水解酸化+接触氧化法+紫外线消毒处理医院污水
摘 要：介绍水解酸化+接触氧化法+紫外线消毒工艺处理医院污水的工程设计、施工和运行情况。结果表明：处理系统运行稳定，操作管理简单方便，耐冲击负荷，运转费用低，处理效果好，出水水质优于广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)第二时段一级标准。
关键词：水解酸化,接触氧化法,紫外线,消毒,医院污水
医院中的住院部、洗衣房、厕所以及配套的医疗设备等都要排出大量的污水，污水中含有多种细菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒、有害物质。目前，在医院污水生化处理方面常用的技术有活性污泥法、接触氧化法、SBR、CASS 等；在消毒处理方面有次氯酸钠溶液、臭氧、二氧化氯以及紫外线消毒处理技术。文章根据工程实例对如何经济有效地处理医院污水进行了探讨，包括：(1)如何选用合理高效的污水处理工艺；(2)紫外线消毒工艺技术对医院污水的细菌病毒的杀灭效果如何；(3) 采用酸化水解+接触氧化法+紫外线消毒处理工艺的处理效果究竟如何，并从工程实践中总结经验教训。
广州某医院原有污水处理站设计能力为200 m3/d。由于项目扩建，污水排放量大大增加，达到1000 m3/d，原有的污水处理站不能满足扩建后的污水处理要求，因此对原有污水处理站进行技术改造，使出水达标排放。改造后主要采用水解酸化 +接触氧化法+紫外线消毒处理工艺。
1 设计水质水量及排放标准
1.1 设计水量及特点
项目扩建后的污水排放量约为1000 m3/d。医院污水的水质不同于生活污水，其成分更是非常复杂，含有一些特殊的污染物，如消毒剂、诊断用剂、洗涤剂，以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒，如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌、痢疾和其他流行病菌等。它们在环境中具有一定的适应力，有的甚至在污水中存活时间较长，若未经处理即排入水体，将会严重污染环境。
1.2 进水水质及排放标准
根据现场多次取样监测调查，设计进水水质如表1 所示。处理后出水要求优于广东省地方标准《水污染物排放限值》 (DB 44/26-2001)第二时段一级标准要求，具体如表2 所示：
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2 污水处理工艺流程
本项目生化处理工序采用水解酸化+接触氧化法，消毒工序采用紫外线消毒工艺。工艺流程简图如图1：
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医院污水首先经过格栅处理后直接进入调节池，水质调节后通过提升泵将污水提升至水解酸化池，然后污水自流至接触氧化池。氧化池池内挂满生物填料，在罗茨风机供氧条件下，好氧微生物通过新陈代谢作用分解和消化有机污染物。由于填料表面积较大，所以生物膜发展的每一个阶段都是同时存在的，因而去除有机物的能力稳定在一定的水平[1]。填料选用优质的弹性组合填料，具有良好的布水布气性能，采用的微孔曝气器使水体搅动与充氧同时进行，气泡细密，氧转移效率高。污水在接触氧化池停留4 h 后，大部分的有机物被去除。处理后的水进入沉淀池，自流至紫外线消毒装置消毒后外排。
3 主要构筑物、设备及参数说明
(1)隔栅井(地埋式，与调节池合建)：医院污水中含有大量较大颗粒的悬浮物及其他杂物，格栅的作用就是拦截并去除上述污物，对水泵及后续处理单元起保护作用。净空尺寸为 2.0×0.6×2.25 m，内设人工隔栅1 套，栅距为15 mm，池体钢筋混凝土结构。
(2)调节池(地埋式)：主要用于储存污水，调节均衡水量水质，保证后续处理单元连续稳定地运行。净空尺寸为7.6×7.4×3.35 m，有效容积：84.36 m3，污水停留时间：HRT=2 h，内设污水提升泵2 台(1 用1 备，带自耦装置)，池体钢筋混凝土结构。
(3)水解酸化池(半地埋式)：在水解酸化池内，利用水解和产酸菌的作用，将不溶性有机物水解为溶解性有机物，将大分子物质分解为小分子物质，大大提高了污水的可生化性，为下一步好氧处理提供了较好的条件。净空尺寸为4.1×1.9×6.0 m，污水停留时间：HRT=1 h，有效容积：41.7 m3，有效水深：5.4 m，内设弹性生物填料，直径为Φ150 mm，内设潜水搅拌机2 台，池体钢筋混凝土结构。
(4)接触氧化池(半地埋式)：水解酸化池出水自流进入接触氧化池进行生化处理。根据医院污水的性质，设计停留时间应为 3 h 以上。净空尺寸为7.4×5.65×6.0 m(分两格)，有效容积：230 m3，污水有效接触时间：HRT=4 h，组合填料高度：3.6 m，内设微孔曝气器(直径Φ215 mm)，池体钢筋混凝土结构。
(5)沉淀池(半地埋式)：污水经生化处理后，自流流入沉淀池，进行泥水分离。沉淀池主要由配水区、斜板区、清水区、和污泥区组成[2]。净空尺寸(包括泥斗)为5.4×4.1×6.0 m，表面负荷： q=1.9 m3/m2·h，污水停留时间：HRT=2 h，内设斜管填料22 m3，斜管直径Φ60 mm，池体钢筋混凝土结构。
(6)污泥浓缩池(地埋式，与调节池合建)：沉淀池沉淀下来的剩余污泥排入污泥浓缩池。浓缩后的污泥投加石灰消毒，然后由吸粪车吸走外运处理。净空尺寸(包括泥斗)为4.0×1.6×3.3 m，有效容积：13 m3，池体钢筋混凝土结构。
(7)设备房(建在调节池上)：主要放置罗茨风机、紫外线消毒装置以及电控柜等设备。设计尺寸为7.66×5.66×3.5 m，内设罗茨风机2 台(1 用1 备，型号：SSR-125)，污泥回流泵2 台(型号：G32-65(2P))，钢筋混凝土结构。另外，设置1 套紫外线消毒装置(型号：UV3000PTP)，一共有4 个模块组结构，灯管数量为16 根，灯管寿命为>12000 h(约1.3 年)，总装机容量为1280 W。
4 污水处理效果
本项目于2005 年3 月动工，2005 年7 月完成并开始工艺调试， 2006 年7 月通过广州市环保局环保验收。其处理效果见表3。
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表3 结果显示，医院污水处理设施运行效果良好，其中 CODcr 去除率可高达84.48 %，BOD5 去除率92.69 %，SS 去除率 73.33 %，NH3-N 去除率87.53 %，总磷去除率77.14 %，粪大肠菌群去除率99.82 %以上。对比广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)第二时段一级标准要求，该设施处理后出水水质的监测值符合标准。监测结果表明，各项指标均达到一级标准，优于设计标准值。
5 主要经济指标
本项目总投资128 万元，其中土建工程约为52 万元，设备购买、安装以及其他费用约为76 万元。该系统自运行以来，平均单位运行费用约为0.76 元/m3(不含折旧，其中电费约0.56 元/m3，其它0.20 元/m3 )。
6 结论
本项目自完成工艺调试运行至今，未出现重大问题，运行良好。针对本项目，在此提出以下结论与建议：
(1)污水处理设施现日处理污水量1000 m3，完全满足扩建后污水处理的要求。污水经生化、消毒处理后，各项指标均达到设计要求，并优于广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)第二时段一级标准要求。此工艺具有投资省，运行费用低，处理效率高，出水稳定，耐冲击，操作与维护方便等优点，证明医院污水处理采用此工艺合理有效，成熟可靠。另外，生化处理后的剩余污泥，必须切实落实好灭菌措施，杜绝二次污染。
(2)紫外线(UV)消毒具有如下特点：具有广谱杀菌性、对水质较小的敏感性、产生最少的副产物、较其他消毒工艺安全，因此是一种高效、安全、环保、经济的技术。紫外线能够有效地灭活致病病毒、细菌和原生动物，而且几乎不产生任何消毒副产物，因此紫外线消毒装置也是比较适用于医院污水处理。
(3)污水站实际运行中，紫外线(UV)消毒过程中需要控制好进水的悬浮物浓度，可利用砂滤装置对污水深度处理后再消毒，否则会影响消毒出水效果。
(4)紫外线(UV)消毒机理是通过破坏微生物的遗传信息链，使之不能繁殖，达到灭活的目的。另外，由于微生物在有可见光的环境中，其还原胸腺四聚体具有光复活作用，致使某些经过紫外线消毒后的微生物见光复活。因此，污水的排水管网必须密封，最好是埋入地下。
参考文献
[1]武江津，王凯军，丁庭华，等．三废处理工程技术手册废水卷[M]．北京：化学工业出版社，2000．
[2]余淦申．生物接触氧化法处理废水[M]．浙江：浙江科学技术出版社， 1983．
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