醫(yī)療廢水處理工藝和系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療廢水處理領(lǐng)域，具體涉及一種醫(yī)療廢水處理工藝和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]制藥廢水主要是指在藥物生產(chǎn)過(guò)程中所排出的廢水，它有著各式各樣的成分，并取決于生產(chǎn)的品種及其所采用的生產(chǎn)工藝。制藥廢水大致可分為五類:I)生物合成制品，是指那些用微生物發(fā)酵生產(chǎn)的各種抗生素等藥物，廢水主要含有生物合成代謝產(chǎn)物，菌絲體殘留營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及有機(jī)溶劑等。2)化學(xué)合成制品，是指用化學(xué)合成方法生產(chǎn)的藥物和制藥中間體，廢水中含有種類繁多的化學(xué)物質(zhì)，如酚類化合物、苯胺類等化合物、汞、鉻、銅類毒性無(wú)機(jī)物及有機(jī)溶劑，如乙醇、苯、氯仿等。3)發(fā)酵化學(xué)合成制品，是指在其生產(chǎn)工藝中化學(xué)合成與生物合成兼有的各種半合成抗生素及維生素C等藥物。廢水也兼有發(fā)酵制品和化學(xué)合成制品廢水的特征。4)植物提取制品，一般指從藥用植物中提取的各種生物堿如荃寧、麻黃素等。廢水中含有植物纖維、樹(shù)脂、臘和其它不供藥用的有機(jī)化合物及有機(jī)溶劑等。
5)生物制品，是指從動(dòng)物臟器為原料培養(yǎng)或提取的各種菌苗血漿和血清抗生素及胰島素胃酶等。廢水中主要有動(dòng)物尸體、皮毛、內(nèi)臟、血液和廢棄的生物培養(yǎng)基以及有機(jī)溶劑等。
[0003]制藥廢水主要表現(xiàn)為以下特點(diǎn):1)污染物種類多，成分復(fù)雜，且廢水濃度高。由于生產(chǎn)工序多，原料用量大，原料利用率較低，生產(chǎn)過(guò)程中哪些殘留的原料有幾十倍到幾百倍于藥物產(chǎn)量的物質(zhì)以廢水形式污染環(huán)境。一些大型醫(yī)藥企業(yè)每天廢水中的COD排放量高達(dá)數(shù)十噸，甚至上百噸，相當(dāng)于數(shù)百萬(wàn)人口的污染當(dāng)量。2)沖擊負(fù)荷大，單罐分批生產(chǎn)的非連續(xù)性排放，使廢水的成分和水量變化很大。3)含抗生素，抑制微生物的生長(zhǎng)。4)色度高。5)可生化性差。這些特點(diǎn)都給處理帶來(lái)了難度。
[0004]如何高效低成本地處理醫(yī)療廢水，一直是醫(yī)療領(lǐng)域面臨的重要難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，通過(guò)多年的研究和實(shí)驗(yàn)，得到一種新的醫(yī)療廢水處理工藝和系統(tǒng)。本發(fā)明采用MUCT生物膜相工藝，即在反應(yīng)池中添加生物膜反應(yīng)器。本發(fā)明采用的脫氮除磷工藝為MUCT，采用的生物膜反應(yīng)器為生物膜固定床反應(yīng)器，固定床反應(yīng)器中添加的填料為纖維束填料。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種醫(yī)療廢水處理工藝，其包括如下步驟:
[0008](I)構(gòu)建 MUCT 裝置:
[0009]MUCT由5個(gè)功能區(qū)組成:水解酸化池、預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厭氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，在缺氧池和厭氧池進(jìn)水口放置一組復(fù)合填料懸掛床，水解酸化池出水口和入水口各放置一組復(fù)合填料懸掛床，好氧池內(nèi)放置4組填料固定床，池子底部放置暴氣設(shè)備；
[0010]將原有的二沉池省略，將好氧池出水口設(shè)置過(guò)濾膜，將污泥截留在好氧池中，污水經(jīng)處理后不需經(jīng)過(guò)二沉池直接流出，節(jié)省二沉池的基建費(fèi)用。將初沉池改為水解酸化池，由于生活污水中有機(jī)碳源底，經(jīng)過(guò)酸水解后將微生物難利用的有機(jī)大分子水解為小分子，增加廢水中微生物可利用碳源；在水解酸化池中接種短乳桿菌(Lactobacillus breris)、月旨環(huán)酸芽抱桿菌(Alicyclobacilus ffistzkey)，pH = 5.9 ?6.5，溫度:26°C?29°C，污泥停留時(shí)間為8d，短乳桿菌和脂環(huán)酸芽孢桿菌為嗜酸菌，均能夠在酸性條件下生存，且能降解大分子有機(jī)物；
[0011]預(yù)缺氧池、缺氧池接種臘狀芽孢桿菌(Bacillus Cereus)、香魚(yú)假單胞菌(Pseudomona plecoylossicida)，溫度 27°C?33°C,pH = 6.7 ?7.7，污泥停留時(shí)間為 8d，臘狀芽孢桿菌和香魚(yú)假單胞菌均為兼性厭氧菌，能夠進(jìn)行反硝化作用，為污水進(jìn)行脫氮；
[0012]厭氧池接種乙醇嗜熱厭氧菌(Thermoanaerobacter ethanlicus)溫度39°C?45°C，pH = 6.5?7.0，為嚴(yán)格厭氧菌，污泥停留時(shí)間為8d，可在嚴(yán)格厭氧的條件下降解有機(jī)物，將廢水經(jīng)進(jìn)行脫氮除磷；
[0013]好氧池接種產(chǎn)脘絲酵母(Candida utilis)、固氮紅細(xì)菌(Rhodobacterazotoformans)、枯草芽抱桿菌枯草亞種(Bacillus subtilis subsp.subtilis),溫度:26°C?37°C，pH = 7.6?8.9，污泥停留時(shí)間為8d，降解有機(jī)物能力強(qiáng)，降低廢水的C0D，提高出水質(zhì)量；
[0014]所述每組懸掛式固定床設(shè)置四組束復(fù)合纖維絲生物膜載體；
[0015]所述復(fù)合纖維絲生物膜載體分為:
[0016]外夾層:活性碳纖維和丙綸混合的網(wǎng)布，在網(wǎng)布上編織玻璃纖維絲環(huán)狀圈；
[0017]內(nèi)芯:混合纖維絲辮帶，麻絲與聚酯纖維絲編織成辮帶；
[0018]由于進(jìn)水在工藝前段停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，增加缺氧池與厭氧池對(duì)有機(jī)碳源的過(guò)度消耗，造成好氧池碳源不足，因此在混合纖維絲中添加麻絲，為好氧池增加碳源。在外層毛圈的原料上，將玻璃纖維絲編制環(huán)狀圈，增加材料的韌性，增加環(huán)狀圈對(duì)水中氣泡的切割力度。在外層網(wǎng)布中添加活性碳纖維，利用活性碳纖維增加外層網(wǎng)微生物的附著。
[0019]所述復(fù)合纖維絲生物膜載體規(guī)格為:
[0020](I)復(fù)合填料束尺寸:Φ 17 X 170cm。根據(jù)反應(yīng)池深度設(shè)計(jì)填料尺寸，一般池深4m，復(fù)合填料設(shè)置為170cm，放置于反應(yīng)池中部，因此要小于池水深度。
[0021](2)環(huán)狀圈長(zhǎng)度:7.8cm，即向外擴(kuò)展3.9cm。環(huán)狀圈直徑為3.9cm可以有力的切割水中氣泡。
[0022](3)外層網(wǎng)尺寸:Φ4Χ 170cm，保持一定外層網(wǎng)厚度，為好氧菌提供生存場(chǎng)所，提高填料的透氣效果。
[0023](4)內(nèi)部復(fù)合纖維束辮料尺寸:Φ 13 X 160cm，復(fù)合纖維束辮料直徑設(shè)置為13cm，為厭氧菌及兼性厭氧菌提供缺氧、厭氧場(chǎng)所生存。
[0024](5)外層網(wǎng)布網(wǎng)孔大小:3.3mm,網(wǎng)布孔徑設(shè)置為3.3_，增加環(huán)狀圈分布密度，加強(qiáng)切割氣泡效果，同時(shí)能夠吸附氣泡，環(huán)狀圈也是微生物的附著場(chǎng)所，因此可以增加生物膜中的生物量。
[0025](2)醫(yī)療廢水處理:
[0026]醫(yī)療廢水的原水依次進(jìn)入水解酸化池停留1.4?1.8小時(shí)，預(yù)缺氧池停留14?26min、厭氧池停留35?46min、缺氧池停留22?36min、好氧池停留22?35min ;缺氧池和厭氧池內(nèi)的攪拌裝置一直處于攪拌狀態(tài)；
[0027](3)醫(yī)療廢水排放；
[0028]處理后的醫(yī)療廢水經(jīng)排放口排出。
[0029]采用上述的醫(yī)療廢水處理工藝制備的醫(yī)療廢水處理系統(tǒng)，其水解酸化池接通醫(yī)療廢水排放裝置的排水口。
[0030]微生物的種類和反應(yīng)器內(nèi)水力停留時(shí)間對(duì)于厭氧COD的去除降解具有很明顯的影響。較高的流速可以增加反應(yīng)器內(nèi)的擾動(dòng)，從而使污泥與廢水中的有機(jī)物的接觸更為充分，有利于提高去除率。但高流速的出水流經(jīng)常攜帶厭氧膜，減少了反應(yīng)器內(nèi)生物膜量。較低的流速可以增加污水與生物膜的接觸時(shí)間，使微生物能夠充分地吸收、降解污水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提高處理效率；但是過(guò)低的流速也會(huì)導(dǎo)致部分微生物無(wú)法得到充足的營(yíng)養(yǎng)物，若長(zhǎng)期得不到充足營(yíng)養(yǎng)，必將引起微生物內(nèi)源呼吸從而生物膜脫落。因此，為了獲得較好的處理效果，選取適當(dāng)水力停留時(shí)間是至關(guān)重要的。本發(fā)明從裝置，到微生物，到處理時(shí)的工藝進(jìn)行了全面的優(yōu)化，從而得到一種處理廢水非常優(yōu)異的工藝，其可以有效去除水中氮磷元素，并非常顯著的降低C0D。
[0031]本發(fā)明的有益之處在于:
[0032]1、醫(yī)療廢水中含有很高的氮磷元素，本發(fā)明的工藝和系統(tǒng)適合于醫(yī)療廢水，可有效去除醫(yī)療廢水中氮磷元素，并且顯著降低C0D。
[0033]2、本發(fā)明的工藝操作簡(jiǎn)單，可以大范圍實(shí)施。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明的工藝圖。MUCT由5個(gè)功能區(qū)組成:水解酸化池、預(yù)缺氧池、厭氧池、缺氧池、好氧池；缺氧池和厭氧池內(nèi)設(shè)有攪拌裝置，在缺氧池和厭氧池進(jìn)水口放置一組復(fù)合填料懸掛床，水解酸化池出水口和入水口各放置一組復(fù)合填料懸掛床，好氧池內(nèi)放置4組填料固定床，池子底部放置暴氣設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0035]污水生物脫氮除磷是指在人工構(gòu)筑的反應(yīng)池里，利用高密度、高活性的微生物種群吸收轉(zhuǎn)化含氮磷元素的化合物，通過(guò)微生物同化作用轉(zhuǎn)化為細(xì)胞組成或通過(guò)異化作用轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，經(jīng)凈化處理后，污水中含氮磷污染物的濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。由于納污水體自凈能力有限，長(zhǎng)期納污的累積效應(yīng)會(huì)使天然湖庫(kù)的污染負(fù)荷逐漸增加。水體中的氮經(jīng)生物轉(zhuǎn)化會(huì)變成氮?dú)?，從污水中徹底去除掉。水體中的磷經(jīng)化學(xué)作用和生物化學(xué)作用從溶解態(tài)轉(zhuǎn)化成沉淀，累積在底泥中，當(dāng)條件改變時(shí)，沉積的磷又會(huì)溶解，再次釋放到水體中。
[0036]污水生物脫氮除磷工藝，通常是通過(guò)調(diào)節(jié)水力條件、基質(zhì)成分、溶解氧、電導(dǎo)率等條件，讓確化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、聚磷細(xì)菌等在工藝的不同反應(yīng)段增殖并成為優(yōu)勢(shì)種群，參與污水中氮磷的去除和轉(zhuǎn)化，一般都包括厭氧、好氧和污泥處理等操作環(huán)節(jié)。
[0037]UCT工藝與傳統(tǒng)的A2/0工藝的區(qū)別在于:二沉池泥水混合液沒(méi)有回流到厭氧池，而是回流到缺氧池，這樣，能有效防止回流液中的硝態(tài)氮進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)抑制聚磷菌(PAO)生長(zhǎng)和釋磷，UCT工藝比傳統(tǒng)A2/0工藝除磷效率高，但無(wú)法避免進(jìn)水中的硝態(tài)氮對(duì)PAO的影響。同時(shí)，厭氧池因沒(méi)有污泥回流，污泥濃度和污泥沉降性能會(huì)受到影響。UCT工藝與傳統(tǒng)的A2/0工藝的區(qū)別在于:二沉池泥水混合液沒(méi)有回流到厭氧池，而是回流到缺氧池，這樣，能有效防止回流液中的硝態(tài)氮進(jìn)入?yún)捬鯀^(qū)抑制聚磷菌(PAO)生長(zhǎng)和釋磷，UCT工藝比傳統(tǒng)A2/0工藝除磷效率高，但無(wú)法避免進(jìn)水中的硝態(tài)氮對(duì)PAO的影響。同時(shí)，厭氧池因沒(méi)有污泥回流，污泥濃度和污泥沉降性能會(huì)受到影響。
[0038]改良UCT脫氮除磷工藝是在UCT工藝基礎(chǔ)上，將缺氧池分割成兩個(gè)控制單元，增設(shè)了從缺氧池一到厭氧池的回流，保證了厭氧池的污泥濃度和水力停留時(shí)間。此時(shí)，系統(tǒng)包括好氧池末端至缺氧池二、缺氧池一至厭氧