談醫(yī)院改建污水處理工程設(shè)計(jì)

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摘要：本文簡(jiǎn)述了醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水的主要特點(diǎn)，介紹了通過(guò)“水解酸化+接觸氧化”工藝處理改擴(kuò)建醫(yī)院污水的工程設(shè)計(jì)要點(diǎn)、主要設(shè)備及參數(shù)。運(yùn)行結(jié)果表明，該工藝對(duì)CODCr、NH3-N、SS和大腸桿菌等主要指標(biāo)具有較好的去除效果，主要污染物去除率均可超過(guò)80%，出水指標(biāo)優(yōu)于《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466—2005）。工程運(yùn)行環(huán)境效益良好，每年可消減污染物排放量454.5t。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院污水處理；水解酸化；接觸氧化；改擴(kuò)建

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提升，各地醫(yī)療需求不斷增加。深圳市正處在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和先行示范區(qū)建設(shè)的關(guān)鍵時(shí)期，醫(yī)療服務(wù)等民生事業(yè)迅猛發(fā)展，醫(yī)院數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，醫(yī)院污水排放量與日俱增。醫(yī)院污水包括門診、病房、手術(shù)室、各類檢驗(yàn)室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平間等排放出的診療、生活及糞便污水[1]，成分復(fù)雜，其中含有大量病原微生物、有毒有害物質(zhì)等污染物，必須進(jìn)行妥善的消毒處理。

1設(shè)計(jì)水量與水質(zhì)

1.1設(shè)計(jì)水量

深圳某醫(yī)院原有床位500床，原有污水處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)處理能力為500m3/d，現(xiàn)醫(yī)院規(guī)劃將床位擴(kuò)建至2000床，新建相應(yīng)污水處理系統(tǒng)，并分兩期建設(shè)。根據(jù)《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2029—2013）[2]，對(duì)于床位≥500床且設(shè)備齊全的大型醫(yī)院，床位日耗水量按500L/床設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)變化系數(shù)（Kd）取2.0，并預(yù)留20%設(shè)計(jì)余量，設(shè)計(jì)處理能力為3000m3/d，處理站每天運(yùn)行24h，小時(shí)處理量為125m3/h，具體水量情況如表1所示。污水處理系統(tǒng)分設(shè)兩組，每組系統(tǒng)處理量為1500m3/d，污水處理構(gòu)筑物并聯(lián)使用，滿足相關(guān)規(guī)范要求。

1.2設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)

本項(xiàng)目為非傳染性綜合醫(yī)院，原污水處理設(shè)施拆除，新建污水處理站的設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)參考《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2029—2013）[2]，根據(jù)該項(xiàng)目的環(huán)境影響評(píng)價(jià)批復(fù)文件等材料，出水要求達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[1]，主要污染物指標(biāo)及設(shè)計(jì)進(jìn)、出水水質(zhì)如表2所示。

2工藝流程及特點(diǎn)

2.1工藝流程

醫(yī)院污水成分復(fù)雜，水量波動(dòng)較大，其含有大量致病微生物和有毒有害物質(zhì)，但可生化性強(qiáng)，適合采用生化處理法，其間應(yīng)充分考慮有害微生物的影響。根據(jù)處理水量、設(shè)計(jì)進(jìn)（出）水水質(zhì)以及改擴(kuò)建項(xiàng)目施工條件，并充分考慮后期運(yùn)行成本和可操作性等運(yùn)營(yíng)因素，人們確定該項(xiàng)目采用“水解酸化+接觸氧化”二級(jí)處理工藝。污水經(jīng)過(guò)格柵，去除粗大雜質(zhì)后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，均衡水質(zhì)水量，污水通過(guò)提升泵進(jìn)入水解酸化池，然后自流進(jìn)入接觸氧化池，污水在沉淀池實(shí)現(xiàn)固液分離，上清液進(jìn)入消毒池，經(jīng)過(guò)消毒處理后達(dá)標(biāo)排放，沉淀污泥經(jīng)過(guò)脫水處理和消毒后外運(yùn)處理，工藝流程如圖1所示。

2.2主要工藝特點(diǎn)

水解酸化法是厭氧過(guò)程的前期階段，利用厭氧微生物將廢水中非溶解性有機(jī)物轉(zhuǎn)化為溶解性有機(jī)物，將難以生物降解的大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，從而提高廢水可生化性，為后續(xù)好氧生化反應(yīng)提供良好的水質(zhì)條件。在水解酸化池中設(shè)置彈性填料，使懸浮污泥與廢水充分混合，為水解酸化菌的生長(zhǎng)提供有利條件，其具有較強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力，投資運(yùn)行成本低，穩(wěn)定性好[3]。生物接觸氧化法是結(jié)合了活性污泥法與生物濾池工藝特點(diǎn)的復(fù)合生物膜法，該工藝具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負(fù)荷、運(yùn)行管理方便等優(yōu)點(diǎn)。在池內(nèi)設(shè)置填料，通過(guò)人工曝氣，充氧的污水浸沒(méi)全部填料，并以一定的速度流經(jīng)填料。填料是生物膜的載體，是接觸氧化池的核心部位，微生物部分固著在填料上，部分懸浮在混合液中。生物接觸氧化法的主要特點(diǎn)有：填料比表面積大，充氧條件好，氣質(zhì)轉(zhuǎn)化效率高，單位容積生物量高，容積負(fù)荷高；微生物固著量大，水流完全混合，對(duì)水質(zhì)水量變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力，污泥濃度高，有機(jī)容積負(fù)荷高，污泥產(chǎn)量低，且不易產(chǎn)生污泥膨脹，運(yùn)行費(fèi)用低，操作維護(hù)簡(jiǎn)便[4-5]。

3主要構(gòu)筑物及設(shè)備

3.1主要構(gòu)筑物

3.1.1應(yīng)急事故池根據(jù)相關(guān)要求，污水處理站要設(shè)置有效容積不小于日排放量30%的應(yīng)急事故池，用于儲(chǔ)存事故污水，另外，在系統(tǒng)故障、檢修時(shí)，其可以臨時(shí)儲(chǔ)存污水，還可起到穩(wěn)定調(diào)蓄作用。應(yīng)急事故池尺寸為37m×10m×3m，有效容積為925m3，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底布設(shè)曝氣系統(tǒng)和攪拌裝置，防止污染物沉積。

3.1.2格柵井格柵井有2座，用于過(guò)濾污水中的粗大雜質(zhì)，避免堵塞而影響后續(xù)處理。單座格柵井尺寸為4.5m×1.1m×3.0m，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效柵寬為340mm，柵細(xì)為5mm，過(guò)柵流速為0.8m/s。

3.1.3調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池分設(shè)2座，用于調(diào)節(jié)水質(zhì)和水量，總尺寸為12.5m×15.0m×5.0m，總有效容積為775m3，水力停留時(shí)間為6.2h，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池底布設(shè)曝氣系統(tǒng)，起到攪拌和改善水質(zhì)的作用。

3.1.4水解酸化池水解酸化池分設(shè)2座，用于改善水質(zhì)和提升可生化性，總尺寸為12.5m×6.0m×5.0m，總有效容積為315m3，水力停留時(shí)間為2.5h，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)敷設(shè)彈性填料，提高微生物附著率。

3.1.5接觸氧化池接觸氧化池分設(shè)2座，主要用于去除污染物，總尺寸為12.5m×9.0m×5.0m，總有效容積為472.5m3，水力停留時(shí)間為3.7h，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池內(nèi)填料高度為2m，面積為125.4m2，池底采用曝氣系統(tǒng)進(jìn)行充氧，溶解氧控制在1.5～2.5mg/L。

3.1.6混凝、絮凝反應(yīng)池混凝、絮凝反應(yīng)池分設(shè)2座，用于去除懸浮物質(zhì)，混凝池總尺寸為3.5m×m1.5×2.5m，絮凝池總尺寸為9.0m×1.5m×2.5m，總有效容積為31.8m3，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置自動(dòng)加藥裝置，自動(dòng)加藥。

3.1.7沉淀池沉淀池分設(shè)2座，用于固液分離，總尺寸為12.5m×5.5m×5.5m，有效面積為68.75m2，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用協(xié)管沉淀，填料高度為0.9m。

3.1.8接觸消毒池接觸消毒池分設(shè)2座，用于消毒處理，總尺寸為12.5m×4.0m×4.0m，總有效容積為126m3，水力停留時(shí)間為1h，其為地下鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，加氯量為25mg/L，設(shè)置自動(dòng)加藥裝置，自動(dòng)加藥。

3.1.9污泥池污泥池有1座，用于濃縮污泥，尺寸為8.00m×5.25m×5.20m，有效容積為147m3，采用石灰消毒，空氣攪拌，污泥存放時(shí)間大于7d，負(fù)荷符合設(shè)計(jì)要求。

3.2主要設(shè)備

3.2.1提升泵

提升泵有3臺(tái)，其中2用1備，型號(hào)為65WQ35-7-2.2，功率為2.2kW，其采用自耦安裝方式。

3.2.2潛水?dāng)嚢杵?/p>

潛水?dāng)嚢杵饔?臺(tái)（2用），型號(hào)為QJB1.5/8-400/3-740，功率為1.5kW。

3.2.3鼓風(fēng)機(jī)

鼓風(fēng)機(jī)有3臺(tái)，其中2用1備，型號(hào)為SSR-150，功率為18.5kW。3.2.4污泥脫水機(jī)污泥脫水機(jī)有1臺(tái)，處理量為5～15m3/h，功率為1.65kW。

4處理效果

4.1主要指標(biāo)處理效果

本污水處理工藝的處理效果如表3所示，CODCr、BOD5、SS、NH3-N的平均出水濃度分別為23.0、10.0、11.0、5.5mg/L，大腸桿菌未檢出，出水指標(biāo)滿足設(shè)計(jì)要求。CODCr、BOD5和大腸桿菌的去除率均超過(guò)90%，SS和NH3-N去除率保持在80%以上，去除效果良好。

4.2環(huán)境效益

根據(jù)相關(guān)污染物核算要求分析污染物減排情況[6]，本工程正常運(yùn)行情況下，每年可消減CODCr的排放量約372.3t，SS的排放量消減約65.7t，NH3-N的排放量消減約16.5t。項(xiàng)目運(yùn)行后，每年可削減主要污染物排放量約454.5t。

5結(jié)論

工程運(yùn)行結(jié)果表明，采用“水解酸化+接觸氧化”處理醫(yī)院污水，系統(tǒng)出水CODCr、NH3-N、SS和大腸桿菌等主要指標(biāo)均滿足排放標(biāo)準(zhǔn)要求[1]，每年可減少主要污染物排放454.5t，具有明顯的環(huán)境效益。

參考文獻(xiàn)

1國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局，國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)：GB18466—2005[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2005.

2環(huán)境保護(hù)部.醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范：HJ2029—2013[S].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2013.

3陳丹.水解酸化+生物接觸氧化+BAF曝氣生物濾池+臭氧消毒工藝處理醫(yī)療廢水[J].廣東化工，2019（14）：133-134.

4唐受印，戴友芝.水處理工程師手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2001：376-378.

5孫康，田永靜，時(shí)和敏，等.生物接觸氧化工藝處理醫(yī)院廢水工程實(shí)例[J].工業(yè)水處理，2020（11）：114-115.

6生態(tài)環(huán)境部.2018年主要污染物總量減排核算有關(guān)要求（環(huán)辦規(guī)財(cái)函〔2018〕883號(hào)）[Z].2018.

作者：李鶴超 朱霞 何唯平 單位：深圳市生態(tài)環(huán)境技術(shù)審查中心