医院污水处理工程中消毒剂选用问题的几点探讨.docx
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医院污水处理工程中消毒剂选用问题的几点探讨
部门
污水类别
主要污染物
SS
COD
BOD
病原体
放射体
重金属
化学品
普通病房
生活污水
△
△
△
传染病房
含菌污水
△
△
△
△
△
动物实验
室
含菌污水
△
△
△
△
△
放射科
洗印废水
△
△
△
△
△
口腔科
含汞废水
△
△
门诊部
生活污水
△
△
△
肠道门诊
含菌污水
△
△
△
△
△
手术室
含菌污水
△
△
△
△
△
医院污水处理工程中消毒剂选用问题的几点探讨
一、医院污水处理现状
1.医院污水的来源及主要污染物
医院排放污水的主要部门和设施有:
诊疗室、化验室、病房、
洗衣房、X 光照相洗印、动物房、同位素治疗诊断、手术室等;另
外,还有食堂、家属宿舍等排放的生活污水。
医院污水的主要污染物其一是病原性微生物;其二是有毒、有
害的物理化学污染物,包括常规的用 COD、BOD5 表示的有机污染物:
其三是放射性污染物。
表 1 医院各部门排水情况及主要污染物
检验室
含菌污水
△
△
△
△
△
△
洗衣房
洗衣废水
△
△
△
△
锅炉房
排污废水
△
△
汽车库
含油污水
△
△
太平间
含菌污水
△
△
△
△
同位素室
放射性污
水
△
△
△
宿舍
生活污水
△
△
△
食堂
含油污水
△
△
△
浴室
洗浴污水
△
△
△
解剖室
含菌污水
△
△
△
△
△
注:
SS 为悬浮固体;BOD 为生物化学需氧量;COD 为化学需氧量。
△表示
有污染物。
2.医院污水的水质
从对北京监测中心近年来对北京部分医院污水分质分析监测结
果。
表中可以看出,医院污水的 COD 含量为 23~318mg/L,主要数
值集中在 120-280mg/L 之间,如果没有实测数据,个人认为设计可
按 COD 200mg/L 来考虑;BOD5 数值在 10~191mg/L 之间;SS 为 17-
190mg/L;pH 值 7-8;大肠菌群数为 238×105~238×108 个/L。
医院污水是一种特殊的污水,除含有部分化学性污染物外(化
学污染物的危害是国外这几年的研究重点),主要是病原体污染,
如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌、痢疾和其他流行病菌等。
在医院污
水处理过程中,严格控制病原微生物随污水排放显得尤为重要。
香
港“陶大花园”的疫情表明,粪便污水也是“非典”传染不可忽略
的途径,因此,对原有医院污水处理系统安全性的重新评价和新建
医院污水处理设施的建设与管理受到国家有关部门(建设部、环保
局等)的高度重视。
3.北京市的医院情况及污水处理现状
北京市共有各级医院 806 家,其中三级以上综合医院 100 多家,
二级以上医院几百家,其他为一级各类小医院。
对北京地区 97 个综
合医院进行调查,其中 89 个医院对排放污水进行了处理,处理率
92%,使用消毒情况为:
用液氯消毒的 49 个,占 55%;用次氯酸钠
发生器消毒的 15 个,占 17%;用商品次氯酸钠溶液消毒的 8 个,占
9%;用二氧化氯消毒的 7 个,占 8%;用臭氧消毒的 3 个,占 3%,
其他(主要是用漂粉精)7 个,占 8%。
5 个传染病医院有 3 个采用二级处理加氯消毒工艺,2 个采用一
级处理加氯消毒工艺。
现在的医院基本都有污水处理装置,但建设水平和管理水平参
差不齐,处理工艺基本都以氯化消毒为主,上二级生化处理的医院
很少。
由此可见,医院污水的消毒处理还停留在比较原始的方法上,
一方面我们应将原始液氯消毒方法普遍化,同时我们是否也该在某
些传染病医院推广消毒效果更好的二氧化氯和臭氧发生装置?
(注:
文中所用部分数据摘自马世豪等编著,《医院污水污物处理》
,化学工业出版社 2000 年。
)
二、医院污水处理中常见的几种消毒工艺比较
1.二氧化氯的消毒特性及普罗名特二氧化氯发生装置的特点:
分子式:
作为氧化剂的反应方程式:
ClO2 + e- = ClO2-E0= 0.95 V
氯酸盐相对于不同微生物的消毒作用:
普罗名特 BelloZon 二氧化氯发生装置因其独特的特性而被多家医
院广泛应用,其特性主要表现在:
1.单体设备发生量大,从 7g/h 直到 10000g/h,为目前世界上能够
生产大容量二氧化氯发生装置之首。
2.三重安全保护装置,对医院这种高负荷人流密集区有着高度安全
的保障。
3.壁挂式结构,各组件集成为一体,占地面积小,同时方便安装。
4.自动化程度高,操作简单,使用方便,能够精确控制投加量,保证
消毒效果的同时,亦能够降低成本。
5.ClO2 现场生成, 现场使用, 全系统处于安全封闭状态下工作,不会
对人身造成伤害,更不会产生泄漏现象。
6.生成的 ClO2 纯度高,无任何附带卤化物,(因某些卤化物致癌)
不会产生任何有害人体健康的物质。
2.臭氧的消毒特性及普罗名特臭氧发生装置的特点:
臭氧分子式:
臭氧与其他消毒剂去除细菌和病毒情况的比较:
去除 99%的细菌和大肠杆菌
去除 95%的病毒所需的时间
所需的时间
为保证充足的消毒效果,臭氧的浓度在 0.4ppm 时至少维持 4 分钟。
CT=0.4*4=1.6 (CT 为浓度和时间的乘积)
氧化还原电位氧化性的比较:
杀菌效果为有效氯的百分比
臭氧2.07 CE(V)
二氧化氯1.95 CE(V)
氯气1.36 CE(V)
次氯酸钠1.49 CE(V)
臭氧 263%
二氧化氯 135%
氯气 100%
次氯酸钠 95%
一级处理:
一级处理投加量:
∙污水排入有集中污水处理厂
的城市下水道
∙解决生物性污染,如细菌、
病毒类
臭氧 9-18 ppm
二氧化氯 10-20 ppm
氯气 30-50 ppm
次氯酸钠 30-50 ppm
二级处理:
二级处理投加量:
∙污水排入地面水
域
臭氧 5-8 ppm
二氧化氯 5-10 ppm
∙解决生物性污染、
理化性污染、
∙有毒有害物质
氯气 15-25 ppm
次氯酸钠 15-25 ppm
普罗名特 Bono Zon 臭氧发生器的设计特点:
所有的 Bono Zon 型臭氧发生器都配有程控装置、逻辑控制系统
和监测控制系统。
在发生器或外部设备出错时本装置能很容易地被
锁定。
装有指示灯的模拟流程图可以很清楚地显示出系统的工艺过
程和当前操作状态。
Bono Zon 型臭氧发生器都装有马达驱动的调节变压器,以便对
臭氧的产生率进行随意控制,发生器设有“手动”和“自动”两种
工作状态。
其标准型是根据德国工业标准 DIN19627(<=300oC 和相
对湿度<=30%)的气候条件专门设计的。
如果要在更高的气候条件
下使用,则需要增加附加设备。
Bono Zon 臭氧发生器在适宜的气候
条件下,只要使用廉价的空气干燥系统就可以很好地工作。
控制系统:
计算机控制系统通过氧化还原电位和 DULCOMETER 变送器,既可
实现自动控制,也可实现手动调节。
通过手动调节电位器可以控制
臭氧的发生量,电位差计的调节位置决定了放电系统的放电电压。
系统用一个阀值开关限定两个极限电压,即点火电压和最大电压,
阀值开关以变压器的次级电压为参考信号,这样,即使电源电压不
稳定系统也能自行调节。
高压变压器:
系统所需的高压由单线圈的高压变压器产生,线圈中有正温度系
数的温度检测仪器,防止过载。
调压器:
利用电动调节器来调节和控制臭氧发生量,如果在湿度高达 90%
的热带地区使用, 可以提供油浸变压器。
安装:
普罗名特 Bono Zon 臭氧发生器占地很少(符合 DIN19627 标准)。
紧凑的积木式设计的配电箱可根据用户的需要进行安装,甚至可以
靠墙安装.
三、应用臭氧进行消毒的工程实例
以广州石化总厂医院污水处理系统改造为例,介绍臭氧发生器
在此工艺中的应用。
1.设计依据及标准:
《中华人民共和国污水综合排放标准》
(GB8979-1996)三级标准;部分一级标准。
2.设计污水水质水量及处理能力:
处理水量为 15m3/h。
处理前后水质为:
CODcr≤250mg/l,BOD5≤150mg/l,SS≤150mg/l,粪大肠菌群数
≤3.5×103 个/l。
污水经沉淀及臭氧消毒后,排放水质为:
CODcr≤150mg/l,BOD5≤80mg/l,SS≤70mg/l,粪大肠菌群数≤500
个/l。
3.污水处理工艺
门诊污水先经格栅隔除大颗粒的飘浮物及杂物,同时与化粪池
的出水混合进入调节池,在调节池内,不同时间排出的污水能保持
均匀,使后续处理工艺的处理负荷相对稳定,同时可以平衡高峰期
的出流量,使系统不至于因为瞬间水量过大而影响处理效果。
在调节池出口处设置一级提升泵,采用自吸形式,以减少投资,
然后污水进入平流式沉淀池布水廊道,通过布水墙进入平流式沉淀
池,在沉淀池中,大部分的悬浮物被沉淀下来,沉积在池内的泥斗
中,由设在操作间的污泥泵泵至化粪池内进行厌氧消化。
沉淀池的出水进入集水池,集水池内设两台二级自吸式污水提
升泵(两台,一用一备),污水泵由集水池内的液位控制器根据池
内的液位来控制,保证污水处理系统连续运行。
污水经沉淀、水量、
水质调节后,由泵泵至设备间,交由臭氧消毒装置进行灭菌消毒,
在臭氧接触氧化塔中,各种细菌和病毒被最大限度地除去,同时,
污水中的相当部分有机物质如 CODcr 及 BOD5 也同时被氧化除去。
处
理后的污水由设备间内的污水泵(两台,一用一备)泵至清水池,
最后自流进入市政排水管道。
臭氧氧化塔的尾气尚含有多余臭氧,通过管道引至调节池底,
通过在池内安装的穿孔管扩散,对污水作前处理,同时将多余的臭
氧吸收,以除去臭味,保证工作人员的健康。
隔栅内沉淀物定期运送至指定卫生防疫部门处理。
具体工艺流程为:
污水→格栅→调节池→一级提升泵→沉淀池→
二级提升泵→臭氧氧化塔→清水池
4.主要构筑物及设备
1)格栅井
医疗污水与化粪池出水汇流到综合池的进水砂井后,自流进入
格栅井,井内设两道手动格栅,第一道格栅的间隙为 10mm,第二道
格栅的间隙为 5mm,将水中的大块固形物去除,以保护污水提升泵。
2)调节池
由原消毒池改造而成
外形尺寸:
5.0m×5.0m×3.0m
有效水深:
2.5m
有效容积:
62.5m3
沉淀时间:
4.1h
3)平流式沉淀池:
两格
外形尺寸:
3.6m×5.9m×3.6m
有效水深:
2m
表面负荷:
0.7m3/m2.h(按 20 m3/h 计算)
有效容积:
41m3
沉淀时间:
2.5h
池内设集泥斗,泥斗内沉积的污泥每天用污泥泵吸出,送入化
粪池中进行厌氧消化处理。
4)集水池
由原虹吸定量池改造而成
外形尺寸:
2.9m×5.0m×3.0m
有效水深:
2.5m
有效容积:
24m3
调节时间:
1.6h
集水池由两台自吸式污水提升泵,一用一备,将污水送入臭氧
氧化塔中进行消毒处理。
提升泵型号:
2TC 型,Q=15m3/h,H=15m,N=1.5KW
5)臭氧发生装置:
a)普罗名特 BONa3A 臭氧发生器一台
臭氧总发生量为 240g/h;由相关统计数据,冷却水量:
0.32m3/h。
b)臭氧氧化塔:
1 台 Φ2600×3000mm
用陶瓷鲍尔环为填料,填料容积 4.5m3;填料塔的有效容积为
5m3,接触时间为 15 分钟。
整个臭氧消毒系统在设备间内安装,消毒间采用机械通风,保
证操作间的工作环境;臭氧反应塔的尾气用管道引至调节池,既吸
收残余的臭氧,又对污水作前处理,降低运行费用。
与一般的医院污水处理系统相比,普罗名特污水处理系统采用
最先进的臭氧、二氧化氯和紫外线消毒装置取代氯气或次氯酸钠作
为消毒剂,使得消毒作用更强有力,更为彻底,处理后污水达到规
定的排放标准,是新一代医院污水处理系统的关键技术设备。
对已有的医院污水处理系统而言,为节省投资,可以利用部分
原有的设备结合部分普罗名特水处理设备达到同样的处理效果。
例
如,可以单独对原系统中的消毒部分进行改造,采用普罗名特专利
技术制造的臭氧、二氧化氯发生装置和紫外线消毒装置,即可获得
理想的处理效果。
为了更加有效地保护水环境,改善国内医院污水治理现状,普
罗名特公司经过多年研究和工程实践,在污水处理过程中运用臭氧
技术已经取得了许多成熟的经验,不仅在技术上取得进展,而且在
达到同样的出水标准时,这种技术的运用大大降低了运行费用。
这
在国内已经有了几个成功的范例。
普罗名特运用于医院废水处理的臭氧系统承担着消毒灭菌和氧
化降低 BOD、COD 指标的双重角色。
普罗名特公司的经验说明了在现有的医院一级处理流程基础上,
经过普罗名特公司独特系统工艺设计,使其处理后的出水各项水质
指标已经接近或达到二级处理流程的出水指标,具有较强的推广意
义。
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