醫(yī)院污水站節(jié)能減排技術(shù)與管理策略研究

張啟業(yè)，程瑤瑤，于 毅，宋文杰

（青島市市立醫(yī)院，山東 青島 266071）

引言

隨著城市化進(jìn)程的加快和醫(yī)療服務(wù)的不斷發(fā)展，醫(yī)院污水處理成為一個日益重要的環(huán)境管理問題。醫(yī)院污水站的運行不僅需要高效的處理設(shè)備和技術(shù)，還需要科學(xué)的管理策略來實現(xiàn)節(jié)能減排和環(huán)境保護(hù)的目標(biāo)。因此，對醫(yī)院污水站節(jié)能減排技術(shù)與管理策略進(jìn)行研究具有重要意義。本文探討了醫(yī)院污水站節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，包括高效污水處理設(shè)備與技術(shù)、能源回收技術(shù)以及可再生能源利用技術(shù)。同時，還討論了醫(yī)院污水站環(huán)境管理體系的建立與認(rèn)證，以及環(huán)境風(fēng)險評估與應(yīng)急預(yù)案制定的重要性。通過深入研究和應(yīng)用這些技術(shù)和策略，以期提高醫(yī)院污水處理的能效和管理水平，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

1 醫(yī)院污水站的處理工藝與方法

1.1 物理處理法

醫(yī)院污水站的物理處理法是一種常見的污水處理方法，主要通過物理過程來去除污水中的固體懸浮物、沉淀物和油脂等雜質(zhì)。物理處理法的關(guān)鍵步驟包括預(yù)處理、化糞池、沉淀、過濾和消毒等。污水經(jīng)過預(yù)處理，如格柵和化糞池，去除大顆粒的固體懸浮物和沉淀物；污水進(jìn)入沉淀池，通過重力作用使固體顆粒沉降到底部，形成污泥；污水經(jīng)過過濾裝置，如砂濾池或活性炭過濾器，進(jìn)一步去除細(xì)小的懸浮物和溶解物；污水經(jīng)過消毒處理，如紫外線輻射、氯或單過硫酸氫鉀消毒，以殺滅病原微生物。物理處理法具有操作簡單、處理效果穩(wěn)定等優(yōu)點，適用于處理醫(yī)院污水中的固體懸浮物和沉淀物。

1.2 化學(xué)處理法

醫(yī)院污水站的化學(xué)處理法通過添加化學(xué)藥劑來改變污水中污染物的性質(zhì)，以便于其沉淀、吸附或氧化等處理過程?；瘜W(xué)處理法的關(guān)鍵步驟包括混凝、沉淀、吸附和中和等。將適量的混凝劑添加到污水中，混凝劑與污水中的懸浮物和膠體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其聚集成較大的顆粒；污水進(jìn)入沉淀池，通過重力作用使混凝后的污泥沉降到底部；可以使用吸附劑，如活性炭或離子交換樹脂，進(jìn)一步去除溶解性有機物和重金屬等污染物；通過添加中和劑，調(diào)節(jié)污水的酸堿度，以便于后續(xù)處理或排放。化學(xué)處理法具有處理效果好、適用范圍廣等優(yōu)點，適用于處理醫(yī)院污水中的有機污染物和重金屬等。

1.3 生化處理法

生化處理法利用微生物代謝能力來降解有機污染物的污水處理方法。生化處理法的關(guān)鍵步驟包括好氧處理和厭氧處理兩個階段。將污水引入好氧生化池，提供適宜的氧氣和營養(yǎng)物質(zhì)，利用好氧菌群對有機物進(jìn)行氧化降解，好氧處理過程中，有機物被分解成水、二氧化碳和生物質(zhì)；將好氧處理后的污水引入?yún)捬跎兀峁┤毖趸驘o氧的條件，利用厭氧菌群進(jìn)一步降解有機物和去除氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。生化處理法具有處理效果好、能耗低等優(yōu)點，適用于處理醫(yī)院污水中的有機污染物和氮磷等營養(yǎng)物質(zhì)。

2 節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用研究

2.1 節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

高效污水處理設(shè)備與技術(shù)是一種節(jié)能技術(shù)應(yīng)用，旨在提高污水處理過程的能效和處理效果，減少能源消耗和環(huán)境影響。其中，一種常見的高效污水處理設(shè)備是曝氣系統(tǒng)。傳統(tǒng)的曝氣系統(tǒng)通常采用機械式曝氣設(shè)備，如鼓風(fēng)機和曝氣管，消耗大量的能源。而現(xiàn)代的高效曝氣系統(tǒng)采用了先進(jìn)的曝氣技術(shù)，如微孔曝氣、曝氣膜和曝氣槽等，能夠提高氧氣傳輸效率，減少能源消耗。此外，高效污水處理技術(shù)還包括生物膜反應(yīng)器、膜分離技術(shù)和高效沉淀技術(shù)等，這些技術(shù)能夠提高處理效率、減少化學(xué)藥劑的使用量，并實現(xiàn)污泥的資源化利用。通過應(yīng)用高效污水處理設(shè)備與技術(shù)，可以降低污水處理過程的能耗，提高能源利用效率，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)[1]。

在傳統(tǒng)的污水處理過程中，大量的有機物質(zhì)被氧化降解，釋放出大量的化學(xué)能。能源回收技術(shù)通過合理的工藝設(shè)計和設(shè)備配置，將這些能量進(jìn)行回收和利用。一種常見的能源回收技術(shù)是利用沼氣發(fā)電。在厭氧消化過程中，污泥中的有機物質(zhì)被微生物分解產(chǎn)生沼氣，沼氣中含有豐富的甲烷，可用于發(fā)電或供熱。此外，還可以利用余熱回收技術(shù)，將污水處理過程中產(chǎn)生的熱能進(jìn)行回收，用于加熱污水或其他用途。能源回收技術(shù)的應(yīng)用可以降低外部能源的消耗，提高污水處理廠的能源自給率，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。

在污水處理過程中，可以利用太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)和風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)，將太陽能和風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能，用于驅(qū)動污水處理設(shè)備和供電。太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)通過安裝光伏電池板，將太陽能轉(zhuǎn)化為直流電能，再經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換為交流電能。風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)則利用風(fēng)輪轉(zhuǎn)動產(chǎn)生動能，通過發(fā)電機將動能轉(zhuǎn)化為電能。這些可再生能源利用技術(shù)具有無污染、可持續(xù)的特點，可以減少對傳統(tǒng)能源的依賴，降低污水處理過程中的能源消耗，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排的目標(biāo)。

2.2 減排技術(shù)應(yīng)用

減排技術(shù)是指在污水處理過程中采用各種方法和措施，減少排放到環(huán)境中的污染物和溫室氣體的排放量。減排技術(shù)可以從源頭減排、中間控制和末端治理三個方面入手。源頭減排技術(shù)主要通過改變生產(chǎn)工藝、減少污染物生成或改變原料使用等方式，從根本上減少污染物的產(chǎn)生。中間控制減排技術(shù)主要通過改善處理工藝、提高處理效率等措施，減少污染物在處理過程中的排放。末端治理減排技術(shù)主要通過使用先進(jìn)的污水處理設(shè)備和技術(shù)，對污水進(jìn)行深度處理，以減少對環(huán)境的影響。下面將分別介紹這三種減排技術(shù)的應(yīng)用[2]。

2.2.1 源頭減排技術(shù)

源頭減排技術(shù)旨在減少污染物的產(chǎn)生和排放。其中的關(guān)鍵是改變生產(chǎn)工藝和原料使用方式。例如，在醫(yī)院污水處理中，可以采用低污染原材料替代高污染原材料，或者改變生產(chǎn)工藝，減少有害物質(zhì)的生成。此外，源頭減排技術(shù)還包括水循環(huán)利用和資源回收。通過采用水循環(huán)利用系統(tǒng)，將一次性使用的水進(jìn)行回收和再利用，可以減少對淡水資源的需求，并降低污水排放量。同時，通過對污水中有價值物質(zhì)的回收和利用，如有機物的生物轉(zhuǎn)化、能源的回收等，可以實現(xiàn)資源的循環(huán)利用，減少對自然資源的開采和消耗。

2.2.2 中間控制減排技術(shù)

中間控制減排技術(shù)以減少污染物在處理過程中的排放。其中的關(guān)鍵是改善處理工藝、提高處理效率。在醫(yī)院污水處理中，常見的中間控制減排技術(shù)包括生物處理技術(shù)、膜分離技術(shù)和化學(xué)處理技術(shù)等。生物處理技術(shù)是通過利用微生物對污染物的降解作用，將有機物和氮、磷等污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。膜分離技術(shù)則通過膜的選擇性、通透性，將污水中的固體顆粒、溶解物質(zhì)和微生物分離出來，實現(xiàn)水的凈化?；瘜W(xué)處理技術(shù)則利用化學(xué)藥劑對污染物進(jìn)行沉淀、氧化或還原等反應(yīng)，以達(dá)到去除污染物的目的。通過改善處理工藝和提高處理效率，可以有效地降低污染物的排放量[3]。

2.2.3 末端治理減排技術(shù)

末端治理減排技術(shù)以進(jìn)一步凈化污水，降低對環(huán)境的影響。常見的末端治理減排技術(shù)包括高級氧化技術(shù)、活性炭吸附技術(shù)和紫外線消毒技術(shù)等。高級氧化技術(shù)利用氧化劑（如臭氧、過氧化氫等）對污染物進(jìn)行氧化降解，以去除難降解有機物和致病微生物?；钚蕴课郊夹g(shù)通過將活性炭用作吸附劑，將污水中的有機物、重金屬等物質(zhì)吸附在活性炭表面，從而凈化水質(zhì)。紫外線消毒技術(shù)則利用紫外線的殺菌作用，對污水中的細(xì)菌、病毒等微生物進(jìn)行滅活，以達(dá)到消毒的目的。通過應(yīng)用這些末端治理減排技術(shù)，可以有效地降低污水處理過程中的污染物排放量，確保排放水質(zhì)符合環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 節(jié)能減排技術(shù)的效果評估與優(yōu)化

在醫(yī)院污水處理中，通過應(yīng)用節(jié)能減排技術(shù)，可以降低能源消耗和運營成本，提高處理效率。如采用高效污水處理設(shè)備和技術(shù)，可以減少能源和化學(xué)藥劑的使用量，降低運營成本。同時，一些能源回收技術(shù)，如利用沼氣發(fā)電、余熱回收等，可以將廢棄能源轉(zhuǎn)化為可再生能源，降低能源采購成本。通過對技術(shù)投資、運營成本和節(jié)能效果等方面進(jìn)行經(jīng)濟分析，可以評估節(jié)能減排技術(shù)的經(jīng)濟效益，并對技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整。

節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用可以降低污染物的排放量，減少對水資源和土壤的污染，改善環(huán)境質(zhì)量。如通過采用高效的生物處理技術(shù)，可以有效地去除有機物和氮、磷等污染物，減少對水體的污染。同時，通過能源回收技術(shù)的應(yīng)用，可以減少溫室氣體的排放，降低對大氣環(huán)境的影響。通過對污染物排放量、水質(zhì)改善、溫室氣體減排等方面進(jìn)行環(huán)境分析，可以評估節(jié)能減排技術(shù)的環(huán)境效益，并為技術(shù)的優(yōu)化提供指導(dǎo)。如通過減少污染物的排放，可以降低水源污染對居民健康的影響，提高社會的整體健康水平。同時，節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用還可以促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展，提高資源利用效率，為社會經(jīng)濟發(fā)展提供支持。通過對健康影響、可持續(xù)發(fā)展、社會經(jīng)濟效益等方面進(jìn)行社會分析，可以評估節(jié)能減排技術(shù)的社會效益，并為技術(shù)的優(yōu)化和推廣提供參考。

3 管理策略的研究與實踐

3.1 工藝管理與運行優(yōu)化策略

工藝流程優(yōu)化與改進(jìn)是提高污水處理效率的關(guān)鍵。通過對污水處理工藝進(jìn)行分析和評估，可以發(fā)現(xiàn)其中的瓶頸和不足之處，并針對性地進(jìn)行改進(jìn)。如在醫(yī)院污水處理中，可以采用生物處理工藝的優(yōu)化措施。通過調(diào)整曝氣方式、增加曝氣時間、改善曝氣設(shè)備的布置等，提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的降解能力，加快有機物的降解速度[4]。此外，還可以引入先進(jìn)的膜分離技術(shù)，如反滲透膜、超濾膜等，對污水進(jìn)行深度處理，提高出水質(zhì)量。通過不斷地優(yōu)化和改進(jìn)工藝流程，可以實現(xiàn)醫(yī)院污水處理效率的提升，減少資源的消耗和能源的浪費。

設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)制度的建立是保證污水處理設(shè)備正常運行的重要保障。通過制定科學(xué)合理的設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)計劃，可以保持設(shè)備的良好狀態(tài)，延長設(shè)備的使用壽命，減少故障和停機時間。在醫(yī)院污水處理中，設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)制度應(yīng)包括設(shè)備巡檢、定期保養(yǎng)、故障排除等內(nèi)容。如對于污水處理設(shè)備中的曝氣系統(tǒng)，可以定期檢查曝氣管道的連接情況，清理曝氣器的堵塞物，及時更換損壞的曝氣頭、補充設(shè)備潤滑劑等。對于膜分離設(shè)備，可以定期清洗膜元件，保證其正常通透性。通過建立完善的設(shè)備維護(hù)與保養(yǎng)制度，可以保障設(shè)備的正常運行，提高污水處理效率，降低故障率和維修成本。

3.2 環(huán)境管理體系建設(shè)策略

環(huán)境管理體系的建立是醫(yī)院污水處理中實施環(huán)境管理的基礎(chǔ)。通過建立符合國際標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境管理體系，如ISO14001環(huán)境管理體系，可以規(guī)范醫(yī)院污水處理的運行和管理，確保其符合環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求。建立環(huán)境管理體系需要進(jìn)行環(huán)境方面的政策制定、目標(biāo)設(shè)定、程序編制和文件記錄等工作，還需要建立監(jiān)測與評估機制，對污水處理過程中的環(huán)境影響進(jìn)行監(jiān)測和評估，并采取相應(yīng)的控制措施。通過環(huán)境管理體系認(rèn)證，可以提高醫(yī)院污水處理的環(huán)境管理水平，加強對環(huán)境風(fēng)險的識別和控制，為持續(xù)改進(jìn)提供指導(dǎo)和支持。

環(huán)境風(fēng)險評估與應(yīng)急預(yù)案制定是保障醫(yī)院污水處理安全和環(huán)境保護(hù)的重要措施。通過對污水處理過程中的環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行評估，可以識別潛在的環(huán)境風(fēng)險和事故隱患，并采取相應(yīng)的控制措施。比如，在醫(yī)院污水處理中，可能存在有害物質(zhì)泄漏、設(shè)備故障、應(yīng)急情況等風(fēng)險，通過對這些風(fēng)險進(jìn)行評估，可以制定應(yīng)急預(yù)案，明確應(yīng)急響應(yīng)措施、責(zé)任分工和資源調(diào)配等，以應(yīng)對突發(fā)環(huán)境事件。應(yīng)急預(yù)案還應(yīng)包括演練和培訓(xùn)計劃，以提高應(yīng)急響應(yīng)的效率和準(zhǔn)確性。通過環(huán)境風(fēng)險評估與應(yīng)急預(yù)案制定，可以有效應(yīng)對醫(yī)院污水處理中的環(huán)境風(fēng)險，減少事故的發(fā)生和對環(huán)境的損害[5]。

3.3 信息管理與智能化應(yīng)用策略

通過建立數(shù)據(jù)監(jiān)測與記錄系統(tǒng)，可以對污水處理過程中的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行實時監(jiān)測，如進(jìn)水水質(zhì)、出水水質(zhì)、處理效果等。同時，系統(tǒng)還應(yīng)具備數(shù)據(jù)存儲、分析和報表生成的功能，以便對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析和評估。通過數(shù)據(jù)監(jiān)測與記錄系統(tǒng)，可以及時掌握污水處理過程中的運行情況，發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行調(diào)整和改進(jìn)。此外，數(shù)據(jù)監(jiān)測與記錄系統(tǒng)還可以提供數(shù)據(jù)支持，為環(huán)境管理體系的建立和認(rèn)證提供依據(jù)，為環(huán)境風(fēng)險評估和應(yīng)急預(yù)案的制定提供數(shù)據(jù)支持。

智能化決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用是提高醫(yī)院污水處理管理水平和決策效率的重要手段。通過引入人工智能和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，可以對污水處理過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行深度分析和挖掘，提取有價值的信息，并為管理決策提供支持和建議。如可以利用智能化決策支持系統(tǒng)對污水處理工藝進(jìn)行模擬和優(yōu)化，找到最佳的操作參數(shù)和工藝方案，以提高處理效率和降低能耗。系統(tǒng)還可以通過預(yù)測分析，提前發(fā)現(xiàn)潛在的問題和風(fēng)險，并采取相應(yīng)的措施。智能化決策支持系統(tǒng)還可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程操作，提高污水處理的運行和管理的便捷性和靈活性。

4 結(jié)語

醫(yī)院污水站節(jié)能減排技術(shù)與管理策略的研究對于提高醫(yī)院污水處理的能效和環(huán)境管理水平具有重要意義。通過采用高效污水處理設(shè)備與技術(shù)、能源回收技術(shù)和可再生能源利用技術(shù)，可以有效降低能源消耗和化學(xué)藥劑的使用量，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。同時，建立認(rèn)證環(huán)境管理體系，進(jìn)行環(huán)境風(fēng)險評估與應(yīng)急預(yù)案制定，可以規(guī)范污水處理的運行和管理，確保其符合環(huán)境法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求。這些措施的綜合應(yīng)用，可以提高醫(yī)院污水處理的效率和水質(zhì)，從而保護(hù)環(huán)境并促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展。