一體化處理裝置工藝流程如圖1所示,本裝置由調節池、A/O-MBR池、電絮凝-催化臭氧化高級氧化反應器和豎流式沉淀池組成。本中試裝置區別于傳統醫院污水處理工藝的最大優(yōu)勢是不需要添加任何外加試劑(包括消毒試劑),只需電能就能對醫院污水進(jìn)行高效的有機污染物和病原微生物同步降解消毒處理。本裝置污水處理量為15-20噸/天,工藝流程如下:
醫院污水首先進(jìn)入調節池,采用臭氧作為消毒劑,以氧氣作為臭氧源,通過(guò)臭氧發(fā)生器產(chǎn)生臭氧進(jìn)行消毒,臭氧發(fā)生器產(chǎn)量為50 g/h。預消毒調節池污水停留時(shí)間根據《醫療機構水污染物排放標準》(GB18466-2005)中的規定為1.5小時(shí)。
經(jīng)預消毒調節池后的污水進(jìn)入A/O反應池,A/O工藝由缺氧和好氧兩部分反應組成,醫院污水進(jìn)入缺氧池后,依次經(jīng)歷缺氧反硝化、好氧去除有機物和硝化的階段,流程的特點(diǎn)是前置反硝化,硝化后部分出水回流至反硝化池,以提供硝酸鹽。該工藝充分利用池內高效生物填料作為微生物載體,依靠堿性微生物將污水中難溶性有機物轉化為可溶性有機物,將大分子有機物分解成小分子有機物,以利于后端好氧池進(jìn)一步氧化分解,同時(shí)通過(guò)回流的硝態(tài)氮在硝化菌的作用下,可進(jìn)行部分硝化和反硝化,去除氨氮。缺氧池在前,污水中的有機碳被反硝化菌所利用,可減輕其后好氧池的有機負荷,反硝化反應產(chǎn)生的堿度可以補償好氧池中進(jìn)行硝化反應對堿度的需求。好氧在缺氧池之后,可以使反硝化殘留的有機污染物得到進(jìn)一步去除,提高出水水質(zhì)。A/O反應池出水進(jìn)入MBR進(jìn)行過(guò)濾,進(jìn)一步去除污染物,從而使出水達到《醫療機構水污染物排放標準》(GB18466-2005)中的直接排放標準。
本工藝核心技術(shù)為電絮凝-催化臭氧化高級氧化反應器,該處理技術(shù)和反應器裝置均具有自主知識產(chǎn)權。經(jīng)過(guò)A/O-MBR反應池的污水進(jìn)入電絮凝-催化臭氧高級氧化反應器進(jìn)行深度強化處理,電絮凝-催化臭氧高級氧化反應器采用了電絮凝和催化臭氧化結合,電絮凝產(chǎn)生的活性物質(zhì)能夠催化臭氧產(chǎn)生具有強氧化性的自由基,并且由于電解的強化作用,該反應器內可同時(shí)發(fā)生催化臭氧反應、類(lèi)芬頓反應、過(guò)臭氧化反應、直接臭氧分子反應和電絮凝等反應,能夠極大地提高自由基的產(chǎn)生速率和產(chǎn)生量,提高污水中有機污染物的處理效率和病原微生物的消殺效果。同時(shí),外加雙氧水能夠強化有雙氧水參與的類(lèi)芬頓反應和過(guò)臭氧化反應,能進(jìn)一步增加自由基的產(chǎn)生速率和產(chǎn)生量,強化污水中有機污染物的處理效率和病原微生物的消殺效果,實(shí)現醫院污水同步消毒降解。廉價(jià)電極板能夠降低設備和污水處理成本。還可通過(guò)在反應器中添加硅酸鈉等緩蝕劑,緩蝕劑的加入能夠極大地降低電絮凝沉淀的產(chǎn)生,并且保持污水處理和病原微生物消殺效果。
此外,電絮凝-催化臭氧化高級氧化反應器采用內循環(huán)水高速旋流高級氧化處理裝置,污水在回流泵的作用下形成旋流,使污水在反應罐中處于充分混合狀態(tài),能有效提高反應罐內的傳質(zhì)效率,強化污水處理效果和延長(cháng)反應器運行周期,依靠循環(huán)水流流化的方式較現有機械攪拌的方式能耗明顯降低,能夠降低醫院污水處理成本。
經(jīng)電絮凝-催化臭氧化高級氧化反應器的出水進(jìn)入沉淀池進(jìn)行污泥沉淀,污泥主要為電絮凝過(guò)程中產(chǎn)生的鐵腐蝕產(chǎn)物(鐵泥),由于在電絮凝-催化臭氧化高級氧化反應器中添加了硅酸鈉等緩蝕劑,能夠極大地降低鐵泥的產(chǎn)生量。沉淀后的鐵泥通過(guò)板框壓濾機脫水后進(jìn)行后續處理。經(jīng)過(guò)沉淀池后的污水各項指標能夠達到《醫療機構水污染物排放標準》(GB18466-2005)中的排放標準。