CN111268864A

CN111268864A - 一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺

Info

Publication number: CN111268864A
Application number: CN202010154060.4A
Authority: CN
Inventors: 许以农; 李泽东; 刘瑞; 张侃; 黄林; 杨荣吉; 陆斌
Original assignee: Zhejiang Jinmo Environment Technology Co ltd
Current assignee: Zhejiang Jinmo Environment Technology Co ltd
Priority date: 2020-03-07
Filing date: 2020-03-07
Publication date: 2020-06-12
Anticipated expiration: 2040-03-07
Also published as: CN111268864B

Abstract

本发明公开了一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，涉及污水处理的技术领域，具体包括以下工艺步骤：S1：将污水依次通过格栅渠和调节池，所述调节池内添加有杀菌剂，得到预处理后的污水；S2：将预处理后的污水通过超滤膜池进行过滤，得到过滤水和浓缩污水；S3：将过滤水依次通入水解酸化池、好氧池、MBR膜池进行处理，处理后得到杀菌处理完成的净水；将浓缩水回流至调节池与格栅渠进水混合处进行混合，继续通过调节池进行杀菌处理。本发明的制备方法具有降低高致病性病毒二次传染风险的优点。

Description

一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺

技术领域

本发明涉及污水处理的技术领域，尤其是涉及一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺。

背景技术

高致病性病毒是指：能引起人或动物非常严重或严重疾病，且比较容易直接或者间接在人与人、动物与人、动物与动物间传播的病毒。其中在2019年末新型冠状病毒就是其中之一，现已证实为2019新型冠状病毒感染引起的急性呼吸道传染病，由于该病毒传染性较强，该病毒除飞沫传播外，亦能在感染者粪便中存活，医院污水经过传统生化+MBR工艺深度处理后，出水水质基本符合一级A标准，但在生化和深度处理过程中会产生气体或飞沫，会成为高致病性病毒载体，进而使从业人员有直接接触、飞沫及气溶胶吸入等途径的暴露风险，而产生的剩余污泥在后处理过程中同样存在较大的二次传染风险，极大的危害人民的身体健康。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，通过设置超滤膜池以及疏水膜消毒装置，使得医院污水可以得到处理的同时而减少二次传染的风险。

本发明的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，具体包括以下工艺步骤：

S1：将污水依次通过格栅渠和调节池，所述调节池内添加有杀菌剂，得到预处理后的污水；

S2：将预处理后的污水通过超滤膜池进行过滤，得到过滤水和浓缩污水；

S3：将过滤水依次通入水解酸化池、好氧池、MBR膜池进行处理，处理后得到杀菌处理完成的净水；将浓缩水回流至调节池与格栅渠进水混合处进行混合，继续通过调节池进行杀菌处理；

S4：将所述水解酸化池、好氧池、以及MBR膜池中的固体污泥通入贮泥池中进行消毒处理；所述调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池上设置有疏水膜消毒装置对气体进行消毒循环处理。

通过采用上述技术方案，污水先通过格栅渠将大颗粒的物质去除，通过格栅渠的污水再经过调节池被调节池内添加的杀菌剂进行杀菌灭活，并对污水本身进行pH调节。经过调节池处理后的污水再通过超滤膜池中的超滤膜进行过滤，使得绝大多数的微生物、病毒、细菌和胶体被截留形成浓缩水，返回调节池中继续进行杀菌灭活处理，而经过超滤膜过滤后的污水中的微生物、病毒、细菌和胶体大大减少，随后通过水解酸化池酸化、好氧池氧化、MBR膜池过滤后得到净化排放，排放的水中水质符合标准。超滤膜池的设置和回流使得超滤膜池后的处理池中微生物、病毒等大大减少，使得杀毒药剂的添加量减少，有利于杀菌药剂的节省。

在污水处理过程中的调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池和MBR膜池上设置有疏水膜消毒装置，使得这些处理池中的空气经过疏水膜消毒装置进行净化消毒处理，避免工作人员直接接触而感染污水中的病毒或细菌。

本发明进一步设置为：所述步骤S2中超滤膜池中的超滤膜采用高强度聚偏氟乙烯超滤膜。

通过采用上述技术方案，聚偏氟乙烯兼具氟树脂和通用树脂的特性，具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性和耐候性，以及强韧性，具有耐清洗、运行成本低，运行强度高的特点。

本发明进一步设置为：所述超滤膜的膜孔径设置为0.1-0.3μm。

通过采用上述技术方案，膜孔径优选为0.1-0.3μm，该孔径下的超滤孔径能够保证可以截留绝大多数的微生物、病毒、细菌和胶体。

本发明进一步设置为：所述疏水膜消毒装置包括安装于调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池上的气体收集罩，所述气体收集罩上开设有加料口，所述气体收集罩的的顶壁上连接有连通管路，所述连通管路上安装有风机，所述连通管路远离与气体收集罩相连的一端连接有PVDF帘式疏水膜组件，所述PVDF帘式疏水膜组件中的疏水膜孔径为0.001μm，所述PVDF帘式疏水膜组件的出气口与外界相连通，所述PVDF帘式疏水膜组件的出液口连接有出液管道，所述出液管道远离与PVDF帘式疏水膜组件相连的一端连接有至少一个的杀菌池，所述杀菌池通过管路与调节池相连通。

通过采用上述技术方案，调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池上的气液混合液通过风机进行收集并沿连通管路打入PVDF帘式疏水膜中进行气液分离，由于病毒需要飞沫以及溶胶等载体才能存活，所以经过过滤后的气体中不含病毒，直接排入空气中。PVDF帘式疏水膜中分离后含有病毒的液体在排入杀菌池中进行杀菌处理，然后再排入调节池中进行回用，可降低调节池中的病毒含量，从而降低超滤膜池中超滤膜的截留负荷，提高使用寿命。

本发明进一步设置为：所述杀菌池内设置有用于添加杀菌剂的杀菌剂喷淋装置，所述杀菌剂喷淋装置包括杀菌剂储存罐，所述杀菌剂储存罐上连接有出料管，所述出料管安装于杀菌池的顶壁，所述出料管上沿出料管的长度方向连接有一组喷淋管，所述杀菌池高度方向的侧壁上沿杀菌池的长度方向开设有与喷淋管相配合的安装槽，所述喷淋管穿过杀菌池的顶壁与安装槽卡接，所述喷淋管的外侧壁上沿喷淋管的长度方向开设有一组环形槽，所述环形槽沿喷淋管的周向开设，所述环形槽的槽底开设有喷淋孔，所述环形槽内滑动安装有控制环，所述控制环上沿控制环的周向开设有一段弧形孔，所述杀菌池的侧壁上安装有驱动控制环的驱动件。

通过采用上述技术方案，杀菌剂从杀菌剂储存管中排入喷淋管中，然后从喷淋管的喷淋孔中喷出，从而对疏水分离器中分离的带菌液体进行杀毒处理。而且喷淋管设置多组，喷淋孔设置多个，使得杀菌剂的喷淋更加均匀，消毒效果更好。

控制环可以通过驱动件进行周期性的转动，使得控制环上的弧形孔与喷淋孔对应时，杀菌剂药液可以喷出，而控制环的其他部位与喷淋孔对应时，杀菌剂药液无法喷出。从而对杀菌剂的喷淋时间以及喷淋断续进行控制，提高杀菌剂的使用效率。

本发明进一步设置为：所述驱动件包括驱动电机、锥齿轮和齿圈，所述控制环的底壁上沿控制环周向连接有一圈环形的齿圈，所述杀菌池的外侧壁上安装有驱动电机，所述驱动电机的输出轴穿过杀菌池的侧壁键连接有锥齿轮，所述锥齿轮与齿圈相啮合。

通过采用上述技术方案，驱动电机启动，驱动电机的输出轴带动锥齿轮转动，锥齿轮转动带动齿圈转动，齿圈带动控制环转动，从而起到对弧形孔与喷淋孔的对应和不对应的控制。

本发明进一步设置为：所述杀菌池和调节池中采用的杀菌剂为次氯酸，所述贮泥池中采用的杀菌剂为石灰或漂白粉。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过在传统传统MBR处理污水的工艺上，增加超滤膜池对微生物、病毒、细菌和胶体进行回流，极大程度上降低了生化处理和后续深度处理超滤膜的负荷，有效减小生化系统的规模，延长帘式超滤膜的清洗周期和使用寿命，保证出水水质；同时将多数病毒、细菌回到调节池进行集中杀菌，有利于杀菌药剂的节省；

2、通过在污水处理工艺中对各个处理池产生的气液混合物用疏水膜消毒装置进行杀毒处理，减少二次感染的隐患，并且该套装置同时还具有占地面积小、易操作的优点；

3、污泥的消毒采用全密封式搅拌和长时间停留消毒工艺，与传统露天污泥消毒相比，能够有效防止污泥中病毒在空气中传播的风险；

4、通过对关键位置进行控制和远程监控，利用5G网络，完全实现实时远程控制和监控，从根本上杜绝人在现场操作被感染的可能性。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图；

图2为杀菌池以及杀菌剂喷淋装置的立体图；

图3为杀菌剂喷淋装置的立体图。

附图标记：76、杀菌池；8、杀菌剂储存罐；81、出料管；82、喷淋管；83、环形槽；84、喷淋孔；85、控制环；851、弧形孔；86、驱动件；861、驱动电机；862、锥齿轮；863、齿圈。

具体实施方式

下面结合实施例和附图，对本发明进行详细描述。

参照附图1，本发明公开的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，包括以下工艺步骤：

污水采用湖北某医院废水，该废水中含有新冠病毒在内的高致病性的病原菌，每小时污水量为2吨。

S1：将污水依次通过格栅渠和调节池，所述调节池内添加有次氯酸杀菌剂，得到预处理后的污水；

S2：将预处理后的污水通过超滤膜池进行过滤，得到过滤水和浓缩污水；超滤膜池中的超滤膜采用高强度聚偏氟乙烯超滤膜，超滤膜的膜孔径设置为0.1μm。根据HJ2029-2013设计标准，停留时间设定为2h，将浓缩水回流至调节池与格栅渠进水混合处进行混合，继续通过调节池进行杀菌处理；

S3：将过滤水依次通入水解酸化池、好氧池、MBR膜池进行处理，处理后得到杀菌处理完成的净水；

贮泥池的消毒处理为：在贮泥池中加入杀菌剂，然后采用电动搅拌装置进行搅拌消毒，消毒后的污泥静止存放7-10天后运外处理。贮泥池中采用的杀菌剂为石灰。

疏水膜消毒装置包括安装于调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池上的气体收集罩，气体收集罩的材质选用塑料，气体收集罩与反应池空隙用密封胶密封。气体收集罩上开设有加料口，气体收集罩的的顶壁上连接有连通管路，连通管路上安装有罗茨风机，连通管路远离与气体收集罩相连的一端连接有PVDF帘式疏水膜组件，PVDF帘式疏水膜组件中的疏水膜孔径为0.001μm，PVDF帘式疏水膜组件的出气口与外界相连通，PVDF帘式疏水膜组件的出液口连接有出液管道，出液管道远离与PVDF帘式疏水膜组件相连的一端连接有两个杀菌池，杀菌池通过管路与调节池相连通。

参照附图2和3，杀菌池76内设置有用于添加杀菌剂的杀菌剂喷淋装置，杀菌剂喷淋装置包括杀菌剂储存罐8，杀菌剂储存罐8内安装有水泵，杀菌剂储存罐8上固定连接有与水泵相连的出料管81，出料管81安装于杀菌池76的顶壁，出料管81上沿出料管81的长度方向固定连接有一组喷淋管82，喷淋管82沿出料管81的长度方向间隔等距设置有4个，杀菌池76高度方向的侧壁上沿杀菌池76的长度方向开设有与喷淋管82相配合的安装槽，喷淋管82穿过杀菌池76的顶壁与安装槽卡接，喷淋管82的外侧壁上沿喷淋管82的长度方向开设有一组环形槽83，环形槽83沿喷淋管82的周向开设，环形槽83的槽底开设有喷淋孔84，环形槽83内滑动安装有控制环85，控制环85上沿控制环85的周向开设有一段弧形孔851，杀菌池76的侧壁上安装有驱动控制环85的驱动件86。

参照附图3，驱动件86包括驱动电机861、锥齿轮862和齿圈863，控制环85的底壁上沿控制环85周向固定连接有一圈环形的齿圈863，杀菌池76的外侧壁上固定安装有驱动电机861，驱动电机861的输出轴穿过杀菌池76的侧壁键连接有锥齿轮862，锥齿轮862与齿圈863相啮合。

杀菌剂喷淋装置的工作原理为：PVDF帘式疏水膜中的带菌液体流入杀菌池76中，杀菌剂储存罐8内的水泵将杀菌剂泵入出料管81内，然后沿着出料管81进入各个喷淋管82内，再沿着喷淋管82上的喷淋孔84喷出，从而对流入杀菌池76内的带菌液体进行消毒处理。

根据从PVDF帘式疏水膜中的带菌液体流入杀菌池76内的流量，启动驱动电机861，调节驱动电机861的转速，驱动电机861的输出轴转动带动锥齿轮862转动，锥齿轮862带动齿圈863转动，齿圈863带动控制环85转动，控制环85转动时，使得弧形孔851周期性的与喷淋孔84进行对应重合，从而控制喷淋孔84的启闭，使得杀毒剂间歇进行喷淋，提高杀毒剂的使用效率。

杀菌池的进水流量为0.2吨/小时，消毒后的液体停留时间为0.5h。

其中气体收集罩的尺寸可以根据公式(1)至(5)来确定，杀菌池的体积根据公式(6)来计算：(各反应池尺寸可根据HJ2029-2013设计标准计算，在这不做单独计算)

C＝A+0.01 公式(1)

D＝B+0.01 公式(2)

E＝1/5*D 公式(3)

R＝0.5(当2C+2D＞20m时) 公式(4)

R＝0.2(当2C+2D≤20m时) 公式(5)

其中，A和B分别代表该工序反应池的长和宽，单位为m；

C和D分别代表该工序反应池所需气体收集罩的长和宽，单位为m；

E代表该工序反应池所需气体收集罩的高度，单位为m；

G代表该工序反应池的深度，单位为m；

R代表该工序反应池所需气体收集罩上方的管子直径，单位为m；

Q＝1/5*V+Y*HRT 公式(6)

其中，Q代表杀菌池的体积，单位为m³；

V代表该工序反应池的体积，单位为m³；

HRT代表水中停留时间，单位为h；

Y代表进杀菌池的流量，单位为m³/h；

C1＝A1+0.01，C2＝A2+0.01，C3＝A3+0.01，C4＝A4+0.01,C5＝A5+0.01

C1＝10+0.01＝10.01,C2＝8+0.01＝8.01,C3＝5+0.01＝5.01,C4＝5+0.01＝5.01,C5＝5+0.01＝5.01

D1＝B1+0.01，D2＝B2+0.01，D3＝B3+0.01,D4＝B4+0.01,D5＝B5+0.01

D1＝5+0.01＝5.01,D2＝4+0.01＝4.01,D3＝3+0.01＝3.01,D4＝3+0.01＝3.01,D5＝4+0.01＝4.01

E1＝1/5*D1，E2＝1/5*D2,E3＝1/5*D3,E4＝1/5*D4,E5＝1/5*D5

E1＝1/5*5.01＝1.002,E2＝1/5*4.01＝0.802,E3＝E4＝1/5*3.01＝0.602,E5＝1/5*4.01＝0.802

F1＝3,F2＝4,F3＝2,F4＝2,F5＝4

R1＝R2＝0.5(当2C+2D＞20m时)

R3＝R4＝R5＝0.2(当2C+2D≤20m时)

其中:

A1，A2,A3，A4,A5和B1,B2,B3,B4,B5分别代表调节池、HMF膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池的长和宽，单位为m；

C1,C2,C3，C4,C5和D1,D2,D3,D4,D5分别代表调节池、HMF膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池所需气体收集罩的长和宽，单位为m；

E1,E2,E3,E4,E5代表调节池、HMF膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池所需气体收集罩的高度，单位为m；

F1,F2,F3,F4,F5代表调节池、HMF膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池所需气体收集罩的高度，单位为m；

R1,R2,R3,R4,R5代表调节池、HMF膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池所需气体收集罩上方的管子直径，单位为m；

杀菌池的体积可以用公式(6)进行计算：

Q＝1/5*V+Y*HRT 公式(6)

＝1/5*(V1+V2+V3+V4+V5)+0.2*0.5

＝1/5*(150.5+128.5+30.2+30.16+80.4)+0.2*0.5

＝84

其中，Q代表杀菌池的体积，单位为m³；

V代表该工序反应池的体积，单位为m³；

HRT代表水中停留时间，单位为h；

Y代表进杀菌池的流量，单位为m³/h；

搅拌时间为1h，优选的静止存放时间为7天，最后运外处理。其中贮泥池的体积可以通过下式进行计算：

P＝(M+72)*I；

P＝(7*24+72)*0.1＝24m³；

在格栅渠、调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池前后安装电动阀门，在格栅渠、调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池内安装电子液位计，然后利用5G网络技术和DCS系统(分散控制系统)对所有膜池进行监控和报警，实现远程实时监控和操作，杜绝人在现场操作被感染的可能性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：具体包括以下工艺步骤：

2.根据权利要求1所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S2中超滤膜池中的超滤膜采用高强度聚偏氟乙烯超滤膜。

3.根据权利要求1所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述超滤膜的膜孔径设置为0.1-0.3μm。

4.根据权利要求1所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述疏水膜消毒装置包括安装于调节池、超滤膜池、水解酸化池、好氧池、MBR膜池上的气体收集罩，所述气体收集罩上开设有加料口，所述气体收集罩的的顶壁上连接有连通管路，所述连通管路上安装有风机，所述连通管路远离与气体收集罩相连的一端连接有PVDF帘式疏水膜组件，所述PVDF帘式疏水膜组件中的疏水膜孔径为0.001μm，所述PVDF帘式疏水膜组件的出气口与外界相连通，所述PVDF帘式疏水膜组件的出液口连接有出液管道，所述出液管道远离与PVDF帘式疏水膜组件相连的一端连接有至少一个的杀菌池，所述杀菌池通过管路与调节池相连通。

5.根据权利要求3所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述杀菌池(76)内设置有用于添加杀菌剂的杀菌剂喷淋装置，所述杀菌剂喷淋装置包括杀菌剂储存罐(8)，所述杀菌剂储存罐(8)上连接有出料管(81)，所述出料管(81)安装于杀菌池(76)的顶壁，所述出料管(81)上沿出料管(81)的长度方向连接有一组喷淋管(82)，所述杀菌池(76)高度方向的侧壁上沿杀菌池(76)的长度方向开设有与喷淋管(82)相配合的安装槽，所述喷淋管(82)穿过杀菌池(76)的顶壁与安装槽卡接，所述喷淋管(82)的外侧壁上沿喷淋管(82)的长度方向开设有一组环形槽(83)，所述环形槽(83)沿喷淋管(82)的周向开设，所述环形槽(83)的槽底开设有喷淋孔(84)，所述环形槽(83)内滑动安装有控制环(85)，所述控制环(85)上沿控制环(85)的周向开设有一段弧形孔(851)，所述杀菌池(76)的侧壁上安装有驱动控制环(85)的驱动件(86)。

6.根据权利要求5所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述驱动件(86)包括驱动电机(861)、锥齿轮(862)和齿圈(863)，所述控制环(85)的底壁上沿控制环(85)周向连接有一圈环形的齿圈(863)，所述杀菌池(76)的外侧壁上安装有驱动电机(861)，所述驱动电机(861)的输出轴穿过杀菌池(76)的侧壁键连接有锥齿轮(862)，所述锥齿轮(862)与齿圈(863)相啮合。

7.根据权利要求1所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述步骤S4中的贮泥池的消毒处理为：在贮泥池中加入杀菌剂，然后采用电动搅拌装置进行搅拌消毒，消毒后的污泥静止存放7-10天后运外处理

8.根据权利要求1所述的一种含有高致病性病毒的医院污水处理工艺，其特征在于：所述杀菌池和调节池中采用的杀菌剂为次氯酸，所述贮泥池中采用的杀菌剂为石灰或漂白粉。