谈医院污水处理工程设计方案研究

谈医院污水处理工程设计方案研究

摘要:广东省某人民医院新院区配套建设污水处理站,主要收集和处理门诊部及住院部医疗废水、传染病废水、食堂废水,处理规模为900m3/d,污水处理后达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466—2005),方可外排。本文介绍了该工程的工艺设计流程和设计参数,分析了污水处理站运行成本,供类似工程设计及建设参考。

关键词:医院污水;污水处理;工艺设计;运行费用

广东省某人民医院新院区建设项目的外排污水包括门诊部及住院部医疗废水、传染病废水、食堂废水。病区医疗污水经一级强化处理及消毒后,出水水质达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466—2005)的预处理标准,然后经市政管网进入污水处理厂;一般生活污水经三级化粪池预处理,食堂含油废水经隔油隔渣池预处理,地下车库清洗废水经沉淀预处理,达到《水污染物排放限值》(DB44/26—2001)第二时段三级标准,经市政污水管网进入污水处理厂处理[1-2]。但由于该医院位于郊区,市政污水管网没有铺设完成,因此将所有污水收集后统一利用医院污水处理站进行处理,出水达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466—2005)后外排,污泥经化学消毒脱水后外运处置。

1设计规模

广东省某人民医院新院区的外排污水包括门诊部及住院部医疗废水、传染病废水、食堂废水,经预测,医院总用水量为1053m3/d,总计排污量为900m3/d。污水处理站设计规模为900m3/d。

2设计进、出水水质

进水水质参考该医院老院区污水处理站进水水质,出水水质执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466—2005),如表1所示。

3处理工艺

3.1工艺流程

本项目选择以“水解酸化+AAO+沉淀+消毒”为主体的处理工艺。污泥经脱水机脱水后外运处置。具体工艺流程如图1所示。

3.2工艺设计说明

3.2.1事故池

事故池为地下钢筋混凝土有盖水池,储存容积不少于每天产生废水量的30%。污水站设置事故水池1座,规格(长×宽×高)为9.9m×9.3m×4.3m,配套事故池提升泵2台,1用1备。3.2.2格栅配水池污水中有较多悬浮物及漂浮状态的固体污染物,进入污水处理系统前,需要设置格栅拦截去除[3]。污水站设置格栅配水池1座,规格(长×宽×高)为14.3m×2.7m×4.0m,配套设置机械格栅1道,栅隙为5mm。为避免污水处理站埋深过大,机械格栅后设置集水池。经机械格栅拦截后,污水自流到集水池,集水池内设有2台潜污泵,1用1备。

3.2.3调节池

混合污水进入调节池,调节池的作用包括调节水量、均化水质、预沉淀。通过调节池后,稍大的无机物、有机物及悬浮进行沉淀,水质和水量相对均衡,便于后续设施处理[4]。调节池为地下钢筋混凝土有盖水池,设置调节池1座,设计停留时间为8h,有效溶解为300m3,调节池分两格并联运行,内设有4台潜污泵,2用2备。

3.2.4水解酸化池

水解酸化池挂有组合填料,采用接触式处理,活性污泥生长附着于填料上。在水解产酸菌的作用下将不溶性有机物水解成可溶解性物质,同时在产酸菌的协同下将大分子、难于生物降解的物质转变为易于降解的小分子物质,并重新释放到溶液中,提高污水可生化性。污水处理站设置水解酸化池1座,水解酸化池为地下钢筋混凝土有盖水池,设计停留时间为4h。水解酸化池分两格并联运行。

3.2.5缺氧池

水解酸化池出水自流进入缺氧池,进一步使部分有机物得到降解。含氮有机物在氨化细菌的作用下转化成氨氮,通过混合液回流,反硝化菌利用污水中的有机物作为碳源,将回流混合液中带入大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,进一步去除污水中的BOD5,降低后续接触氧化池进水负荷。设计缺氧池配有组合填料,微生物于填料上附着生长并形成生物膜,增大活性污泥和污染物的接触率,提高污水处理效果[5]。缺氧池为地下钢筋混凝土有盖水池,设计停留时间为4h。缺氧池分两格并联运行,内设2台推流搅拌机。

3.2.6接触氧化池

好氧池是生活污水处理的最关键工序,也是决定出水是否达标的关键之一。本工程好氧池采用生物接触氧化工艺,池内装有弹性生物填料,微生物以填料为载体,大量附着、生长和繁殖,形成生物膜。在好氧微生物的作用下,可以分解、利用水中的有机物、动植物油、氨氮、磷等营养物质,最终分解为二氧化碳和水、氮气,从而去除污水中的有机物(COD和BOD5)、氨氮、磷等,使出水得到净化。填料上的微生物膜不断老化而脱落形成污泥,同时新微生物膜不断繁殖生长。好氧微生物新陈代谢所需的氧气由鼓风机提供。接触氧化池为地下钢筋混凝土有盖水池,设计停留时间为8h。接触氧化池分两格并联运行,配套设有3台鼓风机(2用1备)、4台混合液回流泵(2用2备)。

3.2.7沉淀池

沉淀池放置倾斜安装的蜂窝斜管填料,利用“浅层沉淀”原理进行分离,水沿斜管上升流动,水中悬浮杂质在斜管中沉淀,斜管中泥渣因重力下滑至池底,再集中排出,实现泥水分离的效果。沉淀池底部污泥由泵抽送到污泥池中,或者将污泥回流至水解酸化池补充污泥。沉淀池上清液自流进入接触消毒池。沉淀池为地下钢筋混凝土有盖水池,设计表面负荷为0.8m3/(m2•h)。沉淀池分两格并联运行,6台污泥泵。

3.2.8接触消毒池

接触消毒池为地下钢筋混凝土有盖水池,设计停留时间为2h。本系统设计污水处理末端采用次氯酸钠进行消毒处理。设置一套次氯酸钠加药装置投加消毒剂。次氯酸钠溶于水后生成次氯酸,而次氯酸体积小,电荷中性,易于穿过细胞壁。同时,它又是一种强氧化剂,能损害细胞膜,使蛋白质、核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)等物质释出,并影响多种酶系统(主要是磷酸葡萄糖脱氢酶的巯基被氧化破坏),从而使细菌死亡。氯对病毒的作用在于对核酸的致死性损害。病毒缺乏一系列代谢酶,对氯的抵抗力较细菌强,氯较易破坏-SH键,而较难使蛋白质变性。

3.2.9脱氯池

脱氯池为地下钢筋混凝土有盖水池,设计停留时间为1.0h。本系统设计接触消毒池,投加亚硫酸钠进行脱氯处理。设置一套亚硫酸钠加药装置投加脱氯剂。氯系消毒剂用于水体消毒,一般都会有余氯存在,医疗污水中余氯应是化合氯与游离氯的总和。无论是游离氯还是化合氯都有一定的氧化能力。因此,要进行脱氯处理。脱氯原理是向水体中投加一定量的强还原剂,使之与水体中的氧化剂发生氧化还原反应,以达到脱氯的目的。

3.2.10污泥处理

系统污泥定期通过污泥泵排至污泥池中,污泥池中的污泥通过机械脱水后外运处理,每次脱水前,需要投加漂白粉进行消毒,投加量为泥量的15%,脱水后干污泥交由专业公司负责处理。污泥脱水机为厢式压滤机,设置1台。

3.2.11臭气处理

臭气通过管道收集后,在风机作用下被送至一体化生物滤池进行处理。一体化生物滤池分为前后两格,前格为预洗池,后格为生物滤池。气体首先通过预洗池进行加湿除尘,再通过生物滤池,与附着在生物填料上的微生物进行接触,生物体通过自身的生化反应,完成对混合气体中恶臭组分的吸收,转化为二氧化碳、水,维持生物体新陈代谢。废气处理达标后通过烟囱排入大气中。此工艺流程适合臭气量大、臭气浓度高的场合,反应速度快,反应温度低,能耗低,安全高效,运行可靠,运行操作简便。污水站设置生物除臭装置1套,规模流量为10000m3/h。

4运行费用

4.1电费

污水处理站连续运行设备有提升泵、风机等,间歇运行设备有循环泵、加药泵等。电耗按照功率系数80%计,电费按0.80元/(kW•h)计,处理污水所需电费为1.00元/t污水。

4.2药剂费

药剂费用包含烧碱、聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)、次氯酸钠、亚硫酸钠的费用。药剂成本为0.46元/t污水。

4.3总运行费用

总运行费用为1.46元/t污水,仅包含电费和药剂费,不含人工费、污泥清运费等费用。

5结论

广东省某人民医院新院区建设项目配套建设污水处理站,收集并处理门诊部及住院部医疗废水、传染病废水、食堂废水,设计规模为900m3/d。污水处理站出水水质执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466—2005)。本项目选择以“水解酸化+AAO+沉淀+消毒”为主体的处理工艺。污泥经脱水机脱水后外运处置。总运行费用为1.46元/t污水,其中电费1.00元/t污水,药剂成本为0.46元/t污水。

作者:张嘉豪 单位:广东新泰隆环保集团有限公司