MBR工艺在同煤集团三医院污水处理中的应用
2011-01-05索金萍
索金萍
MBR工艺在同煤集团三医院污水处理中的应用
索金萍
对MBR在大同煤矿集团公司三医院医疗废水中的应用实例进行了工程与经济技术分析。
MBR工艺;医院污水;污水处理
0 引言
医院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,具有空间传染、急性传染、交叉传染和潜伏性传染等特征,如果不经过处理,任其排入环境,就会严重污染水源,传播疾病,危害人民群众的健康。为避免“前门治病,后门放毒”的局面,对排放的废水必须进行处理;为防止病原微生物的二次污染,对污水处理过程中产生的污泥和废气也要进行有效处理。
1 工程规模
1.1 概况
三医院污水处理站原污水由医疗废水和生活污水构成。原污水合计500 m3/d,主要包括门诊部、手术室、住院部、食堂、厕所排放的废水,主要污染物有CODcr、BOD5、NH3-N、SS、总大肠菌群数、植物油类、病菌、病毒等。
1.2 进水水质及排放要求
根据大同市环境监测站及集团公司环境监测站所提供有关监测报告,经统计分析检测结果,确定了进水水质主要指标的均值(见表1)。
医疗废水处理后的出水水质应满足《医疗机构水污染物排放标准》 (GB18466-2005) 表2中“ 综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限值”中的排放标准的要求(见表1)。
2 污水处理工艺设计
2.1 处理工艺选择
同煤集团三医院污水的性质与城市生活污水类似,主要污染物有CODcr、BOD5、NH3-N、SS、总大肠菌群数等。对于这种类似生活污水的医院污水处理,国内目前多采用普通活性污泥法、氧化沟法和A/O法等。A/O法相对于普通活性污泥法和氧化沟法,其出水水质稳定,管理简便,更适用于小型污水处理站。
表1 进水、出水水质主要污染物指标
MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,省掉二沉池。因此本废水处理方案采用:膜-生物反应器工艺(MBR工艺),以下均简称MBR。
鉴于《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005) 要求SS≤20 mg/L,只通过沉淀方法不能达标排放,需采用过滤工艺进行处理。本方案采用MBR工艺可以替代过滤。
此外,医院污水含有病原体,如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌、痢疾和其他流行病菌等,如果不经过消毒处理,任其排入城市地下道或环境水体,就会严重污染水源,传播疾病,危害人民群众的健康。尤其当医院的污水连同其污泥不经无害化处理而直接用于蔬菜瓜果的施肥,将会导致细菌性、病毒性疾病和寄生虫病的发病率骤增。因此,为防止疾病的传播,必须对出水进行消毒处理。
MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物质截留住,省掉二沉池,活性污泥浓度因此大大提高,水力停留时间(HRT) 和污泥停留时间(SRT) 可以分别控制,而难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此,膜-生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能,与传统的生物处理方法相比,具有生化效率高、抗负荷冲击能力强、出水水质稳定、占地面积小、排泥周期长、易实现自动控制等优点,是目前最有前途的废水处理新技术之一。
从整体结构上看,MBR主要由膜组件、生物反应器和泵3部分组成。其中,生物反应器是污染物降解的主要场所;膜组件相当于生物处理系统中的二沉池,起固液分离的作用;泵是系统出水的动力来源。
根据膜组件的设置位置,可将MBR分为一体式和分置式两类。前者是将膜组件放置在生物反应器的内部,后者是把膜组件与生物反应器分开设置。显然,这种分置式的MBR因为增加了污泥回流泵和维持一定的膜面流速而存在动力消耗大、系统运行费用高的问题。与之相比,一体式MBR的膜表面错流是由曝气器产生的空气搅动产生,不需污泥回流系统,因而系统相对简单、能耗较低,这也是目前小区中水回用处理工艺中通常采用的形式。
2.2 MBR工艺的特点
MBR反应器作为一种新兴的高效废水生物处理技术,特别是它在废水资源化及回用方面有着诱人的潜力,受到了世界各国环保工程师和材料科学家们的普遍关注。MBR工艺与其他生物处理工艺相比具有无法比拟的明显优势,主要有以下几点:
(1)能够高效地进行固液分离,分离效果远好于各种沉淀池;出水水质好,可以直接回用;将二级处理与深度处理合并为一个工艺;实现了污水的资源化。
(2)由于膜的高效截留作用,可以将微生物完全截留在反应器内;将反应器的水力停留时间和污泥龄完全分开,使运行控制更加灵活。
(3)反应器内微生物浓度高,耐冲击负荷。
(4)反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长污泥龄的条件下运行,产泥量少。
(5)由于采用膜法进行固液分离,使污水中的大分子难降解成分在体积有限的生物反应器中有足够的停留时间,极大地提高了难降解有机物的降解效率,同时不必担心产生污泥膨胀的问题。
(6)由于污泥龄长,有利于增殖缓慢的硝化菌的截留、生长和繁殖,系统硝化作用得以加强。通过运行方式的适当调整亦可具有脱氮和除磷的功能。
(7) 系统采用PLC控制,可实现全程自动化控制。
(8)MBR工艺设备集中,占地面积小。
2.3 三医院污水处理工艺流程
图1 污水处理工艺流程
食堂污水经隔油处理后与其他污水混合后先经格栅(见图1),拦截污水中较大的漂浮物和杂质,以保护提升水泵正常运行,然后自流入调节池。调节池池内设水下搅拌机进行机械搅拌,以均匀水质和防止污泥沉淀。调节池中的污水再通过提升泵进入缺氧池,缺氧池中设置有水下搅拌器以保证缺氧池中DO≤0.5 mg/L。经缺氧处理后的污水自流进入膜生物反应器中进行好氧生化处理,经膜过滤的水,出水达标排放。为了去除水中的NH3-N,好氧生化区的污泥大比例回流到缺氧生化区。剩余污泥排入化粪池进行消化处理。膜生物反应器所需空气由鼓风机提供,鼓风机设于风机房内。
各构筑物产生的废气经废气收集系统收集后,通过等离子设备除臭除味后排放。
在污水处理过程中,污泥是污染治理工艺的副产物,容易引起二次污染,因此必须对污泥进行合理地处理、处置。由于MBR工艺污泥产生量较小(只有传统处理工艺的1/20),采用以往处置方式运行成本较高,故将剩余污泥排入化粪池进行消化处理。
3 效益分析
3.1 社会效益
该医院污水处理工程实施后,能有效减少该医院污水对周边地表水的污染物排放,解决了医疗废水对周围环境的危害,有利于改善周围居民的生活环境。
3.2 经济效益
(1)MBR工艺污泥处置费用低。由于MBR工艺所产生的污泥量很小,无需设置污泥储存池,剩余污泥排入化粪池消化处理,从而减少污泥处置费用。
(2)运行采用全自动控制辅以手动控制和调节,污水处理设施运行由PLC可编程序控制器控制运行,并辅以GPRS远程监控,使污水处理设施全自动运行,真正做到无人值守。
(3)MBR膜可滤出废水中的病原体,无需消毒,大肠杆菌即可达标。
(4) MBR工艺设备集中,占地面积小,节省了项目用地成本。
4 结语
MBR工艺具有过程密闭、杜绝二次污染、水处理效率高、出水水质达标、保障消毒效果、自动化程度高、占地少等特点。
利用MBR对医疗废水进行处理,消毒效果好,对水中氨氮具有较高的去除率,平均达到90%以上,并且具有较强的耐冲击负荷能力。
对MBR在医疗废水处理工程中应用的调查结果显示,MBR对医疗废水中各种病原微生物的去除均能达到96%以上,化学需氧量、氨氮、粪大肠菌群数等主要指标符合排放标准限值,在集团公司乃至地区医疗废水治理方面具有推广价值。
[1]陈志莉,叶茂平.医院污水处理技术 [J].环境科学与技术,2003,26(6):49-50.
[2]程磊.MBR工艺处理综合医院污水 [J].四川环境,2005,(24) 5:60-63.
[3]郑祥,刘巧玲.MBR在医院污水处理领域中的应用分析 [J].给水排水,2008,(34) 10:78-82.
[4]李亚峰,佟玉衡,陈立杰.实用废水处理技术.北京:化学工业出版社,2007.
Application of MBR Technology in Wastewater Treatment at Datong Coal Mine Group No.3 Hospital
Suo Jinping
The article mainly analyzes an application example of MBR technology applied in the wastewater reuse of Datong Coal Mine Group No.3 Hospital from engineer and economical sides.
MBR process;hospital wastewater;treatment
X799.5
B
1000-4866(2011)03-0003-03
索金萍,女,1981年2月出生,2011年3月毕业于北京林业大学(环境工程专业),现在大同煤矿集团公司环境保护处工作,助理工程师。
2011-05-13
2011-05-26