乡镇卫生院污水处理工艺选择与实践
摘要: 乡镇卫生院废水具有水质复杂, 水量小且变化幅度大等特点, 在医疗机构污水处理工程中有一定的典型意义。在设计上主要应考虑工艺的运行可靠性和经济性。高碑店市某卫生院废水处理工程主要采用"水解酸化+ 生物接触氧化+ 二氧化氯消毒"的处理工艺, 系统稳定运行时, 检测结果表明各项指标均达到最新的医疗机构水污染物排放标准。
关键词: 乡镇卫生院污水,生物接触氧化,二氧化氯
0 引言
医疗机构污水中含有一些特殊的污染物, 如药物、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、结核菌和痢疾菌等。对于乡镇卫生院, 根据GB18466- 2005《医疗机构水污染物排放标准》中的规定, 县级以下或20 床以下的综合医疗机构和其他所有医疗机构的废水不经处理严禁排放, 原有的小型医疗机构均需增设污水处理设施。高碑店市位于河北省中部, 京、津、保三角腹地, 辖区内有十几家乡镇卫生院, 均需新建废水处理设施。目前, 高碑店市某乡镇卫生院依照《医疗机构污水处理技术指南》和其他相关的法规结合当地的情况, 实施了污水处理站工程。
1 废水的水质水量特点及排放标准
1.1 水质水量特点
高碑店市某乡镇卫生院是一所综合性小型医疗机构, 现有病床30 张, 考虑到后期发展, 设计按50 张病床算, 每天排放废水量为30 m3 , 废水排放一般集中在早上7 点到10 点和下午14 点到17 点。
废水水质为: ρ(COD)<300 mg/ L, ρ( BOD5 )< 150 mg/ L, ρ( SS)<150 mg / L, ρ( 氨氮)< 50 mg/ L, 粪大肠杆菌群数<20 000 MPN/ L, pH: 6~ 9。
1.2 排放标准
由于处理后水直接排入自然水体, 因此, 处理出水按GB18466- 2005 中的排放标准[ 1] 。即: ρ( COD) < 60 mg / L,ρ ( BOD5 ) < 20 mg / L, ρ( SS ) < 20 mg/ L,ρ ( 氨氮) < 15 mg/ L, 粪大肠杆菌群数< 500 MPN/ L, pH: 6~ 9。
2 废水处理工艺
2.1 工艺流程选择
根据进水水质、处理程度要求、占地面积、工程规模等因素进行综合考虑, 本工程确定工艺为“水解酸化 + 生物接触氧化+ 二氧化氯消毒”。
工艺流程如图1 所示, 卫生院废水首先进入化粪池, 在池中厌氧反硝化, 然后经过格栅将大颗粒的漂浮物和悬浮物去除, 进入水解酸化池和生物接触氧化池, 使污水充分的硝化和反硝化, 将富磷污泥排出, 使污水中的BOD5、COD、S S、NH3- N、TP、T N 得以去除, 然后进入接触消毒池, 污水经过二氧化氯消毒后达标排放。污泥经消毒后由吸污车定期清理, 运到垃圾填埋场集中处理。
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2.2 主要构筑物和工艺参数
化粪池: 化粪池设在各主要建筑物排出污水干管上, 按国家污水处理设计规范, 污水在化粪池中的停留时间不小于36 h, 污水中的粪便、虫卵等悬浮杂质, 以及污泥池回流的浓缩污泥被化粪池截流下来并进行厌氧分解, 污水达到初步处理。
格栅池: 医疗机构污水中含有大量较大颗粒的悬浮物和漂流物, 格栅的作用就是截留并去除上述污物, 对水泵及后续处理单元起保护作用。总容积为3 m3 , 钢筋混凝土结构。栅条间距为15 mm。
调节沉淀池: 污水经格栅拦截大颗粒杂物后自流入调节池, 均化水质水量, 保证后续处理系统的进水稳定性。水力停留时间6 h, 总容积为16.8 m3 , 钢筋混凝土结构[ 2] 。
水解酸化池: 调节池出水用泵提升入水解酸化池。水解酸化池池体为钢制结构, 防腐, 设计停留时间2 h, 总容积为5 m3 , 内装组合填料。利用厌氧菌和兼性菌对废水进行水解和酸化, 降解COD、BOD5 , 提高废水的可生化性。
接触氧化池: 钢制结构, 防腐, 设计停留时间6 h, 总容积为9 m3。接触氧化池采用罗茨鼓风机曝气, 池底设曝气软管。池内装组合填料, 污水淹没全部填料并与填料上的生物膜广泛接触, 在微生物新陈代谢功能的作用下, 污水中的有机物得以去除, 污水得以净化。污水中的溶解氧含量保持在2. 5~ 3. 5 mg/ L, 气水比约为15~ 20[ 3] 。
二沉池: 接触氧化池出水进入二沉池进行泥水分离。二沉池为钢制结构, 防腐, 设计停留时间2 h, 总容积为5 m3 , 内装斜管填料, 池底污泥部分回流到水解酸化池, 剩余污泥气提到污泥池。
接触消毒池: 池体为钢制结构, 防腐, 设计停留时间1 h, 总容积为1. 5 m3。消毒系统是医院污水处理的重要部分。医院污水常用的消毒剂有: 液氯、二氧化氯、次氯酸钠、臭氧、紫外线等。其中二氧化氯属无毒、弱蓄积性物质, 使用非常安全。它不与水体中的有机物作用生成三卤甲烷等致癌物质, 对高等动物细胞、精子及染色体无致畸、致突变作用, 并且二氧化氯具有强氧化性, 对水中色度的去除大有好处[ 4] , 所以本工程采用二氧化氯消毒处理。设高纯型二氧化氯发生器1 台, 二氧化氯产生量为200 g/ h。
污泥池: 二沉池的剩余污泥利用气提排入污泥池, 并在污泥池内浓缩。池体为钢制结构, 防腐, 总容积为 3. 75 m3 , 由于处理站产生的污泥量较少, 每半年由吸污车清掏一次即可。
污水处理设施可用占地面积很小。为了节省占地面积, 施工方便, 工程除了格栅池和调节池为钢砼结构, 水解酸化池、接触氧化池、二沉池、接触消毒池和污泥池合制为地埋式一体化钢制设备, 埋入地下, 地上可建草坪或停车场。
3 运行过程
3.1 污泥培养
活性污泥接种自城市污水处理厂二沉池, 污泥培养按照进水、曝气、沉淀、撇除上清液4 个步骤进行。首先将生化池注入一定量的清水和部分待处理的污水, 然后将污泥倒入物料化制池, 加水搅拌后按比例均匀投加到生化池内。投料后进行闷曝。水气体积控制在1：( 5~ 10) 。第1 天曝气采取6 h 充氧, 4 h 停机的方式进行。第2、3 天的闷曝可减少停机时间, 生化曝气可控制为开6 h 停2 h。
一般经过2~ 3 d 的闷曝后, 通过显微镜镜检, 可能会看到少量的原生动物。此阶段为排除生化代谢物, 生化池需适量换水, 同时继续进行闷曝。
3.2 污泥驯化
一般经过7~ 10 d 闷曝, 生化污泥表现为淡黄色, 污泥30 min 沉降比达到10%左右。通过镜检可发现有较多活跃的原生动物钟虫、纤毛虫, 以及后生动物轮虫、线虫等, 此时生化污水处理即可进入驯化及增负荷调试阶段。此时, 用连续进水连续出水的驯化方式, 回流比为100% 。在驯化期内, 撇除的上清液比较浑浊, 可以看到小絮状的颗粒。其主要原因是细菌处于对数生长期, 污泥的活性很高, 难以沉降[ 5] 。
经过15 d 左右, 二沉池出水逐渐变清, 驯化完成, 进入正常运行阶段。
3.3 调试条件控制
生化调试期间, 曝气强度原则上应结合水中溶解氧控制气水比, 一般好氧区溶解氧的质量浓度控制在 2~ 3 mg / L, 兼氧区控制在0~ 0. 5 mg/ L。
其他监控指标主要有COD, 生物相、pH 值、污泥沉降比。取样分析频率为调试初期一般4 h 取1 次样, 中期6 h 取1 次, 后期8 h 取1 次样。
3.4 出水检测结果
根据医疗机构性质及国家标准, 确定对废水处理系统的监测因子为: pH、SS、COD、BOD5 、氨氮、总余氯和粪大肠菌群数。
检测结果为:
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( 总余氯) < 0 4 mg / L, 粪大肠杆菌群数< 20 MPN/ L。
检测结果表明, 卫生院废水处理设施运行效果良好, 各项指标均达到设计要求。
4 工程经济分析
4. 1 工程投资
工程总投资为18 万元, 其中土建费用为2 万元, 设备、设计及调试等其他费用为16 万元。
4. 2 处理成本
处理成本包括电费、药剂费。
1) 电费: 系统总装机容量4. 4 kW, 运行功率2. 2 kW, 电费按0. 5 元/ 度计, 则耗电费为0. 7 元/ m3 。
2) 药品费: 工程所用二氧化氯是用二氧化氯发生器制取, 药剂费0. 1 元/ m3 , 则总处理费为0. 8 元/ m3。
5 结论
1) 采用水解酸化+ 生物接触氧化+ 消毒工艺处理乡镇卫生院污水, 工艺成熟, 技术可靠, 处理效果好, 建成后可作为乡镇卫生院污水处理的示范工程。
2) 整个污水处理厂为地埋式, 且为一体化设备, 占地面积小, 施工简单, 投资小, 运行方便, 不影响周围环境。
3) 污水消毒采用二氧化氯消毒, 高纯型二氧化氯发生器产二氧化氯效率高, 安全无负效果, 是将来医疗机构污水消毒的总趋势。
4) 二沉池中的剩余污泥虽经消毒, 但仍属于危险废弃物, 应当送至指定地点进行处置, 杜绝二次污染。
参考文献
[ 1] GB18446- 2005 医疗机构水污染物排放标准[ E] 国家环境保护总局, 国家质量监督检验检疫总局, 2006
[ 2] 高俊发 污水处理厂工艺设计手册[ M ] 北京: 化学工业出版社, 2003: 169- 179
[ 3] 黄炎歆, 关凤宇 水解酸化/ 接触氧化/ 砂滤工艺处理疗养院污水 [ J] 中国给水排水, 2002, 12: 77- 78
[ 4] 卢宁, 高乃云, 伍海辉, 等 从DOC、AOC 的变化分析二氧化氯消毒工艺[ J ] 中国给水水, 2008( 19) : 84- 86
[ 5] 周凤霞, 白京生 环境微生物[ M] 北京: 化学工业出版社, 2003: 57- 61
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