MBR工藝在同煤集團(tuán)三醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用

索金萍

MBR工藝在同煤集團(tuán)三醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用

索金萍

對(duì)MBR在大同煤礦集團(tuán)公司三醫(yī)院醫(yī)療廢水中的應(yīng)用實(shí)例進(jìn)行了工程與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析。

MBR工藝；醫(yī)院污水；污水處理

0 引言

醫(yī)院污水來源及成分復(fù)雜，含有病原性微生物、有毒有害的物理化學(xué)污染物和放射性污染等，具有空間傳染、急性傳染、交叉?zhèn)魅竞蜐摲詡魅镜忍卣鳎绻唤?jīng)過處理，任其排入環(huán)境，就會(huì)嚴(yán)重污染水源，傳播疾病，危害人民群眾的健康。為避免“前門治病，后門放毒”的局面，對(duì)排放的廢水必須進(jìn)行處理；為防止病原微生物的二次污染，對(duì)污水處理過程中產(chǎn)生的污泥和廢氣也要進(jìn)行有效處理。

1 工程規(guī)模

1.1 概況

三醫(yī)院污水處理站原污水由醫(yī)療廢水和生活污水構(gòu)成。原污水合計(jì)500 m3/d，主要包括門診部、手術(shù)室、住院部、食堂、廁所排放的廢水，主要污染物有CODcr、BOD5、NH3-N、SS、總大腸菌群數(shù)、植物油類、病菌、病毒等。

1.2 進(jìn)水水質(zhì)及排放要求

根據(jù)大同市環(huán)境監(jiān)測(cè)站及集團(tuán)公司環(huán)境監(jiān)測(cè)站所提供有關(guān)監(jiān)測(cè)報(bào)告，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析檢測(cè)結(jié)果，確定了進(jìn)水水質(zhì)主要指標(biāo)的均值（見表1）。

醫(yī)療廢水處理后的出水水質(zhì)應(yīng)滿足《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》 （GB18466-2005） 表2中“ 綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)和其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放限值”中的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求（見表1）。

2 污水處理工藝設(shè)計(jì)

2.1 處理工藝選擇

同煤集團(tuán)三醫(yī)院污水的性質(zhì)與城市生活污水類似，主要污染物有CODcr、BOD5、NH3-N、SS、總大腸菌群數(shù)等。對(duì)于這種類似生活污水的醫(yī)院污水處理，國內(nèi)目前多采用普通活性污泥法、氧化溝法和A/O法等。A/O法相對(duì)于普通活性污泥法和氧化溝法，其出水水質(zhì)穩(wěn)定，管理簡便，更適用于小型污水處理站。

表1 進(jìn)水、出水水質(zhì)主要污染物指標(biāo)

MBR工藝是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池。因此本廢水處理方案采用：膜-生物反應(yīng)器工藝（MBR工藝），以下均簡稱MBR。

鑒于《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005） 要求SS≤20 mg/L，只通過沉淀方法不能達(dá)標(biāo)排放，需采用過濾工藝進(jìn)行處理。本方案采用MBR工藝可以替代過濾。

此外，醫(yī)院污水含有病原體，如蛔蟲卵、肝炎病毒、結(jié)核菌、痢疾和其他流行病菌等，如果不經(jīng)過消毒處理，任其排入城市地下道或環(huán)境水體，就會(huì)嚴(yán)重污染水源，傳播疾病，危害人民群眾的健康。尤其當(dāng)醫(yī)院的污水連同其污泥不經(jīng)無害化處理而直接用于蔬菜瓜果的施肥，將會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌性、病毒性疾病和寄生蟲病的發(fā)病率驟增。因此，為防止疾病的傳播，必須對(duì)出水進(jìn)行消毒處理。

MBR工藝是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，省掉二沉池，活性污泥濃度因此大大提高，水力停留時(shí)間（HRT） 和污泥停留時(shí)間（SRT） 可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。因此，膜-生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能，與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一。

從整體結(jié)構(gòu)上看，MBR主要由膜組件、生物反應(yīng)器和泵3部分組成。其中，生物反應(yīng)器是污染物降解的主要場所；膜組件相當(dāng)于生物處理系統(tǒng)中的二沉池，起固液分離的作用；泵是系統(tǒng)出水的動(dòng)力來源。

根據(jù)膜組件的設(shè)置位置，可將MBR分為一體式和分置式兩類。前者是將膜組件放置在生物反應(yīng)器的內(nèi)部，后者是把膜組件與生物反應(yīng)器分開設(shè)置。顯然，這種分置式的MBR因?yàn)樵黾恿宋勰嗷亓鞅煤途S持一定的膜面流速而存在動(dòng)力消耗大、系統(tǒng)運(yùn)行費(fèi)用高的問題。與之相比，一體式MBR的膜表面錯(cuò)流是由曝氣器產(chǎn)生的空氣攪動(dòng)產(chǎn)生，不需污泥回流系統(tǒng)，因而系統(tǒng)相對(duì)簡單、能耗較低，這也是目前小區(qū)中水回用處理工藝中通常采用的形式。

2.2 MBR工藝的特點(diǎn)

MBR反應(yīng)器作為一種新興的高效廢水生物處理技術(shù)，特別是它在廢水資源化及回用方面有著誘人的潛力，受到了世界各國環(huán)保工程師和材料科學(xué)家們的普遍關(guān)注。MBR工藝與其他生物處理工藝相比具有無法比擬的明顯優(yōu)勢(shì)，主要有以下幾點(diǎn)：

（1）能夠高效地進(jìn)行固液分離，分離效果遠(yuǎn)好于各種沉淀池；出水水質(zhì)好，可以直接回用；將二級(jí)處理與深度處理合并為一個(gè)工藝；實(shí)現(xiàn)了污水的資源化。

（2）由于膜的高效截留作用，可以將微生物完全截留在反應(yīng)器內(nèi)；將反應(yīng)器的水力停留時(shí)間和污泥齡完全分開，使運(yùn)行控制更加靈活。

（3）反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度高，耐沖擊負(fù)荷。

（4）反應(yīng)器在高容積負(fù)荷、低污泥負(fù)荷、長污泥齡的條件下運(yùn)行，產(chǎn)泥量少。

（5）由于采用膜法進(jìn)行固液分離，使污水中的大分子難降解成分在體積有限的生物反應(yīng)器中有足夠的停留時(shí)間，極大地提高了難降解有機(jī)物的降解效率，同時(shí)不必?fù)?dān)心產(chǎn)生污泥膨脹的問題。

（6）由于污泥齡長，有利于增殖緩慢的硝化菌的截留、生長和繁殖，系統(tǒng)硝化作用得以加強(qiáng)。通過運(yùn)行方式的適當(dāng)調(diào)整亦可具有脫氮和除磷的功能。

（7） 系統(tǒng)采用PLC控制，可實(shí)現(xiàn)全程自動(dòng)化控制。

（8）MBR工藝設(shè)備集中，占地面積小。

2.3 三醫(yī)院污水處理工藝流程

圖1 污水處理工藝流程

食堂污水經(jīng)隔油處理后與其他污水混合后先經(jīng)格柵（見圖1），攔截污水中較大的漂浮物和雜質(zhì)，以保護(hù)提升水泵正常運(yùn)行，然后自流入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池池內(nèi)設(shè)水下攪拌機(jī)進(jìn)行機(jī)械攪拌，以均勻水質(zhì)和防止污泥沉淀。調(diào)節(jié)池中的污水再通過提升泵進(jìn)入缺氧池，缺氧池中設(shè)置有水下攪拌器以保證缺氧池中DO≤0.5 mg/L。經(jīng)缺氧處理后的污水自流進(jìn)入膜生物反應(yīng)器中進(jìn)行好氧生化處理，經(jīng)膜過濾的水，出水達(dá)標(biāo)排放。為了去除水中的NH3-N，好氧生化區(qū)的污泥大比例回流到缺氧生化區(qū)。剩余污泥排入化糞池進(jìn)行消化處理。膜生物反應(yīng)器所需空氣由鼓風(fēng)機(jī)提供，鼓風(fēng)機(jī)設(shè)于風(fēng)機(jī)房內(nèi)。

各構(gòu)筑物產(chǎn)生的廢氣經(jīng)廢氣收集系統(tǒng)收集后，通過等離子設(shè)備除臭除味后排放。

在污水處理過程中，污泥是污染治理工藝的副產(chǎn)物，容易引起二次污染，因此必須對(duì)污泥進(jìn)行合理地處理、處置。由于MBR工藝污泥產(chǎn)生量較小（只有傳統(tǒng)處理工藝的1/20），采用以往處置方式運(yùn)行成本較高，故將剩余污泥排入化糞池進(jìn)行消化處理。

3 效益分析

3.1 社會(huì)效益

該醫(yī)院污水處理工程實(shí)施后，能有效減少該醫(yī)院污水對(duì)周邊地表水的污染物排放，解決了醫(yī)療廢水對(duì)周圍環(huán)境的危害，有利于改善周圍居民的生活環(huán)境。

3.2 經(jīng)濟(jì)效益

（1）MBR工藝污泥處置費(fèi)用低。由于MBR工藝所產(chǎn)生的污泥量很小，無需設(shè)置污泥儲(chǔ)存池，剩余污泥排入化糞池消化處理，從而減少污泥處置費(fèi)用。

（2）運(yùn)行采用全自動(dòng)控制輔以手動(dòng)控制和調(diào)節(jié)，污水處理設(shè)施運(yùn)行由PLC可編程序控制器控制運(yùn)行，并輔以GPRS遠(yuǎn)程監(jiān)控，使污水處理設(shè)施全自動(dòng)運(yùn)行，真正做到無人值守。

（3）MBR膜可濾出廢水中的病原體，無需消毒，大腸桿菌即可達(dá)標(biāo)。

（4） MBR工藝設(shè)備集中，占地面積小，節(jié)省了項(xiàng)目用地成本。

4 結(jié)語

MBR工藝具有過程密閉、杜絕二次污染、水處理效率高、出水水質(zhì)達(dá)標(biāo)、保障消毒效果、自動(dòng)化程度高、占地少等特點(diǎn)。

利用MBR對(duì)醫(yī)療廢水進(jìn)行處理，消毒效果好，對(duì)水中氨氮具有較高的去除率，平均達(dá)到90%以上，并且具有較強(qiáng)的耐沖擊負(fù)荷能力。

對(duì)MBR在醫(yī)療廢水處理工程中應(yīng)用的調(diào)查結(jié)果顯示，MBR對(duì)醫(yī)療廢水中各種病原微生物的去除均能達(dá)到96%以上，化學(xué)需氧量、氨氮、糞大腸菌群數(shù)等主要指標(biāo)符合排放標(biāo)準(zhǔn)限值，在集團(tuán)公司乃至地區(qū)醫(yī)療廢水治理方面具有推廣價(jià)值。

[1]陳志莉，葉茂平.醫(yī)院污水處理技術(shù) [J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，2003，26（6）：49-50.

[2]程磊.MBR工藝處理綜合醫(yī)院污水 [J].四川環(huán)境，2005，（24） 5：60-63.

[3]鄭祥，劉巧玲.MBR在醫(yī)院污水處理領(lǐng)域中的應(yīng)用分析 [J].給水排水，2008，（34） 10：78-82.

[4]李亞峰，佟玉衡，陳立杰.實(shí)用廢水處理技術(shù).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.

Application of MBR Technology in Wastewater Treatment at Datong Coal Mine Group No.3 Hospital

Suo Jinping

The article mainly analyzes an application example of MBR technology applied in the wastewater reuse of Datong Coal Mine Group No.3 Hospital from engineer and economical sides.

MBR process;hospital wastewater;treatment

X799.5

B

1000-4866（2011）03-0003-03

索金萍，女，1981年2月出生，2011年3月畢業(yè)于北京林業(yè)大學(xué)（環(huán)境工程專業(yè)），現(xiàn)在大同煤礦集團(tuán)公司環(huán)境保護(hù)處工作，助理工程師。

2011-05-13

2011-05-26