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医疗废物处置厂污水处理技术 潘井福刘建平张明 中国环境保护公司，北京 100082 摘要 从污水处理工艺、 处理方式、 水量平衡和自动控制方面论述了医疗废物处置厂污水处理系统， 并申请了发明专 利。根据医疗废物处置厂水质复杂、 水量小、 需中水回用等特点， 采用物化、 生化和微滤膜处理工艺， 达到中水回用标 准。消毒废水单独处理， 循环使用。 关键词 医疗废物;高温蒸汽灭菌;消毒废水;污水处理;中水回用 SEWAGE TREATMENT TECHNOLOGY FOR MEDICAL WASTE DISPOSAL PLANT Pan JingfuLiu JianpingZhang Ming China National Environmental Protection Corp，Beijing，100082，China AbstractThe characteristics of sewage treatment in medical waste disposal plant include complex water quality，low volume and required reuse of reclaimed water． Based on overall consideration of investment and operating cost，physicochemical， biochemical and microstraining treatment techniques are adopted to reach the standard for utilization of reclaimed water． Operating cost may be reduced through separating treatment of sterilization sewage and cyclic utilization． Keywordsmedical waste;steam treatment;sterilization sewage;sewage treatment;reuse of reclaimed water 0引言 2003 年全国危险废物和医疗废物处置设施建 设规划 实施以来， 对于医疗废物处置主要采用焚 烧、 蒸汽灭菌及微波消毒等技术路线。医疗废物处置 厂的污水处理一般采用常规生化和物化处理。由于 我国医疗废物采用高温蒸汽灭菌工艺处置时间不长， 缺乏相配套的污水处理技术规范， 导致国内一些医疗 废物处置厂污水处理达不到排放标准。医疗废物处 置厂特点 1 医疗废物处置厂采用高温蒸汽灭菌处理工艺， 一般投资规模较小， 产生的各种废水量设计为30 t/d。 2 医疗废物处置厂产生的水质较为复杂， 含有 高浓度有机废水主要是灭菌器抽真空过程中产生的 垃圾渗滤液， 医疗废物转运车和周转箱消毒过程中产 生的消毒废水， 生活污水， 车间冲地水， 初级雨水等。 3 医疗废物处置厂属于环保项目， 根据防护距 离要求一般都选址远离居民区， 大部分厂址没有市政 管网， 中水回用势在必行。 1污水处理工艺选择 1. 1生物接触氧化法 生物接触氧化法是在曝气池内加入半软性填料， 利用固着生长于填料表面的微生物对废水进行处理， 不会出现污泥膨胀的问题， 这种方法可以得到较高的 生物固体浓度和有机负荷， 因此处理效率高， 占地面 积小， 运行成本低， 运营管理方便。 1. 2物化法 物化法包括加药、 絮凝、 沉淀和过滤等处理工艺。 可将二级生化处理后的污水进一步深度处理， 达到中 水回用标准。 1. 3膜分离技术 膜分离技术是利用膜的选择性分离实现料液的 不同组分的分离、 浓缩。膜孔径一般为微米级， 依据 其孔径的不同 或称为截留分子量 ， 可将膜分为微 滤膜、 超滤膜、 钠滤膜和反渗透膜。 ［1］微滤膜处理后 出水浊度小于 1NTU， 且不受进水浊度的影响， 对大 肠杆菌去除效率较高。 2医疗废物处置厂污水处理工艺 根据传统的污水处理工艺和医疗废物处置厂产 生的污水特点， 本文提出采用高温蒸汽灭菌工艺处理 医疗废物处置厂污水， 处理工艺见图 1。 82 环境工程 2012 年 8 月第 30 卷第 4 期 图 1医疗废物处理厂废水处理工艺 2. 1消毒废水处理工艺说明 医疗废物处置厂消毒废水采用单独处理工艺， 补 加消毒液后循环使用。废水来源主要是医疗废物周 转车和周转箱消毒废水。消毒废水主要含次氯酸钠 和少量 SS。经过沉淀、 澄清池处理， 去除较大颗粒 物。经过50 μm袋式过滤器和0. 45 μm叠式微滤器， 去除水中 SS 和细小颗粒， 保证高压清洗泵不堵塞。 补充次氯酸钠后， 使消毒液贮箱浓度达3 000 mg/L后 循环使用。 2. 2医疗废物渗滤液处理工艺 2. 2. 1医疗废物渗滤液处理工艺说明 医疗废物渗滤液和生活污水首先进入化粪池厌氧 处理， 然后采用生物接触氧化法处理。医疗废物渗滤 液来源为高温蒸煮设备在脉动抽真空过程中产生并经 过灭活罐灭菌的废液。主要含高浓度有机物， 水量为 0. 5 t/d。垃圾渗滤液和生活污水混合稀释后， 再经过 玻璃钢化粪池厌氧处理 化粪池内含有球形填料 。化 粪池出水进入污水集水井， 由提升泵提升至接触氧化 池进行生化处理。接触氧化池出水经过沉淀池排入废 水调节池和车间废水混合后进行深度处理。 2. 2. 2医疗废物渗滤液处理效果 医疗废物渗滤液污水处理前后水质见表 1。 表 1医疗废物渗滤液处理前后水质 mg/L 项目ρ CODρ BODρ SSpH 处理前2 63592829. 59. 515 处理后26. 911. 336. 38. 2 去除率 /88. 988. 5 66. 4 表 1 中处理前污水为高温蒸汽灭菌处理工艺中 3 次脉动抽真空－ 0. 08 MPa 过程中抽取的医疗废 物渗滤液， 该渗滤液经过125 ℃ ， 30 min灭菌处理。 渗滤 液 pH 平 均 值 为 9. 5， 偏 碱 性; 有 机 污 染 物 ρ COD 平均值为2 635 mg/L; 由于抽真空过程中配 备了滤网， 悬浮物偏低， ρ SS 平均值为29. 5 mg/L; 有机物可生化性较好， ρ BOD5 平均值为928 mg/L， 可生化系数为 0. 35。 经接触氧化处理后水质， COD、 BOD5、 SS 平均去 除率分别为 88. 9 、 88. 5 、 66. 4 ， 去除效果较好。 2. 3综合废水深度处理工艺 2. 3. 1综合废水来源与水质 1 车间废水处理系统主要来源于冲洗周转车、 周转箱、 车间地面废水， 该废水水质主要含 SS， 少量 可溶性有机物和次氯酸钠消毒液。 2 初级雨水为厂区降雨15 min内雨水， 该水质主 要含 SS， 少量可溶性有机物和细菌。 3 处理后生活污水， 该水质主要含 SS， 不易生化 处理的有机物。 2. 3. 2综合废水深度处理工艺流程说明 根据综合废水水质特点， 采用物化和膜深度处理 工艺， 首先投加碱式氯化铝30 ～ 50 mg/L， 去除水中 SS 和不易生化处理的有机物。絮凝沉淀后， 经过50 μm袋 式过滤器和0. 45 μm叠式微滤器， 去除水中细小颗粒， 降低浊度， 并投加消毒液至水中余氯0. 5 mg/L， 达到中 水回用标准， 可用于厂区绿化和车间冲地、 洗车。 3医疗废物处置厂水量平衡 根据医疗废物处置厂用水性质及用途， 确定处理 92 环境工程 2012 年 8 月第 30 卷第 4 期 后的中水主要用于运输车、 周转箱和车间地坪冲洗、 道路、 绿化浇洒等。运输车和周转箱的消毒用水为一 个独立的循环系统， 需要中水进行补充。 道路、 绿化浇 洒用 水 定额 按1. 0 L/ m2d ， 道 路、 绿化面积约4 000 m2， 需水量为4. 0 m3/d; 车间地 坪冲洗、 运输车、 周转箱清洗需中水量6. 6 m3/d; 消毒 废水 处 理 系 统 每 天 3 m3， 按 20 补 充 中 水 量 需 0. 6 m3/d。中水总需求量为11. 2 m3/d。污水排放量 见表 2。 表 2污水排放量 m3/d 项目日用水量排水系数日排水量 车间冲地、 运输车、 周转箱清洗6. 60. 85. 28 生活污水50. 94. 5 渗滤液0. 5 合计10. 28 生活污水按每人每天200 L，员工 25 名计算。 每天 处 理 污 水 量 10. 28 t，小 于 中 水 总 需 求 量 11. 2 m3/d， 可全部回用。 4污水处理自控系统 大型污水处理厂已普遍采用 PLC、 计算机控制系 统， 实行污水处理自动控制。但对于投资规模较小的 污水处理站， 自控系统的投资比例过大很难普及。为 降低运营成本， 本文采用液位计、 压力计和设备联动 技术方案， 实现污水处理自动控制。不需要专人负责 运营， 采用电工兼职， 每天巡视。中水供水采用变频 控制， 降低能耗， 减少运行费用。 4. 1消毒废水处理自控系统 消毒废水处理设备及控制如下 1 潜水泵电压380 V， 功率 0. 37 kW， 2 台， 1 用 1 备， 手动、 自动切换。 2 中水补水电磁阀电压 220 V， 功率 10 W， 数量 2 台， 1 用 1 备， 手动、 自动切换。 3 消毒液计量泵电压 220 V， 功率 16 W， 数量 1 台， 手动、 自动切换。 4 洗车泵电压 380 V， 功率 4 kW， 数量 1 台， 手动 启停。 5 计量泵与潜水泵和电磁阀联动， 当潜水泵和 电磁阀启动时， 计量泵启动。 4. 2渗滤液处理自控系统 1 污水潜水泵电压 380 V， 功率 0. 75 kW， 数量 1 台， 手动、 自动切换。 2 曝气泵电压 380 V， 功率 1. 5 kW， 数量 1 台， 手 动启停。 4. 3综合废水处理自控系统 综合废水处理设备及控制 1 废水潜水泵电压 380 V， 功率 0. 37 kW， 数量 2 台， 1 用 1 备， 手动、 自动切换。 2 自来水补水电磁阀电压 220 V， 功率 10 W， 数 量 2 台， 1 用 1 备， 手动、 自动切换。 3 加药计量泵电压 220 V， 功率 16 W， 数量 1 台， 手动、 自动切换。 4 加 药 计 量 泵 配 套 搅 拌 机 电 压 380 V， 功 率 0. 37 kW， 手动启停。 5 消毒计量泵电压 220 V， 功率 16 W， 数量 1 台， 手动、 自动切换。 6 加压过滤泵电压 380 V， 功率 0. 55 kW， 数量 2 台， 1 用 1 备， 手动、 自动切换。 7 变频供水泵电压 380 V， 功率 1. 5 kW， 数量 2 台， 1 用 1 备， 手动、 自动切换。 8 加药计量泵与潜水泵联动， 当潜水泵启动时， 计量泵启动。 9 消毒计量泵与加压过滤泵和电磁阀联动， 当 加压过滤泵和电磁阀启动时， 计量泵启动。 10 压力表控制变频器， 3 t/h， 扬程 40 m。 5结论 1 根据医疗废物处置厂污水的特点， 开发、 设计 采用分散与集中、 物化与生化相结合的医疗废物处置 厂污水处理新工艺。医疗废物渗滤液水质 pH 平均 值为 9. 5、 ρ COD 平均值为2 635 mg/L、 ρ SS 平均 值为29. 5 mg/L 、ρ BOD5 平均值为928 mg/L及可 生化系数为 0. 35。 2 自控系统适用于小型污水处理站， 投资省， 自 动化程度高。 3 采用生物接触氧化技术， 具有污泥负荷高， 运 行管理方便; 消毒废水处理和中水回用采用0. 45 μm 叠式微滤膜， 比超滤膜节省投资， 降低运行成本; 处理 后水质 COD 平均去除率为 88. 9 ， BOD5平均去除率 为 88. 5 ， SS 平均去除率为 36. 3 ， 可生化系数为 0. 4。 4 该处理工艺系统， 投资少， 运行稳定， 运行费 用低， 达到了清洁生产的要求。 下转第 62 页 03 环境工程 2012 年 8 月第 30 卷第 4 期 of Greenhouse Gas Control，2009 3 550- 560． ［ 13］Cousins A，Wardhaugh L T，Feron P H M，et al．A survey of process flow sheet modifications for energy efficient CO2capture from flue gases using chemical absorption［J］． International Journal of Greenhouse Gas Control，2011 5 605- 619． ［ 14］陆建刚， 王连军， 李健生， 等． 气液膜接触器分离混合气中 CO2 过程研究［J］． 环境工程， 2004， 22 4 43- 47． ［ 15］Noorlisa Harun，Peter L Douglas，Luis Ricardez-Sandoval，et al． Dynamic simulation of MEA absorption processes for CO2capture from fossil fuel power plant［J］． Energy Procedia， 2011 4 1478- 1485． ［ 16］Anindo Dey，Adisorn Aroonwilas． CO2absorption into MEA-AMP blendmass transfer and absorber height index［J］．Energy Procedia，2008 1 211- 215． ［ 17］Saeid Rajabzadeh，Shinya Yoshimoto，Masaaki Teramoto，et al． CO2absorption by using PVDF hollow fiber membrane contactors with various membrane structures［J］． Separation and Purification Technology，2009 69 210- 220． ［ 18］SomnukBoributh，Suttichaissabumrungrat，Navadol Laosiripojana，et al． A modeling study on the effects of membrane characteristics and operating parameters on physical absorption of CO2by hollow fiber membrane contactor［J］． Journal of Membrane Science，2011 380 21-33． ［ 19］Chou C T，Chen C Y． Carbon dioxide recovery by vacuum swing adsorption ［J］． Sep Purif Technol，2004，39 1 /2 51- 65． ［ 20］尹辉． 中压法回收二氧化碳气体优势分析［J］． 环境工程， 2009， 27 S1 316- 318． ［ 21］Bo Wang，Cote A P，Furukawa H．Colossal cages in zeolitic imidazolate frameworks as selective carbon dioxide reservoirs［J］． Nature，2008 453 207- 211． ［ 22］Giovanna Fiandaca，Eric S Fraga，Stefano Brandani． Multicriteria Design framework for CO2capture by multi-step PSA cycles［J］． Computer Aided Chemical Engineering，2009 26 603- 608． ［ 23］Katsunori Yogo，Tsuyoshi Watabe，Yuichi Fujioka． Development of an energy-saving CO2-PSA process using hydrophobic adsorbents ［J］． Energy Procedia，2011 4 803- 808． ［ 24］Sircar S，Golden CMA． PSA process for removal of bulk CO2from a wet high temperature gas，US 6， 322， 612［P］． 2001． ［ 25］ShinyaOhya， SatoshiKaneco， HideyukiKatsumata， etal． Electrochemical reduction of CO2in methanol with aid of CuO and Cu2O［J］． Catalysis Today，2009 148 329- 334． ［ 26］Kotaro Ogura，Jack R Ferrell III，Anthony V Cugini，et al． CO2 attractionbyspecificallyadsorbedanionsandsubsequent accelerated electrochemical reduction［J］．Electrochimica Acta， 2010 56 381- 386． ［ 27］Zhang J M， Zhang S J，Dong K． Supported absorption of CO2by tetrabutylphosphonium amino acid Ionic liquids［J］． Chem Eur J， 2006 12 4021- 4026． ［ 28］姚淑梅， 王晓刚， 张辉， 等． 离子液体固定化利用 CO2研究进展 ［J］． 化工进展， 2008， 27 5 640- 647． ［ 29］Tang J B，Tang H D，Sun W L，et al. Poly ionic liquid sA new material with enhanced and Fast CO2absorption ［J］．Chem Commun，2005，26 3325- 3327． ［ 30］Lee K B，Sircar S． Removal and recovery of compressed CO2from flue gas by a novel thermal swing chemisorptions’process［J］． AIChE J，2008， 54 9 2293- 2302． ［ 31］Adisorn Aroonwilas， Amornvadee Veawab．Integration of CO2 capture unit using single and blend amines into supercritical coal- firedpowerplants implicationsforemissionandenergy management ［J］．Greenhouse Gas Control1，2007， 2 1 143- 150． ［ 32］International Energy Agency．World energy outlook 2011［R］． OECD /IEA，2011． ［ 33］章轲． 2010 年首份行业二氧化碳排放量名单公布［N］． 证券日 报， 2010- 02- 03． ［ 34］中国石油和化学工业联合会． 石油和化工工业“十二五” 科技 发展规划纲要［C］/ /全国化工科学技术大会， 北京， 2011． ［ 35］苏元伟， 任刚． 我国二氧化碳回收和利用现状［J］． 资源节约与 环保， 2010 3 72- 73. 作者通信处刘洋525000广东省茂名市茂南区宫渡 2 路 139 号 院广东石油化工学院化工与环境工程学院 E- mailcattlesheep 163． com 2012 － 01 － 04 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 30 页 参考文献 ［1］王丹，王伟，王健． 微滤膜用于污水回用处理的试验研究［J］． 供水技术， 2008， 2 6 18- 21． ［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］李国平，邱阳， 夏明芳． 物化法处理氟苯生产废水技术［J］． 环 境工程，2007， 25 6 14- 16． 作者通信处潘井福100082北京市海淀区西直门北大街 42 号节 能大厦 A 座 1501 中国环境保护公司 E- mailpanjingfu2007 sina． com 2011 － 11 － 25 收稿 26 环境工程 2012 年 8 月第 30 卷第 4 期