CN109467268A - 一种废水处理系统及其用于医院废水的深度处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种医院废水的深度处理工艺，属于废水处理技术领域，包括以下步骤：1)废水进入格栅井，经格栅井处理后的出水进入调节池；2)调节池的出水进入缺氧池；3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，与原水有机物形成共代谢机制；4)缺氧池中的出水进入厌氧池；5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用；6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷；7)除磷系统中的出水进入消毒系统；8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器；9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置。本发明的处理工艺，能耗低，占地少，污泥产量低，出水水质较高。
Description
技术领域
本发明涉及一种废水处理系统及其用于医院废水的深度处理工艺，属于废水处理技术领域。
背景技术
医院废水是由医疗废水和生活污水混合而成，其中除含有COD、BOD、SS外，还含有大量的病原微生物、寄生虫卵、病毒、药物、消毒剂、诊断试剂、洗涤剂、有机溶剂，此外包含较多药物，如较为敏感的抗生素成分。抗生素本身成分稳定，难以充分降解，排入自然水体会通过水源进入人体，致使人体产生抗性基因等多重危害。
常用的处理医院废水的方法有生化法(水解酸化、SBR技术、MBR技术、A2/O)，物化法(混凝沉淀、氧化剂氧化)等。现有医院废水的处理工艺简单，一般采用一级生化+消毒，然后进入市政排水管网。这样的工艺存在运行成本高，基础建设占地面积大，进水负荷较高时脱氮除磷效果差，出水浊度较高等缺点。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种能耗低，占地少，污泥产量低，出水水质较高的废水处理系统及其用于医院废水的深度处理工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的一种废水处理系统，包括格栅井、缺氧池、碳源系统、厌氧池、MBR膜池、除鳞系统、多介质过滤器、超滤装置；
所述格栅井用于去除悬浮物及大粒径的污染物；
所述缺氧池用于进行反硝化脱氮及有机氮水解反应；
所述厌氧池用于进行释磷反应；
所述碳源系统用于为缺氧池、厌氧池中的缺氧微生物提供电子供体；
所述MBR膜池用于硝化作用，并通过MBR膜截留杂质；
所述除鳞系统用于强化除磷；
所述多介质过滤器用于强化除杂质；
所述超滤装置用于超滤除杂。
作为改进，所述的缺氧池、厌氧池、MBR膜池的容积比为1.2:1:3.5～1.5:1:3.3。
另外，本发明还提供了一种用于医院废水的深度处理工艺，包括以下步骤：
1)废水进入格栅井，经格栅井处理后的出水进入调节池，在调节池内对水量、水质和pH进行调节；
2)调节池的出水进入缺氧池，进行缺氧反脱氮及有机氮水解；
3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，与原水有机物形成共代谢机制；
4)缺氧池中的出水进入厌氧池，进行释磷反应和分解大分子有机物；
5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用，通过MBR膜截留悬浮物、颗粒物及有机污染物；
6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷；
7)除磷系统中的出水进入消毒系统，进行消毒；
8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器，进行杂质过滤；
9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置，进行超滤除杂。
作为改进，所述超滤装置中的出水进入产水池回用，浓水回流至MBR膜池。
作为改进，所述步骤2)中缺氧池通过回流MBR膜池的混合液进行反硝化作用。
作为改进，碳源系统中的碳源采用甲醇或乙酸钠中的任一种。
作为改进，MBR膜池中的MBR膜采用板式膜或中空纤维膜，材质为聚偏氟乙烯或陶瓷膜中的一种。
作为改进，除磷系统中的除磷剂采用聚铝盐、聚铁盐、三氯化铁中的任一种。
作为改进，多介质过滤器中的滤料采用石英砂或无烟煤，填料高度分别为800mm和500mm，反洗高度为填料的50％。
作为改进，超滤装置中的超滤膜采用截留分子量为10000的有机中空纤维膜或管式膜，材质为聚偏氟乙烯或改性聚醚砜，进膜压力<0.3MPa，跨膜压差<0.2MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本工艺的出水水质高，可以达到地表四类水的排放标准。出水可以作为医院绿化的回用水。本工艺为一种传统生化技术和膜技术相结合，并能够对医院废水中的微量有机物和病原体做到很好的去除。工艺整体采用一体化制作方式，线路短、占地面积小、维护和操作方便；进水方式为分段进水方式，在进水负荷较高时，可降低前端运行负荷，并且也可补充缺氧池过度消耗的COD，避免因COD过低而导致的释磷效果变差的影响；各段容积比也与传统A2/O工艺不同，缺、好氧池比高于传统工艺，达到1:2或1:2.5，因为本工艺不设污泥回流，以混合液回流代替，高容积的缺氧池增加缺氧停留时间与进水混合后可进一步降低回流液中高溶解氧给反硝化带来的不良影响，减少外加碳源成本，提高脱氮效果。
2)本工艺异于传统A2/O工艺，将缺氧池设在厌氧池前，此项改进一方面可降低混合回流液中高溶解氧破坏厌氧环境，另一方面将脱氮步骤提前后，进入厌氧池内硝态氮浓度明显降低，缓解反硝化菌与释磷菌间的竞争，进一步提高释磷效果；本工艺采用MBR膜反应池，不仅可以代替传统A2/O工艺的好氧池与沉淀池，减少占地面积和建造成本，并且出水水质较传统沉淀池悬浮物浓度更低，出水清澈度更高。
3)本发明的工艺对医院废水的处理做到层层递进，每一级的处理能够去除目标污染物，且能够保证下一步反应的进水要求。缺氧-厌氧-MBR段为本工艺核心段。此段省去传统二沉池，无污泥回流，采用混合液混流，精准灵活控制三级的污泥浓度和溶解氧环境。通过物化技术、活性污泥法和膜技术相结合，达到了地表四类水的排放标准。较长的缺、厌氧时间及污泥龄，使污泥中异样菌种类明显高于普通污水厂活性污泥，以达到医院废水中如抗生素等难以降解的有机物的高效去除。通过有机平板膜的高效截留，MBR膜池的高污泥负荷，污染物去除效果好，末端通过精度更高的超滤膜进行深度过滤，浓水回流至MBR膜池。整套工艺的回收率达到100％。
附图说明
图1为本发明的流程结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一种用于医院废水的深度处理工艺，首先废水由格栅井后去除悬浮物及较大粒径的污染物，然后进入缺氧池利用大部分的BOD进行反硝化脱氮，水解少部分的难降解COD，然后进入厌氧池进行充分释磷，之后进入MBR膜池，MBR膜可以高效拦截微生物及SS，同时在MBR膜池的出水增加强化除磷系统，MBR出水进行消毒，去除粪大肠等菌群，处理之后经多介质过滤器，去除强化除磷药剂残留的SS，然后进入超滤系统去除浊度、SS、病原微生物，微量有机物。出水水质达到地表四类水。
具体工艺步骤如下：
1)格栅井的出水进入调节池，在调节池内对水量、水质、pH调节；
2)调节池的出水进入缺氧池，进行缺氧反脱氮及有机氮水解，通过回流MBR膜池的混合液进行反硝化作用；
3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，碳源采用甲醇或乙酸钠中的任一种，与原水有机物形成共代谢机制；
4)缺氧池中的出水进入厌氧池，进行释磷反应和分解大分子有机物；
5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用，通过MBR膜截留悬浮物、颗粒物及有机污染物，MBR膜池中的MBR膜采用板式膜或中空纤维膜，材质为聚偏氟乙烯或陶瓷膜中的一种；
6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷，除磷系统中的除磷剂采用聚铝盐、聚铁盐、三氯化铁中的任一种；
7)除磷系统中的出水进入消毒系统，进行消毒，去除粪大肠杆菌和其他病原微生物，消毒药剂选择二氧化氯或AB剂；
8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器，进行杂质过滤；经过不同填料的过滤，去除强化除磷残留的除磷药剂，大颗粒悬浮物，少量有机物等，滤料选择石英砂或者无烟煤，填料高度分别为800mm和500mm，反洗高度为填料的50％；
9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置，进行超滤除杂。超滤装置中的超滤膜采用截留分子量为10000的有机中空纤维膜或管式膜，材质为聚偏氟乙烯或改性聚醚砜，进膜压力<0.3MPa，跨膜压差<0.2MPa。
实施例1
一种用于医院废水的深度处理工艺，步骤如下：
1)格栅井的出水进入调节池，在调节池内对水量、水质、pH调节；
2)调节池的出水进入缺氧池，进行缺氧反脱氮及有机氮水解，通过回流MBR膜池的混合液进行反硝化作用；
3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，碳源采用甲醇，与原水有机物形成共代谢机制；
4)缺氧池中的出水进入厌氧池，进行释磷反应和分解大分子有机物；
5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用，通过MBR膜截留悬浮物、颗粒物及有机污染物，MBR膜池中的MBR膜采用板式膜，材质为聚偏氟乙烯；
6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷，除磷系统中的除磷剂采用聚铝盐；
7)除磷系统中的出水进入消毒系统，进行消毒，去除粪大肠杆菌和其他病原微生物，消毒药剂选择二氧化氯；
8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器，进行杂质过滤；经过不同填料的过滤，去除强化除磷残留的除磷药剂，大颗粒悬浮物，少量有机物等，滤料选择石英砂，填料高度为800mm，反洗高度为填料的50％；
9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置，进行超滤除杂。超滤装置中的超滤膜采用截留分子量为10000的有机中空纤维膜，材质为聚偏氟乙烯，进膜压力<0.3MPa，跨膜压差<0.2MPa。
实施例2
一种用于医院废水的深度处理工艺，步骤如下：
1)格栅井的出水进入调节池，在调节池内对水量、水质、pH调节；
2)调节池的出水进入缺氧池，进行缺氧反脱氮及有机氮水解，通过回流MBR膜池的混合液进行反硝化作用；
3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，碳源采用乙酸钠，与原水有机物形成共代谢机制；
4)缺氧池中的出水进入厌氧池，进行释磷反应和分解大分子有机物；
5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用，通过MBR膜截留悬浮物、颗粒物及有机污染物，MBR膜池中的MBR膜采用中空纤维膜，材质为陶瓷膜；
6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷，除磷系统中的除磷剂采用聚铁盐；
7)除磷系统中的出水进入消毒系统，进行消毒，去除粪大肠杆菌和其他病原微生物，消毒药剂选择AB剂；
8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器，进行杂质过滤；经过不同填料的过滤，去除强化除磷残留的除磷药剂，大颗粒悬浮物，少量有机物等，滤料选择无烟煤，填料高度为500mm，反洗高度为填料的50％；
9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置，进行超滤除杂。超滤装置中的超滤膜采用截留分子量为10000的管式膜，材质为改性聚醚砜，进膜压力<0.3MPa，跨膜压差<0.2MPa。
实施例3
一种用于医院废水的深度处理工艺，步骤如下：
1)格栅井的出水进入调节池，在调节池内对水量、水质、pH调节；
2)调节池的出水进入缺氧池，进行缺氧反脱氮及有机氮水解，通过回流MBR膜池的混合液进行反硝化作用；
3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，碳源采用甲醇，与原水有机物形成共代谢机制；
4)缺氧池中的出水进入厌氧池，进行释磷反应和分解大分子有机物；
5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用，通过MBR膜截留悬浮物、颗粒物及有机污染物，MBR膜池中的MBR膜采用板式膜，材质为陶瓷膜；
6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷，除磷系统中的除磷剂采用三氯化铁；
7)除磷系统中的出水进入消毒系统，进行消毒，去除粪大肠杆菌和其他病原微生物，消毒药剂选择二氧化氯；
8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器，进行杂质过滤；经过不同填料的过滤，去除强化除磷残留的除磷药剂，大颗粒悬浮物，少量有机物等，滤料选择石英砂，填料高度为800mm，反洗高度为填料的50％；
9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置，进行超滤除杂。超滤装置中的超滤膜采用截留分子量为10000的有机中空纤维膜，材质为聚偏氟乙烯，进膜压力<0.3MPa，跨膜压差<0.2MPa。
实施例4
一种用于含抗生素的医院废水的深度处理工艺，包括以下步骤：
步骤1)原水泵的启停由水池内高低液位球阀控制，调节水量，水质并满足一定进水压力后进入原水箱；
步骤2)开启回流泵，使MBR膜池泥水回流至缺氧池；原水及回流泥水在缺氧池内混合并进行反硝化脱氮；同时进行步骤3)开启碳源投加装置，同时开启缺氧，厌氧搅拌装置；
步骤4)厌氧下脱氮释磷，通过两级厌氧水解抗生素有机污染物；
步骤5)MBR膜池通过高污泥负荷硝化作用对有机碳的去除，氨氮的高效转化，悬浮物及病原体的截留；
步骤6)MBR产水进行消毒，进一步去除粪大肠杆菌和病原微生物；
步骤7)经加入还原剂亚硫酸氢钠还原水中二氧化氯等强氧化物质，对后端超滤膜起到保护作用；
步骤8)多介质过滤主要用于去除强化磷剂残留的悬浮物；
步骤9)超滤系统进一步处理，去除微小颗粒物及部分小分子有机污染物，得到浓缩液和过滤液，5％浓水回流至MBR膜池，做到整个系统无浓水排放。
本发明工艺需要对MBR膜产水进行监测，对超滤产水检测。检测指标包括COD、总氮、总磷、氨氮、浊度，执行出水水质标准为高于国家标准的《巢湖流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染物排放限值》的地方标准。针对实施例4某医院的废水处理，出水检测情况有以下三组数据，具体为表1至3。
表1 2018年6月20日下午15：30采某医院污水管网原水及本工艺处理后水质对比
表2 2018年7月3日上午9:51采某医院污水管网原水及本工艺处理后水质对比
表3 2018年7月26日下午20:05采某医院污水管网原水及本工艺处理后水质对比
本发明的处理工艺，通过把生化技术、物化技术和膜技术结合，对现有的医院废水进行改进，提高了出水水质，出水可达《巢湖流域城镇污水处理厂和工业行业主要水污染物排放限值》地方标准新建污水厂排水标准。设计出了高标准的优化工艺，并且本工艺污泥产量少，能耗低，对医院废水及乡镇点源污染问题的解决起到非常积极的作用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种废水处理系统，其特征在于，包括格栅井、缺氧池、碳源系统、厌氧池、MBR膜池、除鳞系统、多介质过滤器、超滤装置；
所述格栅井用于去除悬浮物及大粒径的污染物；
所述缺氧池用于进行反硝化脱氮及有机氮水解反应；
所述厌氧池用于进行释磷反应；
所述碳源系统用于为缺氧池、厌氧池中的缺氧微生物提供电子供体；
所述MBR膜池用于硝化作用，并通过MBR膜截留杂质；
所述除鳞系统用于强化除磷；
所述多介质过滤器用于强化除杂质；
所述超滤装置用于超滤除杂。
2.根据权利要求1所述的一种废水处理系统，其特征在于，所述的缺氧池、厌氧池、MBR膜池的容积比为1.2:1:3.5～1.5:1:3.3。
3.一种权利要求1或2所述废水处理系统用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)废水进入格栅井，经格栅井处理后的出水进入调节池，在调节池内对水量、水质和pH进行调节；
2)调节池的出水进入缺氧池，进行缺氧反脱氮及有机氮水解；
3)采用碳源系统为缺氧微生物提供电子供体，与原水有机物形成共代谢机制；
4)缺氧池中的出水进入厌氧池，进行释磷反应和分解大分子有机物；
5)厌氧池中的出水进入MBR膜池进行硝化作用，通过MBR膜截留悬浮物、颗粒物及有机污染物；
6)MBR膜池中的出水进入除磷系统进行除磷；
7)除磷系统中的出水进入消毒系统，进行消毒；
8)消毒系统中的出水进入多介质过滤器，进行杂质过滤；
9)多介质过滤器中的出水进入超滤装置，进行超滤除杂。
4.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，所述超滤装置中的出水进入产水池回用，浓水回流至MBR膜池。
5.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，所述步骤2)中缺氧池通过回流MBR膜池的混合液进行反硝化作用。
6.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，碳源系统中的碳源采用甲醇或乙酸钠中的任一种。
7.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，MBR膜池中的MBR膜采用板式膜或中空纤维膜，材质为聚偏氟乙烯或陶瓷膜中的一种。
8.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，除磷系统中的除磷剂采用聚铝盐、聚铁盐、三氯化铁中的任一种。
9.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，多介质过滤器中的滤料采用石英砂或无烟煤，填料高度分别为800mm和500mm，反洗高度为填料的50％。
10.根据权利要求3所述的一种用于医院废水的深度处理工艺，其特征在于，超滤装置中的超滤膜采用截留分子量为10000的有机中空纤维膜或管式膜，材质为聚偏氟乙烯或改性聚醚砜，进膜压力<0.3MPa，跨膜压差<0.2MPa。
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