新沂一体化污水深度处理人气火爆

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i⁃mthylhydrazine，UDMH)，Ⅲ级毒性。由于其比冲值高、燃烧热大、热稳定性强等良好的理化性能，作为一种性能优良的液体燃料被广泛应用、卫星的试验之中。随着我国及世界航天事业的发展，UDMH的用量持续增多，在生产和使用过程中产生的废水及废液若未经有效处理直接排放，会对环境造成严重污染。

　　UDMH废水主要来自于两个方面：一个是UDMH贮库中管道及贮罐的跑冒滴漏、管道及贮罐的冲洗、检修槽罐的洗消;另一个是火箭发射过程中及发动机点火过程中UDMH和氧化剂燃烧产物通过消防冷水进入导流槽产生的废水，其中UDMH浓度最高可达2000～3000mg/L。

　　UDMH废水中除含有UDMH之外，还含有氧化分解后产生的甲醛、偏腙、二甲胺、一甲胺、硝基甲烷、四甲基四氮烯、、亚硝胺(亚硝基吗啉、二丁基亚硝胺、二甲基亚硝胺、亚硝胺呱啶、二乙基亚硝胺、亚硝基吡咯烷、二丙基亚硝胺)等，其中、亚硝胺等产物有的毒性甚至比UDMH更高。

　　国内外政府对环保工作的越来越重视，水质排放标准亦有所提高，这就要求我们不断升级改进UDMH废水治理技术。因此，如何使用更环保、安全高效的降解手段治理UDMH废水具有极其重要的意义。

　　1、UDMH废水常规治理方法的分类

　　1.1 化学治理法

　　1.1.1 臭氧氧化法

　　臭氧氧化UDMH废水的反应过程及机理比较复杂，存在着中间产物继续分解及UDMH与中间产物之间、各中间产物之间的反应，而且某些中间产物毒性较大。因此，不仅要考察UDMH单一成份的去除情况，还要考察其中间产物的数量及性质。使用臭氧氧化法进行处理，甲醛超标过多，亚硝基二甲胺含量增加到废水中原含量的近百倍。

　　1.1.2 二氧化氯氧化法

　近年来，随着我国医疗事业迅猛发展,医疗废水排放量不断增加，医疗机构废水产生的主要部门有诊疗室、病房、洗衣房、手术室、化验室等。

　　医疗废水的来源及成分比较复杂，污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染，含性微生物、有毒、有害的物理化学污染物以及放射性污染等，具有传染性，可以诱发疾病或造成伤害。目前几乎所有的医院均建设了废水处理系统，废水经处理后满足《污水排入城镇下水道水质标准》(GB_T31962-2015)，可以排入城市下水道，经城市污水处理厂进一步处理。目前医院废水处理普遍存在重视水质处理达标排放，而轻视污泥的处理与处置，对于污泥的处理主要采用的是污泥浓缩+脱水机脱水+泥饼外运，在工程实际与运营实践中，由于污泥处理许多是间断性的，造成运行处理不善，或者基本停止运行，直接把污泥排入化粪池，清掏外运，甚至随意排放进入下水道。

　　《医疗废物分类目录》(卫医发〔2003〕287号)中的“感染性废物"中列有“其他被病人血液、体液、排泄物污染的物品"，医疗机构污水处理过程中产生的栅渣、沉淀污泥和化粪池污泥等应列入此类，废物代码为831-001-01。《国家危险废物名录》(环境保护部令39号)第三条规定：“医疗废物属于危险废物。医疗废物分类按照《医疗废物分类目录》执行。"医院废水处理污泥应列入此类，废物代码为900-001-01，属于为防治动物传染病而需要收集和处置的废物。《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)明确了污泥控制与处置要求“栅渣、化粪池和污水处理站污泥属危险废物，应按危险废物进行处理和处置。"

　　根据《医疗污染物排放标准》(DB37/T596-2006)，医疗机构产生的污泥应委托有相应资质的单位集中焚烧处理。目前国内危险废物处理机构焚烧污泥的委托处理费用在5000元/吨左右，费用相对昂贵，因此，医疗废水处理污泥减量化非常必要。

　　目前国内大部分医院的污水处理站污泥均排入化粪池。但是，随着医院门诊量及住院人数的增加，废水量不断增加，相应的污泥量增加，采用现有处理技术尚有很大的局限性，处理效果不十分理想。处理每吨医院废水产生的污泥量约0.3-0.5m3，由于污泥含水率99%以上，浓缩脱水处理不甚理想，运行操作不便，并且最终委托处置焚烧费用较高。因此，开展医院废水污泥减量化综合处理技术十分必要。

　　通过开展医院废水污泥减量化综合处理技术的研究，可以优化设计与运行，一方面可以优化工艺设计减少污泥的最终产生量，另一方面优化污泥处理与处置设计，实现污泥处置的简便，保证无害化处置。从而对于推动医院废水处理技术的创新发展具有重要意义。

　　2、国内外研究现状与分析

　　目前国内外处理医疗废水主要有以下四种工艺：

　　①生物滤池+消毒；②膜分离法+消毒；③生物接触氧化法+消毒；④活性污泥法+消毒。而对于污泥的处理，根据《医院污水处理技术指南》(2013.10)一般要求每天湿污泥产量小于2m3的医疗废水处理系统，污泥可在消毒后排入化粪池，每天湿污泥产量大于2m3的医疗废水处理系统，污泥消毒后进行脱水。

　　国内目前对于一般污水处理厂污泥减量化主要有解偶联代谢法、高浓度溶解氧活性污泥工艺、好氧—沉淀—厌氧(OSA)工艺、溶解细胞法、微型动物减少剩余污泥量法、臭氧连续循环处理法、多级串联接触曝气法等。

　　3、医疗机构的废水处理减量化推荐工艺

　　医疗机构废水处理比较分散，一般属于中小水量，而且医疗机构一般缺少专门的污水处理技术管理人员，因此，管理方便是医疗机构废水处理装置选择中非常重要的一个因素。目前国内开发的膜技术污水处理“兼氧FMBR工艺"适合于中小医疗机构的废水处理。

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　膜生物反应器是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的水处理技术。膜生物反应器主要由生物反应器及膜分离组件两部分组成。而兼氧FMBR将分离工程中的膜分离技术与传统废水生物处理技术有机结合，从而提高了固液分离效率，而且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥菌的出现，提高了生化反应速率。同时，通过降低污泥负荷而减少剩余污泥产生量，甚至减少为近零，从而基本解决了传统活性污泥法存在的许多突出问题。

　　兼氧FMBR污泥以兼性厌氧菌为主，有机物的降解主要是通过较高浓度的污泥在兼性厌氧性菌作用下完成的。大分子有机污染物是被逐步降解为小分子有机物，最终氧化分解为二氧化碳和水等稳定的无机物质。由于兼性厌氧菌的生成不需要溶解氧的保证，所以降低了动力消耗。曝气的主要作用是对膜丝进行冲刷、震荡，同时产生的溶解氧正好被用来氧化部分小分子有机物和维持出水的溶解氧值。

　　兼氧FMBR技术主要特点：

　　①污水污泥同步处理(有机污泥近，实现了有机污泥的大幅度减量，实现有机剩余污泥成功解决了剩余污泥处置难题;

　　②实现了污水气化除磷，兼氧FMBR工艺中在特性菌在兼性条件下将污水当中磷转化为气态的PH3，该生物气化除磷途同于传统的生物除磷工艺，是一种全新的高效低耗生物除磷新工艺。类似自然现象中某些场合下磷被转化为气体磷化氢的现象;

　　③同步脱氮。由于实现了短程硝化、厌氧氨氧化作用，减少了供氧，大幅降低曝气能耗和反硝化所需碳源，从而实现了高效脱氮目的。在实施上，不仅要优化营养条件和环境条件，促进厌氧氨氧化菌的生长，同时要设法改善菌体的沉降性能并改进反应器的结构，促使功能菌有效持留。

　　兼氧FMBR工艺与一般的氧化沟、SBR、A/O、A2/O、CASS工艺等处理技术最大的优点是污泥的，无需再安装单独的过滤系统，膜处理器系统集成化较高，废水处理基本实现全自动无人操作。兼氧FM

　　二氧化氯氧化分解水中有机物，可减少有机卤化物的生成，控制三卤甲烷的形成。薛雪等根据二氧化氯氧化UDMH的化学反应机理，对二氧化氯氧化UDMH反应的氧化深度或程度、氧化效率与利用率以及废水模拟处理进行详细研究，处理后的污水各项理化指标均达到GB8978—1996排放标准。尽管二氧化氯氧化法治理UDMH废水优点较多，但其产物为强致癌性的亚硝胺物质，仍会带来二次污染，因此该方法应用前景有限。

　　1.1.3 催化还原法

　　采用催化还原法，可将DMNM、NDMA等中间产物降解为具有较低毒性的氨或其它脂肪胺，但仅适合实验室小批量低浓度运用。何春辉等利用工业废铝生产出的铝镍合金催化处理UDMH废水，通过单因素试验法，分析各因素对处理效率的影响。发现在pH值为13、反应温度为40℃、反应时间为50min时UDMH的降解率达99%以上。该法可在一定程度上避免UDMH二次污染问题，处理效果较好、操作简单、成本低廉，但由于铝镍合金与UDMH反应生成可燃性H2并伴有大量热量产生，因此对于较高浓度的UDMH废水不能实现大规模降解。Gui等使用镍、铁以及镍铁合金降解方法，发现镍的催化效果大于铁，在0.05mol/LH2SO4中镍铁合金活性

　　1.1.4 金属氢氧化物和H2O2、O2氧化法

　　PESTU⁃NOV等将铁、锰、铜氢氧化物与溶液中的O2、H2O2相结合氧化UDMH，虽然在反应条件控制上比较严苛，但效果较好。PESTUNOVA等将铁、铜氢氧化物载于氧化物载体上作为催化剂，使用O2(或空气)、H2O2进行氧化，可较好地降解水中的UDMH。研究表明，在温度较低时，所得产物毒性较小，而在高温下则相反;所得产物在中性介质中毒性较低，而在碱性介质中与之相反。应在中性介质中采用含铁催化剂进行氧化反应。

　　1.1.5 光催化氧化法

　　空气氧化UDMH的效率极低，而单纯使用H2O2、Cl2、C1O-、O3等氧化剂氧化UDMH效果不佳。因此，通常对UDMH废水辅以紫外光照、金属氧化物、金属离子、氢氧化物进行催化氧化。光催化法有着反应速度快、经济高效、绿色环保等优点。光催化技术领域当前研究的重点是制备性能良好的光催化材料。曾宝平等以硝酸改性石墨相碳化氮光催化降解UDMH废水，所用的光催化反应器如图1所示。发现硝酸改性后，g-C3N4微观形貌发生改变，比表面积明显增大。相比未改性g-C3N4，硝酸改性g-C3N4光反应100min后对UDMH去除率提升了24%，光反应180min后对总有机碳去除率提升了13%。