核心处理工艺
1. 工艺选择原则
根据GB18466-2005《医疗机构污染物排放标准》、CECSO7-2004《医院污水处理设计规范》、和《医院污水处理技术指南》等,国家对于医疗污水的技术、规范、标准的一系列要求。医疗污水的处理,必须综合考虑污水中细菌、病毒的种类和数量,以及污水的理化指标和毒理指标,和污水的排向和受纳水体对水质的具体条件所要求的处理效果,来确定具体的处理工艺及其排放水质。
当医疗污水排放到地面水域时,应根据水体的用途和环境保护部门的法规与规定,对污水的生物性污染、理化型污染及有毒有害物质进行全面处理,采用二级处理。当该污水排入水源二级保护区以外的地面水三级水域或污水回用时,还需要作三级处理。
2. 处理工艺选择
本工程所处理的污水,有一半是排入地表水体,而另一半则需要作中水回用。因此,排向地表水体的部分,应采用二级处理;而中水回用的部分则需要经过三级处理。
医疗污水处理,可供选择的处理方法有很多。常用的方法有活性污泥法、生物膜法两大类。
活性污泥法,利用鼓风曝气、机械曝气等向污水供氧,使污水中的好氧菌群在吸附和吞噬污水中有机物的过程中,能够源源不断地得到代谢所需的氧,从而迅速降解污水的COD和BOD、使污水较快地得以净化。由于活性污泥法结构简单,大小皆宜,没有复杂的内部组件,机械装置少,处理容量大,机械故障少,维护简便易行,因而获得了广泛的应用。我们常见的:SBR、CASS、射流曝气和氧化沟等,尤其是大中型的污水处理系统,都采用活性污泥法。
生物膜法常见的有:生物接触氧化法、曝气生物滤池(BAF)等。生物膜法处理污水主要靠生长在介质表面的生物膜来完成。虽然生物膜法可以避免污泥膨胀、污泥腐化等问题,且具有运行稳定、处理效果好等优点。但是,他的结构都比较复杂,内部组件多,因此机械故障多也顺理成章的事,维修工作量大。所以,生物膜法的应用也就受到一定局限,一般只适合用于小型污水处理工程项目中。
3. 核心工艺确定
综上所述,确定选用活性污泥法的周期循环活性污泥法——CASS工艺,用来作为本工程项目医疗污水进行二级处理的核心工艺。其中300 m³/d的回用水,则在该核心工艺后续过滤、消毒的方法使其达标回用水质。处理过程为:CASS+过滤+消毒。
4. CASS工艺的特点
CASS是一种改进了的SBR工艺,他在SBR反应池前面增加了一个生物选择区。在这个生物选择区,活性污泥和有机底物浓度高,介于缺氧和厌氧状态,抑制了好气菌的生长,有效地控制住了污泥膨胀。SBR主反应区又可以运行在缺氧和好氧两种状态,周期性地进行曝气、沉淀和滗水。沉淀阶段不进水,消除了可能产生的水力干扰,提高了污泥特性和出水水质。对成分十分复杂,含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有害物质,水质水量变化大的医院污水,具有较强的适应性和较好的处理效果,对于医院污水的处理比较合适。
①工程建设费用低。
CASS的生物降解、污泥沉降和废水排放均在同一池中进行,不需调节池、二沉池和污泥回流设备,可节省投资、减少用地和降低运行费用。
②运行费用省。
由于周期性曝气,池内溶解氧的浓度在沉淀和排水阶段降低,在曝气时,氧浓度梯度大,传递效率高,节能效果显著。
③有机物去除率高,出水水质好。
CASS法不仅能有效去除污水中各种有机污染物,而且具有良好的脱氮、除磷功能。使二级处理的投资,达到三级处理的水质。
④CASS工艺在延时曝气、周期循环中,极易做到好氧、缺氧和厌氧状态。
而对医院污水的处理,必须要考虑污水中有传染病人的病毒、致病菌,采用单一的好氧处理往往很难奏效,而采用厌氧、兼氧、好氧相结合的处理方法,并综合物理、化学、生物反应、沉淀、分解、吞噬、灭活等一系列作用,对传染病污水中的有机物、病菌、病毒去除十分有效。CASS工艺恰好满足这一要求。
⑤污泥处理费用低
CASS法采用延时曝气,使污泥产率低,脱水性好,易处理,减少了污泥处理费。
⑥水下曝气设备优点多
新型的水下曝气设备代替传统的鼓风曝气方式,使用灵活,系统十分简单,无噪音污染。
⑦管理简便,运行可靠。
污水处理厂设备种类和数量较少,控制系统比较简单,采用浮动式可自动升降的专用滗水装置和特殊的滗水器在进水过程仍可排水,滗水器的升降自动进行。保证出水稳定。
主要处理构筑物设计参数
主要处理构筑物设计参数表
构 筑 物
名 称 设 计 参 数
格 栅 栅前流速 =0.3;过栅流速 =0.4;栅间隙 =5;
格栅安装倾角 =60º;栅渣容量 =0.08
CASS池 水力停留时间15;充水比1/2;污泥龄15~20天
运行周期5 ,其中缺氧搅拌0.5 ,曝气2.5 ,沉淀1.0 ,滗水0.5 ,闲置0.5。
污泥浓度3.5污泥负荷:0.30。
接触消毒池 接触时间 ;理论停留时间 ;折板倾角45º。
污泥浓缩罐 进泥含水率 = 99.2%;出泥含水率 = 98%;
固体通量 = 20;浓缩时间:16
设计处理效果
1.CASS生物反应池:
各项去除率分别为CODCr:90%,BOD5 :95%,SS:80%~85%。
表4 CASS生物反应池处理效果表
CODCr(mg/L) BOD5( mg/L) SS( mg/L)
进水水质 500 300 250
出水水质 50 15 20
国家一级标准 60 20 20
2. 接触消毒池:
接触时间30min,采用二氧化氯消毒,对大肠杆菌的去除率为99.999%。
接触消毒池灭菌效果表
进水水质 出水水质 国家一级标准
大肠杆菌 30万个/L 3个/L 500个/L
3. 过滤器:
选用QWL无毒高效快速纤维球过滤器。SS去除率85%~96%
纤维球过滤器处理效果表
CODCr(mg/L) BOD5( mg/L) SS( mg/L)
进水水质 50 15 50
出水水质 7.5
回用水标准 50 10 10
4. 回用水消毒
采用二氧化氯消毒,过滤前消毒和中水消毒。对大肠杆菌的去除率达到100%,出水达到回用水标准(大肠杆菌 3个/L)。
处理出水水质评估:本工艺处理出水水质全面达到和优于排放标准和中水回用水质标准的要求。