【文章內(nèi)容簡介】 的比較與選用 有機污染物處理工藝主要有二大類：一是物化法，一是生物法。物化是通過物理化學的方法去除污水中的有 機物，主要有混凝沉淀法，濕式催化氧化法，臭氧氧化法等。生物法是通過微生物的活動降解有機污染物，使之成為二氧化碳、水等，主要有生物接觸氧化法、活性污泥法、 SBR 法、氧化溝法、 A/O 法等。下面就挑選適合小型污水處理，具有一定代表性的物化處理法 — 混凝沉淀法，生化處理法 — 生物接觸氧化法列表比較如下： 從上表比較中可以看出，生物處理法具有處理效果穩(wěn)定，可達穩(wěn)定到國家一級比較項目 生物法 — 生物接觸氧化法 物化法 — 混凝沉淀法 作用原理 通過微生物的吸附、降解等生命活動，使有機污染物轉化為二氧化碳和水 混過混凝劑的絮凝、吸附等作用，使有機物形成沉淀與水分離。 能去除有機物的形態(tài) 能去除 懸浮態(tài)、膠體態(tài)和溶解態(tài)等形態(tài)存在的有機物，且能脫除氨氮。 只能去除懸浮態(tài)和膠體態(tài)形態(tài)存在的有機物，不能脫除氨氮 主要處理單元 接觸氧化池、沉淀池 混凝反應池、沉淀池 主要配套設備 污水泵、沉淀池配件、鼓風機、生物填料、曝氣頭 污水泵、攪拌反應機、沉淀池 配件、溶解投藥裝置等 勞動強度， 500噸 /天規(guī)模人員配置 日常工作為循視檢查，配備 1 名操作管理人員即可。 日常工作為循視檢查、搬運配置藥品、外運污泥等，至少需配置 6 人 處理效果 達標情況 處理效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷能力強，能穩(wěn)定達到一級排放標準 處理效果 不太穩(wěn)定，受進水水質(zhì)影響較大，尚能達到二級排放標準，運行不穩(wěn)定。 國家技術政策 用生物法處理是我國污水處理的技術路線。 不推薦采用 污泥產(chǎn)量 污泥產(chǎn)量少，泥質(zhì)穩(wěn)定，不易腐敗。 污泥產(chǎn)量約為生物法的 6 倍，且泥質(zhì)不穩(wěn)定，易腐化變質(zhì)，易產(chǎn)生污泥的二次污染。 噸水投資 (500 噸 /天規(guī)模 ) 1400 元 1000 元 噸水運行成本 (500 噸 /天規(guī)模，沒考慮消毒藥劑消耗 ) （其中電費： 元，人工費： 元） （ 其中電費： 元，人工費： 元，藥劑費： 元） 莒縣人民醫(yī)院 污水處理工程 設計方案 10 排放標準，勞動強度低，無污泥二次污染產(chǎn)生，能脫除氨氮，雖然一次性投資較物化法高一些，但日常運行成本約為物化法的一半，每年可省運行成本 萬元，且采用生物法處理醫(yī)院污水符合國家污水處理技術政策。因此污水的有機物處理采用生物處理工藝。 生物處理法綜述 生物處理法是使用最廣泛的一種污水二級處理方法。被廣泛應用于各類污廢水處理之中。它是去除污水中有機污染物最有效、最經(jīng)濟的一種方法，具有處理能力大、處理效率高、運行費用低、抗沖擊負荷能力強 等優(yōu)點。用生物法處理是我國污水處理的技術路線。 生物法的處理效果很大程度上取決于污水的可生化性。測定污水的BOD5/CODCr 值是鑒定污水可生化性的最簡便且最常用的方法，其判定依據(jù)通常如下表所示： 本工程污水除少量醫(yī)院消毒、試驗污水對生化有抑制作用外，大部分污水為日常生活污水，從污水的 BOD5/CODcr 均大于 ，可見從 BOD5/CODcr 比值這個角度說明污水生化性能較好，采用生物處理工 藝是可行的。 生物處理法另一個作用是生物除氮，在正常情況下氨氮的去除率均可達 70%左右。但是，能否采用生物除氮工藝取決于生物處理過程中自身營養(yǎng)能否平衡。BOD/TN 比值是判斷能否采用生物脫氮的主要指標，其值越大，反硝化進行越快，越有利于脫氮。經(jīng)驗認為，保證足夠碳源的最低 BOD5/TN 為 12 時， TN 去除率最高能達到 50%左右。 本工程的 BOD5/TN 大于 3，結合我國現(xiàn)有污水處理廠站的處理效果，可以相信污水完全可以采用生物除氮工藝。 生物處理法比較與選擇 目前生活污水的生物處理技術發(fā)展較快，類型較多 ，除廣泛使用的傳統(tǒng)活性污泥法外，近年來針對小型污水處理站國內(nèi)外應用較多的有生物接觸氧化法、 A/O 法、BOD5/CODcr 可生化性 不宜生化 較難生化 可生化 好 莒縣人民醫(yī)院 污水處理工程 設計方案 11 SBR 法等。由于本項目為改建項目，有較多的前題和限制，諸如建設場地、構建筑物形式、高程等均有較多限制，同時也要考慮充分利用原有構建物，以達到節(jié)省工程投資的目的，故此選擇生物處理工藝應遵循如下原則：處理效果穩(wěn)定可靠；結構緊湊，占地面積最小；運行管理方便，運轉方式靈活； 為了選擇本工程最適合的處理工藝，對目前常用的污水生物處理工藝進行比較分析和選擇。 生物接觸氧化法 生物接觸氧化法也稱淹沒式生物濾池，其主要特點是 在反應器內(nèi)設置填料作為微生物的載體，使反應器內(nèi)保持一個相對高的保持量，進而可提高處理效率，其反應器可設計得相對較為緊湊，可大幅度減小反應器池容，減小占地面積。其反應原理為反應器內(nèi)附著填料生長的生物膜的吸附、氧化等作用，將污水中有機污染物逐步氧化成二氧化碳、水和細胞物質(zhì)，污水得到凈化。同時控制氧化池內(nèi)溶氧水平，保證污水中氨態(tài)氮由硝化細菌轉化為硝態(tài)氮。 生物接觸氧化法由于反應器內(nèi)微生物量大，能耐受較大的水質(zhì)沖擊，較適用于醫(yī)院污水這類偶有有毒有害物質(zhì)排出的污水，故而可保持一個較穩(wěn)定的處理效果。污泥齡長，污泥產(chǎn)量低 ，具已穩(wěn)定處理，污泥產(chǎn)量低。最重要的是設計的結構緊湊的生物處理池體可在很小的改建場地內(nèi)進行布置，且可全部利用原來的已建設施 (污水處理池，污水消毒池 )，并可在高程上有機結合。因此本改造工程推薦采用。 A/O 法（缺氧 /好氧）工藝 該工藝是在普通的活性污泥法基礎上研究開發(fā)的，其好氧池是與普通曝氣池相似的推流池。在好氧池內(nèi)可完成對含碳有機物的氧化、含氮有機物的硝化和聚磷菌對磷的大量吸收；其缺氧池容積較小，但由于它與好氧池的結合使用，所以使處理系統(tǒng)具有一定的除磷作用和抗沖擊負荷能力等優(yōu)點。但 A/O 法若應用在本改建工程中，存在幾點不足，首先是其屬于延時曝氣工藝，曝氣時間相對較長，反應器容積相對較大，無法在有限的改造區(qū)域內(nèi)進行布置；其次是由于反應器內(nèi)活性污泥濃度有限，進而導致緩沖醫(yī)院污水中有毒有害物質(zhì)能力有限，容易造成處理效果不穩(wěn)定。因此本改建工程不推薦。 SBR 法 SBR(Sequencing Batch Reactor)是一種利用微生物在反應器中按照一定的時間順序間歇式操作污水處理技術。這種技術本身是活性污泥法的一種，但又與活性污 莒縣人民醫(yī)院 污水處理工程 設計方案 12 泥法的操作過程根本不同。這種技術集曝氣、沉淀于一池，而不需要設置二沉池及污泥回流設備， 也無需初沉池。在該系統(tǒng)中，反應池在一定時間間隔內(nèi)充滿污水，以間歇處理方式運行，處理后混合液沉淀一段時間后，從池中排除上清液，沉淀的生物污泥則留于池內(nèi)，用于再次與污水混合處理污水，這樣依次反復運行，則構成了序批式處理工藝。典型的 SBR 系統(tǒng)分為：進水、反應、沉淀、排水與閑置 5 個階段。該工藝也較適用于中小型污水處理工程。但具體應用到本改造工程中，存在有一定的問題，首先是不能在高程上充份原有消毒池；其次是集中間歇排水，直接導致污水消毒單元容積增大 1 倍，操作控制不便；再次是 SBR 池容積利用率低，占地面積大，在現(xiàn)有場地 上無法布置。因此本改造工程不推薦。 消毒工藝選擇 醫(yī)院污水中，不同程度地含有多種病毒、病菌、寄生蟲卵和一些有毒、有害物質(zhì)。如果不經(jīng)過消毒，這些病毒、病菌和寄生蟲卵在環(huán)境中將成為一個集中的污染源， 可能 引起多種疾病的發(fā)生和蔓延，嚴重危脅人 們 的身體健康。通過流行病學調(diào)查和細菌學檢驗證明，國內(nèi)外歷次大規(guī)模的傳染病爆發(fā)流行，幾乎都與飲用或接觸被污染的水有關。醫(yī)院污水中病原體的含量大，對環(huán)境理化因素抵抗力強，因而在環(huán)境中的存活率比較高，有文獻資料證明，腸道傳染病的病原體可以在各種外界環(huán)境中長期生存，因此，醫(yī)院 污水的消毒是醫(yī)院污水處理中的關鍵的一步。 消毒殺菌方法較多，目前較為成熟常用的方法有氯系消毒法，臭氧消毒法、紫外線消毒法等，對各處理方法列表比較如下： 比較項目 氯系消毒法 臭氧消毒法 紫外線消毒法 作用原理 氯分子使細菌、病毒蛋白質(zhì)變性失活 臭氧分子使細菌、病毒蛋白質(zhì)變性失活 紫外線細菌、病毒蛋白質(zhì)變性失活 應用范圍 飲用水、污水、工業(yè)給水等 飲用水、污水、工業(yè)給水 飲用水、工業(yè)給水 出水是否有剩余抑毒殺菌能力 有 無 無 作用速度 較快 較快 快 投資高低 中等 最高 較低 莒縣人民醫(yī)院 污水處理工程 設計方案 13 由上表比較，結合 醫(yī)院污水消毒處理要求有一定剩余消毒殺菌能力的特點，本方案選用的消毒工藝采用氯系消毒法。氯系消毒法也有多種，主要有二氧化氯消毒法（有電解法和化學法二種）、液氯消毒法、次氯酸鈉消毒法等。 液氯雖然價格較低，但安全性較差，易于泄露，且氯與有機物作用會生成有機鹵代物，進入水體后造成新的污染，威脅人類健康。次氯酸鈉發(fā)生器雖然沒有以上的危險，但其關鍵部件易損壞，體積大，電耗和鹽耗都較高，操作管理不便。二氧化氯被 世界 衛(wèi)生組織（ WHO）確認為一種安全高效的強力殺菌劑 （二氧化氯消毒殺菌能國約為氯的 倍） ，它對經(jīng)水傳播的病原 微生物，包括耐氯性極強的病毒、芽孢及水路系統(tǒng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌和真菌等均有很好的消毒效果。二氧化氯的殺菌速度快，只要幾分鐘就可使殺菌率達到 99%以上，二氧化氯還可以與污水中的部分有機物反應，降低污水的臭味，且不 易 生成三鹵甲烷等致癌物質(zhì)。消毒后形成的二氧化氯殘余量可防止細菌的再度繁殖。 二氧化氯有二種方法制備，一種是電解法，一種是化學法，由于化學法較電解法設備投資低，運行管理方便，本方案擬采用化學法發(fā)生二氧化氯消毒法。 廢水處理工藝的確定 根據(jù)設計原則和目標及各種工藝的選擇和比較，綜合考慮，本方 案選擇接觸氧化工藝 +化學法二氧化氯消毒工藝的組合 ， 可以保證最終達到排放指標。 莒縣人民醫(yī)院 污水處理工程 設計方案 14 工藝流程 工藝流程示意圖 泵 綜合污水 （ Q=3000m3/d） 化糞池 格柵井 二沉 池 達標排放 風機 接觸氧化 池 泵 消毒 池 污泥回流 廢水管線 曝氣管線 污泥管線 加藥管線 回流管線 污泥儲池 污泥外運填埋處理 上清液 二氧化氯 調(diào) 節(jié)池 水解池 至水解池 至污泥儲池 脫氯劑 莒縣人民醫(yī)院 污水處理工程 設計方案 15 工藝流程 說明 化糞池 化糞池主要起著破壞大分子鏈，提高廢水可生化性，腐爛糞便等有機物的作用?；S池內(nèi)的污泥應定期清掏，根據(jù)污水溫度的高低和當?shù)氐臍夂驐l件來決定，每年清掏 12 次。清掏間隔 時間也不宜過短，否則，化糞池中的污泥還沒有完全消化分解。另外。清掏污泥時應遺留一定的污泥量（約 20％），以利于 “新 ”污泥的消化分解?；S池清掏的污泥應進一步做無害化處理或處置。 格柵井 醫(yī)院綜合污水和產(chǎn)染病房的 污水由 各自的化糞池進行預處理后，匯總 經(jīng)過格柵井，格柵井 設有機械 格柵 攔截漂浮物及較大懸浮物，充分保障后續(xù)提升設備和攪拌設備的安全穩(wěn)定運行。 調(diào)節(jié)池 醫(yī)院污水的水質(zhì)水量日變化較大，當這個變化大于生物處理部分的微生物所能承受的其生存環(huán)境變化的極限時，能導致微生物大量死亡甚至生物處理系統(tǒng)的崩潰。因此將水質(zhì)水量 均化后穩(wěn)定在一定的數(shù)值內(nèi)，保持微生物生存環(huán)境的穩(wěn)定，才能確保生物處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。同時在調(diào)節(jié)池中添加部分厭氧生物 ，進行水解酸化，可以提高污水的可生化性 。池底裝有穿孔曝氣管連接鼓風機曝氣 對污水進行攪拌，避免污泥沉淀 調(diào)節(jié)池設液位計一套，控制提升泵運行，防止干運轉。 調(diào)節(jié)池設頂蓋，避免惡臭氣體散發(fā)，影響周圍環(huán)境，以利于后續(xù)惡臭氣體處理。 水解酸化池 水解酸化池主要功能對廢水中復雜有機物通過水解、酸化菌作用，使難生化降解物質(zhì)轉化為易于生化降解物質(zhì)，為后續(xù)的好氧生化創(chuàng)造有利條件。 水解酸化主要用于有機物濃度較高污 水處理工藝，水中有機物為復雜結構時，水解酸化菌利用 H2O 電離的 H+和 OH 將有機物分子中的 CC 打開，一端加入 H+，一端加入