生物接触氧化+混凝沉淀工艺处理医院综合污水.pdf

生物接触氧化 混凝沉淀工艺处理医院综合污水 杨永超 1 管锡 1 刘亚钦 2 徐秀丽 1 1. 青岛理工大学环境与市政工程学院, 山东 青岛 266033; 2.中国城市建设研究院山东分院, 济南 250100 摘要 利用生物接触氧化 、混凝沉淀工艺改造原处理工艺, 处理中型医院综合污水, 设计能力100 m3 d, 处理效果显著 且稳定达标。 废水进水水质 ρ COD 为 408～ 594 mg L、ρ SS 为 211～ 280 mg L; 调试稳定后, 出水水质 ρ COD 为 12～ 40 mg L、ρ SS 为 11～ 18 mg L, COD、SS 去除率分别为 90. 2～ 97. 9、91. 5～ 96. 1, 出水水质达山东省 DB37 596- 2006医疗污染物排放标准的二级排放标准。 关键词 生物接触氧化; 混凝沉淀; 医院综合污水 APPLICATION OF BIO-CONTACTOXIDATION AND COAGULATION- SEDIMENTATION PROCESS IN HOSPITAL SEWAGE TREATMENT Yang Yongchao1 Guan Xijun1 Liu Yaqin2 Xu Xiuli1 1.Institute of Environment and Municipal Engineering, Qingdao Technological University, Qingdao 266033, China; 2. Shandong Branch of China Urban Construction Design coagulation-sedimentation; hospital sewage 0 引言 胜利油田管理局某医院属一般规模的中型医院。 该医院废水主要来源于门诊、病房、手术室及附属房 洗衣房、食堂等 和生活区等五大部分的污水 。作为 医疗机构 ,所排污水中除含有普通生活污水中的有机 污染物外 ,还有一些特殊污染物质如药物、 消毒剂 、 诊 断试剂、 放射性用剂及大量细菌、 病毒等 。 该医院原有一套以沉淀、消毒为主的污水处理设 施,但随着医院污水排放标准的提高, 现已经不能满 足政府部门的排放要求。因此 ,有必要对原处理工艺 及处理设施进行合理改造 。此次改造, 要求如下 1处理工艺能有效地去除主要污染物, 杀死细 菌、 病毒,满足山东省 DB37 596- 2006医疗污染物排 放标准的二级排放标准 ; 2 要求运行管理简单, 控制环节少,易于操作; 3 该医院位于人口密集、地价较高的地段, 剩余 污泥量不宜太大 ,且处理系统的占地不易太大, 只能 利用现有的场地 ; 4 保证医疗废水在未处理达标之前不得外泄 ,不 造成二次污染。 1 工程设计 1. 1 设计水质水量及出水标准 该医院综合污水水质特征类似于生活污水,但所 含成分较为复杂。本次工程设计水量100 m 3 d, 要求 出水水质达到 DB37 596-2006 的二级排放标准。设 计进出水水质见表 1。改造前后出水水质情况对比 见表 2。 表 1 设计进出水水质 pHρ COD mgL - 1 ρ SS mgL- 1 设计进水6. 0～ 9 . 0500～ 600200～ 300 设计出水6. 0～ 9 . 0≤60≤20 22 环 境 工 程 2009年 12 月第 27卷第 6 期 表 2 改造前后出水水质比较 pHρ COD mgL- 1 ρ SS mgL-1 改造前出水6. 0～ 9. 0≤120≤ 200 改造后出水6. 0～ 9. 0≤60≤20 1. 2 工艺概述 该医院原处理工艺较为简单, 采用的是沉淀消 毒的处理工艺, 见图 1。 图 1 污水处理站改造前工艺流程 针对该医院的水质水量, 选定增加生物接触氧化 和混凝沉淀工艺对该污水处理站进行改造 。经综合 考虑, 采用“化粪池曝气调节 接触氧化 混凝沉 淀 消毒”的污水处理工艺对污水站进行改造 ,其核 心为“接触氧化 混凝沉淀” ,工艺流程见图 2。污水 经管网系统收集 ,进入化粪池初步沉淀和酸化 ,然后 经过格栅进入曝气调节池 ,由提升水泵抽至接触氧化 池进行曝气, 生物接触氧化后再自流进入混凝沉淀 池,经过沉淀后污水自流进入消毒池消毒 ,通过自动 调节 pH 值后直接排入市政管网 。沉淀池污泥定时 回流至化粪池, 由环卫部门定期清理。 图 2 污水处理站改造后工艺流程 此次改造不改变医院现有处理构筑物平面布置, 采用增高池体、增加隔墙的方式增大池容和增加处理 单元 ,另外还对其中的设备、管线等进行改造。对原 工艺的改造主要有 5 个方面 1 在原沉淀池前增设一 台人工细格栅; 2 在原沉淀池底铺设曝气管 ,改造为 曝气调节池; 3 将原消毒池增高池体 ,增加隔墙,改造 为生物接触氧化池和混凝沉淀池及消毒池; 4 增加接 触氧化工艺 ,强化对有机物的去除能力 ; 5 增加混凝 沉淀工艺 ,去除 SS, 并进一步去除部分 COD。 1. 3 改造项目 1. 3. 1 细格栅 该医院原污水处理系统中有一粗格栅,但由于间 隙太大 20 mm ,污水经过化粪池后经粗格栅流入调 节池, 不能有效去除水中的漂浮物, 严重影响调节池 水泵和后续处理设施的正常运行 , 并增加处理负担。 此次改造在调节池前增加一道细格栅,用以截留较大 的悬浮物或漂浮物, 如毛发、 纸屑、 蔬菜、塑料制品等, 格栅间隙5 mm ,栅渣定期人工清理 。 1. 3. 2 曝气调节池 原沉淀池中增设曝气管, 池中安装潜水泵 1用 1 备 ,在池中设置高低水位控制器, 高水位提升泵启 动,低水位提升泵停止。此次改造提高了流程前端水 位,使污水能自流通过后续处理设施 。在此处理单元 中实现水质均化 、 水量调节 ,使后续处理单元处于稳 定运行状态 ,并起到预曝气的作用, 可以去除一定量 的COD及 SS。设计停留时间为12. 4 h,数量为 1 座 。 1. 3. 3 生物接触氧化池 利用原消毒池的部分结构改造出一个生物接触 氧化池。生物接触氧化池由池体、 布水系统、填料 、 集 水系统组成 。在池底增设曝气管路 ,使用新型组合填 料,采用旋混式曝气器,增大搅动力 ,防止污泥堵塞曝 气器。设计停留时间为8. 4 h,数量为 1 座, 容积负荷 为0. 25 kg m 3d 。 1. 3. 4 混凝沉淀池 紧贴生物接触氧化池的位置间隔出混凝沉淀池, 在分隔出的混凝沉淀池沿长度方向上加隔墙分隔出 反应区和沉淀区 ,沉淀池为竖流式沉淀池 。生物接触 氧化池出水自流进入混凝沉淀池,首先由加药计量系 统往管道中投加混凝剂, 使生化池出水与混凝剂充分 混合, 然后进入反应区絮凝反应, 混合形成的小絮体 经过充分碰撞接触 ,絮凝成较大的颗粒 , 最后自流进 入沉淀区进行沉淀分离 ,从而进一步去除 SS 以及部 分COD,并将水中的生物膜予以去除。池底污泥定时 回流至化粪池。混凝沉淀工艺的应用,对使最终排水 的SS 值达到新的排放标准具有重要作用。相关技术 参数 反应池停留时间为0. 5 h, 数量 1 座; 沉淀池停 留时间为3. 0 h ,数量 1 座。 1. 3. 5 接触消毒池 原消毒池剩余部分再用作新接触消毒池 ,内部采 用增加隔墙的方式防止发生短流, 保证接触消毒时 间。混凝沉淀单元出水自流进入消毒池 ,在消毒池内 23 环 境 工 程 2009年 12 月第 27卷第 6 期 利用二氧化氯的强氧化性达到杀菌消毒目的。经消 毒灭菌及 pH 调节后的出水即可达标排放。设计停 留时间为2. 0 h ,数量为 1座 。 1. 3. 6 设备间 设备间依然利用原有设备间 。增加 2 台罗茨鼓 风机, 型号为 HC - 601S, 数量 2 台 ; 增加 1 套絮凝剂 自动投加系统; 增加 1套 pH 自动调节系统; 更新二氧 化氯发生器1 台 。 2 工程调试与运行 2. 1 生物膜培养 该工程从2008 年7 月1 日开始进水调试 ,第1 天 采集化粪池沉积物约2 m 3投加到生物接触氧化池 ,作 为接种污泥 ,该医院污水营养物质较为丰富 ,适合微 生物的生长与繁殖 ,微生物的驯化采用间歇驯化法。 将生物接触氧化池充满水, 停止进水, 调节风机风量 使DO 控制在3 mg L左右, 连续鼓风曝气6 h, 停止曝 气,使池内的混合液静置澄清2 h, 再进污水30 m 3 左 右,继续曝气,如此循环操作 。静置澄清时间由2 h逐 渐减小 ,以便对微生物进行驯化 。大约20 d后, 填料 表面已形成较好的淡黄色生物膜 , 膜表面湿滑 ,较为 黏稠,通过镜检发现鞭毛虫、轮虫等微生物 , 种类丰 富,微生物培养挂膜成功 。 2. 2 调试 微生物培养挂膜成功后即进入试运行,连续进水 过程中 ,发现医院实际用水量小于设计水量 ,而且曝 气调节池中水泵的标定流量远大于设计流量 ,需要利 用提升线路上的回流管将大量的污水回流到调节曝 气池 ,因此造成经济浪费 ,施工方迅速采取措施,更换 小水量潜污泵, 目前运行良好 。 该污水改造工程经过 1 个多月的调试运行后 ,各 项出水水质指标均达到设计要求, 调试过程中进出水 COD和 SS 值以及去除率见图 3、 图 4。 由图 3 可以看出 废水处理站进水 COD 浓度偶 有波动 , 范围在 408 ～ 594 mg L , 出水 COD 浓度相对 稳定, 在30 mg L左右 ,总去除率保持在 90以上, 而 且通过监测生物接触氧化池出水 COD 可以看出, 在 经过生化单元后 ,COD 浓度约为60 mg L, 整个系统对 COD的去除率已经达到 88 左右 ,处理效果良好 ,而 主要去除单元为生物接触氧化池。由图 4 可以看出 生化单元出水经过混凝沉淀单元对 SS 的进一步去 除,最终排水 SS 值能够保持在15 mg L左右 , 总去除 率在 94左右 , 达到设计出水要求 。环保部门于 2008 年9 月对该污水处理站出水进行了 2次取样 ,出 水水质均达到 DB37 596-2006 二级排放标准 。 图3 COD 浓度变化与去除率 图 4 SS 浓度变化与去除率 3 结论 1 采用生物接触氧化 混凝沉淀工艺处理医院 综合污水是可行的 ,污水处理构筑物占地面积小, 结 构紧凑,系统操作简单,剩余污泥产生量极少 ,生物膜 性质良好, 处理效果显著且稳定。 2 对于小水量的污水处理工程, 应该特别注意水 泵扬程和流量的关系 ,根据具体工况参考特性曲线来 选择水泵, 以达到最佳使用效果。 3 对于类似生活污水性质的医院综合污水采用 生物法处理效果明显 ,在生化单元能够保持较高的生 物持有量, 可以去除大量的有机物 ,但是对于新的 SS 排放标准, 必须考虑与混凝处理相配合。 参考文献 [ 1] 王卫刚, 管锡. 生物接触氧化工艺改造购物中心综合污水处 理的应用[ J] . 环境工程, 2007, 25 5 100 -102. [ 2] 吴北根, 于志勇. 传染病医院污水处理技术[ J] . 环境工程, 2006, 24 5 21-25. [ 3] Kelth E D, Amirtharajah A ,Thomas F M , et al. Coagulation its effect on organic matter[ J] . J AWWA , 1996, 88 4 129 -141. [ 4] Wilderer P A, Bungartz H J, Lemmer H, et al.Modern scientific s and their potential in wastewater science and technology[ J] . Water Res, 2002,36 370 -393. [ 5] 吴春笃, 张波, 李海燕. 生物接触氧化工艺用填料的生物膜特性 [ J] . 江苏大学学报 自然科学版 ,2008, 29 1 74 -77. [ 6] 潘碌亭, 屠晓青, 陆洁. 接触氧化-强化混凝法处理低温城镇污 水[ J] . 给水排水, 2008, 34 1 34-37. [ 7] 方晓莉, 赵朋. 生活污水处理及中水回用工程设计[ J] . 环境工 程, 2007,25 1 31 -32. 作者通信处 杨永超 266033 山东省青岛市抚顺路 11 号 青岛理工 大学环境与市政工程学院 E -mail y2008ch 163 . com2008- 12-31 收稿 24 环 境 工 程 2009年 12 月第 27卷第 6 期