CN113716770B - 医院污水中病原微生物沸腾床分离方法与装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及医院污水中病原微生物沸腾床分离方法与装置，提供了一种医院污水中病原微生物沸腾床分离方法，包括：(a)医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池；(b)经初步调节处理的医院污水送往沸腾床微滤设备；(c)经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水送入沸腾床超滤设备；(d)经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入空气，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入空气的消毒池；以及(e)初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液送往集泥池并对其进行消毒处理后送往污泥池，经污泥池沉降处理后进行脱水处理。

Description

医院污水中病原微生物沸腾床分离方法与装置

技术领域

本公开属于难降解污水处理与回用技术领域，涉及一种医院污水的净化方法，适用于对医院污水中的固体颗粒物、病原微生物的去除。具体的说，本公开结合旋流分离强化技术和沸腾床分离技术，提供了一种医院污水中病原微生物沸腾床分离方法与装置。

背景技术

医院污水是指医院(综合医院、专业病院及其它类型医院)向自然环境或城市管道排放的污水。其水质随不同的医院性质、规模和其所在地区而异。医院污水的来源主要是生活污水、特殊废水和放射性废水。其污水特征污染物主要包括病原性微生物(如致病细菌、新冠病毒)、抗生素等药物、消毒副产物、重金属(牙科)、放射性污染物等。每张病床每天排放的污水量约为200-1000L。未经处理的原污水中含菌总量达10⁸MPN/L以上。

我国各大医院在运行中每天都会产生各种医院污水，污水中病毒、病原细菌等病原微生物种类多、浓度高、风险大。医院污水具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，处理不当容易引发水污染恶性事件，病原微生物是医院污水处理过程需要重点去除的污染物。因此，为保证医院污水系统正常运行及保证出水安全，需要有效去除病毒、细菌等病原微生物的方法。

中国专利CN210505842U通过设置滤板、连接短柱、调整块、螺纹柱等,方便清理掉废水中的污泥,节省时间,提高了清理效率,通过设置的搅拌轴、搅拌板等,能够使消毒剂与废水充分混合,充分发挥消毒剂的作用,使消毒效果更好。但存在连续运行效果较差的问题。

中国专利CN210163287U提出了一种基于涡流注入曝气技术的医疗废水处理装置,初期投资和占地面积小,能较好的脱除水体中的氮磷,并能同步杀死医疗废水中的病源微生物,排放水质高于一类排放标准,部分深度处理后的废水能作为中水回用。但过程繁琐且连续运行时间较短，不能长期连续运行。

中国专利CN210030341U公开了一种医疗废水处理系统,包括酸性废水处理池、重金属废水处理池和传染性废水处理池,所述酸性废水处理池、重金属废水处理池和传染性废水处理池。该系统对医疗废水中的漂浮物、悬浮物和沉淀物进行处理,且便于对接触氧化池进行清洁与维护。但对于医疗废水中的病毒微生物处理效果较差，且对纳米级固体颗粒物的去除效果精度也较低。

中国专利CN208517236U提出了通过设置抽拉槽,可以在格栅无法满足正常的过滤时对格栅进行更换,通过设置循环水管与水泵,可以将处理干净的水通过高压喷头对格栅进行冲洗；设置滤芯,可以对消毒池中的水的异味祛除,设置第一加料口方便加入混凝剂,加速污水中悬浮物与胶体颗粒凝聚沉淀。但药剂的加入会造成二次污染和成本的提高。

中国专利CN208843914U提出了一种医疗废水一体化处理系统，通过搅拌推墙和过滤体,使微生物制剂充分的溶解并进行过滤,有效的降解了废水中的有机物和有害物质,提高了医疗废水的净化效果。但当医疗废水浓度较高时，降解时间较长，且出水口水质不稳定。

中国专利CN210176670U提出了一种基于分段氧化技术的医疗废水处理装置，实现了对于医疗废水的高效杀菌和深度处理,中水可以回用,具有结构简单,占地面积小,能耗低、处理效果好、易于管理维护等特点。但是对于高浓度医疗废水的去除细微颗粒物的效果较差。

中国专利申请CN111003851A提出了一种对医院污水进行处理的设备，通过滤网将固体废弃物与液体废弃物分开处理，对水泵和后续处理单元起保护作用，同时设有节能装置，在废弃物达到一定数量后自动开启设备，节约能源。但分离精度和分离质量较低，没有办法满足现在医院污水的排放要求。

中国专利CN210237330U提出了通过一种设置滑槽、滑块、活动块、弹簧与振动电机，解决生物医疗废水处理装置在长期使用时,过滤网容易出现损坏,过滤网不便于进行更换与过滤网容易出现堵塞的情况,造成废水无法处理的问题。但造价成本依旧较高。

中国专利CN209619105U提出了一种基于MBR(膜生物反应器)膜处理的医疗废水处理系统，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；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。但膜污染不可逆，需定期更换，运作成本较高。

中国专利CN208700828U提出了通过格栅池、调节池、MBR处理池及消毒池,按预先设置的工艺步骤对医疗废水进行处理,格栅池内设置有一级滤网及二级滤网,可过滤废水中的固体物,调节池内设置有搅拌辊,搅拌辊可对废水进行搅拌,帮助废水进行二次沉淀,调节池中的污水进入到MBR处理池内,需通过药品仓及MBR膜,药品仓内的药品可吸附污水中的污染物质,同时污水还可依靠MBR膜进行再次过滤,污水进入消毒池后,从进药管处加药,药物可杀死污水内的致病菌及细菌。但由于加入药剂会造成二次污染，并且膜污染不可逆，连续运行，成本较高。

中国专利CN208532436U提出了通过金属滤网之间自进水管至出水管方向依次填充有颗粒活性炭、纤维球滤料和PES(聚醚砜树脂)超滤膜,通过设置U形净化管,配合左旋通道和右旋通道,对水流起到旋混作用,延长废水在U形净化管内的停留时间,反应更充分,净化效果更好。但活性炭和超滤膜都要定期更换，极大增加了运行成本和精力。

中国专利申请CN110194558A提出了一种医疗实验废水处理装置，涉及污水处理设备技术领域，包括废水处理箱、进水管和出水管，废水处理箱内部横向设置有分隔板，分隔板将废水处理箱内部分为上下两层腔体，两层腔体分别为为废水处理腔和废水净化腔，废水处理腔外侧上方的中央位置设置有分隔组件，分隔组件将废水处理腔分隔成两个大小相同的第一腔体和第二腔体，该发明通过多道工序和清理组件的设置能够较好的将医疗实验的废水和设备内部的杂质进行清除，实用性较高。但工序繁琐，大规模实施较难。

因此，针对现有技术存在的问题，本领域亟需开发出一种简单有效、成本低廉，占地面积小，降低能耗解决现有方法分离精度不高、系统运行周期短、消毒剂消耗量大、病毒细菌二次增值的问题，实现医院污水中的病毒零排放和深度脱除病原微生物和细微颗粒物的要求的医院污水中病原微生物的分离方法与装置。

发明内容

本公开提供了一种新的医院污水中病原微生物沸腾床分离方法与装置，对医院污水中的病毒、细菌等病原微生物和细微颗粒物具有良好的物理拦截效果，同时设备稳定运行周期长、分离过程简单、成本较低、占地面积小，解决了现有工艺中存在的流程复杂、需外排大量废水、造价成本高、且细微固体颗粒物和病原微生物去除不彻底的缺陷。

一方面，本公开提供了一种医院污水中病原微生物沸腾床分离方法，该方法包括以下步骤：

(a)医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池进行初步调节处理；

(b)步骤(a)中得到的经初步调节处理的医院污水送往沸腾床微滤设备，以对病原微生物进行初步去除并脱除医院污水中较大的固体杂质；

(c)步骤(b)中得到的经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水送入沸腾床超滤设备，以进行病原微生物的二次物理拦截，从而降低病原微生物的浓度并深度脱除医院污水中的细微颗粒物；

(d)步骤(c)中得到的经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入空气进行有机物的吸附和降解，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入空气的消毒池进行最终消毒处理后送入原水池排入市政管网；以及

(e)初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液送往集泥池并对其进行消毒处理后送往污泥池，经污泥池沉降处理后进行脱水处理，其中脱水液送至集水井，污泥进行焚烧处理。

在一个优选的实施方式中，在步骤(b)-(c)中，沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备串联使用，额定处理量均为50m³/h，系统操作的弹性为0～120％。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(b)中，沸腾床微滤设备压差不超过0.20MPa，进口医院污水悬浮物含量大于200mg/L，经沸腾床微滤设备处理后，医院污水中悬浮物含量降至30mg/L以下。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(c)中，沸腾床超滤设备压差不超过0.30MPa，经沸腾床超滤设备处理后，医院污水中悬浮物含量降至10mg/L以下。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(d)中，对经接触氧化池处理的医院污水进行UV/Cl消毒工艺处理，以实现了病毒的零排放。

在另一个优选的实施方式中，在步骤(e)中，通入二氧化氯对初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液进行消毒处理；经污泥池沉降处理后送入带式脱水机进行脱水处理。

在另一个优选的实施方式中，该方法还包括：沸腾床微滤设备压差达到0.2MPa以及沸腾床超滤设备压差达到0.3MPa时，或者设备达到设定的运行时间后自动切换至再生操作，回用医院污水和空气混合后反向进料对分离媒质进行洗涤再生，再生过程产生的再生液由设备排入集泥池后集中处理。

另一方面，本公开提供了一种医院污水中病原微生物沸腾床分离装置，该装置包括：

集水井，与集水井连接的初沉池，与初沉池连接的预消毒池，以及与预消毒池连接的调节池，用于进行步骤：(a)医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池进行初步调节处理；

与调节池连接的沸腾床微滤设备，用于进行步骤：(b)步骤(a)中得到的经初步调节处理的医院污水送往沸腾床微滤设备，以对病原微生物进行初步去除并脱除医院污水中较大的固体杂质；

与沸腾床微滤设备连接的沸腾床超滤设备，用于进行步骤：(c)步骤(b)中得到的经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水送入沸腾床超滤设备，以进行病原微生物的二次物理拦截，从而降低病原微生物的浓度并深度脱除医院污水中的细微颗粒物；

与沸腾床超滤设备连接的接触氧化池，与接触氧化池连接的二沉池，与二沉池连接的消毒池，以及与消毒池连接的原水池，用于进行步骤：(d)步骤(c)中得到的经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入空气进行有机物的吸附和降解，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入空气的消毒池进行最终消毒处理后送入原水池排入市政管网；以及

分别与初沉池、二沉池、沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备连接的集泥池，与集泥池连接的污泥池，以及与污泥池连接的带式脱水机，用于进行步骤：(e)初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液送往集泥池并对其进行消毒处理后送往污泥池，经污泥池沉降处理后进行脱水处理，其中脱水液送至集水井，污泥进行焚烧处理。

在一个优选的实施方式中，沸腾床配套自动控制系统，在过滤压降达到设定值时，自动切换至再生状态，进行分离媒质的清洗再生。

在另一个优选的实施方式中，沸腾床分离媒质采用表面官能团修饰的改性材料，以对医院污水中的病毒微生物和细微颗粒物进行吸附和截留。

有益效果：

(1)本发明的方法在沸腾床二级分离装置前后分别增加消毒池和沉降池的使用，并且在沸腾床二级分离装置后与二沉池之间还加入了接触氧化池，充分保证了对病原微生物和不同粒径级别的固体颗粒物分段物理拦截的同时，在前端的预先准备也保证了沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备运行周期的长度和可靠性。

(2)本发明方法中沸腾床内部利用旋流器内高速剪切力场的机械剥离作用和媒质颗粒高速自转对孔隙中附着物的离心脱附作用，强化了媒质颗粒中表面附着物和孔隙附着物的洗涤脱附过程，再生后效率高，活性也高。

(3)本发明的再生方法对媒质颗粒的化学和机械性能几乎不产生影响，流程简洁，操作方便，运行成本低，不会产生二次污染，再生效果显著，可重复多次长期使用。

(4)在对沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备和初沉池、二沉池产生的反清洗液和污泥浆液的处理上采用了带式脱水机加污泥焚烧的组合，在集泥池进行对污泥的初步沉降和收集后送往污泥池进行带式脱水机脱水且使用带式脱水机的脱水机滤液回流到集水井中保证了水的回用和节约，弥补了现有针对污泥处理技术能耗大，消毒剂量消耗大的缺点。

附图说明

附图是用以提供对本公开的进一步理解的，它只是构成本说明书的一部分以进一步解释本公开，并不构成对本公开的限制。

图1是根据本公开的一个优选实施方式的某大型医院中医院污水处理总体工艺流程示意图。

图2是根据本公开的一个优选实施方式的医院污水中病原沸腾床分离系统的流程示意图。

图3是根据本公开的一个优选实施方式的沸腾床微滤/超滤设备简图。

具体实施方式

在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。

本发明的申请人经过广泛而深入的研究后发现，针对医院污水这类病毒、病原细菌等病原微生物种类多、浓度高、风险大、操作流量大的处理体系，最有效、最低成本的方法是采用沸腾床分离装置物理拦截加接触氧化池和消毒池的组合使用，相比于单独使用生化的方法去处理医院污水，沸腾床分离装置对医院污水处理前端进行物理拦截，从根本上杜绝了病原微生物增值的可能性，更完全消除了出现多重耐药病原微生物和“超级细菌”的产生，可有效控制病原微生物的扩散，且沸腾床的分离精度达亚微米级，可以大幅度的减少消毒剂的使用，大大降低成本要求；在对沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备和初沉池、二沉池产生的反清洗液和污泥浆液的处理上采用了带式脱水机加污泥焚烧的组合，在集泥池进行对污泥的初步沉降和收集后送往污泥池进行带式脱水机脱水且使用带式脱水机的脱水机滤液回流到集水井中保证了水的回用和节约，弥补了现有针对污泥处理技术能耗大，消毒剂量消耗大的缺点。基于上述发现，本发明得以完成。

本发明的技术构思如下：

医院污水送至集水井，再经初沉池初步沉降后到达预消毒池进行消毒处理；经预消毒池消毒后的医院污水送往调节池调解处理后再送往沸腾床微滤设备脱除医院污水中的固体悬浮物进行初步净化；然后将沸腾床微滤设备出来的医院污水送往沸腾床超滤设备进行细微颗粒物和病原微生物的深度脱除；经沸腾床超滤设备后的医院污水送往接触氧化池，并通入大量空气，去除医院污水中的有机物的含量，然后送入二沉池进行二次沉降，经二次沉降后的医院污水送往消毒池消毒进行最终处理后送去出水池并合格排入市政污水管网。此外，经初沉池初步沉降后的污泥、沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液和二沉池产生的污泥，都集中送往集泥池集中处理，集泥池下层颗粒物浆液送至浓缩系统经带式脱水机作进一步脱水处理，带式脱水机产生的脱水机滤液则送至集水井回用，作为补充水，经带式脱水机干化后的污泥则进行焚烧处理；沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备在连续运行一段时间后需要进行再生，回用医院污水和空气混合后反向进料对分离媒质进行洗涤再生。该方法实现了医院污水中病原微生物和纳微米级颗粒的同步脱除，同时实现吸附颗粒的循环再利用，从前端对医院污水的病毒、细菌等病原微生物进行物理拦截，减轻后续氧化消毒负担，保证了出水安全。

在本公开的第一方面，提供了一种医院污水中病原微生物沸腾床分离方法，该方法包括以下步骤：

(a)医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池进行初步调节处理；

(b)步骤(a)中得到的经初步调节处理的医院污水送往沸腾床微滤设备，以对病毒、细菌等病原微生物进行初步去除并脱除医院污水中较大的固体杂质；

(c)步骤(b)中得到的经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水送入沸腾床超滤设备，以进行病毒、细菌等病原微生物的二次物理拦截，从而降低病原微生物的浓度并深度脱除医院污水中的细微颗粒物；

(d)步骤(c)中得到的经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入大量空气进行有机物的吸附和降解，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入大量空气的消毒池进行最终消毒处理后送入原水池排入市政管网；以及

(e)初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液送往集泥池并通入二氧化氯对其进行消毒处理后送往污泥池，经污泥池沉降处理后送入带式脱水机进行脱水处理，其中脱水液送至集水井，污泥进行焚烧处理。

在本公开中，医院污水在处理时采用两级深层过滤，沸腾床过滤系统包括2台设备，串联使用，额定处理量均为50m³/h，系统操作的弹性为0～120％。

在本公开中，沸腾床微滤设备压差不超过0.20MPa，沸腾床超滤设备压差不超过0.30MPa。

在本公开中，该方法还包括：医院污水经接触氧化池处理后进行UV/Cl消毒工艺处理，从而实现了病毒的零排放，大幅削减了消毒剂的消耗，大大降低了危险废物的排放。

在本公开中，医院污水进口悬浮物含量大于200mg/L；经沸腾床微滤设备处理后，医院污水中固体悬浮物含量降至30mg/L以下；经沸腾床超滤设备处理后，医院污水中的固体悬浮物含量降至10mg/L以下。

在本公开中，该方法还包括：在沸腾床微滤设备压差达到0.2MPa以及沸腾床超滤设备压差达到0.3MPa时，或者设备达到设定的运行时间后自动切换至再生操作；为保障再生效果，充分流化，一般通入空气进行对分离媒质进行流化再生；再生过程产生的再生液由设备排入集泥池后集中处理。

在本公开的第二方面，提供了一种医院污水中病原微生物沸腾床分离装置，该装置包括：

集水井，与集水井连接的初沉池，与初沉池连接的预消毒池，以及与预消毒池连接的调节池，用于进行将医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池进行初步调节处理；

与调节池相连的沸腾床微滤设备，用于对医院污水进行初步净化处理，以初步去除病毒、细菌等病原微生物并且脱除其中较大的固体杂质；

与沸腾床微滤设备相连的沸腾床超滤设备，用于处理经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水，以大大降低医院污水中病原微生物的数量并去除医院污水中的剩余细微颗粒物；

与沸腾床超滤设备连接的接触氧化池，与接触氧化池连接的二沉池，与二沉池连接的消毒池，以及与消毒池连接的原水池，用于将经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入空气进行有机物的吸附和降解，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入空气的消毒池进行最终消毒处理后送入原水池排入市政管网；

与初沉池、二沉池和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液相连的集泥池，用于收集各个阶段产生的污泥；

与集泥池相连的污泥池，用于处理沉降集泥池产生的污泥浆液；

与污泥池相连的带式脱水机，用于干化污泥池沉降处理后的污泥，继而去往后续的污泥焚烧系统。

在本公开中，所述沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备实现传统的床层深层过滤与分离媒质于分离器内部再生技术的结合，且沸腾床配套自动控制系统，在过滤压降达到设定值时，可自动切换至再生状态，进行分离媒质的清洗再生。

在本公开中，所述沸腾床微滤和沸腾床超滤设备分离媒质有别于传统去除滤料，其采用一种表面官能团修饰的改性材料，所述分离媒质的滤料对医院污水中的病毒微生物和细微颗粒物具有较好的吸附、截留效果。

在本公开中，所述集泥池与初沉池、二沉池相连，且与再生液相接，集泥池后接入污泥池之后再接入带式脱水机脱水且脱水液送至集水井回用，污泥集中焚烧处理。

以下参看附图。

图1是根据本公开的一个优选实施方式的某大型医院中医院污水处理总体工艺流程示意图。如图1所示，医院污水(自界区外)送至集水井1，再经初沉池2初步沉降后到达预消毒池3并通入臭氧(自界区)进行消毒处理；经预消毒池消毒后的医院污水送往调节池4并通入空气，经调节处理后再送往沸腾床微滤设备5以脱除医院污水中的固体悬浮物进行初步净化；然后将沸腾床微滤设备5出来的医院污水送往沸腾床超滤设备6以进行细微颗粒物和病原微生物的深度脱除；经沸腾床超滤设备6后的医院污水送往接触氧化池7，并通入大量空气(自界区)，以去除医院污水中的有机物含量，然后送入二沉池13进行二次沉降，经二次沉降后的医院污水送往消毒池12并通入二氧化氯(自界区)和空气消毒处理后送去原水池11，合格水至市政管网排出；此外，经初沉池2初步沉降后的污泥，沸腾床微滤设备5、沸腾床超滤设备6产生的反冲洗液和二沉池13产生的污泥，都集中送往集泥池10集中处理，集泥池10下层颗粒物浆液送至污泥池9经带式脱水机8作进一步脱水处理，带式脱水机8产生的脱水机滤液则送至集水井1回用作为补充水，经带式脱水机8干化后的干污泥至污泥焚烧系统进行焚烧处理；沸腾床微滤设备5和沸腾床超滤设备6在连续运行一段时间后需要进行再生，回用医院污水和空气混合后反向进料对分离媒质进行洗涤再生；该方法实现了医院污水中病原微生物和纳微米级颗粒的同步脱除，同时实现吸附颗粒的循环再利用，从前端对医院污水的病毒、细菌等病原微生物进行物理拦截，减轻后续氧化消毒负担，保证了出水安全。

图2是根据本公开的一个优选实施方式的医院污水中病原沸腾床分离系统的流程示意图。如图2所示，沸腾床分离系统由两台粒径不同的媒介的沸腾床微滤设备5和沸腾床超滤设备6串联操作；正常运行时，来自前段经过初步调节消毒后的医院污水送入沸腾床微滤设备5，对其中的固体悬浮物进行物理拦截、吸附，之后送入沸腾床超滤设备6进行病原微生物和细微颗粒物的深度脱除，为之后的污水处理做好准备；经沸腾床超滤设备6后的医院污水经安保过滤器14后送往接触氧化池进行氧化消毒处理(自界区)；沸腾床微滤设备5和沸腾床超滤设备6产生的反冲洗液一起送入集泥池10，收集来自初沉池、二沉池(自界区)和沸腾床微滤设备5、沸腾床超滤设备6产生的污泥浆液，然后送入污泥池9进行沉降处理，处理之后的污泥送入带式脱水机8进行脱水处理，脱水液送入集水井(自界区)回用，脱水后的干污泥至污泥焚烧系统进行焚烧处理。

图3是根据本公开的一个优选实施方式的沸腾床微滤/超滤设备简图。如图3所示，沸腾床微滤/超滤设备主要分为设备壳体3-1、颗粒床3-2、分隔板3-3、水帽3-4、进料分配器3-5、防涡器3-6、旋流三相分离器3-7等部分；正常运行时，经前端处理过的医院污水由顶部入口管进入设备，经进料分配器3-5送至颗粒床层，经颗粒床分离后，医院污水通过分隔板3-3上的水帽3-4，经防涡器3-6后由底部出口送至沸腾床超滤设备，经沸腾床超滤设备进入设备之后经进料分配器3-5送至颗粒床层，经颗粒床分离后，医院污水通过分隔板3-3上的水帽3-4，经防涡器3-6后由底部出口去氧化消毒处理；设备切换至反冲洗操作后，水洗水改由底部进料，同时混入空气，由下向上穿过颗粒床层，使床层呈沸腾状，释放分离媒质间的细微颗粒物和病原微生物，使媒质清洗再生；含分离媒质和病原微生物经顶部旋流三相分离器3-7，使媒质颗粒在旋流场内洗涤，强化媒质再生，同时回收媒质颗粒，污染物随液相由设备侧面排污口排出送去集泥池集中处理，空气由顶部排气口排出。

实施例

下面结合具体的实施例进一步阐述本发明。但是，应该明白，这些实施例仅用于说明本发明而不构成对本发明范围的限制。下列实施例中未注明具体条件的试验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。除非另有说明，所有的百分比和份数按重量计。

实施例1：

在一个18万吨/年医院污水的处理过程中，按照本发明的方法，对医院/卫生院等污水处理流程进行改进，基于物理法拦截的沸腾床微滤/纳滤技术，采用两级沸腾床分离的装置，用以对医院污水中的固体颗粒物，以及病毒、细菌等病原微生物进行净化，以达到对医院污水中的病原微生物和细微颗粒物高效分离的目的，并为之后的氧化消毒等进一步处理做准备。

1.物料性质及相关参数

取上海某大型医院的污水为原样，水中含有大量的固体悬浮物和细菌、病毒等病原微生物。实验装置处理量为50L/h，悬浮物含量为50-120mg/L，粪大肠杆菌为1.0×10⁶～3.0×10⁸个/L，COD(化学需氧量)浓度范围为160-300mg/L，BOD(生物需氧量)浓度范围为100-180mg/L，氨氮浓度范围为20-60mg/L。

2.医院污水中病原微生物沸腾床分离净化装置

该装置为两台直径200mm的沸腾床分离器，两台沸腾床分离器分别采用不同粒径的分离媒介进行填充，沸腾床分离器高度为1200mm，颗粒床床层高度为1000mm，单个过滤器处理量为50L/h。

3.实施过程

医院污水首先经预先沉降、消毒、调节处理后进入沸腾床微滤设备，对医院污水中固体悬浮物进行脱除；经沸腾床微滤设备处理后的医院污水送至沸腾床超滤设备，进行病毒、细菌等病原微生物的物理拦截，同时进一步脱除医院污水中的微细固体悬浮物，以达到对医院污水中的病原微生物和细微颗粒物高效分离的目的，并为之后的氧化消毒沉降等进一步处理做准备。沸腾床分离器运行一段时间至压差0.3MPa后，通过回用医院污水和空气混合后反向进料对分离媒质进行再生，释放其过滤截留的微细固体颗粒和病原微生物，并随再生用水从沸腾床侧壁近顶部排污口排出后送往集泥池，之后送去进一步处理。

4.结果分析

通过两级沸腾床分离器的净化作用，配合之后的氧化消毒处理之后，净化水的固含量由40mg/L-120mg/L降至10mg/L以下，COD浓度为50mg/L以下，BOD浓度为15mg/L以下，氨氮浓度为15mg/L以下，粪大肠杆菌浓度为100MPN/L以下，全面达到排放要求。测试期间经过800小时连续运行及沸腾床分离器40次反冲洗再生操作后仍能保持原始的分离效果，分离效率远超90％。

此外，通过将两级沸腾床过滤这种颗粒床过滤方法对医院污水进行净化，在提高了对病原微生物脱除精度的同时，又避免了原有占地面积大、生化氧化容易造成的二次增值等问题，该方法相比之前的方法设备成本、能耗更低，占地面积更小，并且该方法可以在去除水中细菌、病毒等病原微生物的同时也可以除去水中的细微颗粒物。

上述所列的实施例仅仅是本公开的较佳实施例，并非用来限定本公开的实施范围。即凡依据本申请专利范围的内容所作的等效变化和修饰，都应为本公开的技术范畴。

在本公开提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本公开的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本公开作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

Claims (10)

1.一种医院污水中病原微生物沸腾床分离方法，该方法包括以下步骤：

(a)医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池进行初步调节处理；

(b)步骤(a)中得到的经初步调节处理的医院污水送往沸腾床微滤设备，以对病原微生物进行初步去除并脱除医院污水中较大的固体杂质；

(c)步骤(b)中得到的经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水送入沸腾床超滤设备，以进行病原微生物的二次物理拦截，从而降低病原微生物的浓度并深度脱除医院污水中的细微颗粒物；

(d)步骤(c)中得到的经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入空气进行有机物的吸附和降解，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入空气的消毒池进行最终消毒处理后送入原水池排入市政管网；以及

(e)初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液送往集泥池并对其进行消毒处理后送往污泥池，经污泥池沉降处理后进行脱水处理，其中脱水液送至集水井，污泥进行焚烧处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)-(c)中，沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备串联使用，额定处理量均为50m³/h。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(b)中，沸腾床微滤设备压差不超过0.20MPa，进口医院污水悬浮物含量大于200mg/L，经沸腾床微滤设备处理后，医院污水中悬浮物含量降至30mg/L以下。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(c)中，沸腾床超滤设备压差不超过0.30MPa，经沸腾床超滤设备处理后，医院污水中悬浮物含量降至10mg/L以下。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(d)中，对经接触氧化池处理的医院污水进行UV/Cl消毒工艺处理，以实现了病毒的零排放。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤(e)中，通入二氧化氯对初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液进行消毒处理；经污泥池沉降处理后送入带式脱水机进行脱水处理。

7.如权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，该方法还包括：沸腾床微滤设备压差达到0.2MPa以及沸腾床超滤设备压差达到0.3MPa时，或者设备达到设定的运行时间后自动切换至再生操作，回用医院污水和空气混合后反向进料对沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备的分离媒质进行洗涤再生，再生过程产生的再生液由设备排入集泥池后集中处理。

8.一种医院污水中病原微生物沸腾床分离装置，该装置包括：

集水井(1)，与集水井(1)连接的初沉池(2)，与初沉池(2)连接的预消毒池(3)，以及与预消毒池(3)连接的调节池(4)，用于进行步骤：(a)医院污水经集水井收集后进入初沉池初步沉降后送往预消毒池进行预消毒处理，得到的医院污水送往调节池进行初步调节处理；

与调节池(4)连接的沸腾床微滤设备(5)，用于进行步骤：(b)步骤(a)中得到的经初步调节处理的医院污水送往沸腾床微滤设备，以对病原微生物进行初步去除并脱除医院污水中较大的固体杂质；

与沸腾床微滤设备(5)连接的沸腾床超滤设备(6)，用于进行步骤：(c)步骤(b)中得到的经沸腾床微滤设备初步净化后的医院污水送入沸腾床超滤设备，以进行病原微生物的二次物理拦截，从而降低病原微生物的浓度并深度脱除医院污水中的细微颗粒物；

与沸腾床超滤设备(6)连接的接触氧化池(7)，与接触氧化池(7)连接的二沉池(13)，与二沉池(13)连接的消毒池(12)，以及与消毒池(12)连接的原水池(11)，用于进行步骤：(d)步骤(c)中得到的经沸腾床超滤设备净化后的医院污水送往接触氧化池，并通入空气进行有机物的吸附和降解，得到的医院污水送入二沉池进行再次沉降处理后送往通入空气的消毒池进行最终消毒处理后送入原水池排入市政管网；以及

分别与初沉池(2)、二沉池(13)、沸腾床微滤设备(5)和沸腾床超滤设备(6)连接的集泥池(10)，与集泥池(10)连接的污泥池(9)，以及与污泥池(9)连接的带式脱水机，用于进行步骤：(e)初沉池、二沉池产生的污泥和沸腾床微滤设备、沸腾床超滤设备产生的反冲洗液送往集泥池并对其进行消毒处理后送往污泥池，经污泥池沉降处理后进行脱水处理，其中脱水液送至集水井，污泥进行焚烧处理。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备配套自动控制系统，在过滤压降达到设定值时，自动切换至再生状态，进行分离媒质的清洗再生。

10.如权利要求8或9所述的装置，其特征在于，沸腾床微滤设备和沸腾床超滤设备的分离媒质采用表面官能团修饰的改性材料，以对医院污水中的病毒微生物和细微颗粒物进行吸附和截留。

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