医疗废水生物接触氧化法处理分析
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摘要：医疗废水具有水质复杂，变化幅度大等特点，在污水处理工程较为典型。在设计上主要应考虑工艺的运行可靠性和经济性。本文结合工程实例探讨医疗废水处理工艺，供同行人员参考。
关键词：医疗废水；处理工艺；生物接触氧化法
医疗污水来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒有害的物理化学污染物和放射性污染等，具有空间污染、急性传染、交叉传染和潜伏性传染等特征，如不经有效处理就会成为一条疾病扩散的重要途径。目前，有一些较成熟的处理工艺如生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池等。本文主要结合实例探讨生物接触氧化法处理医疗废水的工艺。
1.接触氧化法
接触氧化法是一种兼有活性污泥法和生物膜法特点的一种新的废水生化处理法。这种方法的主要设备是生物接触氧化滤池。在不透气的曝气池中装有焦炭、砾石、塑料蜂窝等填料，填料被水浸没，用鼓风机在填料底部曝气充氧，这种方式称谓鼓风曝气装置；空气能自下而上，夹带待处理的废水，自由通过滤料部分到达地面，空气逸走后，废水则在滤料间格自上向下返回池底。活性污泥附在填料表面，不随水流动，因生物膜直接受到上升气流的强烈搅动，不断更新，从而提高了净化效果。
生物接触氧化法具有处理时间短、体积小、净化效果好、出水水质好而稳定、污泥不需回流也不膨胀、耗电小等优点。
2.工程概况
某医院占地面积2500平方米，业务用房面积2988平方米。设有床位120张，门诊设：急诊科、儿科、内科、妇产科、中医科等科室。医疗设备有：X光、B超、全自动生化分析仪、心电图、宫腔镜等较先进的医疗设备。
3设计依据
3.1设计依据
(1)《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)
(2)《建筑给水排水设计规范》
(3)《综合医院建筑设计规范》
(4)《医院污水处理设计规范》。
3.2设计原则
(1) 立足医院实际情况，选择经济实用，便于管理的处理工艺原则。
(2) 立足长远考虑，处理工艺便于自动操作可能，提高系统实际使用率。
(3) 布局合理，管理、操作、维修方便。
(4) 减少或避免噪音与难闻气味对周围环境的影响。
(5) 采用适用、稳定性、成熟性设备机械。
4.水质水量参数
该中心现有床位120张，日用水量约为100m3，建筑设计用水量为100t/天，预计项目排放医疗废水90t/天，并按规范，排水量为用水量的85%~95%，据此，本设计按日排污水量100t/天进行。医疗废水与生活污水一道进入污水处理站处理，处理后的废水部分作绿化用水使用，其余排入城市污水管网。医疗污水的主要污染物除大肠菌群外，其它污染物指标类似于生活污水。
医院产生的医疗废水中，影像洗印废水、化验室的化验废水、口腔科的污水等虽然排放量较少，但含有大量消毒剂和少量的汞、铬、砷等对人体有害的重金属。这部分废水单独收集、经化学沉淀法处理，在排出科室之前应达到《污水综合排放标准》“第一类污染物最高允许排放浓度”要求，方可排入医院污水处理站集中处理。进入该医院污水处理站的废水平均水质为：ρ(CODcr)=200~300mg/L，ρ(BOD5)=80~150mg/L，ρ(SS)=40~120mg/L， ρ(氨氮)= 20~35mg/L，ρ(动植物油)= 10~30mg/L，ρ(粪大肠菌群数)= 1。0×106~1.0×108个/L。
根据批复要求，治理后的污水应达到广东省地方标准：《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段的二级标准（简称旧标准）；但是建设方考虑到新颁布的《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）（简称新标准）已正式实施，故要超前设计以满足新标准的环保要求。新标准对医疗污水各项水污染物排放要求更严格，以下提供新旧标准的数值对照如下表：
5.污水处理工艺的确定
根据分析，结合医院的特点，综合考虑出水要求、处理效果和投资费用等因素，认为生物接触氧化法工艺比较合适。其原理是：生物接触法中的微生物所需的氧常通过人工曝气供给；生物膜生长至一定厚度后，近填料壁的微生物将由于缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生膜的生长，形成生物膜的新陈代谢，脱落的生物膜将随出水流出池外。其工艺流程为：化粪池+格栅+调节池+水解酸化池+接触氧化池+斜管沉淀池+接触消毒池+取样排放池进行处理，使处理后的水达标排放。
6.主要构筑物和工艺参数
（1）化粪池
用以沉淀污水中所含有的大量粪便、纸屑、病原虫等杂质，减轻了后续工艺的的处理负荷，化粪池的容积结构尺寸为：6.5m×5.0m×3.5m，地下式钢筋混凝土结构。顶部设有专门的导气管，以排出水解发酵所产生的气体。
（2）格栅：本医院排放废水中含有杂物，因此需用格栅作为整个污水处理工程的第一道工艺，以保证后续处理过程的正常运行。此工程中设有两道格栅，分别为粗格栅(栅条间隙20 mm)和细格栅(栅条间隙5mm)，通过两道格栅的设置，可以有效去除不同大小的杂物。格栅池尺寸2.0 m×1.0 m×1.5 m。
（3）调节池：由于医院废水排放有时段差异，因此需要用调节池来调节污水的水量和水质，以便后续处理。调节池的容量大小可根据下式确定：
V = Q×T，
式中：Q为平均流量(m3/h)；T为污水停留时间(h)，一般取值为4~6h，本工程设计为4h。
考虑到随着医院的发展，床位数会略有增加，因此设计平均排放流量为5m3/h。由此确定调节池的有效容积为以及尺寸设计大小为：3.0 m×6.5m×3.5m，有效容积50m3，停留时间10小时。池内设置型号为50QW10-10-0.75潜污泵2台，采用手动与液位自动控制水泵启停
（4）水解酸化池
水解酸化池在缺氧条件下将大分子有机物降解为易降解的小分子有机物。同时利用异养兼性菌将自生物接触氧化池回流来的混合液中的NO2－－N，NO3－－N转化成N2从废水中逸出，以除去水中的NH4+-N。其为地下式钢筋混凝土结构。经计算确定水解酸化池的容积结构尺寸为：3. 0 mm×2.5mm×3.2 mm，有效容积18 m3，比表面积250 m2/m3。水解酸化池设有填料层，高度为1.5米，顶部设有专门的导气管，以排出水解发酵所产生的气体。为防止调节池中泥沙沉淀，在池底设计鼓气装置，间断性鼓气。
（5）生物接触氧化池：该构筑物是整个工艺的关键，生物接触氧化法结合了活性污泥法和生物膜法的优点，不用污泥回流，抗冲击负荷能力强，容积负荷高。根据《生物接触氧化法设计规程》，填料容积负荷按下式计算：
Fr=0.2 881×L0.7246，
式中：L为生物接触氧化系统出水BOD5(mg/L)。
系统设计出水BOD5为15 mg/L，容积负荷为2 kg/m3×d。填料容积按下式计算：
V =24×Lj×Q/1 000×Fr，
式中：V为生物接触氧化池的填料容积(m3)；Lj为生物接触氧化系统进水BOD5(mg/L)。Q为生物接触氧化池设计流量(m3/h)；Fr为生物接触氧化池BOD5填料容积负荷(kg/m3×d)；Lj为100mg/L。
生物接触氧化池由下至上应包括构造层、填料层、稳水层和超高。由于此污水处理工程规模较小，因此根据实际情况并参照《生物接触氧化法设计规程》(CECS128：2001，中国工程建设标准化协会)，设计构造层为0.5 m，填料层为2.0m，稳水层为0.5m，超高为0.5 m，确定生物接触氧化池总高度为3.5 m。生物接触氧化池设计为3.8 m×3.0 m×3.5 m。池内设1台水下曝气机，污水中的溶解氧浓度应维持在2.5~3.5 mg/L，曝气机供气量按气水比(10~15)∶1考虑，另池内设置型号为50QW10-10-0.75混合液回流泵2台，与潜污泵联动。
（6）二沉池：接触氧化池出水进入二沉池进行泥水分离，之后污泥流向污泥浓缩池处理，出水流向消毒池处理。二沉池结构设计为3.0 m×2.0m×3.5 m ，污水有效停留时2 h，池内设1台吸泥泵。
（7）污泥浓缩池。污泥中含有大量病原体，因此二沉池排出的污泥应先在污泥浓缩池中进行浓缩脱水，再添加消毒剂消毒杀灭污泥中的病原体，最终运至市危险废物处理中心集中处置。消毒剂可采用二氧化氯，由于接触氧化法产生的污泥量较少，因此每隔2~3个月把剩余污泥排入污泥浓缩池处理。污泥浓缩池上清液需返回调节池再次处理。污泥浓缩池结构尺寸设计为1.5 m×2.0m×3.5 m，污泥停留时间12~24 h。
（8）消毒池：二沉池出水进入消毒池处理。医院污水消毒处理方法可分为物理法和化学法，物理法成本大，故多采用化学消毒剂进行消毒。消毒池采用连续消毒法，使用二氧化氯消毒设备，产氯量为100g/h。消毒池结构尺寸设计为1.6 m×2.0 m×3.5 m ，有效水深2.0 m，消毒时间大于2 h，池内设搅拌装置1台。
7.结束语
根据监测结果，废水出水水质符合《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中的排放标准的要求。综合考虑，本废水处理工程方案设计较为合理。水处理过程中产生污泥，必须严格进行消毒处理和管理，严格杜绝二次污染，保证水质。
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