CN106927634B - 医院废水处理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医院废水处理系统，包括依次连接的格栅、调节池、沉淀池一、消毒池一、生物接触氧化池、消毒池二，所述消毒池一内设置有载体、负载于所述载体上的纳米二氧化钛‑四氧化三铁复合材料、紫外线灯、超声波发生器。本发明具有以下优点和效果：采用格栅去除医院废水中的固体污染物后，医院废水通过调节池后进入到沉淀池一内沉淀处理，进入消毒池一内，医疗废水中的细菌在消毒池一内被杀灭后，进入到生物接触氧化池内，医院废水中的有机物在生物接触氧化池内被降解后，医院废水进入到消毒池二中，进行消毒处理，杀灭医院废水中的细菌和病毒，达到了杀菌性能好、医院废水处理效果好的效果。
Description
技术领域
本发明涉及废水处理领域，特别涉及一种医院废水处理系统。
背景技术
医院是病人活动比较集中的场所，医院废水来源及成分复杂，含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征，危害性大。如果含有病原微生物的医院废水，不经消毒处理排放进入到城市下水管道或环境水体，往往造成水体污染，引发各种疾病及传染病，严重危害人们的身体健康。
在对医院废水处理过程中，紫外线消毒技术属于物理消毒方式中的一种，具有光谱杀菌能力，它不产生消毒副产物，并且不会造成二次污染问题；经过20多年的发展，已经成为成熟可靠、绿色环保、投资效益较高的污水消毒技术，在世界各地的城市污水消毒处理中得到日益广泛的应用，成为替代传统加氯消毒的主流技术。紫外线消毒处理水必须经过良好的预处理，而且消毒需要紫外线紫外线辐照量难以明确，不能保证连续的杀菌效果。
发明内容
本发明的目的是提供一种杀菌效果好的医院废水处理系统。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种医院废水处理系统，包括依次连接的格栅、调节池、沉淀池一、消毒池一、生物接触氧化池、消毒池二，所述消毒池一内设置有载体、负载于所述载体上的纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料、紫外线灯、超声波发生器。
通过采用上述技术方案，医院废水中含有大量颗粒悬浮物、药棉、纱布及粪便等杂物，格栅主要用来清除上述物质。医院废水的水质、水量随时间波动较大，应设调节池进行调节，调节池是具有一定调节医院废水水量的水池，减少医院废水水量变化对医院废水处理系统的影响。医院废水在沉淀池一中经过沉淀处理后，去除部分可沉物、油脂和漂浮物。
医院废水中含有大量病原菌、病毒等，为对医院废水进行杀菌处理，在沉淀池一之后设置消毒池一，在消毒池一中放置载体，载体上负载有纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料，紫外线灯对消毒池一内照射紫外光，纳米二氧化钛在紫外光下激活后，生产羟基自由基(·OH)和超氧化物阴离子自由基，它们可直接攻击细菌的细胞，以此杀灭细菌并使之分解，纳米二氧化钛与四氧化三铁复合后，四氧化三铁中的金属离子会争夺电子，减少了纳米二氧化钛光制电子与光制空穴的复合，从而使纳米二氧化钛产生更多的羟基自由基(·OH)，提高纳米二氧化钛的杀菌性能。
为进一步提高纳米二氧化钛的杀菌性能，在消毒池一上设置超声波，超声波对消毒池一内发出超声波，超声波能促进纳米二氧化钛光制电子与四氧化三铁中的金属离子结合，进一步促进纳米二氧化钛产生羟基自由基(·OH)，提升纳米二氧化钛的杀菌性能，达到了医院废水处理系统杀菌效果好的作用。
本发明的进一步设置为：所述纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料由以下方法制得，称取四氧化三铁粉末加入到无水乙醇中，搅拌后，依次加入去离子水、盐酸、纳米二氧化钛粉末后，搅拌均匀，经干燥处理后，升温至400℃-500℃灼烧1-2小时后，冷却至室温后，得到纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料。
通过采用上述技术方案，四氧化三铁粉末加入到无水乙醇中被搅拌分散后，再与纳米二氧化钛混合，经过干燥后灼烧即可得到纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料，四氧化三铁中的金属离子能够争夺电子，减少纳米二氧化钛光制电子与光制空穴复合，相比于纳米二氧化钛，纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料具有更高的杀菌性能。
本发明的进一步设置为：所述载体为微孔玻璃，所述纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料由以下方法负载到微孔玻璃上，将纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料和微孔玻璃混合均匀后，放置于150-200℃下灼烧2小时，冷却后得到负载有纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料的载体。
通过采用上述技术方案，纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料通过灼烧后负载于微孔玻璃上。
本发明的进一步设置为：所述消毒池一内设置有进水口和出水口、位于所述进水口和出水口之间的过滤层，所述过滤层包括过滤板、贯穿所述过滤板的多个过滤孔、设置于所述过滤板中部的空腔，所述微孔玻璃放置于所述空腔内。
通过采用上述技术方案，当医院废水通过沉淀池一后从消毒池一进水口进入到消毒池一内，医院废水通过过滤板时，接触到过滤板内部的微孔玻璃及纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料后，医院废水中的细菌被杀灭。
本发明的进一步设置为：所述超声波发生器频率为28KHz-33KHz之间。
通过采用上述技术方案，超声波平频率在28KHz-33KHz之间时，纳米二氧化钛上的光制电子更容易被四氧化三铁中的金属离子所捕捉。
本发明的进一步设置为：所述生物接触氧化池与所述消毒池二之间设置有沉淀池二，所述沉淀池二为斜管沉淀池。
通过采用上述技术方案，斜管沉淀池是指在沉淀区内设置斜管的沉淀池，利用层流原理，提高沉淀池的处理能力，增加了沉淀池的沉淀面具，提高了沉淀处理效率。
本发明的进一步设置为：所述消毒池二上设置有用于向消毒池内通入臭氧的臭氧发生器一。
通过采用上述技术方案，臭氧发生器一产生臭氧，臭氧通入消毒池二内后，能够对消毒池二内的医院废水进行消毒处理。臭氧是强氧化剂，能够杀灭医院废水中的细菌和病毒，同时还能去除医院废水中的有机物。
本发明的进一步设置为：所述紫外线灯辐射的紫外光波长为300nm-330nm。
通过采用上述技术方案，在波长为300nm-330nm的紫外光作用下，纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料具有优异的杀菌性能。
本发明的进一步设置为：所述医院废水处理系统包括连通于所述栅格井的化粪池和连通于所述栅格井的预消毒池，所述预消毒池上设置有用于向所述预消毒池内通入臭氧的臭氧发生器二。
通过采用上述技术方案，医院废水分为传染区废水和非传染区废水，传染区废水先进入预消毒池内进行预消毒处理后，再进入格栅，非传染区废水通过化粪池处理后进入格栅。
综上所述，本发明具有以下有益效果：采用格栅去除医院废水中的固体污染物后，医院废水通过调节池后进入到沉淀池一内沉淀处理，进入消毒池一内，医疗废水中的细菌在消毒池一内被杀灭后，进入到生物接触氧化池内，医院废水中的有机物在生物接触氧化池内被降解后，医院废水进入到消毒池二中，进行消毒处理，杀灭医院废水中的细菌和病毒，达到了杀菌性能好、医院废水处理效果好的效果。
附图说明
图1是实施例1的步骤流程图。
具体实施方式
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例1：医院废水处理系统，包括依次连接的格栅、调节池、沉淀池一、消毒池一、生物接触氧化池、沉淀池二、消毒池二。医院废水处理系统还包括连接格栅的化粪池和连接格栅的预消毒池。医院废水中的非传染区废水流入化粪池中，传染区废水流入预消毒池中，预消毒池内设置有臭氧发生器二，臭氧发生器二产生的臭氧沿管道通入到预消毒池内。
消毒池一的一侧设置有连通沉淀池一的进水口，消毒池一的另一端设置有连通生物接触氧化池的出水口，消毒池一内设置有位于进水口和出水口之间的多个过滤板，过滤板竖直设置，过滤板上均匀设置有多个贯穿过滤板的过滤孔，过滤板中部设置有空腔，过滤孔连通于空腔内。
空腔中放置有载体，载体为块状的微孔玻璃，载体上负载有纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料。纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料制备方法如下：称取四氧化三铁放置于无水乙醇中，搅拌均匀后形成浆液，再向浆液中加入去离子水、盐酸和纳米二氧化钛粉末，盐酸中HCl的质量分数为10％，按重量计，四氧化三铁：无水乙醇：去离子水：盐酸：纳米二氧化钛＝1:10:5:0.3：1。再搅拌均匀后，烘干，放置在400℃-500℃下灼烧1-2小时后，冷却后得到纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料。
当需要将纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料负载到微孔玻璃上时，按重量计，将纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料与微孔玻璃按3:1的比例混合均匀后，放置在150℃-200℃下灼烧2小时后，冷却后得到负载有纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料的载体。
消毒池一的上方固定有超声波发生器，超声波发生器用于朝消毒池一内发出超声波，超声波的频率为28KHz。消毒池一的上方还固定有紫外线灯，紫外线灯发出的紫外线波长在300nm-330nm之间。沉淀池二为斜管沉淀池。消毒池二上设置有臭氧发生器一，臭氧发生器一上设置有管道，臭氧发生器一产生的臭氧沿管道进入到消毒池内。
医院废水处理系统工作，医院废水中的非传染区废水排入到化粪池后，在化粪池中处理后通过格栅进入调节池，传染区废水排入预消毒池内，经过臭氧处理后再通过格栅进入到调节池，调节池内的废水进入沉淀池一内被沉淀处理后，进入消毒池一内，消毒池一内的纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料、紫外线灯杀灭医院废水中的细菌，医院废水通过消毒池一后进入到生物接触氧化池，生物接触氧化池对医院废水中的有机物进行处理。消毒池二再次对医院废水进行消毒后，即可将处理后医院废水排放到下水道或者环境水体中。
实施例2：医院废水处理系统，与实施例1的不同之处在于，超声波发生器发出的超声波频率为33KHz。
实施例3：医院废水处理系统，与实施例1的不同之处在于，紫外线灯发出的紫外线波长在330nm-370nm之间。
实施例4：医院废水处理系统，与实施例1的不同之处在于，紫外线灯发出的紫外线波长在10nm-300nm之间。
对比例1：医院废水处理系统，与实施例1的不同之处在于，消毒池一上没有设置超声波发生器。
对比例2：医院废水处理系统，与实施例1的不同之处在于，消毒池一上没有设置紫外线灯。
对比例3：医院废水处理系统，与实施例1的不同之处在于，消毒池一上没有设置超声波发生器和紫外线灯。
对比例4：一种医院废水处理系统，包括依次连接的格栅、调节池、沉淀池一、消毒池一、生物接触氧化池、沉淀池二、消毒池二。医院废水处理系统还包括连接格栅的化粪池和连接格栅的预消毒池。医院废水中的非传染区废水流入化粪池中，传染区废水流入预消毒池中，预消毒池内设置有臭氧发生器二，臭氧发生器二产生的臭氧沿管道通入到预消毒池内。
消毒池一的一侧设置有连通沉淀池一的进水口，消毒池一的另一端设置有连通生物接触氧化池的出水口，消毒池一内设置有位于进水口和出水口之间的多个过滤板，过滤板竖直设置，过滤板上均匀设置有多个贯穿过滤板的过滤孔，过滤板中部设置有空腔，过滤孔连通于空腔内。
空腔中放置有载体，载体为块状的微孔玻璃，载体上负载有纳米二氧化钛。当需要将纳米二氧化钛负载到微孔玻璃上时，按重量计，将纳米二氧化钛与微孔玻璃按3:1的比例混合均匀后，放置在150℃-200℃下灼烧2小时后，冷却后得到负载有纳米二氧化钛载体。
消毒池一的上方固定有超声波发生器，超声波发生器用于朝消毒池一内发出超声波，超声波的频率为28KHz。沉淀池二为斜管沉淀池。消毒池二上设置有臭氧发生器一，臭氧发生器一上设置有管道，臭氧发生器一产生的臭氧沿管道进入到消毒池内。
对比例5：医院废水处理系统，与对比例4的不同之处在于，消毒池一上没有设置超声波发生器。
对比例6：医院废水处理系统，与对比例4的不同之处在于，消毒池一上没有设置紫外灯。
医院废水处理试验：选取医院废水水样，对处理前水样进行检测，根据医疗机构水污染物排放标准(GB18466-2005)，检测CODcr、粪大肠菌群数。将医院废水水样分成10份，每份50ml，放置于容量为100ml的烧杯中。
实施例1试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选300nm-330nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为28KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
实施例2试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选300nm-330nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为33KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
实施例3试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选330nm-370nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为28KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
实施例4试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选10nm-300nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为28KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
对比例1试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选300nm-330nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
对比例2试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为28KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
对比例3试验，取60mg纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，放置2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
对比例4试验，取60mg纳米二氧化钛,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选300nm-330nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为28KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
对比例5试验，取60mg纳米二氧化钛,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，用紫外线灯照射，紫外光波长选300nm-330nm之间的紫外光，光照强度为3250μW/cm2。紫外线灯距离液面30cm,受光面积为38.5cm2。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
对比例6试验，取60mg纳米二氧化钛,加入到50ml医院废水中搅拌均匀后，选用超声波发生器对医院废水进行超声波振荡，超声波的频率为28KHz。处理2小时后，检测医院废水中的CODcr、粪大肠菌群数，在表1中列出检测结果。
表1
| CODcr(mg/L) | 粪大肠菌群数(MPN/L) | |
| 处理前水样 | 85 | 3.6×10<sup>5</sup> |
| 实施例1 | 25 | 203 |
| 实施例2 | 26 | 207 |
| 实施例3 | 34 | 251 |
| 实施例4 | 36 | 249 |
| 对比例1 | 54 | 612 |
| 对比例2 | 61 | 648 |
| 对比例3 | 65 | 701 |
| 对比例4 | 59 | 653 |
| 对比例5 | 62 | 650 |
| 对比例6 | 69 | 753 |
Claims (1)
1.一种医院废水处理系统，其特征在于：包括依次连接的格栅、调节池、沉淀池一、消毒池一、生物接触氧化池、消毒池二，所述消毒池一内设置有载体、负载于所述载体上的纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料、紫外线灯、超声波发生器；
所述格栅连通有化粪池和预消毒池，所述预消毒池上设置有用于向所述预消毒池内通入臭氧的臭氧发生器二；
所述超声波发生器频率为28KHz；
所述紫外线灯辐射的紫外光波长为300nm-330nm；
所述纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料由以下方法制得，称取四氧化三铁粉末加入到无水乙醇中，搅拌均匀后形成浆液，再向浆液中依次加入去离子水、盐酸、纳米二氧化钛粉末，盐酸中HCl的质量分数为10%，按重量计，四氧化三铁：无水乙醇：去离子水：盐酸：纳米二氧化钛为1:10:5:0.3:1，再搅拌均匀，烘干，放置在400℃-500℃下灼烧1-2小时后，冷却得到纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料；
所述载体为微孔玻璃，所述纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料由以下方法负载到微孔玻璃上，按重量计，将纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料和微孔玻璃按3:1的比例混合均匀后，放置于150-200℃下灼烧2小时，冷却后得到负载有纳米二氧化钛-四氧化三铁复合材料的载体；
所述生物接触氧化池与所述消毒池二之间设置有沉淀池二，所述沉淀池二为斜管沉淀池；
所述消毒池二上设置有用于向消毒池内通入臭氧的臭氧发生器一；
所述消毒池一内设置有进水口和出水口、位于所述进水口和出水口之间的过滤层，所述过滤层包括过滤板、贯穿所述过滤板的多个过滤孔、设置于所述过滤板中部的空腔，所述微孔玻璃放置于所述空腔内。
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