基于AO消毒工艺的医院污水处理技术分析.pdf
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1、中国新技术新产品2024 NO.2(下)-120-生 态 与 环 境 工 程1 医院污水及工艺简介1.1 医院污水水质介绍医院污水具有复杂的特性,其中含有大量的有机物质、微生物、药物残留物和化学物质1。直接排放医院污水会对周围环境和公共卫生安全造成严重影响,因此安全处理医院污水的重要性不言而喻。某小型医院采用 AO 消毒工艺处理医院污水,进水水质见表 1,出水水质见表 2,设计水量考虑一定富裕系数,为 10m3/d。表 1 某医院污水水质序号项目水质1COD/(mgL-1)3502BOD/(mgL-1)1803NH3-N/(mgL-1)504SS/(mgL-1)2005类大肠杆菌/(MPNL-
2、1)50000表 2 某医院设计出水水质序号项目水质1COD/(mgL-1)801002BOD/(mgL-1)30603NH3-N/(mgL-1)204SS/(mgL-1)2005类大肠杆菌/(MPNL-1)5001.2 处理工艺介绍AO 消毒工艺是一种将厌氧氧化和消毒工艺相结合的污水处理工艺,其在医院处理污水方面有很有优点。首先,它能高效去除医院污水中的有机物质,降低 COD 和 BOD5 等指标,从而有效减少环境污染2。其次,该工艺能通过消毒阶段有效杀灭污水中的病原菌和致病菌,降低传染病的传播风险,保障人们的健康安全。此外,AO 消毒工艺具有较强的适应能力,能应对进水质量的变化,保持稳定运
3、行,适用于医院污水处理。最后,该工艺的操作相对简单,设备维护成本低,满足医院污水处理的实际需求3,工艺流程如图 1 所示。医院污水经预处理去除大物质后,首先,进入缺氧池,在这个阶段,厌氧细菌通过厌氧呼吸作用将有机物质转化为可溶解的有机酸。通过厌氧氧化反应,有机物质被降解为较小的有机酸和气体3。其次,污水流入好氧池,这个阶段主要是通过氧化和沉淀作用,进一步去除有机酸和悬浮物4。在好氧池中,污水与空气接触,氧化反应使有机酸进一步分解和降解,同时悬浮物沉淀。处理后的污水进入消毒池,通过添加适量的消毒剂,有效杀灭残留的病原菌和致病菌,最后,出水排放达标5。2 工艺技术分析2.1 污水预处理单元2.1.
4、1 集水井集水井作为这项工艺污水收集的关键部分,为考虑医院高峰用水产生的污水水量和后续工艺的处理负荷,集水井体积一般按水量 停留时间 系数计算,水力停留通常设计为1.5d。研究发现,污水收集单位作为接纳污水的第一工艺单元,保证去除污水中大物质能有效保证后端工艺的稳定。为进一步去除污水中大物质,保证后续工艺稳定运行,集水井可考虑设置格栅去除污水中的大物质。这项工艺设置粗细两道 65 倾斜的格栅,利用重力分离的原理,将密度比水小的油、渣分离出来3。其中,粗格栅的栅隙为 20mm,栅宽为600mm,细格栅的栅隙为 5mm,栅宽为 600mm,杂质去除基于AO消毒工艺的医院污水处理技术分析刘抗(苏州大
5、学附属第二医院,江苏 苏州 215000)摘 要:AO 消毒工艺作为处理医院污水的常用工艺,可以通过在各工艺单元增设相关辅助系统有效提高处理效果。本文通过试验结合工艺应用数据,明确了在调节池、缺氧和好氧池以及消毒池增设搅拌器等设备对污水指标的去除效果。结果表明,不同工艺单元的优化措施仅对提高某些指标的去除率有效。实际运行数据表明,增加辅助搅拌和曝气系统能保证出水达标。人工是运行的最大支出,因此未来应用这项工艺可考虑减少人员配置。关键词:医院污水;AO;消毒工艺;优化措施;人工中图分类号:X799文献标志码:A图 1 工艺流程图污水集水井调节池缺氧池好氧池沉淀池消毒池泵泵排放低温等离子除臭装置排
6、放风机风机二氧化氯市政吸泥车污泥池中国新技术新产品2024 NO.2(下)-121-生 态 与 环 境 工 程率见表 3。表 3 杂质去除率杂质粒径去除率20mm98.5%520mm95.2%2.1.2 调节池调节池在该工艺中起到均质和暂存的重要作用,但同时也是臭气的主要来源。根据污水流量和水质特点,与集水井设计原理一致,其容积按水量 停留时间 系数计算。研究发现,调节池增加一定的搅拌机制能有效提高其均质效果2。因此,这项工艺为调节池增配了潜污搅拌器和曝气管。搅拌器能有效地搅动污水,防止污泥沉积和酸化,曝气管向污水中注入氧气,提高污水的溶解氧含量,促进后端微生物的生长和活动。此外,调节池设置气
7、味收集罩和排气管道,将臭气引导至气味处理设施进行处理,并在调节池中添加了氧化剂或臭氧等物质,以降低臭气的浓度。增设搅拌混合系统前后预处理出水各污染物去除率对比结果见表4。与未增设搅拌器和曝气管相比,增加相应设备后,COD、BOD 和 SS 的去除效果均有所提高,COD 和 BOD 的去除率分别为从 18%增至 20%,而 SS 的去除率从 15%增至 20%。进一步进行方差分析发现,增设搅拌器和曝气管能显著提高SS 的去除效果(P 0.05),而对 COD 和 BOD 的去除率无显著影响。该结果表明增设搅拌器和曝气管能提高对污水中各种污染物的去除效果,主要是提高对 SS 的去除效果,增设搅拌混
8、合系统主要在提升均质作用,对降低生化性效果有限。表 4 增设搅拌混合系统前后预处理出水各污染物去除率污染物未增设搅拌器和曝气管增设搅拌器和曝气管COD(mg/L)18%20%BOD(mg/L)8%10%NH3-N(mg/L)0%0%SS(mg/L)15%20%2.2 生化处理单元2.2.1 缺氧反应池缺氧池的设计主要由进水流量、污泥回流比、硝化液回流比、出水中携带的硝态氮浓度、硝化液回流的硝态氮浓度、缺氧池出口的硝态氮浓度以及停留时间确定。缺氧反应池通过反硝化作用对污水进行水解酸化作用,以降低其生化性去除污水中 COD 和 BOD,其中所进行的反应较为复杂,具体可归为以下几类。有机物降解:有机
9、物+微生物产物+微生物生长以乙醇为例:C2H5OH+微生物 CO2+H2O+微生物生长硝酸盐还原:硝酸盐+有机物+微生物氮气+产物+微生物生长以硝酸盐为例:NO3-+CH3OH+微生物 N2+CO2+H2O+微生物生长硫酸盐还原:硫酸盐+有机物+微生物硫化物+产物+微生物生长以硫酸盐为例:SO42-+CH3COOH+微生物S2-+CO2+H2O+微生物生长为提高反应效果,可以考虑在池内增设组合填料。使用组合填料可以增加反应表面积,促进微生物的附着和生长,从而提高水解酸化过程的效率,增设填料前后缺氧池出水各污染物去除率对比结果见表 5。从表 5 可知,无论是增设 40%和80%填料均能提高污水中
10、 COD、BOD、NH3-N 和 SS 的去除率,但增设 80%填料比 40%填料效果更好。进一步进行数据分析发现,增设 40%和 80%填料比未增设均能提高 COD 的去除率(P 0.05),经过两种处理后提高了 3%和 8%的 COD去除率(P 0.05),同时增设 80%填料比增设 40%填料使COD 的去除率也明显提高,增设 80%填料比增设 40%填料明显提高 5%的 COD 去除率(P 0.05)。与 COD 一致,增设填料对 BOD 的去除效果也呈现上述规律。增设 40%填料能提高 4%的 BOD 去除率,增设 80%填料能提高 9%的 BOD 去除率,增设 80%填料较 40%
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