四維生物脫氮處理醫(yī)院廢水開題匯報1/26醫(yī)院廢水概括

醫(yī)院污水是指醫(yī)院、療養(yǎng)院等排放被病源體污染水。不一樣性質醫(yī)院其污水性質有所不一樣，我國醫(yī)院大致可分為綜合醫(yī)院、傳染病醫(yī)院、結核病醫(yī)院及專業(yè)醫(yī)院（如：精神病醫(yī)院、腫瘤醫(yī)院等）。依據通例，肝炎醫(yī)院可納入傳染病醫(yī)院，中醫(yī)院、婦幼醫(yī)院可納入綜合性醫(yī)院系統(tǒng)。其它專科醫(yī)院，如口腔醫(yī)院、整形醫(yī)院等污水，應依據污水污染程度，由衛(wèi)生監(jiān)督單位和相關部門詳細確定。醫(yī)院污水中通常含有大量病菌、病毒、寄生蟲卵和放射性元素，假如不經處理直接排放，將會對人類生存環(huán)境造成嚴重污染，直接危害人民群眾健康。依據衛(wèi)生部年統(tǒng)計年報數據[2]，全國15451家縣及縣以上醫(yī)院，床位總數為2176154張，其污水排放總量約為160萬m^3／d。依據國家環(huán)境保護總局年對全國28個省(區(qū)、市)50床以上醫(yī)院污水處理調查，50床以上醫(yī)院共計8515家，床位總數為1333109張，有污水處理設施醫(yī)院4935家，占總數58％；被調查8515家醫(yī)院污水排放總量為82.34m^3／d，實際處理量為67.95m^3／d，處理率為82％,按現行排放標準達標排放量58.15m^3／d，達標率為70.6％。地域不一樣擁有率存在較大差異，北京、江蘇等地醫(yī)院污水處理設施擁有率較高,在90％以上,而內蒙、西和西藏等地污水處理設施則較低,在10％一30％。發(fā)達國家對醫(yī)院污水管理非常嚴格，有嚴格衛(wèi)生安全管理體系。歐洲、北美和日本等國家在醫(yī)院污水管理與處理方面都執(zhí)行世界衛(wèi)生組織要求，有還嚴于該要求。發(fā)達國家在醫(yī)院相關科室內對接觸到病菌、病毒以及有毒有害物質污水和污物在發(fā)生源處即進行了嚴格控制和分離。在任何情況下，不允許將醫(yī)院污水和污物隨意棄置或排人下水道。歐洲和美洲一些國家在污水排放標準中都要求了生物學指標。同時，絕大多數發(fā)達國家城市污水處理廠都設有污泥消化和無害化甚至。2/26

醫(yī)院廢水起源

醫(yī)院各部門功效、設施和人員組成情況不一樣，產生污水主要部門和設施有：診療室、化驗室、病房、洗衣房、X光照像洗印、動物房、同位素治療診療、手術室等排水；醫(yī)院行政管理和醫(yī)務人員排放生活污水，食堂、單身宿舍、家眷宿舍排水。不一樣部門科室產生污水成份和水量各不相同，如重金屬廢水、含油廢水、洗印廢水、放射性廢水等。而且不一樣性質醫(yī)院產生污水也有很大不一樣。醫(yī)院污水較普通生活污水排放情況復雜。3/26醫(yī)院廢水特點

醫(yī)院污水水質特點是含有大量病原體──病菌、病毒和寄生蟲卵。如結核病醫(yī)院污水，每升可檢出結核桿菌幾十萬至幾百萬個。醫(yī)院污水還含有消毒劑、藥劑、試劑等各種化學物質。利用放射性同位素醫(yī)療伎倆醫(yī)院污水還含有放射性物質。醫(yī)院污水水量與醫(yī)院性質、規(guī)模及所在地域氣候等原因相關，按每張病床計普通為天天200～1000升。

4/26醫(yī)院廢水危害

醫(yī)院污水起源及成份復雜，含有病原性微生物、有毒、有害物理化學污染物和放射性污染等，含有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征，不經有效處理會成為一條疫病擴散主要路徑和嚴重污染環(huán)境。1、醫(yī)院污水受到糞便、傳染性細菌和病毒等病原性微生物污染，含有傳染性，能夠誘發(fā)疾病或造成傷害。醫(yī)院污水中含有酸、堿、懸浮固體、BOD、COD和動植物油等有毒、有害物質。2、牙科治療、洗印和化驗等過程產生污水含有重金屬、消毒劑、有機溶劑等，部分含有致癌、致畸或致突變性，危害人體健康并對環(huán)境有久遠影響。3、同位素治療和診療產生放射性污水。放射性同位素在衰變過程中產生a-、β-和γ-放射性，在人體內積累而危害人體健康。5/26醫(yī)院廢水處理標準

1、

全過程控制標準。對醫(yī)院污水產生、處理、排放全過程進行控制。

2、減量化標準。嚴格醫(yī)院內部衛(wèi)生安全管理體系，在污水和污物發(fā)生源處進行嚴格控制和分離，醫(yī)院內生活污水與病區(qū)污水分別搜集，即源頭控制、清污分流。禁止將醫(yī)院污水和污物隨意棄置排入下水道。3、就地處理標準。為預防醫(yī)院污水輸送過程中污染與危害，在醫(yī)院必須就地處理。4、

分類指導標準。依據醫(yī)院性質、規(guī)模、污水排放去向和地域差異對醫(yī)院污水處理進行分類指導。5、

達標與風險控制相結合標準。全方面考慮綜合性醫(yī)院和傳染病醫(yī)院污水達標排放基本要求，同時加強風險控制意識，從工藝技術、工程建設和監(jiān)督管理等方面提升應對突發(fā)性事件能力。6、

生態(tài)安全標準。有效去除污水中有毒有害物質，降低處理過程中消毒副產物產生和控制出水中過高余氯，保護生態(tài)環(huán)境安全。6/26

廢水生物脫氮原理

即使廢水脫氮有各種方法，但普通來說，化學或物理化學法所需要運行費用較高，而生物脫氮技術在近20年來得到了飛速發(fā)展，并已應用在生產實踐中。廢水中含氮化合物在微生物作用下，相繼產生以下各項反應：有機氮在氨化菌作用下，分解轉化為氨氮；氨氮經過硝化菌作用轉化為硝酸氮；硝酸氮再經過反硝化菌作用還原為氣態(tài)氮，從水中逸出。⑴脫氨基作用廢水中有機氮化合物在微生物作用下，分解產生氨過程稱為脫氨基作用。如：RCH(NH2)COOH+HOH→RCH(OH)COOH+NH3⑵硝化反應在好氧條件下，將NH4+轉化為NO2-和NO3-過程稱為硝化反應。此作用是由亞硝酸菌和硝酸菌兩種化能自養(yǎng)型微生物共同完成。其反應總方程式為：NH+4+2O2消化細菌→

NO3-N+2H++H2O⑶反硝化反應在無氧或缺氧條件下，反硝化菌將NO2-和NO3-還原為N2過程，稱為反硝化反應，如：6NO3-+5CH3OH反硝化細菌→

5CO2+3N2+7H2O+6OH-在反硝化反應中，最大問題就是污水中可用于反硝化有機碳多少及其可生化程度。當BOD5/TKN≥3～5時，可認為碳源充分。7/26醫(yī)院廢水處理工藝

依據醫(yī)院規(guī)模、性質和處理污水排放去向，進行工藝選擇。醫(yī)院分為傳染病醫(yī)院和綜合醫(yī)院。醫(yī)院污水處理后排放去向分為排入自然水體和經過市政下水道排入城市污水處理廠兩類。醫(yī)院污水處理所用工藝必須確保處理出水達標，主要采取三種工藝有：加強處理效果一級處理、二級處理和簡易生化處理。8/26一級強化處理工藝

對于綜合醫(yī)院(不帶傳染病房)污水處理可采取“預處理→一級強化處理→消毒”工藝。經過混凝沉淀(過濾)去除攜帶病毒、病菌顆粒物，提升消毒效果并降低消毒劑用量，從而防止消毒劑用量過大對環(huán)境產生不良影響。

醫(yī)院污水經化糞池進入調整池，調整池前部設置自動格柵，調整池內設提升水泵。污水經提升后進入混凝沉淀池進行混凝沉淀，沉淀池出水進入接觸池進行消毒，接觸池出水達標排放。9/2610/26工藝特點加強處理效果一級強化處理能夠提升處理效果，可將攜帶病毒、病菌顆粒物去除，提升后續(xù)深化消毒效果并降低消毒劑用量。其中對現有一級處理工藝進行改造可充分利用現有設施，降低投資費用。11/26二級處理工藝

二級處理工藝流程為“調整池→生物氧化→接觸消毒”。醫(yī)院污水經過化糞池進入調整池。調整池前部設置自動格柵。調整池內設提升水泵，污水經提升后進入好氧池進行生物處理，好氧池出水進入接觸池消毒，出水達標排放。傳染病醫(yī)院污水和糞廉價分別搜集。生活污水直接進入預消毒池進行消毒處理后進入調整池，病人糞便應先獨立消毒后，經過下水道進入化糞池或單獨處理（如虛線所表示）。各構筑物須在密閉環(huán)境中運行，經過統(tǒng)一通風系統(tǒng)進行換氣，廢氣經過消毒后排放，消毒可采取紫外線消毒系統(tǒng)。醫(yī)院污水采取生物處理，首先是降低水中污染物濃度，到達排放標準；另首先可保障消毒效果。生物處理工藝主要有活性污泥法、生物接觸氧化法、膜生物反應器、曝氣生物濾池和CASS工藝等。12/26活性污泥法活性污泥法是以懸浮生長微生物在好氧條件下對污水中有機物、氨氮等污染物進行降解廢水生物處理工藝。13/26工藝特點和適用范圍活性污泥工藝優(yōu)點是對不一樣性質污水適應性強，建設費用較低。活性污泥工藝缺點是運行穩(wěn)定性差，輕易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想。傳統(tǒng)活性污泥法適合用于800床以上水量較大醫(yī)院污水處理工程。對于800床以下、水量較小醫(yī)院常采取活性污泥法變形工藝——序批式活性污泥法（SBR）。14/26生物接觸氧化工藝

生物接觸氧化工藝采取固定式生物填料作為微生物載體，生長有微生物載體淹沒在水中，曝氣系統(tǒng)為反應器中微生物供氧。因為生物接觸氧化法微生物固定生長于生物填料上，克服了懸浮活性污泥易于流失缺點，在反應器中能保持很高生物量。生物接觸氧化是一個介于活性污泥法與生物濾池二者之間生物處理技術。15/26工藝特點（1）生物接觸氧化法對沖擊負荷和水質改變耐受性強，運行穩(wěn)定。（2）生物接觸氧化法容積負荷高，占地面積小，建設費用較低。（3）生物接觸氧化法污泥產量較低，無需污泥回流，運行管理簡單。（4）生物接觸氧化法有時脫落一些細碎生物膜，沉淀性能較差造成出水中懸浮固體濃度稍高，普通可到達30mg/L左右。16/26膜生物反應器

膜-生物反應器(MembraneBioReactor，MBR)是將膜分離技術與生物反應器結合在一起新型污水處理工藝。依據膜分離組件設置位置，可分為分置式MBR和一體式MBR兩大類。17/26工藝特點（1）

抗沖擊負荷能力強，出水水質優(yōu)質穩(wěn)定，能夠完全去除SS，對細菌和病毒也有很好截留效果。（2）

實現反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)完全分離，使運行控制愈加靈活穩(wěn)定；生物反應器內微生物量濃度高，可高達10g/L以上，處理裝置容積負荷高，占地面積小，減小了硝化所需體積。（3）

有利于增殖遲緩微生物截留和生長，系統(tǒng)硝化效率提升。可延長一些難降解有機物在系統(tǒng)中水力停留時間，有利于難降解有機物降解效率提升。（4）

MBR剩下污泥產量低，甚至無剩下污泥排放，降低了污泥處理費用。18/26曝氣生物濾池

曝氣生物濾池(BAF)是生物膜處理工藝一個。采取一個新型粗糙多孔粒狀濾料含有很大比表面積，濾料表面生長有生物膜，池底提供曝氣，污水流過濾床時，污染物首先被過濾和吸附，進而被濾料表面微生物氧化分解。當前BAF已從單一工藝逐步發(fā)展成系列綜合工藝，有去除懸浮物、COD、BOD

、硝化、脫氮等作用。

19/26工藝特點（1）

出水水質好。BAF可去除污水中懸浮物、COD、細菌和大部分氨氮，出水SS小于10mg/L。（2）

微生物生長在粗糙多孔濾料表面，不易流失，對有毒有害物質有一定適應性，運行可靠性高，抗沖擊負荷能力強。無污泥膨脹問題。（3）

BAF容積負荷高于常規(guī)處理工藝，并可省去二沉池和污泥回流泵房，占地面積通常為常規(guī)工藝1/3～1/5。（4）

需進行反沖洗，反沖水量較大，且運行方式復雜，但易于實現自控。20/26

氣提升交替循環(huán)流復合濾料濾池（ALCBF）

氣提升交替流復合濾池（ALCBF）是在氣提升循環(huán)流化床(ALR)和曝氣生物濾池(BAF)研究基礎上創(chuàng)造一個新型生化反應器，充分發(fā)揮了曝氣生物濾池和氣提升循環(huán)流化床工藝優(yōu)點，利用了復合濾料和交替循環(huán)，該反應器主要特點有：(1)含有曝氣生物濾池生物處理和過濾功效，但不需反沖洗和沉淀池。(2)采取由顆粒濾料和懸掛式纖維濾料組成復合濾料，過濾顆粒濾料不會堵塞，懸掛式濾料采取加密布置，在水處理中形成優(yōu)勢互補，提升了容積負荷。(3)經過交替供氣，循環(huán)流方向交替改變，處理工況下自動更新，水力條件得到優(yōu)化。(4)濾池內形成完全混合型升流區(qū)和推流型降流區(qū)，提供了不一樣局部氧濃度，符合碳化、硝化、反硝化生物反應對環(huán)境要求，同時進行碳和氮去除。(5)開工和管理簡便，工作狀態(tài)穩(wěn)定，而且低能耗，高效率。21/26ALBCF運行主要技術參數1、對于生活污水，原水水質COD300～500mg／L，BOD5為150～300mg／L，氨氮15～40mg／L，能夠同時去除有機物和氮。出水水質滿足(GBl8918-)一級標準。2、交替循環(huán)流曝氣方式，30分鐘切換一次，顆粒濾料層按反應器水深而異，高度為400～700mm，進水段顆粒直徑為6～9mm，其它段顆粒直徑為3～5mm。3、曝氣區(qū)域為全平面面積1／3～1／2，氣水比1.5～4.5，氧利用率>30%，曝氣動力消耗<25w/m3。4、水力停留時間為2～4小時，容積負荷率以COD計3～5kg/d.m3；以氨氮計0.2～0.4kg/d.m3；總氮去除60～80%。圖22/26四維生物反應器

四維生物脫氮反應器(4DBNR)

是將一系列氣提升交替循環(huán)流復合濾池(AALCF)

反應單元，沿縱向按折返流方式串聯(lián)，形成一體化裝置。所謂“四維”是指經過時間域上曝氣改變控制三維水流，從而形成濾池內交替循環(huán)流動和局部區(qū)域充分混合，并在水處理沿程產生好氧和缺氧環(huán)境，滿足硝化和反硝化需要。以體積60m34DBNR處理某度假區(qū)20

m3/h生活污水六個月連續(xù)流試驗表明，有機和營養(yǎng)污染物同時得到去除。其COD和NH3-N負荷分別為2.11和0.24kgd-1.m-3,進水濃度為252mgL-1和29.73mgL-1，出水濃度到達29.7和6.6mgL-1；COD和NH3-N平均去除率分別為88%和80.6%；提供曝氣氣水比僅為0.95。作為生物脫氮工藝，4DBNR不需要額外設置沉淀池和系統(tǒng)回流，也不以好氧和缺氧操作單元組合流程，所以其完整一體化結構形式和低處理費用優(yōu)點十分顯著。23/26四維生物反應器工作原理

圖中風機（1）開動后，經過兩個切換閥（2）和（3）交替向位于