜合考慮汙水中細菌、病毒的種類和數量,以及汙水的理化指標和毒理指標,和汙水的排向和受納水體對水質的具體條件所要求的處理效果,來確定具體的處理工藝及其排放水質。

當醫療汙水排放到地麵水域時,應根據水體的用途和環境保護部門的法規與規定,對汙水的生物性汙染、理化型汙染及有毒有害物質進行全麵處理,采用二級處理。當該汙水排入水源二級保護區以外的地麵水三級水域或汙水回用時,還需要作三級處理。

2. 處理工藝選擇
本工程所處理的汙水,有一半是排入地表水體,而另一半則需要作中水回用。因此,排向地表水體的部分,應采用二級處理;而中水回用的部分則需要經過三級處理。

醫療汙水處理,可供選擇的處理方法有很多。常用的方法有活性汙泥法、生物膜法兩大類。

活性汙泥法,利用鼓風曝氣、機械曝氣等向汙水供氧,使汙水中的好氧菌群在吸附和吞噬汙水中有機物的過程中,能夠源源不斷地得到代謝所需的氧,從而迅速降解汙水的COD和BOD、使汙水較快地得以淨化。由於活性汙泥法結構簡單,大小皆宜,沒有複雜的內部組件,機械裝置少,處理容量大,機械故障少,維護簡便易行,因而獲得了廣泛的應用。YP街機官網常見的:SBR、CASS、射流曝氣和氧化溝等,尤其是大中型的汙水處理係統,都采用活性汙泥法。

生物膜法常見的有:生物接觸氧化法、曝氣生物濾池(BAF)等。生物膜法處理汙水主要靠生長在介質表麵的生物膜來完成。雖然生物膜法可以避免汙泥膨脹、汙泥腐化等問題,且具有運行穩定、處理效果好等優點。但是,他的結構都比較複雜,內部組件多,因此機械故障多也順理成章的事,維修工作量大。所以,生物膜法的應用也就受到一定局限,一般隻適合用於小型汙水處理工程項目中。

3. 核心工藝確定

綜上所述,確定選用活性汙泥法的周期循環活性汙泥法——CASS工藝,用來作為本工程項目醫療汙水進行二級處理的核心工藝。其中300 m³/d的回用水,則在該核心工藝後續過濾、消毒的方法使其達標回用水質。處理過程為:CASS+過濾+消毒。
4. CASS工藝的特點

CASS是一種改進了的SBR工藝,他在SBR反應池前麵增加了一個生物選擇區。在這個生物選擇區,活性汙泥和有機底物濃度高,介於缺氧和厭氧狀態,抑製了好氣菌的生長,有效地控製住了汙泥膨脹。SBR主反應區又可以運行在缺氧和好氧兩種狀態,周期性地進行曝氣、沉澱和潷水。沉澱階段不進水,消除了可能產生的水力幹擾,提高了汙泥特性和出水水質。對成分十分複雜,含有多種病菌、病毒、寄生蟲卵和一些有害物質,水質水量變化大的醫院汙水,具有較強的適應性和較好的處理效果,對於醫院汙水的處理比較合適。
①工程建設費用低。
CASS的生物降解、汙泥沉降和廢水排放均在同一池中進行,不需調節池、二沉池和汙泥回流設備,可節省投資、減少用地和降低運行費用。
②運行費用省。
由於周期性曝氣,池內溶解氧的濃度在沉澱和排水階段降低,在曝氣時,氧濃度梯度大,傳遞效率高,節能效果顯著。
③有機物去除率高,出水水質好。
CASS法不僅能有效去除汙水中各種有機汙染物,而且具有良好的脫氮、除磷功能。使二級處理的投資,達到三級處理的水質。
④CASS工藝在延時曝氣、周期循環中,極易做到好氧、缺氧和厭氧狀態。
而對醫院汙水的處理,必須要考慮汙水中有傳染病人的病毒、致病菌,采用單一的好氧處理往往很難奏效,而采用厭氧、兼氧、好氧相結合的處理方法,並綜合物理、化學、生物反應、沉澱、分解、吞噬、滅活等一係列作用,對傳染病汙水中的有機物、病菌、病毒去除十分有效。CASS工藝恰好滿足這一要求。
⑤汙泥處理費用低
CASS法采用延時曝氣,使汙泥產率低,脫水性好,易處理,減少了汙泥處理費。
⑥水下曝氣設備優點多
新型的水下曝氣設備代替傳統的鼓風曝氣方式,使用靈活,係統十分簡單,無噪音汙染。
⑦管理簡便,運行可靠。
汙水處理廠設備種類和數量較少,控製係統比較簡單,采用浮動式可自動升降的專用潷水裝置和特殊的潷水器在進水過程仍可排水,潷水器的升降自動進行。保證出水穩定。
處理工藝說明

1.格柵:
醫療汙水中含有大量粒徑較大的懸浮物,格柵的主要作用是將汙水中的大塊汙染物攔截,以免其對後續處理單元的機泵或工藝管線造成危害。

2.CASS池:
CASS池是處理設施的核心構築物,它集曝氣、沉澱、排水於一體,可有效去除汙水中的BOD5、CODcr及SS,同時具有較好的脫N除P功能。CASS池工作周期為5.0h,分為預反應區和主反應區,在預反應區中設生物選擇區,生物選擇區內微生物能通過酶的快速轉移機理迅速吸附汙水中大部分可溶性有機物,它是高負荷的基質快速聚集過程,這對進水水質,水量,PH值和有毒有害物質起到了較好的緩衝作用。同時對絲狀菌的生長起到抑製作用,有效防止汙泥膨脹。隨後在主反應區作較低負荷的基質降解過程。

3.水下曝氣機:
水下曝氣機是CASS池的配套設施。由於本設計是醫療汙水處理,汙水廠建成是要充分考慮擾民問題。采用水下曝氣機代替傳統的鼓風曝氣,可有效解決噪音汙染。另外,由於工藝獨特的運行方式,采用水下曝氣機可省去複雜的管道及閥門,安裝、維修方便,使用靈活。並且可根據進出水情況決定開啟的台數,以保證效果的條件下,達到經濟運行的目的。

4.潷水器:
CASS反應池時序工作製,它可根據進水水質的變化來調整所需時間程序,藉以保證最佳處理效果。

潷水器是CASS工藝中的關鍵設備,本設計采用SBS型潷水器。每次潷水階段開始時,潷水器以事先設定好的速度由原始位置降到水麵,然後隨水麵緩緩下降,下降過程為下降10,靜止潷水30,再下降10,靜止潷水30 ……,間隔運行,直至到達設計下降水位。上清液通過潷水器排出,潷水器排水均勻,不會擾動已沉澱的汙泥層。潷水器上升過程是由最低排水位連續升至最高位置,即原始位置時待機。潷水器在運行過程中設有限位開關,包括最高和最低兩個限位,潷水器超出正常工作範圍時,PLC可編程控製器自動斷電保護,潷水器會自動停止運行,以免損壞潷水器的電機與推杆。在實際工程應用中,都應設有手動/自動控製切換開關,開關置於潷水器附近的控製櫃上,當工作人員發現工作狀態異常時,隨時可以利用手動控製終止潷水器的運行和調整潷水器的工作位置,從而保證潷水器在安全行程內工作。

5.接觸消毒池:
接觸消毒池保證汙水與藥劑能夠充分混合接觸,並在設計時間內能夠有效殺死水中的細菌,病毒。並以此達到消毒的目的。本設計采用3廊道式接觸消毒池。接觸池第一廊道前半段設折流擋板,藥劑從第一廊道上端進入。設折流擋板是保證藥劑與水充分混合,並避免短流。

6.過濾器:
過濾器可有效去除SS、色、味,保證出水達到回用水標準。本設計采用纖維球濾料。纖維球濾料的特點是它的多孔性,其孔隙率為96%(石英砂為41%,多孔陶粒不到70%),孔隙大,可壓時,因而孔徑和空隙符合理想濾料的分布,既能發揮深層濾料的作用,又能防止船頭;同時有足夠的機械強度及化學穩定性,無毒,外表粗糙,並有很強的表麵吸附能力。

7.汙泥濃縮脫水:
本設計隻考慮對CASS池產生的剩餘汙泥進行處理。設計采用汙泥濃縮罐對汙泥進行濃縮,其型號為φ1.5×2.5(m);汙泥脫水采用DY-1000型帶式壓濾機。

8.消毒係統:
醫療汙水消毒有液氯、次氯酸鈉、二氧化氯、臭氧等多種消毒方法。本設計采用二氧化氯對汙水進行消毒。二氧化氯具有殺菌效果好、效率高、不與氨反應、不生成致癌的有機氯化物等優點。二氧化氯由二氧化氯發生器直接供給。

9.汙泥的消毒
對於汙泥的消毒,本設計采用熟石灰。實踐證明采用石灰法消毒醫院汙泥是一種簡單有效的方法,並有防腐與抑製氣味的產生。石灰投加量 為,PH達到12以上,接觸時間 以上可殺滅99.99%的大腸杆菌,殺滅蠕蟲卵的接觸時間需要。
主要處理構築物設計參數


主要處理構築物設計參數表


構 築 物
名 稱

設 計 參 數

格 柵

柵前流速 =0.3;過柵流速 =0.4;柵間隙 =5;
格柵安裝傾角 =60º;柵渣容量 =0.08

CASS池

水力停留時間15;充水比1/2;汙泥齡15~20天
運行周期5 ,其中缺氧攪拌0.5 ,曝氣2.5 ,沉澱1.0 ,潷水0.5 ,閑置0.5。
汙泥濃度3.5汙泥負荷:0.30。

接觸消毒池

接觸時間 ;理論停留時間 ;折板傾角45º。

汙泥濃縮罐

進泥含水率 = 99.2%;出泥含水率 = 98%;
固體通量 = 20;濃縮時間:16



設計處理效果


1.CASS生物反應池:
各項去除率分別為CODCr:90%,BOD5 :95%,SS:80%~85%。

表4 CASS生物反應池處理效果表


CODCr(mg/L)

BOD5( mg/L)

SS( mg/L)

進水水質

500

300

250

出水水質

50

15

20

國家一級標準

60

20

20


2. 接觸消毒池:
接觸時間30min,采用二氧化氯消毒,對大腸杆菌的去除率為99.999%。

接觸消毒池滅菌效果表


進水水質

出水水質

國家一級標準

大腸杆菌

30萬個/L

3個/L

500個/L

3. 過濾器:
選用QWL無毒高效快速纖維球過濾器。SS去除率85%~96%


纖維球過濾器處理效果表


CODCr(mg/L)

BOD5( mg/L)

SS( mg/L)

進水水質

50

15

50

出水水質

7.5

回用水標準

50

10

10




4. 回用水消毒
采用二氧化氯消毒,過濾前消毒和中水消毒。對大腸杆菌的去除率達到100%,出水達到回用水標準(大腸杆菌 3個/L)。
處理出水水質評估:本工藝處理出水水質全麵達到和優於排放標準和中水回用水質標準的要求。

七、機械設備配置


表7 機械設備配置表


名 稱

型 號

數 量

備 注

汙 水 泵

PW

2

一用一備

二氧化氯發生器

HX-500

2

一用一備

水下曝氣機

SBQ-1

6

間隙工作

潷 水 機

SBS-1

2

間隙工作

過 濾 器

TLSLQ-1

1

連續運行

汙泥濃縮罐

φ1.5×φ2.5m

2

連續運行

帶式壓濾機

DY-1000

1

間隙工作



八、建構築物設計參數


表8 建構築物設計參數表


設施名稱

設計參數

備 注

L×B或D(m)

H(m)

汙水及
汙泥
處理係統

格柵

4.50×0.4

0.8

柵間隙 b=5mm

CASS池

16.0×9.0

5.5

兩格,單寬b=4.1m

中間水池

6.0

3.5

中水後進入接觸消毒池和過濾係統

接觸消毒池

10×2.5

2.0

3廊道式,廊道寬w=0.7m

中水池2

10.0×6.7

4.5

中水待用蓄水池

計量堰

堰頂水深H=0.12m

采用薄壁三角堰

汙泥脫水間

10.0×6.0

帶式壓濾機

泵站

汙水泵房

10.0×6.0

8.0

與汙泥泵房合建

其 它

加藥間

12.0×9.0

據ClO2發生器及其附屬設備而定

過濾間

9.0×6.0

據過濾器及其附屬設備而定

CASS控製室

8.0×6.0

辦公樓

18.0×6.0

配電室

6.0×4.0

機修間

9.0×6.0

值班室

4.0×3.0





采用“CASS+過濾+消毒工藝”處理醫療汙水,不僅處理效果好,能保證較好的出水水質,而且CASS池工程造價低,運行費用省,管理簡單方便。盡管采用二氧化氯消毒運行費用較高,但對於醫療汙水的消毒效果極好,CASS出水經消毒後隻需直接過濾即可滿足中水回用水質標準。本工藝處理醫療汙水,經濟、高效、管理簡單、維護量少、勞動強度低,較其它工藝具有顯著優越性。 

 
 
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