申请日20200622
公开(公告)日20201016
IPC分类号C02F9/14; C02F101/30
摘要
本发明涉及一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，本发明针对医疗废水行业的高浓污水的处理难题，克服传统工艺技术存在的不足，将提供一种新型无泥芬顿催化氧化处理耦合紧凑型生化处理系统，多个新型高效单元技术耦合的医疗废水新型处理方法。本发明充分结合了各个单元不同污水处理技术的固有特点，实现了针对抗生素无法完全通过生化处理法进行降解的问题，发挥了高级氧化技术的处理能力，稳定和提升了生化系统的处理能力，出水水质好，处理流程简单稳定，处理成本低，出水COD、氨氮总氮和特征污染物指标显著优于同类行业废水处理水平，具有良好的推广应用前景。
权利要求书
1.一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，具体步骤如下，其特征在于：
步骤1、生产工艺产生的医疗高浓废水首先进入调节池1，经缓冲、调节，稳定水质后进入气浮池，采用微纳米气泡去除污水中的大颗粒污染物;
步骤2、经步骤1处理的污水进入无泥芬顿催化氧化罐NSFO，无需外加铁粉、Fe2+等芬顿试剂，利用催化剂填料激发富氧物质产生羟基自由基，协同体系中活性自由基等粒子，高效分解毒性有机污染物;
步骤3、从无泥芬顿催化氧化罐NSFO流出的污水经调节池2后进入膜生物反应器MBR模块，采用A2O-MBR工艺进行污水处理，利用活性微生物分解去除污水中的C、N、P;
步骤4、经生化处理后污水进入超滤膜组件UFM，进一步净化污水达到再利用标准;
步骤5、超滤膜处理产生的浓缩液进入机械式再压缩蒸发MVR，蒸发后分离盐分，尾气进入蓄热式热力氧化塔GRTO，将VOCs氧化为CO2与H2O。
2.根据权利要求1所述的一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，其特征在于;步骤1加压溶气气浮中气泡直径为30～50um,溶气效果为70～80%。
3.根据权利要求1所述的一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，其特征在于;步骤2进入废水COD范围为1000～30000mg/L，原水不需稀释，采用非接触式全封闭深度处理。
4.根据权利要求1所述的一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，其特征在于;步骤3中A2O-MBR同时具备同步脱氮除磷工艺，工艺中设置两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷。
5.根据权利要求1所述的一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，其特征在于;步骤4中污水通过增压泵进入超滤膜组件，利用膜的筛分作用和静电作用，在压力差驱动下，水分子、小分子溶质等物质渗透过膜表面，而大分子溶质被截留，实现净化目的。
6.根据权利要求5所述的一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，其特征在于;步骤5中蒸发系统中，蒸发产生的低温二次蒸汽经过机械压缩机再压缩，二次蒸汽的压力、温度提高后进入蒸发器作为热源再次利用。
说明书
一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法
技术领域
本发明涉及医疗废水的处理方法处理领域，特别设计一种高效的无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法。
背景技术
医疗废水来自医院，含有大量的病原细菌、病毒和化学药剂，需要特殊工艺处理。由于大量抗干扰的治疗，医疗废水中含有大量的抗生素。抗生素的发现和利用是人类向前迈出的重要一步，这使我们能够应对细菌感染，而细菌感染被认为是对人类健康的首要威胁。直到最近几年，滥用抗生素的问题已经引起了科学和公众的关注。抗生素耐药性现象变得越来越明显，并且在各种环境基质中都发现了抗生素残留，包括地表水和地下水，土壤，废物，甚至我们餐桌上的食物。这些药物的数量仅增加而从未减少，这直接威胁到整个生态系统的生命状况。
然而，现有的生化处理工艺在针对性、有效性、稳定性、经济性方面，都存在很大问题，没有办法来处理抗生素废水这也就导致了后续的膜被污染堵塞严重，膜浓缩倍率低、含盐水蒸发量大、中水回用率上不去、水耗降不下来，甚至引发污染事故。该类有毒高浓污水的处理已经成为制约企业发展的关键难题和最关键的瓶颈。
传统生化处理医疗废水的主要工艺，但是实践证明，大多数生化处理系统难以处理抗生素废水，且普遍存在生物泡沫严重，生化出水色度高等问题。
为了强化生化处理效果，许多改进的生化处理手段不断涌现。比如提升污水在生化中停留的时间、处理前大比例兑水稀释、提高污泥浓度等手段。对于低毒性的大池容的生化系统，这么做确实能提高生化系统的抗冲击性，对于稳定氨氮的去除效果具有一定的作用，但是在足够的生化停留时间下，可生化的有机物已经基本被降解完全，延长时间并不能提升效果。另一方面，高毒性的污水，或者是类似医疗废水中的抗生素废水，本身就会一直生化系统的活性。不能简单的通过生化一套系统来进行处理。
综上，常规的废水处理方法在针对性、稳定性、处理效果均不能满足医疗废水，特别是高浓医疗废水处理和回用的要求，也无法满足“水十条”下国家日趋严格的环保要求，医疗水污染问题已经成为了行业发展的关键制约因素，迫切需要开发一种能够稳定高效低成本的医疗废水处理方法。
发明内容
针对医疗废水行业高浓污水处理难题，克服传统工艺技术存在的不足，本发明提供一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法。充分结合了各个单一技术的固有特点，有效降解医疗废水中的抗生素、有毒物质。具有高效选择性、脱除稳定等特点，提升了生化系统的净水水质，发挥了生化系统的处理效果。利用无泥芬顿法提升了处理技术的平台性和普适性，高效出水，拥有COD低，特征污染物含量低，脱氮稳定，流程简单，成本低等诸多特点。
本发明提出一种无泥芬顿耦合多模块医疗废水处理方法，具体步骤如下：
步骤1、生产工艺产生的医疗高浓废水首先进入调节池1，经缓冲、调节，稳定水质后进入气浮池，采用微纳米气泡去除污水中的大颗粒污染物;
步骤2、经步骤1处理的污水进入无泥芬顿催化氧化罐NSFO，经步骤1处理的污水进入无泥芬顿催化氧化罐NSFO，无需外加铁粉、Fe2+等芬顿试剂，利用催化剂填料激发富氧物质产生羟基自由基，协同体系中活性自由基等粒子，高效分解毒性有机污染物;
步骤3、从无泥芬顿催化氧化罐NSFO流出的污水经调节池2后进入膜生物反应器MBR模块，采用A2O-MBR工艺进行污水处理，利用活性微生物分解去除污水中的C、N、P;
步骤4、经生化处理后污水进入超滤膜组件UFM，进一步净化污水达到再利用标准;
步骤5、超滤膜处理产生的浓缩液进入机械式再压缩蒸发MVR，蒸发后分离盐分，尾气进入蓄热式热力氧化塔GRTO，将VOCs氧化为CO2与H2O。
作为本发明进一步改进，步骤1加压溶气气浮中气泡直径为30～50um,溶气效果为70～80%，本申请在水中通入大量的细微气泡实现固液分离，气泡直径一般为30～50um,溶气效果为70～80%。
作为本发明进一步改进，步骤2进入废水COD范围为1000～30000mg/L，原水不需稀释，采用非接触式全封闭深度处理，这样即开即用、响应及时、运转高效、专业隔离，用完撤收，地面恢复原状，不涉及环境影响评价等手续。
作为本发明进一步改进，步骤3中A2O-MBR同时具备同步脱氮除磷工艺，工艺中设置两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷，通过使用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效固液分离，达到水净化的目的，出水水质稳定。
作为本发明进一步改进，步骤4中污水通过增压泵进入超滤膜组件，利用膜的筛分作用和静电作用，在压力差驱动下，水分子、小分子溶质等物质渗透过膜表面，而大分子溶质被截留，实现净化目的，通过膜组件代替传统的二沉池，可进行高效固液分离。若处理后仍不能达到标准，针对水质特点，污水通过增压泵进入超滤膜组件，利用膜的筛分作用和静电作用，在压力差驱动下，水分子、小分子溶质等物质渗透过膜表面，而大分子溶质被截留，从而实现净化目的。可分离病毒与细菌，胶体，悬浮杂质及大分子有机物，从而净化水质。对胶体的去除率能达到99.99%，浊度<0.2NTU，SS颗粒含量<0.5mg/L，病毒去除率>3log，SDI<2，TOC去除率30%～60%。对生化池处理后的污水，分离浓缩成透过液和浓缩液，透过液进入下步工艺—MVR蒸发出盐，浓缩液返回上步工艺再次处理。
作为本发明进一步改进，步骤5中蒸发系统中，蒸发产生的低温二次蒸汽经过机械压缩机再压缩，二次蒸汽的压力、温度提高后进入蒸发器作为热源再次利用，在MVR蒸发系统中，蒸发产生的低温二次蒸汽经过机械压缩机再压缩，二次蒸汽的压力、温度提高后进入蒸发器作为热源再次利用。通过该技术的使用，废弃的蒸汽得到了充分的利用，减少了蒸发能耗。此外，MVR蒸发器还具有设备紧凑、占地面积小的特点。
本发明的上述技术方案比现有技术具有以下优点和积极效果：
(1)本发明针对医疗行业高浓废水特点，首先经过调节池后通过气浮技术，在水中通入大量的细微气泡实现固液分离，在污泥处理时预处理水中悬浮物、胶体和一部分的有机物，可以有效的避免悬浮物和部分有机物对于催化剂的堵塞和包裹，更有利于后续无泥芬顿催化氧化反应的进行。
(2)在进入膜生物反应器A20-MBR前，开发了无泥芬顿催化氧化技术NSFO。经步骤1处理的污水进入无泥芬顿催化氧化罐NSFO，利用催化剂填料激发富氧物质产生羟基自由基，协同体系中活性自由基等粒子，使得毒性有机污染物断键，提高水质可生化性。
(3)由于前述无泥芬顿催化氧化技术的作用，废水的抗生素含量及生物毒性显著降低，可生化性能大幅度提升，通过结合A2O和MBR工艺各自的特长，具有出水水质好、占地面积小、剩余污泥近排放量少等优点。A2O-MBR具有同步脱氮除磷工艺，工艺中设置有两段回流，一段是膜池的混合液回流至缺氧池实现反硝化脱氮，另一段是缺氧池的混合液回流至厌氧池，实现厌氧释磷。通过使用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效固液分离，达到水净化的目的，出水水质稳定。
(4)废水经过两段回流后，通过膜组件代替传统的二沉池，可进行高效固液分离。若处理后仍不能达到标准，针对水质特点，污水通过增压泵进入超滤膜组件，利用膜的筛分作用和静电作用，在压力差驱动下，水分子、小分子溶质等物质渗透过膜表面，而大分子溶质被截留，从而实现净化目的。可分离病毒与细菌，胶体，悬浮杂质及大分子有机物，从而净化水质。对胶体的去除率能达到99.99%，浊度<0.2NTU，SS颗粒含量<0.5mg/L，病毒去除率>3log，SDI<2，TOC去除率30%～60%。对生化池处理后的污水，分离浓缩成透过液和浓缩液，透过液进入下步工艺—MVR蒸发出盐，浓缩液返回上步工艺再次处理。
(5)污水通过MVR实现除盐，污水中盐分回收利用，可以实现工业污水可以实现“零排放”。在MVR蒸发系统中，蒸发产生的低温二次蒸汽经过机械压缩机再压缩，二次蒸汽的压力、温度提高后进入蒸发器作为热源再次利用。通过该技术的使用，废弃的蒸汽得到了充分的利用，减少了蒸发能耗。此外，MVR蒸发器还具有设备紧凑、占地面积小的特点。
(6)本发明针对医疗废水行业的高浓污水处理难题，克服了传统工艺技术存在的不足，本发明将提供一种新型的高效单元技术耦合多种污水处理技术的复合处理方法。充分结合了各个单一技术的固有特点，有效降解医疗废水中的抗生素、有毒物质。具有高效选择性、脱除稳定等特点，提升了生化系统的净水水质，发挥了生化系统的处理效果，利用无泥芬顿法，提升了处理技术的平台性和普适性，高效出水，拥有COD低，特征污染物含量低，脱氮稳定，流程简单，成本低等诸多特点。（发明人李志豪;吴敏;秦艳涛;张仲琨;凌立巍）
