MBR工艺在医院污水处理中的应用研究

诸大宇

摘要：膜生物反应器技术如今在废水处理领域已经获得了非常广泛的应用，具体的应用过程中，其处理效率高、出水水质好，具有非常明显的优势和应用价值。本研究采用MBR工艺，对北京某医院废水工程进设计，就MBR污水处理工艺的流程和运行效果进行了详细介绍。实际工程运行效果表明：MBR工艺对CODcr、氨氮、SS和大肠杆菌均具有较高的去除率;出水CODcr的平均浓度为26.9 mg/L，平均去除率为91.7%;出水NH3-N平均值为1.8 mg/L，平均去除率为94.9%;出水SS浓度稳定在1.0mg/L以下，平均去除率为99.0%。工程在6个月的运行期间内，膜压力增加缓慢，膜在线清洗后压力恢复较好，表明膜生物反应器工艺处理医院废水可长期稳定运行。

关键词：MBR工艺;医院污水;悬浮物;研究

1 引言

医院污水主要来自化验室、手术室、解剖室、药剂室、X光照像洗印室、同位素治疗诊断室、厕所、洗衣房、浴室、医护人员宿舍等 [1]。污水中的污染物包括病原性微生物、有毒有害物质、化学污染物及放射性污染物 [2]。长期以来，医院污水处理一直是我国水污染防治工作的薄弱环节。如何建立和完善我国医院污水处理和风险控制系统，有效控制医院污水造成的疾病再传播是目前急需解决的问题[3]。

2 MBR工艺的特点

膜生物反应器（MBR）是一种将膜分离技术与生物处理技术相结合的新型水处理技术[4]。与传统的活性污泥工艺相比，MBR具有污泥产率低、启动快、出水水质优于传统活性污泥法、操作运行简单、占地面积小、污泥停留时间与水力停留时间分离等优点[5]。MBR工艺对大肠杆菌的去除率接近99%，出水浊度保持在1NTU 以下，采用MBR处理医院污水是有效减少消毒剂使用量、提高消毒效率、降低消毒副产物生成。采用封闭式MBR工艺能很好的抑制医院废水中的病原体向水体或空气扩散，有着较高的运行安全性[7]。

3 MBR在医院污水处理工程中的应用

3.1 进出水水质

北京某医院污水处理改造工程，根据医院远期规划，医院规模为总建筑面积超过2万平米，病床数210张，门诊量为2000人次/天。因此医院平均日用水量为300m3，考虑到医院后期发展和用水日变化，在调查医院历年用水量的基础上，污水处理站设计规模为300 m3/d。医院污水进水水质如表1-1所示：

表1-1  医院污水进水水质指标

按医院污水处理的要求，同时参照国家《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005，医院污水出水水质指标要求如表1-2所示：

表1-2  医院污水出水水质指标

3.2 医院污水处理工艺流程

MBR工艺流程为：

污水-格栅-调节池-膜格栅-好氧池-MBR池-消毒池-达标排放

医院污水含有大量的细菌及病毒，要求处理工艺必须安全可靠，操作简单且不产生二次污染物。医院化粪池污水溢流经过回转格栅过滤后进入调节池，在调节池进行水量和水质调节;调节池污水经过提升泵提升经过细格栅过滤后进入好氧池，好氧池进行有机物和氨氮的去除;好氧池污水自流到膜池，膜池污泥部分回流到好氧池，在MBR池进行泥水分离;膜池出水进入消毒池，消毒后排放。

3.3 MBR工艺在医院污水处理工程的运行结果

3.3.1 对CODcr的去除

经过6个月的监测分析，MBR工艺对医院污水中COD的去除效果较好，医院进水COD浓度波动较大，COD浓度从120mg/L变化到339 mg/L，平均值为238 mg/L;MBR工艺出水COD浓度稳定在40 mg/L以下，平均值为26.9 mg/L，工艺对COD的平均去除率为91.7%。表明MBR工艺耐冲击负荷能力较强，对有机污染物去除效率高，出水水质好而且稳定。

3.3.2 对NH3-N的去除

当进水氨氮在16.9～29.8mg/L之间波动时，系统出水能够稳定地保持在2mg/L以下，平均值为1.8 mg/L，平均去除率高达94.9%;表明MBR系统对氨氮的去除效果较好且运行稳定。由于膜组件对微生物的截留作用，使得世代期较长的硝化菌得以在反应器内富集，从而保证了硝酸细菌和亚硝酸细菌在活性污泥中所占的比例，这有效保证了对氨氮的去除效果。

3.3.3 对SS的去除

通过膜组件及其表面滤饼层的共同作用实现对污水中的悬浮固体和胶体的有效截留。在运行监测的20周中，进水SS值在30～98mg/L之间波动，因微滤膜的高效截留能力，MBR出水的悬浮物浓度稳定在1.0mg/L以下，SS平均去除率为99.0%。原水中小颗粒物质被膜生物反应器中活性污泥降解合成自身所需的有机物质，再加上膜本身及膜表面污泥沉积层的截留作用，使得膜生物反应器对悬浮物维持在较好的去除水平。

3.3.4 对粪大肠菌群的去除

医院进水污水中粪大肠菌群含量波动较大，其大肠杆菌群落数在1.2×106～7.3×107 个/ L 之间。对MBR出水检测发现大肠杆菌数最高为1200 个/L， 平均为160 个/ L， 去除率接近99.9%。这是因为中空纤维膜孔径小、比表面积大、吸附能力强，膜可将大分子的大肠菌群过滤截留在污水中，这进一步说明了膜生物反应器可以弥补传统活性污泥法的不足，保证出水水质稳定、安全。

4 结束语

综上所述，使用膜分离技术能够将污水中的有机物、氨氮、悬浮物和大分子难降解有机物去除，同时通过膜生物反应器高效截留作用去除粪大肠菌群。实际工程应用表明，MBR反应器具有较高的有机物去除能力，COD、NH3-N、SS和粪大肠菌群的平均去除率分别可达91.7%、94.9%、96.0%和99.9%，出水COD<35 mg/L、NH3-N<2 mg/L、SS<3.2 mg/L，糞大肠菌群<160个/L。由于膜的高效截留作用，降低消毒药剂用量，减少消毒副产物与消毒剂残留，减少环境风险。

参考文献：

[1] 甄捷.乔英杰.张宝杰，膜生物反应器处理医院污水的实验研究[J].哈尔滨工业大学学报，2004，36（5）648-651.

[2] 王秀丽.MBR系统处理医院污水的运行监测及出水臭氧消毒研究.天津：天津大学硕士学位论文，2011.

[3] 丁杭军，文湘华，黄霞，刘若鹏，刘锐.一体式膜生物反应器处理医院污水[J].中国给水排水，2001，17（9）1-5.

[4] 王秀丽，顾平，陶亚静，代玲玲，朱丹.MBR工艺处理医院污水的运行效果分析[J].中国给水排水，2012，28（11）53-56.

（作者单位：北京蓝源恒基环保科技有限公司）