妇幼医院污水处理设备介绍

 

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     该设备根据生物净化和流体力学原理，采用“化粪池→格栅槽→调节池→生化池→沉淀池→消毒池→排放”工艺流程，经环保机构与卫生防疫及全国近百家医院使用，证明该设备设计合理、技术、性能稳定、使用安全，适合各大中小医院使用。

 

     

     每天废水处理要求工艺简练、设备占地空间小，很多陆地成熟应用的技术工艺，如A2O、氧化沟等并不适于海上平台， 因此，需开发占地面积小、处理性能高的工艺及成套设备，其中电催化氧化一体化设备因占地较小、 处理效果较高成功替代了原有生化系统， 但对于海上平台仍期望体积和占地面积继续下降，这就要求提高设备单位体积降解 COD 的效率， 电催化氧化技术(ECO)是在电场作用下产生强氧化性的羟基自由基或其他自由基，将污水中的有机物*分解为无害的 H2O 和CO ，光-电耦合催化氧化技术(PECO)不仅具有电催化氧化作用，还可减少光生电子和空穴的复合，从而提高有机物的降
  
      总处理水量 100 L，选取阳极电流密度、 海水添加比例、 电解时间为研究参数，设计 3 因素 4 水平正交试验，其中阳极电流密度分别为 200、400、600、800 A/m2， 单块有效阳极板面积为 0.65 m2，对应电流分别为 130、260、390、520 A;按 50%、60%、70%、80%比例添加海水，保持电导率在 9 300、11 500、13 400、15 100 μS/cm; 电解时间分别为 0.5、1、1.5、2 h，测定装置出水 COD，并记录各电流对应不同海水比例时的电压。

　　

      电流和电解时间决定了总电荷量， 即电催化氧化过程中产生氧化剂的量及污水处理效果， 添加海水主要是为增加污水电导率， 降低运行电压及工艺电耗。 用 Minitab 软件对表 1 结果进行极差分析，影响排序为电解时间>阳极电流密度>海水添加比例。
　　

电解时间与电流密度接近，在 16 组试验中组合为电流密度 800 A/m2、海水添加比例 50%、电解时间 2 h，此时出水 COD 为 80 mg/L，电流为 520 A，电压为 7.65 V。
　
　　海水中含有一定量 COD，虽然提高海水比例会增加电导率及降低反应器的运行电压，但添加更多海水会增加 COD 总量和处理总水量，因此 PECO 实验中直接选取 50%为海水添加比例。 以阳极电流密度、紫外光辐照强度、电解时间为研究参数，设计 3 因素 4 水平正交试验， 阳极电流密度和电解时间的设定条件同 ECO， 由于 PECO 有效阳极板面积为0.52 m2， 因此对应电流分别为 104、208、312、416 A，辐照强度条件为 50、100、150、200 μW/cm2。
　

　16 组试验中有 5 组达标(<125mg/L)。 影响因素排序为阳极电流密度>电解时间>辐照强度。 随辐照强度的增大，COD 处理性能少量增加。 考虑到电流密度和辐照强度越低，电耗越低， 因此，工艺参数组合为电流密度 600 A/m2、紫外光辐照强度 50 μW/cm2、电解时间 1.5 h，此时出水 COD为 87 mg/L，电流为 312 A，电压为 6.69 V。
 

吨水电耗为整套系统的总耗电量， 包括反应器及各电气组件。 耗电量以现场电度表显示为准，ECO工艺吨水电耗 41.8 kW·h，PECO 工艺吨水电耗 43.4kW·h。 电极板费用方面，PECO 电极板有效面积为7.8 m2，维护周期为 3 a，1 m2 费用 1 000 元，每年维护费用为 2 600 元;ECO 电极板有效面积 9.75 m2， 更换周期为 1.5 a每天废水处理连续运行出水稳定性。

　　

      开发了 24 m3/d 规模的 PECO 中试装置， 对进水进行预处理， 以降低色度、浊度对后续光电催化氧化处理效率的影响， 装置运行参数：电流密度为 600 A/m2、运行电流为 940 A，紫外光辐照强度为 50μW/cm2，电解时间为 1.5 h，电压为 6.8 V。 中试装置以生活污水为处理对象，连续运行 60 d。每天各取装置进水和出水 1 次，结果表明，该时段内进水 COD 在 560～750 mg/L， 出水 COD 为 51mg/L， 高 108 mg/L， 稳定低于 125 mg/L， 达到排放指标要求。
　　

　　

 ECO 处理达标时的条件为电流 520 A，海水添加比例 50%，电解时间 2 h。 PECO 处理达标时的条件为海水添加比例 50%，电流 312 A，电解时间 1.5 h，紫外光辐照强度 50 μW/cm2。
　　

ECO 运行费用为 41.8 kW·h/t，PECO 运行费用为 43.4 kW·h/t，PECO 的电耗略高。 紫外灯比电极板的造价低很多，PECO 的维保费用远低于 ECO，平台不考虑电耗，因此从运行费用、占地面积和总运行成本角度分析，PECO 更具应用前景。
　

 PECO 中试装置的运行参数， 电流密度 600A/m2，运行电流 940 A，紫外光辐照强度 50 μW/cm2，电解时间 1.5 h，电压为 6.8 V， 经过 60 d 连续运行，出水 COD 稳定低于 125 mg/L，达到排放指标要求。