医疗污水处理技术的应用研究

何 敏，赵 柱

（中国石油兰州石化公司矿区事业部，甘肃兰州 730060）

兰州石化医院是一所现代化综合性三级医院，每天需要将大量处理达标的医疗污水排放。污水处理前，其特点是水中含有病原性微生物、重金属、消毒剂、有机溶剂、酸、碱等有毒、有害的物理化学污染物。医院污水来源及成分较复杂，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径，严重污染环境：（1）医院污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染，具有传染性，可以诱发疾病或造成伤害；（2）医院污水中含有酸、碱、悬浮固体、BOD、COD和动植物油等有毒、有害物质；（3）牙科治疗、洗印和化验等过程产生污水含有重金属、消毒剂、有机溶剂等，部分具有致癌、致畸或致突变性，危害人体健康并对环境有长远影响。

医院原有一套污水处理设施，污水采用接触氧化法的生化处理后，再经紫外线消毒，然后排入市政污水系统。随着时间的推移和医院规模的扩大，该处理设施已严重老化，处理设施负荷重、运营成本高且废水处理效率低，不能满足目前环境保护要求。

为了保护黄河水资源，实现医疗污染物达标排放（满足《医疗机构水污染物排放标准》（GB/T18466-2005））和减量排放，同时污水经处理后进一步达到用于医院绿化地灌溉的目标（满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）），本研究项目采用节能工艺技术，对各污水产生环节实行控制，减少废水的产生量，同时应用先进的污水处理工艺，提高医院污水的处理效率，实现水污染物总量达标减排，进而达到节约水资源的目的。

1 现状分析及目标

根据目前医院病床床位数和各部门用水量，确定污水处理量需达到650 m3/d；典型的污水水质：CODcr=200 mg/L ；BODs=120 mg/L；SS=100 mg/L；油=15 mg/L；氨氮=25 m/L；大肠杆菌群=250 000个/升；污水处理后最终达到的水质标准（见表1）。

2 污水处理工艺技术路线

针对石化医院实际情况，采用物化处理+水解酸化+射流膜生物反应器（MBR）[1-10]+二氧化氯消毒工艺。其工艺流程为：

图1 污水处理流程图

表1 《城市污水再生利用、城市杂用水水质》GB/T18920-2002单位：mg/L

（1）格栅井：池中设置粗格栅一台，栅间距为5 mm，细格栅一台，栅间距为2 mm。粗格栅主要拦截污水中较大的悬浮物如纸张和树枝类物质等，细格栅主要拦截水中较小的颗粒物和毛发等物质，经过格栅处理后的污水流入调节池。

（2）调节池：由于污水产生时段相对较为集中，医院废水量和废水水质不均衡，将会影响到污水处理系统的处理效果，因此对废水的水量水质进行有效调节，通过对废水进行均化，避免出现较大面积的死水区，经过调节后的污水送至水解酸化池。

（3）水解酸化池：水解酸化池的作用就是在兼氧微生物的作用下，使那些难以生物降解的复杂化合物分解成小分子的有机物，提高污水的可生化性。水解酸化池的出水自流进入MBR反应池。

（4）MBR反应池[11-14]来自水解酸化池的水在MBR反应池内经过好氧微生物降解后通过膜组件，由于膜孔径为0.2～0.4 μm,微生物菌群保持在反应器内，达到高效降解和固液分离的效果，有效去除中水中的有机物，微生物，颗粒杂质，悬浮物等，得到符合要求的回用中水。池底进行曝气，对生化池内进行剧烈搅拌和充氧，使微生物在池内新陈代谢消耗废水中的有机物，同时冲刷膜组件，使污泥不易在膜表面结块，有效地防止了膜污染。MBR反应池的出水进入清水池。

（5）排水消毒系统：排水消毒处理系统包括消毒池、二氧化氯发生器和排水系统。由MBR池出水经过二氧化氯发生器进行加药消毒后进入消毒池，由排水系统进行排水。这样的排水即可满足《城市污水再生利用 城市杂用水水质》标准（GB/T18920-2002）要求，可以进行回用作为绿化用水等。

3 污水处理系统运行结果及讨论

本项目的关键技术是采用专利技术射流膜-生物反应器（MBR）的方法与装置[11]，即将一部分污泥混合液通过水泵加压后进入管线，经过射流器的喷嘴形成高速水流卷吸周围空气，通过掺混与切割作用，将一部分空气溶入到混合液中，形成气液喷射流，通过扩散布气板对污泥混合液进行充氧并对膜组件进行冲刷，同时气液混合流带动反应器内的污泥混合液在反应器内形成内循环，有助于传质和传氧，加速生化反应，提高处理效率。

污水经射流膜-生物反应器（MBR）处理后，出水CODCr质量浓度可达到 40 mg/L以下，BOD5质量浓度可达到 6.0 mg/L以下 ，NH4+-N质量浓度在2.0 mg/L以下，出水水质稳定，水质达标，说明系统抗冲击性较强。表2、表3是连续一个月内医疗污水经MBR系统处理前和处理后的采样化验结果，其中每个序号代表的是连续三天的平均结果。

图2、图3、图4反映了射流膜反应器对医疗污水处理的效果。总的情况是，进水水质波动大，经射流膜反应器处理后，效果很明显，而且水质稳定。

由图2看出MBR系统进水COD数值控制在110~270 mg/L，波动较大。控制MBR的运行，出水COD值稳定在40 mg/L以内，最低出水COD值降至17.2 mg/L，MBR系统对COD的平均去除率为77%。

表2 MBR系统进水水质监测结果 单位：mg/L

表3 MBR系统出水水质监测结果 单位：mg/L

图2 MBR系统进出水COD值

图3 MBR系统进出水BOD值

图4 MBR系统进出水氨氮值

由图3看出系统进水BOD数值基本保持在100 mg/L左右，MBR运行后，出水BOD值在5 mg/L左右，最低出水BOD值降至3.2 mg/L，系统对BOD的平均去除率为95%。

由图4可以看出MBR系统进水氨氮含量控制在7.0~11.0 mg/L波动，出水氨氮含量控制在2.0 mg/L以内，最低出水氨氮值为0.5 mg/L，MBR系统对氨氮的平均去除率为90%。MBR系统有利于增殖缓慢的细菌，如硝化细菌的截流和生长，从而提高系统的硝化能力，同时提高难降解有机物的降解速率。

表2、表3可以看出，污水经MBR系统处理前，大肠杆菌群数在12 000~80 000个/升范围，波动较大，但处理后已检测不出。

4 结论

（1）本医疗污水处理技术采用射流MBR工艺处理医院废水，对COD、BOD、NH4-NH3及大肠杆菌等均有很好的去除效果 。MBR出水CODcr<40 mg/L、BOD5<5 mg/L、NH4+-N<2 mg/L、大肠杆菌群数未有检出，出水水质优于《城市污水再生利用城市杂用水水质》（GB/T18920-2002）的标准。

（2）与传统活性污泥法处理医院废水比较，MBR工艺的优点有：出水优良稳定，悬浮物和浊度接近于零，细菌和病毒被大幅去除；容积负荷高，占地面积小，整个系统流程紧凑；剩余污泥产量少；运行管理方便。

（3）污水经射流MBR处理后，采用二氧化氯消毒，经过兰州市环境监测站检测分析，满足排放要求[15]。

（4）石化医院采用膜生物反应器技术处理后的污水达到了排放标准，并且满足中水回用标准，为污水处理探索出了一条新的途径。

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