本发明涉及污水处理领域，特别涉及一种带粪便医疗废水的处理系统及方法。
背景技术：
随着工业的发展和人口的增多，城市化进程越来越快。特别是近几年来，医院无法满足需要，为了发展医疗事业，在城市地带把酒店改造为医院。由于很多医院是改造项目，地下结构已经固定，很难再去挖化粪池。另外由于医疗废水中带有病菌之类，不能跟生活废水混合排放，需要经过处理后才能排放。在改造医院设计中，往往把医疗废水设置在地下室，把住院部废水单独接管排到废水处理系统。由于空间有限，城市土地紧张，粪便会夹杂在废水中，在传统工艺里面，带粪便废水处理效率低，无法满足快速泥水的分离和处理。因此开发一套带粪便的医疗废水处理工艺及其装置势在必行。在这套设备中，其中需要解决的几个关键问题是：1、降低占地面积；2、解决产生的剩余污泥和粪便消化后的处置问题；3、降低运行费用。4、解决含粪便废水产生的臭气问题。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题，就是提出一种带粪便医疗废水的处理系统及方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种带粪便医疗废水的处理系统，包括通过管道依次连接的固液分离器、内循环厌氧反应器、好氧池、生物膜池以及杀菌装置；其中，
所述固液分离器至少设有一个，用于将带粪便医疗废水中的固体和液体进行分离，所述固液分离器中设有搅拌破碎装置，所述搅拌破碎装置用于搅拌并对带粪便医疗废水中的固体进行破碎；
所述内循环厌氧反应器连接固液分离器，用于对固液分离器分离所得液体进行厌氧处理，并将厌氧反应产生的气、固、液进行三相分离；
所述好氧池连接内循环厌氧反应器，用于对内循环厌氧反应器处理获得的厌氧废水进行好氧处理，并将好氧反应产生的气、固、液进行三相分离；
所述生物膜池连接好氧池，用于对接收到的好氧池处理获得的好氧废水进行生物膜法处理；
所述杀菌装置连接生物膜池，用于生物膜池处理获得的液体进行杀菌处理，最终获得排放达标的废水经废水排放口排出。
作为优选地，所述固液分离器与带电磁阀的废水输入管道连接，固液分离器底部设有过滤孔，所述过滤孔下方设置有滤液收集器，滤液通过过滤孔进入滤液收集器，再经滤液排水电磁阀进入内循环厌氧反应器，而固体颗粒和粪便截留在固液分离器内部，固液分离器上还设置有排泥阀，用于排除固液分离器中的残留物。
作为优选地，所述滤液收集器中设置有反冲洗装置，包括反冲洗管和反冲洗循环泵，所述反冲洗管进水端和出水端分别连接杀菌装置和滤液收集器，所述反冲洗管的出水端设有反冲洗阀，用于抽取杀菌装置中的水对滤液收集器进行冲洗。
作为优选地，所述好氧池上设有文丘里臭气洗涤器，文丘里臭气洗涤器连接反冲洗管的进水端，从而对文丘里臭气洗涤器的喷头提供水。
作为优选地，所述搅拌破碎装置包括电机、齿轮搅拌桨叶、固定床齿牙以及磨刀，所述齿轮搅拌桨叶设于电机带动转动的搅拌杆上，所述固定床齿牙设于固液分离器内壁上，而所述磨刀设于齿轮搅拌桨叶和固定床齿牙上，齿轮搅拌桨叶和固定床齿牙在固液分离器中斜向且相互错开设置，齿轮搅拌桨叶和固定床齿牙为斜向交叉搅拌破碎，可以切割纸巾，卫生纸，衣服等杂物。
作为优选地，所述内循环厌氧反应器包括由隔板分隔成的滤液导流通道、三相分离区、厌氧废水导流通道以及厌氧废水沉积区，所述滤液导流通道接收滤液进入三相分离区，所述三相分离区内设有升流管和沉降管，三相分离区垂直方向上分为沉降区、流化区和气体容纳区，实现固体物沉降和气体进入顶部的气体收集器收集，三相分离区顶部将废水经厌氧废水导流通道进入厌氧废水沉积区，厌氧废水沉积区顶部设有出水堰，供上层清液废水流出后经厌氧废水出水管进入好氧池；此外，所述三相分离区和厌氧废水沉积区通过底部内循环管连通，所述内循环管上设有内循环泵。
作为优选地，所述带粪便医疗废水的处理系统还设有抽真空装置，包括抽真空管、文丘里射流器、回流管以及回流泵，所述回流管设于好氧池与生物膜池之间，所述文丘里射流器和回流泵设于回流管上，而所述抽真空管分别连接固液分离器和气体收集器，用于对固液分离器中的残留物进行真空干燥和将气体收集器中的气体输至文丘里射流器中混合后进入好氧池中。
作为优选地，所述过滤孔孔径为0.1nm-2mm；所述滤液排水电磁阀为气动电磁阀或者真空隔膜阀。
作为优选地，所述杀菌装置通过过硫酸钾复合剂杀菌。
此外，本发明还公开了一种带粪便医疗废水的处理方法，包括如下步骤：
带粪便医疗废水依次经过固液分离器、内循环厌氧反应器、好氧池、生物膜池和杀菌装置处理后达标排放；废水中携带的粪便和固体废物经过固液分离器内的搅拌破碎装置破碎，然后通过真空抽吸装置使得水分蒸发，可以得到20-30％含水率的污泥，最后经排泥阀排出固液分离器；所述固液分离器设置数量为2-3个，采用一用一备或者二用一备的方式加大处理效率，处理过程中采用plc控制器对时间进行控制，进气、进水采用电磁阀和手动阀控制。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
本发明充分利用了水力学原理，利用机械能和生物能各自的优势，快速处理粪便，并利用过滤的作用，大大提高整个系统的处理效率，使得粪便的水力停留时间由传统的20多小时，降低到2小时，大大的提高了处理效率。
本发明采用的真空抽吸装置，既可以实现污水回流，又可以实现除臭，同时可以利用回流泵在循环中产生的真空能使得固液分离器底部残留物的水分蒸发，从而减轻医院的污泥处置负担。
本发明的内循环厌氧反应器，厌氧效率高，灭菌效果好，可以降低后续的杀菌系统药剂费用。
本发明的带粪便医疗废水处理系统占地面积小，可以节省大量空间和设备投资。由于本技术利用了机械能作用，提高了粪便击碎的效率，并利用真空抽吸，降低污泥水分，从而解决了医院废水处理中污泥难处置的难题。大大提高了处理效率，从而节省了大量设备空间和占地。
在传统的技术中，均采用厌氧环境下对粪便等进行消化分解，存在反应时间长，处理效率低等缺点。本发明提到的粪便和污泥处理技术，充分利用真空能和机械能搅碎，使污泥先分离出来并得到干化，减少了厌氧处理过程的时间，避免了受到吸粪车的污染，保护了生活环境，减轻了环卫绿化工作负担。
附图说明
图1为本发明优选实施例的结构示意图；
图2为本发明优选实施例的固液分离器的结构示意图；
图3为本发明优选实施例的内循环厌氧反应器的结构示意图。
图中：
1-固液分离器；11-电磁阀；12-过滤孔；13-滤液收集器；14-滤液排水电磁阀；15-排泥阀；16-反冲洗装置；161-反冲洗管；162-反冲洗循环泵；163-反冲洗阀；
2-内循环厌氧反应器；21-滤液导流通道；22三相分离区；221-沉降区；222-流化区223-气体容纳区；23-厌氧废水导流通道；24-厌氧废水沉积区；241-出水堰；25-升流管；26-沉降管；27-气体收集器；28-厌氧废水出水管；29-底部内循环管；291-内循环泵；
3-好氧池；31-文丘里臭气洗涤器；311-喷头；
4-生物膜池；
5-杀菌装置；51-废水排放口；
6-搅拌破碎装置；61-电机；62-齿轮搅拌桨叶；63-固定床齿牙64-磨刀；
7-抽真空装置；71-抽真空管；72-文丘里射流器；73-回流管；74-回流泵。
具体实施方式
为让本领域的技术人员更加清晰直观的了解本发明，下面将结合附图，对本发明作进一步的说明。
如图1-3所示为本发明的优选实施例。
一种带粪便医疗废水的处理系统，包括通过管道依次连接的固液分离器1、内循环厌氧反应器2、好氧池3、生物膜池4以及杀菌装置5；其中，
所述固液分离器1用于将带粪便医疗废水中的固体和液体进行分离，所述固液分离器1中设有搅拌破碎装置6，所述搅拌破碎装置6用于搅拌并对带粪便医疗废水中的固体进行破碎；
所述内循环厌氧反应器2连接固液分离器1，用于对固液分离器1分离所得液体进行厌氧处理，并将厌氧反应产生的气、固、液进行三相分离；
所述好氧池3连接内循环厌氧反应器2，用于对内循环厌氧反应器2处理获得的厌氧废水进行好氧处理，并将好氧反应产生的气、固、液进行三相分离；
所述生物膜池4连接好氧池3，用于对接收到的好氧池3处理获得的好氧废水进行生物膜法处理；
所述杀菌装置5连接生物膜池4，用于生物膜池处理获得的液体进行杀菌处理，最终获得排放达标的废水经废水排放口51排出。
具体地，系统一般根据污水量设置2到3个带进口电磁阀的废水输入管道，使得固液分器1能一用一备，或者二用一备，本实施例中，固液分离器1并联地设有两个，固液分离器1与带电磁阀11的废水输入管道连接，固液分离器1底部设有过滤孔12，所述过滤孔12下方设置有滤液收集器13，滤液通过过滤孔12进入滤液收集器13，再经滤液排水电磁阀14进入内循环厌氧反应器2，而固体颗粒和粪便截留在固液分离器1内部，固液分离器1上还设置有排泥阀15，用于排除固液分离器中的残留物；所述滤液收集器13中设置有反冲洗装置16，包括反冲洗管161和反冲洗循环泵162，所述反冲洗管161的进水端和出水端分别连接杀菌装置5和滤液收集器13，所述反冲洗管161的出水端设有反冲洗阀163，用于抽取杀菌装置5中的水对滤液收集器13进行冲洗。过滤孔12孔径为0.1nm-2mm；所述滤液排水电磁阀14为气动电磁阀或者真空隔膜阀
所述好氧池3上设有文丘里臭气洗涤器31，文丘里臭气洗涤器31连接反冲洗管161的进水端，从而对文丘里臭气洗涤器31的喷头311提供水。
所述搅拌破碎装置6包括电机61、齿轮搅拌桨叶62、固定床齿牙63以及磨刀64，所述齿轮搅拌桨叶62设于电机61带动转动的搅拌杆上，所述固定床齿牙63设于固液分离器1的内壁上，而所述磨刀64设于齿轮搅拌桨叶62和固定床齿牙63上，齿轮搅拌桨叶62和固定床齿牙63在固液分离器1中斜向且相互错开设置，齿轮搅拌桨叶62和固定床齿牙63为斜向交叉搅拌破碎，可以切割纸巾，卫生纸，衣服等杂物。
所述内循环厌氧反应器2包括由隔板分隔成的滤液导流通道21、三相分离区22、厌氧废水导流通道23以及厌氧废水沉积区24，所述滤液导流通道21接收滤液进入三相分离区22，所述三相分离区22内设有升流管25和沉降管26，三相分离区22垂直方向上分为沉降区221、流化区222和气体容纳区223，实现固体物沉降和气体进入顶部的气体收集器27收集，三相分离区22顶部将废水经厌氧废水导流通道23进入厌氧废水沉积区24，厌氧废水沉积区24顶部设有出水堰241，供上层清液废水流出后经厌氧废水出水管28进入好氧池3；此外，所述三相分离区22和厌氧废水沉积区24通过底部内循环管29连通，所述内循环管29上设有内循环泵291。
所述带粪便医疗废水的处理系统还设有抽真空装置7，包括抽真空管71、文丘里射流器72、回流管73以及回流泵74，所述回流管73设于好氧池3与生物膜池4之间，所述文丘里射流器72和回流泵74设于回流管73上，而所述抽真空管71分别连接固液分离器1和气体收集器27，用于对固液分离器1中的残留物进行真空干燥和将气体收集器27中的气体输至文丘里射流器72中混合后进入好氧池3中。
本系统的处理过程：
带粪便医疗废水先经过废水输入管道的电磁阀11进入到固液分离器1，进入固液分离器1的废水，开启搅拌破碎装置6的电机61，在固定床齿牙63和齿轮搅拌桨叶62的搅碎和挤压下，粪便被磨细，夹带的纸巾等固体物质被磨刀30切碎，废水从过滤孔12排出进入滤液收集器13，通过滤液排水电磁阀14排入内循环厌氧反应器2，废水滤液先经过内循环厌氧反应器2的滤液导流通道21，然后废水进入三相分离区22的沉降区221，这是污泥的集中区，这里有大量的微生物，废水跟沉降区221的微生物充分反应，然后进入流化区222，这里微生物和废水进一步反应，并且有利于微生物和废水的充分接触和物质和能量交换。接着废水在升流管25和沉降管26中进行气体和固体的交换和分离，在三相分离区22上方气体进入气体收集器27，废水经过三相分离区22的废水出口进入厌氧废水导流通道23，再到达厌氧废水沉积区24，在厌氧废水沉积区24中少量再次沉淀的污泥经过底部内循环管29和内循环泵291抽到三相分离区22的沉降区221实现污水和污泥的回流，其余废水从出水堰241出来后经厌氧废水出水管28进入好氧池3，经过好氧池3的好氧微生物分解处理，去除大部分cod，氨氮等，从而减少了带粪便医疗废水的污染物，从好氧池3排入的废水进入生物膜池4，生物膜池4的出水经过杀菌装置5杀菌后经废水排放口51就可以达标排放。对于好氧池3产生的污泥会沉淀在生物膜池4中，经过回流管73上的回流泵74抽到好氧池3中。
通过真空抽吸装置7对固液分离器1里面磨细的粪便和污泥进入真空蒸发抽干，从而使得污泥干化。真空抽吸装置7将固液分离器1干燥过程和气体收集器27抽吸的气体在文丘里射流器72中和废水混合，再经过好氧池3的好氧微生物生物降解，没来得及反应的臭气再经过文丘里臭气洗涤器31的喷头311进行喷淋，进行二次洗涤。
固液分离器1设置有排泥阀15和反冲洗阀163。当固液分离器1里的污泥和粪便干化后，从排泥阀15中取出。在优选方案中，干化后的污泥含水过滤率在20-30％，已经无臭味，可以满足填埋的水分要求，在处置中不会再对周围环境造成污染。取走污泥后，关闭滤液排水电磁阀14和排泥阀15，开启反冲洗阀163，对过滤孔12进行反冲洗。
本实例中反冲洗管161的进水端直接对文丘里臭气洗涤器31进行供水，因此，反冲洗泵162可常开，反冲洗功能只需对反冲洗阀163进行控制即可完成。
由于本系统的一大特色功能在于解决土建面积限制，不适合建设化粪池或者可以省去化粪池低效的消化方式的一种带粪便医疗废水的处理方法，本系统对上述各处理池进行集中化的布局，达到降低占地面积、可移动、可填埋等方面的要求。
应用实施例
1、目标废水
处理某宾馆改造的医院，本医院床位30张床，每天废水量在30立方/天，粪便量在5kg/天。进水cod变化在200～700mg/l之间，排放的废水中带粪便量0.3t/d。
2、工艺参数
使用如图1，图2和图3所示的装置，具体的工艺参数如下：
(1)固液分离器，体积100升，过滤孔设置为折流的陶瓷孔，2套；
(2)搅拌破碎装置，功率1.5kw，齿轮搅拌桨叶为耐磨钢齿轮；
(3)内循环厌氧反应器，30立方，水力停留时间24小时，其中平衡室(厌氧废水沉积区)4立方，好氧池8立方；
(4)生物膜池1.5立方；
(5)杀菌装置，采用过硫酸钾复合剂杀菌剂，体积1立方。
3、废水处理的效果：
经过2个月的调试，然后纪录实验结果，从下表所示的检测结果可以看出，该方法可以耐废水负荷冲击，出水能稳定达标。
4、废水处理的效果和运行费用分析：
搅拌破碎装置每天运行4小时，耗电6kw，真空抽吸系统，每天运行12小时，每天耗电36kw。由于污泥和臭气处理每天耗电在42kw，每吨水耗电在1.4kw。比传统污泥处置费便宜。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。