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第三章 设计水质水量
3.1污水处理规模
本项目所处理的污水为医疗废水,污水中主要污染物为COD、BOD5、SS、氨氮、粪大肠杆菌等。本项目设计污水处理规模100m3/d。
3.2 设计进水水质
因未对实际污水水质相关指标进行现场检验,设计时废水原水水质参照工程经验数值,指标如下:
原水水质情况一览表
污染项目 进水浓度mg/L CODcr 400 BOD5 200 SS 120 氨氮 50 大肠菌群数 160000 3.3 排放标准
根据项目要求处理出水执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)表2预处理标准,具体指标为:
排放标准一览表
污染项目 出水标准mg/L
CODcr 250 BOD5 100 SS 60 氨氮 - 大肠菌群数 5000
第四章 处理工艺选择及说明
4.1 工艺选择
4.1.1污水的特点
本项目污水的特点是:①来水不均匀程度较高,水质、水量变化较大,由于水量与水质具有较大的不均匀性,因此必须考虑设置均质均量的调节池。②本类废水BOD5/COD值约0.5,可生化性较高。③排放要求中对大肠菌群数指
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标有要求。④本污水处理工艺除了去除有机物外还能去除氨氮。总之,该污水中不仅含有有机污染物,而且含有大量的病原微生物,因此在污水处理工艺中既要考虑消毒灭菌的卫生指标,也应兼顾COD、BOD5等环保指标。
4.1.2工艺比选
医疗废水污水处理一般采用以下几种处理方法:
(1)一级强化处理:混凝沉淀,(2)二级生物处理:水解酸化+接触氧化,(3)二级生物处理:A/O缺氧-好氧工艺。
(1)混凝沉淀
混凝沉淀工艺属于一级处理工艺,该工艺是通过向污水中投加特定的药剂,使污水中一部分的污染物混凝沉淀下来,上清液流入消毒池经过消毒处理后排入市政污水管网。该工艺十分简单,电耗相对较低,但其处理效果一般受两方面影响,一是,污水来水的变化(包括水量、水质的变化);二是,运行加药的配合。如果污水来水的水质水量变化大、加药没有进行相应的调整,出水无法达到预期。
该工艺不能很好的应对变化较大的来水,运行药剂费用很高,不能保证达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)表2预处理标准。
(2)水解酸化+接触氧化
水解酸化是将厌氧发酵产生沼气的四个阶段(水解、产酸发酵、产氢产乙酸、产甲烷)控制在第四阶段产甲烷之前,这时高分子有机物降解成低分子有机物,不溶性有机物降解成可溶性有机物,难降解有机物转化为易降解有机物,水解酸化提高了污水的可生化性,以便进行后一步处理,降低后续构筑物的压力,提高COD和BOD5的去除率。水解酸化无需曝气,耗能低;可以进行污泥消化,污泥产量少。
生物接触氧化法是介于活性污泥法和生物膜法之间的一种方法,它是在反应器中布满填料,污水流经填料并与填料上的生物膜充分接触,污水中的有机物因此得到去除。接触氧化法兼具活性污泥法和生物膜法的优点,抗冲击负荷能力强、剩余污泥产量少、操作简单无需污泥回流、不易污泥膨胀。但是,接触氧化法所需填料较多,花费也较多;且曝气和接触在同一池进行,检修较困难。并且当有机负荷过高时,生物膜过厚,易堵塞,且生物膜不易排走,滞留
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在填料中,易造成水质恶化。接触氧化工艺主要去除COD,脱氮除磷效果一般。
(3)A/O
A/O为缺氧-好氧生物池,在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将内回流带入的硝酸盐通过生物反硝化作用,将回流混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,达到脱氮的目的。在好氧池中,有机物被微生物生化降解,COD、BOD5值大幅下降;有机氮被氨化继而被硝化,转化成硝酸盐,NH3-N浓度明显降低。
A/O(缺氧-好氧)工艺可去除有机物且能够脱氮,在医疗污水处理中运用普遍且工艺成熟,投资较省。
综上所述,为确保水质达标,各工艺优点相结合,综合考虑,拟采用AO缺氧-好氧工艺。
4.1.3消毒方法比选
消毒是生活污水处理中的重要环节,其目的是杀灭废水中的各种病原微生物。污水消毒所选用的消毒剂尽量安全可靠,操作简单,费用低,效率高,要结合当地条件选用。
生活污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒(如氯气、二氧化氯、次氯酸钠)、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸)、辐射消毒(如紫外线、γ射线)。下表对常用的氯消毒、次氯酸钠消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒和紫外线消毒法的优缺点进行了归纳和比较:
各种消毒方法的优缺点及消毒效果比较
消毒方法 优点 具有持续消毒作用;工艺简单,技术成熟;操作简单,投量准确。 缺点 产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs);处理水有氯或氯酚味;氯气腐蚀性强;运行管理有一定的危险性。 消毒效果 能有效杀菌,但杀灭病毒效果较差。 氯(Cl2) 次氯酸钠(NaOCl) 产生具致癌、致畸作用的有机无毒,运行、管理无危险性。 氯化物(THMs);使水的pH值升高。 与Cl2杀菌效果相同。 - zj.
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二氧化氯(ClO2) 具有强烈的氧化作用,不产生有机氯化物(THMs);投放简单方便;不受pH影响。运行管理方便,省劳动力。 只能就地生产,就地使用。 较Cl2杀菌效果好。 臭氧(O3) 臭氧运行、管理有一定的危险有强氧化能力,接触时间短;性;操作复杂;制取臭氧的产不产生有机氯化物;不受pH率低;电能消耗大;基建投资影响;能增加水中溶解氧。 较大;运行成本高。 杀菌和杀灭病毒的效果均很好。 紫外线 无有害的残余物质;无臭味;电耗大;紫外灯管与石英套管操作简单,易实现自动化;需定期更换;对处理水的水质运行管理和维修费用低。 要求较高;无后续杀菌作用。 效果好,但对悬浮物浓度有要求。 根据上表归纳,结合本项目实际,考虑到项目处于青川县,人口较为稠密,氯气腐蚀性强,一旦管道被腐蚀泄露,将可能造成较大的风险事故和社会影响,因此项目不宜使用氯气做消毒剂;次氯酸钠会产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs),使水的pH值升高,因此项目不宜使用次氯酸钠作消毒剂;由于臭氧运行、管理有一定的危险性,且操作复杂,制取臭氧的产率低,电能消耗大,基建投资较大,运行成本高,因此项目不宜使用臭氧作消毒剂。悬浮物对紫外线消毒影响很大,出水水质波动时紫外线消毒不可靠,故而也不宜采用紫外线消毒。
通过上述比较可以看出,二氧化氯不但消毒能力强,效果好,且副作用小,设备投资不算高,运行成本低。二氧化氯消毒应用日益广泛,本工程采用二氧化氯消毒是较好的方法。
4.1.4工艺流程图
本着投资少、效益高,优先采用适合我国国情的最佳使用技术的原则,根据目前国内同类生活污水处理技术的现状,在综合考察各种废水治理技术的基础上,结合本项目的实际,拟采用“化粪池+格栅+调节池+A/O+二氧化氯消毒”工艺进行污水处理。具体流程为:污水收集汇入化粪池,出水经格栅去除其中较大的杂质和漂浮物,再经调节池调节水量水质后进入缺氧池。在缺氧池内,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流混合液中带入的大量NO3-N和
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NO2-N还原为N2释放至空气,COD、BOD5浓度下降,NO3-N浓度大幅度下降。在好氧池中,好氧活性污泥吸附、降解有机物,进一步把有机物分解成无机物,将氨氮氧化为NO2-N和NO3-N,去除污水中的大部分COD、氨氮等污染物。好氧池出水经过沉淀池至消毒池,经二氧化氯发生器消毒后达标排放。具体工艺流程图如下:
医疗废水
化粪池 人工格栅 上清液回流 调节池 混 合 液 回 流
缺氧池 好氧池 污 泥 回 流 污泥池 污泥消毒后定期外运
二沉池 剩余污泥 消毒池 达标排入市政管网
4.2处理工艺单元说明
4.2.1 化粪池
化粪池是是最初级污水处理阶段,设置化粪池目的为防止医疗污水中的粪便杂物堵塞管路水泵,起到初次沉淀作用。化粪池可去除50%的悬浮杂质(粪便、较大病原虫等),并使积泥在厌氧条件下分解为稳定状态,熟化后用作农业肥料。
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