水解酸化—好氧工艺在处理医院污水中的应用

（重庆博浩环境治理设备有限公司）
摘要 介绍了水解酸化和两级好氧法处理医院污水的工程实践。它集水解酸化和好氧生物处理两者优点于一体，实践表明，用此工艺处理医院污水，处理出水水质可稳定达到排放标准。
关键词 水解酸化 两级好氧 医院污水 二氧化氯
概述
医院污水是一种低浓度污水，水质与一般生活污水类似，但其中含有大量病菌、病毒和寄生虫卵，必须处理达标才能排入水体，否则会对环境造成严重污染，导致传染病流行，危害人民的身体健康。
水解酸化—好氧法在处理工艺上不限于好氧生物处理，而同时引入厌氧机理，将厌氧消化的第一阶段—水解酸化和好氧这两种方法的优点集于一体，以获得高效稳定的处理效果。
此工艺用于处理医院污水于 2000 年 5 月～ 8 月在重庆某医院污水处理站试运行。试运行的结果表明，水解酸化—好氧工艺用于处理医院污水达到了预期的目的。之后，某医院污水处理站的运行状况一直保持了良好的水平。现将该工艺的试运行和运行情况概要介绍如下。
1.污水水质水量与处理工艺流程
1.1 污水水质水量
某医院住院部共有床位 400 床，按每床每天用水量 0.8m 3 计，住院部每天水量为 320m 3 ，医院门诊部水量按 80m 3 /d ，则某医院每天水量为 400 m 3 /d ，最大水量为 20 m 3 /h, 原水水质如表 1-1 示：
表 1-1                                     医院污水水质表 pH
COD cr (mg/l)
BOD 5 (mg/l)
SS (mg/l)
动植物油 (mg/l)
粪大肠菌群数(个/l)
6-9
≤ 350
≤ 250
≤ 400
≤ 30
≤ 28000
污水经处理后污染物必须达到 GB8978-96 （污水综合排放标准）中规定的浓度，如表 1-2 示：
表 1-2                                     污水排放标准 pH
COD cr (mg/l)
BOD 5 (mg/l)
SS (mg/l)
动植物油(mg/l)
粪大肠菌群数 (个/l)
余氯 (mg/l)
6-9
≤ 100
≤ 20
≤ 70
≤ 10
500
0.5
1.2 处理工艺流程
1.2.1 水解酸化—好氧工艺机理
本处理工艺中的水解酸化池是根据厌氧发酵的第一阶段—水解酸化的机理而设计的。在这一阶段，可使固体物质降解为溶解性物质，使大分子物质降解为小分子物质，以减小后续处理的负荷。好氧采用的是两级处理，一级好氧的停留时间为 3h ，处于高负荷状态；二级好氧的停留时间为 5h ，处理低负荷状态。这两个阶段运行的特点不同，所以去除有机污染物质的作用机理也不一样。概括地说，第一段因为以高负荷、短泥龄的参数运行，所以在对有机物质吸附、吸收、氧化三种去除方式中，前两者起了主要的作用。而第二阶段由于以低负荷、长泥龄的参数运行，所以后两者起主要作用，特别是氧化作用占主要地位。
1.2.2 处理工艺流程
处理工艺流程如图 1-1 所示。污水经格栅池中的拦渣网拦截较大颗粒悬浮物后流入调节池中进行水质水量调节后，由泵提至水解酸化池，而后依次流入曝气池一、曝气池二和沉淀池，再经消毒池消毒脱氯后流出。曝气池一和曝气池二中用射流曝气器供给空气。沉淀池污泥用泵提升回流入曝气池一。沉淀池和水解酸化池的剩余污泥依靠静压排入污泥干化池中干化，干化后的污泥焚烧或外运
 

图 1-1 处理工艺流程框图
1.2.3 主要处理设备设施介绍
1.2.3.1 格栅池： L × B × H=4.4 × 1.0 × 1.0m ，内设两级拦渣网，以拦除浮渣及大粒径悬浮物。
1.2.3.2 调节池： L × B × H=11.2 × 4.4 × 3.8m ，总容积 187m 3 ，有效容积 172m 3 ，调节时间 3.2h ，钢筋混凝土结构，内设原水泵及液位控制器。
1.2.3.3 水解酸化池： L × B × H=5.0 × 3.0 × 7.3m ，总容积 109m 3 ，有效容积 105m 3 ，共分为 3 个，总停留时间 5.2h ，钢筋混凝土结构。
1.2.3.4 曝气池一： L × B × H=3.0 × 3.0 × 6.9m ，总容积 62m 3 ，有效容积 59m 3 ，停留时间 3h ，钢筋混凝土结构
设计 MLSS=3000mg/l ，生化需氧量为 3.63kg/h 。选用 1 个 JS-50 型射流曝气器， Q=50m 3 /h ，充氧量 O 2 =5-7.5kg/h ，气体流量 / 水流量 =1.4 ～ 2.7 。
有机废水在生化好氧处理中需要充氧曝气，以达到去除 COD 、 BOD 的目的。目前被采用的充氧方式有射流曝气、鼓风曝气和叶轮表曝。本设计采用的射流曝气器的充氧方式为射流曝气方式，与其它充氧方式比，它具有投资低、操作管理方便、性能可靠、微气泡多、氧的转移率利用率高的优点。它的工作过程是：工作水经第一级喷射吸引空气，气液两相在第一级喉管内得到混合传质，然后又由第一级喉管作为喷嘴，利用剩余压力进行第二次喷射，进一步吸引空气传质。由于充分利用能量，使单位能量的吸氧量较大。
1.2.3.5 曝气池二： L × B × H=5.0 × 3.0 × 6.9m ，总容积 104m 3 ，有效容积 98m 3 ，停留时间 5h ，钢筋混凝土结构
选用 1 个 JS-50 型射流曝气器， Q=50m 3 /h ，充氧量 O 2 =5-7.5kg/h 。
1.2.3.6 沉淀池： L × B × H=5.0 × 5.0 × 6.9m ，总容积 173m 3 ，有效容积 158m 3 。沉淀池为竖流式，采用中间进水周边出水的方式。底部为 55 °锥形斗，污水上升流速为 0.25mm/s ，敷设斜管，斜管量为 25m 3 。停留时间 3.3h ，钢筋混凝土结构。
沉淀池底部污泥用泵回流如曝气池一中，污泥回流倍数为 1-2 倍，回流管上设有蝶阀，便于控制污泥回流量。剩余污泥进入污泥干化池中干化。
1.2.3.7 消毒池： L × B × H=8.9 × 1.0 × 4.0m ，总容积 36m 3 ，有效容积 34m 3 ，接触时间 1.7h ，钢筋混凝土结构。
消毒是用二氧化氯发生器来完成的。二氧化氯是当今国际上公认的氯系消毒剂中最理想的更新产品，被世界卫生组织（ WHO ）定为 A1 级消毒剂。
1.2.3.8 脱氯箱：φ× H=1.0 × 2.0m ，设于消毒池尾部，目的是去除消毒后的水中的余氯。
2.工程调试及试运行
污水处理设施建成后，调试和试运行是整个工程建设的重要阶段，是检验污水处理站前期设计、施工、安装等工程质量的重要环节。
试运行条件： 设计水量 20 m 3 /h 。
设计停留时间 水解酸化池 5.2h ，曝气池一 3h ，曝气池二 5h ，沉淀池 3.3h ，消毒池 1.7h 。 合计 18.2h 。
气水比 1 ∶（ 1.4 ～ 2.7 ）。
2.1 生化系统部分
运行分阶段进行 2000 年 5 月 5 日～ 5 月 19 日为培菌驯化阶段。以重庆啤酒厂废水处理站沉淀池活性污泥为接种污泥，采用动态培菌法，经闷曝、少量进水、稳定进水的过程后，第 8 天培菌驯化已基本完成，转入试运行。 5 月 20 日～ 6 月 5 日为较小水量连续运行阶段。处理水量约为 5 m 3 /h ，平均水温为 22.4 ℃（每日上午 10 ∶ 30 测定，以下均同）。 6 月 5 ～ 7 月 2 日为逐步加大水量运行阶段，此阶段中水温 24.3 ℃，每日运行 18h （ 6 ∶ 00 ～ 24 ∶ 00 ），停运 6h （ 24 ∶ 00 ～次晨 6 ∶ 00 ）。 7 月 3 日～ 8 月 3 日为设计水量间歇运行阶段，处理水量 20 m 3 /h ，水温 27.3 ℃，运行方式同上。
整个处理系统于 8 月 4 日起开始连续运行，经过 5 个多月的观察，运行情况良好。连续进水后，开始开启二氧化氯发生器对出水进行消毒处理，消毒后的水再经脱氯后排出。
重庆市环境监测中心于 2001 年 1 月 12 日对水质进行了监测，监测结果如表 2-1 ：
表 2-1                                监 测 结 果

Q
SS
COD
BOD 5
动植物油
余氯
粪大肠菌群
m 3 /d
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
个 /l
进口 11 ： 00
380
48.28
281
74.1
5.30
0.025
5.4 × 10 7
13 ： 00
25.71
263
75.6
5.05
0.025
9.2 × 10 7
15 ： 00
33.6
218
53.0
4.77
0.025
3.5 × 10 7
出口 11 ： 00
380
12.35
57.0
18.2
0.47
0.025
＜ 20
13 ： 00
20.00
50.9
18.2
0.48
0.442
＜ 20
15 ： 00
11.38
59.7
17.2
0.53
0.025
＜ 20
进口 9 ： 00
36.00
310
61.5
4.65
0.025
5.4 × 10 7
11 ： 00
380
23.08
292
62.4
4.84
0.025
5.4 × 10 7
13 ： 00
41.48
268
65.0
5.32
0.025
3.5 × 10 7
出口 9 ： 00
380
25.38
52.2
17.8
0.56
0.025
＜ 20
11 ： 00
17.39
65.3
17.5
0.46
0.025
＜ 20
13 ： 00
20.96
74.0
17.3
0.47
0.025
＜ 20
评价标准
≤ 70
≤ 100
≤ 20
≤ 10
≤ 0.5
≤ 500
评价依据
《污水综合排放标准》 GB8978—1996 ( 表 4 一级 )
由此可见，经过 5 个月的正常运行后，处理水 COD 、 BOD 5 、 SS 值和粪大肠菌群、余氯均低于 GB8978-1996 《污水综合排放标准》中规定的医院污水一级处理水排放标准，本污水处理设备设施达到预期设计要求。
2.2 污泥系统
对于水解酸化池和沉淀池排放的两种污泥，采用污泥干化池进行自然干化，在干化池中加入二氧化氯对污泥进行消毒，以避免二次污染。干化后的污泥外运填埋或放入焚烧炉中进行焚烧处理。
3.经济技术指标
污水处理站占地面积为 244 m 3 。运行成本如表 3-1 示：
表 3-1                                     运行费用表 废水量（m3/h）
电耗（ 0.40元/kw.h）
药 耗
合 计
运行费用
(元/m3)
耗量 (kw)
金额(元)
耗量 (kg )
金额(元)
20
9.94
3.98
3.00
6.98
0.35
从表中可以看出，污水处理运行成本仅为 0.35 元 /m 3 ，经济实惠。
4.结论
4.1 水解酸化—两级好氧法处理医院污水，工艺先进，技术可行。在处理水量 20 m 3 /h ，总停留时间 22.9h （其中曝气池停留时间 8h ），气水比 1 ∶ 1.4 ，连续运行的情况下，当进水 COD 为 155mg/l ， BOD 5 为 62.6mg/l 时，出水 COD 为 51.6mg/l ， BOD 5 为 17.6mg/l ； COD 去除率为 66.7 ％， BOD 5 去率为 71.9 ％，处理水水质达到污水综合排放一级标准，符合国家 GB8978-1996 标准。
4.2 处理设备设施使用安装方便，操作简单，运行费用仅为 0.35 元 /m 3 ，经济实惠。
4.3 经过微生物专性培菌驯化后，处理设备能在间歇条件下运行，操作简便灵活，具有广泛的应用价值。
4.4 采用二氧化氯发生器消毒，具有产氯量高、消毒彻底、成本低、操作方便的优点。
4.5 由于厂方的原因，使本工程存在一个很大的缺点，就是没使用格栅除污机，以致原水泵出现经常堵塞的情况，加大了人工劳动强度，减少了泵的使用寿命。建议厂方及早配用格栅除污机。
此工程项目自 2000 年 8 月份运行以来，运行正常，出水水质良好。在污水处理站的日常运行中，运转费用的大小主要取决于曝气时间的长短，因此在保证处理效果不变的条件下，减少曝气时间是节能的主要措施。