大中型醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理設(shè)計及案例

肖曉平　趙　歡　毛哲林

（1杭州銀江環(huán)?？萍加邢薰菊憬贾?100132浙江海元環(huán)境科技有限公司浙江杭州310051 3杭州科瑞特環(huán)境技術(shù)有限公司浙江杭州211215）

大中型醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理設(shè)計及案例

肖曉平1趙歡2毛哲林3

（1杭州銀江環(huán)?？萍加邢薰菊憬贾?100132浙江海元環(huán)境科技有限公司浙江杭州310051 3杭州科瑞特環(huán)境技術(shù)有限公司浙江杭州211215）

近年來，城鎮(zhèn)人口日益增多，人口步入老齡化，醫(yī)院、療養(yǎng)院、診斷中心等大中型醫(yī)療機(jī)構(gòu)不斷新建、遷建。由于排放污水中污染物復(fù)雜，病毒種類多，按照環(huán)保法規(guī)要求，需要采取處理措施使其達(dá)標(biāo)排放，文中以安徽某市立醫(yī)院為例介紹大中型醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理的工藝設(shè)計過程，并提出消毒采用二氧化氯粉劑的新技術(shù)。

醫(yī)療機(jī)構(gòu)；污水處理；二氧化氯粉劑

醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水成分復(fù)雜，含有一些特殊污染物，如各種藥物、試劑、消毒洗滌用品以及大量的病原性微生物、寄生蟲卵和傳染性很強(qiáng)的病毒，如果不加處理任由污水進(jìn)入河道進(jìn)而經(jīng)過滲流進(jìn)入地下水體，會造成水體、土壤污染，并且存在極大疫病爆發(fā)風(fēng)險，危害居民的身心健康［1］。

該市立醫(yī)院為綜合性醫(yī)院，新區(qū)遷建，所處地區(qū)有完善的排水設(shè)施，設(shè)置床位3250張。污水進(jìn)水參考同類醫(yī)療機(jī)構(gòu)水質(zhì)，醫(yī)院放射科產(chǎn)生的放射性廢液交市放射性廢物處理公司處理，傳染病科污水進(jìn)行預(yù)處理，然后統(tǒng)一進(jìn)入排水管網(wǎng)進(jìn)入醫(yī)院污水處理站，處理達(dá)到《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005）的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)排入市政污水處理廠。

1　污水水量以及處理工藝的選擇

根據(jù)《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2029-2013）設(shè)備齊全床位≥500的大型醫(yī)院，平均日污水量為400-600L/床，Kd（污水日變化系數(shù)）=2.0-2.2，污水水量確定采用式（1）、（2），

式中：Qmax為最大設(shè)計流量，q取500L/床·d，N=3250床，Kd=2.2，可得Qmax=41.38L/S=148.96m3/h；

式中：Qave為平均設(shè)計水量，可得Qave=33.855L/S=67.71m3/h；

根據(jù)醫(yī)療機(jī)構(gòu)規(guī)模、性質(zhì)、污水排放去向選擇處理工藝，所選工藝能夠保證可靠有效地去除水中污染物，處理效果穩(wěn)定，達(dá)標(biāo)排放并且造價合理。對于出水排放至市政污水管網(wǎng)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)，其污水處理工藝一般選擇格柵+調(diào)節(jié)池+生化處理+沉淀+消毒的方式進(jìn)行。

醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理消毒是重要的工藝過程，其目的是殺滅污水中的各種致病菌。醫(yī)院污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒（如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉）、氧化劑消毒（如臭氧、過氧乙酸）、輻射消毒（如紫外線、γ射線）。綜合分析，該市立醫(yī)院采用以下圖1污水處理工藝：格柵+調(diào)節(jié)池+缺氧池+活性污泥池+沉淀池+消毒池的工藝，污泥處理采用污泥濃縮池（污泥經(jīng)消毒）+污泥壓濾外運(yùn)方式；其中消毒采用Cl O2消毒，考慮到傳統(tǒng)化學(xué)法產(chǎn)生Cl O2的原料鹽酸具有很強(qiáng)的揮發(fā)性與腐蝕性，損害設(shè)備危害健康，采用二氧化氯粉劑（環(huán)保型AB劑）為原料，不會對周圍環(huán)境及操作人員產(chǎn)生影響，AB劑分別直接投加水中，無揮發(fā)，不產(chǎn)生三致物質(zhì)，可達(dá)安全有效的效果，免除使用鹽酸需辦理危險化學(xué)品安全使用許可證的復(fù)雜程序。

圖1　污水處理工藝流程圖

2　主要構(gòu)筑物及工藝參數(shù)

本工程主體構(gòu)筑物采用地下式鋼砼結(jié)構(gòu)，設(shè)備房為地上磚混結(jié)構(gòu)。

2.1格柵

用于攔截污水中較大顆粒的懸浮物和顆粒物，保證后續(xù)處理工序的順利進(jìn)行，本工程中采用回轉(zhuǎn)式不銹鋼格柵，柵寬1.2m，柵隙10mm，格柵渠深3m，格柵地上部分配置防腐木格柵房，便于保持醫(yī)療機(jī)構(gòu)環(huán)境衛(wèi)生。

2.2調(diào)節(jié)池

調(diào)節(jié)池的主要作用是均勻水量水質(zhì)，保證后續(xù)處理單元穩(wěn)定性，可以有效地緩沖由于進(jìn)水的不均衡性對系統(tǒng)造成的沖擊，采用污水提升泵可使污水均勻地進(jìn)入缺氧池。調(diào)節(jié)池容積確定采用式（3）：

式中：t為水力停留時間，根據(jù)《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2029-2013），調(diào)節(jié)池在連續(xù)運(yùn)行時，其有效容積按日處理水量的6～8h計算，此處取7h，可得V=1042.97m3。

調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)尺寸為：20.0m×12.5m×5.0m，有效水深4.2m，有效容積1050m3，配置污水提升泵2臺，型號為100W Q80-7-3，Q=80m3/h，H=7m，P=3Kw，二用一備。

2.3缺氧池/活性污泥池（A/O）

缺氧池在缺氧條件下微生物利用部分有機(jī)碳源合成新的細(xì)胞物質(zhì)，使難以降解的大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化為小分子的易降解有機(jī)物，活性污泥池采用完全曝氣的方式保持一定的溶解氧濃度，通過氨化反應(yīng)和硝化反應(yīng)將污水中的有機(jī)物進(jìn)行分解，降低污染物的濃度［2］。

缺氧池、活性污泥池容積確定采用式（4）、（5）［2］：

式中：V1為活性污泥段容積，V2為缺氧段容積，單位取m3；

計算可得V≈715m3，V1≈477m3，V2≈238m3；水力停留時間t=V/≈4.8h。

缺氧池結(jié)構(gòu)尺寸為：10.0m×3.0m×5.0m，2座，有效水深4.0m，有效容積240m3。

活性污泥池結(jié)構(gòu)尺寸：10.0m×6.0m×5.0m，2座，有效水深4.0m，有效容積480m3。

生化池最大需氧量計算采用式（6）［1］：

計算可得≈386.1kg/d≈16.09kg/h；

供風(fēng)量計算采用式（7）：

計算可得≈574.64 m3/h≈9.58m3/min；水池有效水深4m，選擇風(fēng)機(jī)采用羅茨鼓風(fēng)機(jī)2臺（一用一備），技術(shù)參數(shù)為風(fēng)量10.48m3/min，風(fēng)壓0.05M Pa，轉(zhuǎn)速1150rpm，功率15KW。

2.4沉淀池

沉淀池采用占用面積小，沉淀效果較好，便于維護(hù)的豎流沉淀池，沉淀池分為4座，n=4，容積的計算采用式（8）、（9）、（10）、（11）、（12）：計算可得f≈0.333m2，d0≈0.652m；F≈14.29m2，D=4.32m；沉淀部分有效水深計算采用式（13）：式中：t—沉淀時間，h，取值1.5（參考手冊）；

計算可得h=3.78m，D/h=4.32m/3.78m=1.14＜3（符合要求）。沉淀池結(jié)構(gòu)尺寸：4.5m×4.5m×5.0m，4座。

2.5消毒池

根據(jù)《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2029-2013）有關(guān)接觸消毒的規(guī)定，含有傳染病科污水排放的醫(yī)院接觸消毒池停留時間不小于1.5h。具有二級處理工藝的污水設(shè)施氯投加量一般為15 mg/L～25mg/L，取投加量q0=20mg/L［3］，該醫(yī)院二氧化氯投加設(shè)備有效氯產(chǎn)生量約為3000g/L。

消毒池2座，采用2格式，n=2，容積計算采用式（14）、（15）：

計算可得V=111.72m3，消毒池結(jié)構(gòu)尺寸：10.0m×2.8m× 5.0m，有效水深4m，2座。

2.6污泥濃縮池

污泥的產(chǎn)生量計算基數(shù)以污水處理平均流量Qave進(jìn)行計算，以沉淀池污泥含水率97%來衡量，根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，每天約有4‰的沉淀池污泥產(chǎn)生，根據(jù)式（16）：

確定污泥濃縮池結(jié)構(gòu)尺寸：3.0m×3.0m×5.0m，2座，配置配套螺桿泵與廂式壓濾機(jī)。

3　污水處理設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用及水質(zhì)檢測

污水處理站日常運(yùn)行功率26.05kW，按照該市醫(yī)院電費(fèi)收取標(biāo)準(zhǔn)0.9元/kW·h計算，每天電費(fèi)562.68元，二氧化氯消毒藥劑費(fèi)每天325元，維護(hù)管理技術(shù)人員1名，工資3000元/月，按照30天/月計算，人工費(fèi)100元/天。

綜合計算，污水處理設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用為0.61元/噸污水。

經(jīng)過1個半月調(diào)試，污水處理系統(tǒng)基本正常運(yùn)行，實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用比理論計算費(fèi)用偏低，主要是運(yùn)行電耗較低，考慮是污泥泵、壓濾機(jī)設(shè)備運(yùn)行頻率沒有設(shè)想頻繁，隨著污泥壓濾外運(yùn)工作逐步開展，系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行費(fèi)用會接近預(yù)計運(yùn)行費(fèi)用。水質(zhì)檢測指標(biāo)如表1。

表1　污水處理系統(tǒng)水質(zhì)檢測

5　結(jié)語

大中型醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水排放量大，周邊區(qū)域都有完善的城鎮(zhèn)污水排放設(shè)施，污水排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)即可。工藝要求簡潔，設(shè)備維護(hù)量小；本項目采用常規(guī)格柵+調(diào)節(jié)池+缺氧池+活性污泥池+沉淀池+消毒池工藝，全地埋式，具有不占據(jù)地上空間、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)［4］，出水水質(zhì)達(dá)到了《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005）中的預(yù)處理標(biāo)準(zhǔn)，其中CODcr去除率達(dá)到65%，BOD5去除率達(dá)到81%，糞大腸菌群數(shù)未檢出，達(dá)到了設(shè)計要求。二氧化氯消毒采用粉劑（環(huán)保型AB劑）投加設(shè)備，設(shè)備使用安全性得到提高，獲得了設(shè)備使用單位的好評。

［1］馬世豪，凌波.醫(yī)院污水污物處理［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：1-10.

［2］王社平，高俊發(fā).污水處理廠工藝設(shè)計手冊—2版［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011：165-177.

［3］張恒，李亞峰，馬輝.二氧化氯消毒技術(shù)及在醫(yī)院污水處理中的應(yīng)用［J］.遼寧化工，2002，31（5）：218-220.

［4］蔡廣，李建.醫(yī)院污水處理技術(shù)方案選擇及經(jīng)濟(jì)指數(shù)比較［J］.工業(yè)水處理，2003，23（6）：71-73.

肖曉平（1981—），男，山東青島人，本科學(xué)歷，主要從事環(huán)境工程工藝技術(shù)和設(shè)備研究。