医疗废水治理工程实例

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摘 要：

医疗废水成分复杂，除含有大量的细菌、病毒、虫卵等致病原体外，还含有化学药剂和放射性同位素，具有对空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。如果不对医疗废水进行治理而直接排放会造成水、土壤的污染，严重的会引发各种疾病。通过实例，介绍某医疗废水的处理工艺。

关键词：医疗废水；处理工艺；工程实例

中图分类号：

TB

文献标识码：A

文章编号：16723198（2013）10019603

0 引言

医疗废水曾经多次引起公众关注，医疗费水的排放对水资源造成的危害巨大，已经成为危害群众健康的一个“源头”。目前，法律的不规范，环保意识的薄弱，以及有些医疗部门社会责任心低，造成了医疗废水直排及部分大医院存在的“高污染，低治理”现状。

1 总论

1.1 项目概况

某医院在医疗服务过程中产生一定量的医疗废水，废水中含有一些特殊污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂及大量病原性微生物、寄生虫卵和各种病毒，因此需要进行处理，以期在较低的运行成本下，确保稳定达到《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）排放标准。

1.2 项目工程范围

本项目工程范围为废水处理站内废水处理系统全部建、构筑物及配套工程。本工程设计从废水汇流至调节池开始，至废水经处理后排放口为止，工程所需电源、自来水等，均需建设方按设计要求送至指定地点，并在施工、安装过程中需建设方提供水电等基础资源。

1.3 项目废水量、水质及排放标准

根据项目建设方提供的资料，本处理系统需要处理废水量为200吨/天，每天运行20小时，小时流量为10m3/h，废水中主要污染物为CODCr、BOD5、悬浮物等，废水量、水质及排放标准具体如表1。

2 项目废水处理工艺方案比较

根据本项目废水特点，废水中主要含有CODCr、BOD5、悬浮物和细菌等，下面介绍这几类污染物的去除机理和办法。

2.1 化学需氧量（CODCr）的去除

本项目废水中CODCr值约为400mg/L。CODCr由两部分产生，其一为固体悬浮物及无机化学物质产生，其二为可溶性有机物。固体悬浮物及无机化学物质产生的CODCr可直接采用化学混凝沉淀的方法将其去除，而可溶解性的有机物产生的CODCr则不能由化学混凝沉淀去除，而必须采用生物化学处理法，即利用微生物的新陈代谢作用，将有机物分解，达到去除的目的。

从微生物的作用机理来讲，生化处理工艺可大致分为两类，即好氧工艺和厌氧工艺。

2.1.1 好氧生物处理

好氧工艺主要是好氧微生物（包括兼性微生物）在有氧气存在的条件下进行生物代谢以降解有机物，使其稳定、无害化的处理方法。微生物利用水中存在的有机污染物为底物进行好氧代谢，经过一系列的生化反应，逐级释放能量，最终以低能位的无机物稳定下来，达到无害化的要求，以便返回自然环境或进一步处理。另外，在充足供氧条件下，好氧段自养菌的硝化作用将NH-3N（NH+4）氧化为NO-3，进而为厌氧异养菌提供NO-3。

好氧工艺主要有活性污泥法、生物滤池法、生物接触氧化法等，用活性污泥法、氧化沟、曝气稳定塘、生物转盘等好氧法处理高浓度有机废水都有成功经验，好氧处理可有效地降低BOD5和氨氮，还可去除铁、锰等。

（1）常规活性污泥法。

活性污泥法运行费用低、效率高而得到广泛应用。其可通过提高污泥浓度来降低污泥有机负荷，以获得令人满意的处理效果。

（2）缺氧―好氧活性污泥法。

缺氧―好氧活性污泥法（SBR、氧化沟）等工艺，具有能维持较高运转负荷，耗时短等优点，比常规活性污泥法更有效，去除率约为CODCr96%、BOD599%、磷90%、氮67%。其有效地解决了其它生物处理方法中经常出现的NH3-N含量过高对好氧段的抑制问题。

（3）曝气稳定塘。

与活性污泥法相比，曝气稳定塘体积大，有机负荷低，尽管降解速度较慢，但由于其工程简单，在土地资源丰富的地区，是最省钱的好氧生物处理方法。

（4）生物膜法。

与活性污泥法相比，生物膜法具有抗水量、水质冲击负荷的优点，而且生物膜上能生长世代时间较长的微生物，但其只能处理与城市废水性质相近的废水，对于有机物、氨氮较高的高浓度有机废水，此法还存在不足。

本项目采用生物接触氧化法，其特点如下：

①填料的比表面积大，池内的充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物固体量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；

②由于相当一部分微生物固着生长在填料表面，生物接触氧化法不需要设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行管理方便。

③生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，因此生物接触氧化池有较强的适应性。

④传质条件好，微生物对有机物的代谢速度比较快。由于空气的搅动，整个氧化池的废水在填料之间流动，使生物膜和水流之间产生较大的相对速度，加快了细菌表面的介质更新，增强了传质效果，加快生物代谢速度，缩短了处理时间。

⑤有利于丝状菌的生长。在有填料的接触氧化池中，对丝状菌的生长很有利，丝状菌的存在能提高对有机物的分解能力。

2.1.2 厌氧生物处理

缺氧段异养菌将污水中的淀粉、纤维、碳水化合物等悬浮污染物和可溶性有机物水解为有机酸，使大分子有机物分解为小分子有机物，不溶性的有机物转化成可溶性有机物，当这些经缺氧水解的产物进入好氧池进行好氧处理时，提高污水的可生化性，提高氧的效率；在缺氧段异养菌将蛋白质、脂肪等污染物进行氨化（有机链上的N或氨基酸中的氨基）游离出氨（NH3、NH4+），通过好氧段的回流至厌氧段，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将NO+3还原为分子态氮（N2）完成C、N、O在生态中的循环。厌氧生物处理能耗少，操作简单，投资及运行费用低廉，而且产生的剩余污泥量少，所需的营养物也少。

厌氧生物处理有目的运用已有百年的历史。进30年来，随着微生物学、生物化学等学科的发展和工程实践的积累，新的厌氧工艺被不断开发出，新工艺克服了传统工艺的水力停留时间长、有机负荷低等缺点，使厌氧工艺在理论和实践上有了很大进步，在处理高浓度有机废水方面取得了良好效果。

2.2 悬浮物的去除

废水中的油脂及悬浮物的去除主要靠沉淀及气浮工艺，废水处理中悬浮物的浓度不仅只涉及到出水的SS指标，而且出水的CODCr等指标也与其有关，所以控制废水处理的SS指标是最基本的，也是重要的环节。为了尽量去除水中的悬浮物，本项目采用两级反应的方法，即在投加混凝剂PAC的基础上增加助凝剂PAM。混凝剂PAC的主要化学物质是聚合氯化铝，水溶液是介于三氯化铝和氢氧化铝之间的水解产物，灰色透明带胶体电荷，从而对水中的悬浮物具有很强的吸附性，同时也可以去除废水中的少量重金属离子。而助凝剂PAM为高分子的聚合物―聚丙烯酰胺，利用聚丙烯酰胺的酰胺基使被吸附的粒子间形成“桥联”，产生絮团，而加速微粒子的下沉，从而达到去除的目的。

2.3 细菌的灭杀

医疗废水中含有大量的细菌、病毒，因此必须进行消毒处理。采用化学药剂法消毒，就是向废水中投入适量的化学药剂，使废水中有害物质氧化，达到凝聚吸附沉淀。

2.3.1 次氯酸钠溶液

次氯酸钠是最原始的消毒处理方法之一。该方法原料来源方便、产品稳定、运输方便，设备投资少，运行费用低，管理方便，安全、可靠，不因消毒剂产生污泥，应用广泛。但次氯酸钠消毒能力弱，处理过程中带来废渣，正逐步被其它产品替代。

2.3.2 液氯

液氯消毒能力强、价格便宜，广泛应用于自来水和医院废水消毒。但氯气是一种有刺激性气味的黄色有毒气体，不能随时随地制取氯气，必须有专用贮存设备和加氯设备。液氯的投加设备结构复杂，容易腐蚀，危险性较大，因而在城市或人口过于集中的区域被限制使用。

2.3.3 臭氧法

臭氧是强氧化剂，在废水中加入适量的臭氧使水中微生物以及各种金属离子氧化。用这种方法处理医院废水较为彻底，二次污染少。但所配套的设备多，一次性投资大，设备维修量大，用电量亦大，增加了常年运转费。

2.3.4 二氧化氯法

二氧化氯是一种高效、广谱、安全、快速、多功能、持续时间长、贮存与使用方便的杀菌消毒剂。其处理医疗废水的优点为：

（1） 可以杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细胞芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等、它能有效破坏水中的微量有机污染物，如苯并芘蒽醌、氯仿、四氯化碳、酚、氯酚、氰化物、硫化氢及有机硫化物等。能很好的氧化水中一些还原状态的金属离子如Fe2+、Mn2+、Ni2+等，受pH影响小，对藻类有杀灭作用，还能降低水溶液的色度、浊度和异味，其效果是次氯酸钠的5倍。在废水处理中不形成显著的有机卤化物。

（2） 二氧化氯对病毒消毒效果比臭氧和液氯更有效，与废水反应快，接触时间是氯的1/4―1/2，大大节省了投资。

因此，本项目采用二氧化氯对废水进行消毒处理。

3 项目工艺流程

3.1 项目设计原则

（1）严格执行国家有关环境保护的各项规定，确保出水指标达到国家有关污染物排放标准；

（2）采用技术成熟、运行可靠、投资节省的新工艺、新技术、新材料和新设备，在严格达标的情况下，做到投资少、运行费用低；

（3）技术工艺成熟、简单明了，操作管理方便；

（4）采用先进可靠的自动化技术，提高系统的管理水平，确保系统安全可靠运行；

（5）项目布局美观、环境优良，做好二次污染的控制，避免二次污染对周围环境造成影响；

（6）占地面积小、投资省、操作管理方便。

3.2 项目工艺流程图

根据选定的工艺，确定本项目废水处理工艺流程图如图1所示。

3.3 项目工艺流程说明

医疗废水中除有大量细菌、病毒外，还含有一定量的有机物，为降低有机物的含量，本项目采用厌氧+好氧相结合的生物处理工艺降解水中的有机物。厌氧和好氧不同的环境条件下不同种类微生物菌群的有机配合，同时去除有机污染物、氧化氨氮的功能。

从微生物的作用机理来讲，生物处理工艺可分为好氧和厌氧工艺。厌氧工艺适用于高浓度废水的处理，具有节约能耗、运行费用低、容积负荷高、污泥产量低等优点，但单纯的厌氧工艺不能够达到标准要求，因此需要增加好氧工艺，方能使各项污染指标均达到排放标准。接触氧化池出水中还有少量的未被充分杀灭的细菌、病毒，因此应对废水进行进一步的消毒处理，本项目采用二氧化氯作为消毒剂。

在废水进行处理过程中产生一定量的剩余污泥，采用污泥泵将剩余污泥回流至厌氧池，实现污泥的内部消化。同时设置污泥消化池，收集剩余污泥，剩余污泥经消毒后定期用吸泥车抽走，外运至废物处理站。

3.4 项目主要构筑物