陶瓷膜生物反应器在医院污水处理中的应用探究

文_班卫强 陈健 邢坤 北京中气京诚环境科技有限公司

医院污水中含有大量病毒、细菌、寄生虫卵以及毒害物质，若没有经过处理直接排放，会严重污染水环境，还会对人体健康造成危害。因此必须按照标准流程处理医院废水，之后再排放到外部。膜生物反应器的操作流程简单，占地面积小，因此被广泛应用于医院污水处理中。通过膜生物反应器改造污水处理系统，可以避免医院污水产生二次污染，保证整个污水处理系统运行安全与稳定，还可以减少污水对外部环境的污染。采用此种方式可以确保医院污水处理系统的安全。

1 工艺流程分析

此次工程主要采用全封闭污水处理系统和膜生物反应器工艺。在处理系统污水出口之处理后，排放口之间，保证不同构筑物的密度，防止泄露病原菌和病毒，降低二次污染。医院污水的参数指标如表1所示，图1为污水处理系统的工艺流程。

表1 医院污水的参数指标

整个系统组成如下。格栅：一台格栅设备，材质为不锈钢，以此截拦大块的漂浮物，确保设备的运行稳定性。定期清理格栅。调节池：1座调节池，调节水质水量，采用钢筋混凝土结构。将两台提升泵设置在调节池内，1台为主用，1台为备用。通过液位开关，能够对提升泵启停进行控制。技术参数如下，功率：2.2kW、扬程：22m，流量为每小时15m3，将液位开关设置在水池内。电气控制：将动力线引入到配电房，采用电缆供应方式，将动力线置入控制柜内，做好接地处理。接地电阻必须符合设计标准，同时将失压保护装置设置在系统内，以免停电后复电所导致的电动机自启动问题。设置紧急开关和故障报警装置，通过放射状方式，将用电设备引入到站内，全面加强电力供应可靠性。设备所需用电，多采用单管单线方式，这样能够避免电路相互干扰，确保污染处理系统运行正常与稳定。采用此种方式还可以简化设备电路的检修维护难度，按照实际情况进行检查，不会对污水处理站设备的运行状态造成影响，有效维护污水处理效果。整个控制系统可以安全稳定运行，以此提升医院污水处理系统的运行效益。对于站内的电气控制系统，必须应用进口元器件，同时将触摸式显示屏设置在系统控制箱上，以此显示出系统流程与运行状态，实时监控系统设备的运行情况，建立系统运行双保险，以此确保系统运行安全性。

工艺流程如下。医院污水流入到调节池中，通过潜污泵能够进入到膜生物反应器，之后通过生物降解、固液分离等方式进行处理。污水在反应器内停留7h，可以通过出水泵打入到消毒接触池，充分接触二氧化氯，时间控制在1.5h，反应完成后排放。

将污泥排放到贮泥池中，通过二氧化氯消毒之后运出。膜生物反应器反应过程中，鼓风机可以持续曝气，确保污泥活性。加泵微反应器可以向反应过程中投加粉末活性炭，确保活性炭浓度。此外，反应器可以连续进水与间歇抽吸出水方式，将出水时间比为0.8。

图1 污水处理系统的工艺流程图

2 运行情况

2.1 膜生物反应器出水的化学需氧量变化

在并联运行期间，出水化学需氧量可能会发生变化。膜生物反应器可以有效去除医院污水中的有机物去除率，平均可达到90%。因受到医院污水水质的影响，膜生物反应器的出水化学需氧量存在波动，在7.2～49.2m/L之间波动，可以满足医院污染物排放标准。在医院污水处理中，合理应用膜生物反应器，不仅能够减少设施占地面积，还能够提升出水水质，减轻整个系统的运行负荷，以免对周边环境造成污染。

2.2 膜生物反应器出水氨氮的变化

膜生物反应器可以有效去除医院污水中的氨氮物质，去除率平均高于95%，且膜生物反应器出水的氨氮质量浓度小于1mg/L。膜生物反应器系统的污泥停留时间比较长，能够为消化细菌提供生长环境，确保硝酸细菌、亚硝酸细菌的稳定性。由于医院污水中存在多种碳源和氮源物质，可以有效去除氨氮和有机物，确保膜生物反应器系统的出水水质。

2.3 膜生物反应器出水浊度变化

由于微滤膜具备较高的截流能力，出水浊度会在0.07～0.35NTU区间内变化。浊度在0.1～0.3NTU时，分布概率为35%；在0.3～0.35NTU时，分布概率为5%。因此，当出水浊度小于0.3NTU时，分布概率为95%。在降低高度后，会使水中悬浮颗粒物含量减少，降低病毒与病原菌的屏蔽保护作用。在消毒处理期间，能够减少消毒剂的使用量，缩短接触时间，还可以使消毒副产物的生产量减少，以免污染水环境。

2.4 膜生物反应器出水微生物数量

在处理工艺中，二氧化氯消毒可以有效确保出水微生物达到排放标准。二氧化氯可以有效吸附和穿透微生物的细胞壁，阻止细胞新陈代谢。二氧化氯不会和污水中的氨及有机氯化物反应，消毒效果也不会受到酸碱值影响，具备较强的液氯等同和杀菌能力，并且对于病毒的灭活能力比较高。二氧化氯可以和污水中的有机污染物相反应，减少有机氯化物的产生量。在反应监测过程中，出水中的二氧化氯质量浓度高于6.5mg/L。在检测出水水质后，未检测出粪大肠菌群和细菌。

2.5 消毒副产物

在膜生物反应器中，出水的有机物与微生物含量少，悬浮物浓度低，所以污水颗粒物对于病原体的保护作用比较少，相应减少消毒剂的投入量，缩短接触时间。此次研究对象为医院污水与膜生物反应器出水，开展标准化试验。通过实验可知，出水加氯量超过2mg/L，接触15分钟，消毒后未检测出细菌和粪大肠菌，出水水质满足排放标准。相比于直接消毒产生量来说，在进行氯化消毒处理之后，消毒副产物生产量明显较少。因此通过膜生物反应器处理医院污水，不仅可以减少消毒剂的投加量，缩短接触时间，还能够减少消毒副产物生产量。

2.6 远程控制

为提升膜生物反应器系统的运行稳定性，维护操作人员的人身安全，在整个试验中采用远程监控技术。系统平台和网络技术采用组态软件，能够远程监控膜生物反应器运行情况，还可以简化监管步骤，降低成本。同时可实现故障快速反应与无人值守效果。膜生物反应器远程监控系统包含监测与控制，通过监测系统，能够对反应器的运行状态进行实时监测，同时将参数传输到监控中心。通过远程控制系统可以在线调节和控制膜生物反应器的运行状态，确保污水处理系统处于稳定运行状态，注重操作人员人身安全保护。

3 工艺特点分析

消毒效果显著。现阶段，消毒排放已经成为多数医院的污水排放方式，仅有部分医院应用二级生物处理再消毒处理方式。污水处理后，出水悬浮物的浓度比较高，悬浮絮体中包含病毒和细菌，通过消毒剂无法消除病毒和细菌。反应器的出水悬浮物浓度接近于0，病毒和细菌失去保护，灭活效率高。

消毒副产物产生量少。医院污水处理系统不能将污水中的有机物彻底清除，通过消毒处理会降低消毒效果，还会产生大量消毒副产物。反应器具备生物降解、膜分离作用，可以减少出水氯量，进一步减少消毒副产物的产生量。

污泥处理成本低。医院污水处理产生的剩余污泥中容易存在病原微生物，若没有进行严格处理，将会产生二次污染。膜生物反应器工艺，所产生的剩余污泥量比较少，可以降低污泥处理的成本。

自动化水平高，能够实现无人值守。当前医院所应用的污水处理工艺操作复杂，且占地面积大，系统的运营维护与管理难度大，无法开展自动化控制。膜生物反应器的占地面积小，便于运行管理，且构筑物比较少，有助于实现自动化控制。将膜生物反应器应用到医院污水处理系统中，不仅可以实现全自动的运行控制，还可以利用公共通讯网络进行远程监测与控制。

4 结语

综上所述，该系统投入运行后的运行状况稳定，出水水质良好，满足医院污水的排放标准。通过实施该污水处理工艺，可以为医院污水处理提供丰富经验。