大中型醫療機構污水處理設計及案例

肖曉平　趙　歡　毛哲林

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大中型醫療機構污水處理設計及案例

肖曉平1趙歡2毛哲林3

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

近年來，城鎮人口日益增多，人口步入老齡化，醫院、療養院、診斷中心等大中型醫療機構不斷新建、遷建。由于排放污水中污染物復雜，病毒種類多，按照環保法規要求，需要采取處理措施使其達標排放，文中以安徽某市立醫院為例介紹大中型醫療機構污水處理的工藝設計過程，并提出消毒采用二氧化氯粉劑的新技術。

醫療機構；污水處理；二氧化氯粉劑

醫療機構污水成分復雜，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的病毒，如果不加處理任由污水進入河道進而經過滲流進入地下水體，會造成水體、土壤污染，并且存在極大疫病爆發風險，危害居民的身心健康［1］。

該市立醫院為綜合性醫院，新區遷建，所處地區有完善的排水設施，設置床位3250張。污水進水參考同類醫療機構水質，醫院放射科產生的放射性廢液交市放射性廢物處理公司處理，傳染病科污水進行預處理，然后統一進入排水管網進入醫院污水處理站，處理達到《醫療機構水污染物排放標準》（GB18466-2005）的預處理標準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《醫院污水處理工程技術規范》（HJ2029-2013）設備齊全床位≥500的大型醫院，平均日污水量為400-600L/床，Kd（污水日變化系數）=2.0-2.2，污水水量確定采用式（1）、（2），

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

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

根據醫療機構規模、性質、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，處理效果穩定，達標排放并且造價合理。對于出水排放至市政污水管網的醫療機構，其污水處理工藝一般選擇格柵+調節池+生化處理+沉淀+消毒的方式進行。

醫療機構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，該市立醫院采用以下圖1污水處理工藝：格柵+調節池+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（污泥經消毒）+污泥壓濾外運方式；其中消毒采用Cl O2消毒，考慮到傳統化學法產生Cl O2的原料鹽酸具有很強的揮發性與腐蝕性，損害設備危害健康，采用二氧化氯粉劑（環保型AB劑）為原料，不會對周圍環境及操作人員產生影響，AB劑分別直接投加水中，無揮發，不產生三致物質，可達安全有效的效果，免除使用鹽酸需辦理危險化學品安全使用許可證的復雜程序。

圖1　污水處理工藝流程圖

2　主要構筑物及工藝參數

本工程主體構筑物采用地下式鋼砼結構，設備房為地上磚混結構。

2.1格柵

用于攔截污水中較大顆粒的懸浮物和顆粒物，保證后續處理工序的順利進行，本工程中采用回轉式不銹鋼格柵，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，便于保持醫療機構環境衛生。

2.2調節池

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

式中：t為水力停留時間，根據《醫院污水處理工程技術規范》（HJ2029-2013），調節池在連續運行時，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。

調節池結構尺寸為：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碳源合成新的細胞物質，使難以降解的大分子有機物轉化為小分子的易降解有機物，活性污泥池采用完全曝氣的方式保持一定的溶解氧濃度，通過氨化反應和硝化反應將污水中的有機物進行分解，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。

缺氧池結構尺寸為：10.0m×3.0m×5.0m，2座，有效水深4.0m，有效容積240m3。

活性污泥池結構尺寸：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，選擇風機采用羅茨鼓風機2臺（一用一備），技術參數為風量10.48m3/min，風壓0.05M Pa，轉速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）。沉淀池結構尺寸：4.5m×4.5m×5.0m，4座。

2.5消毒池

根據《醫院污水處理工程技術規范》（HJ2029-2013）有關接觸消毒的規定，含有傳染病科污水排放的醫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施氯投加量一般為15 mg/L～25mg/L，取投加量q0=20mg/L［3］，該醫院二氧化氯投加設備有效氯產生量約為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，消毒池結構尺寸：10.0m×2.8m× 5.0m，有效水深4m，2座。

2.6污泥濃縮池

污泥的產生量計算基數以污水處理平均流量Qave進行計算，以沉淀池污泥含水率97%來衡量，根據工程經驗，每天約有4‰的沉淀池污泥產生，根據式（16）：

確定污泥濃縮池結構尺寸：3.0m×3.0m×5.0m，2座，配置配套螺桿泵與廂式壓濾機。

3　污水處理設備運行費用及水質檢測

污水處理站日常運行功率26.05kW，按照該市醫院電費收取標準0.9元/kW·h計算，每天電費562.68元，二氧化氯消毒藥劑費每天325元，維護管理技術人員1名，工資3000元/月，按照30天/月計算，人工費100元/天。

綜合計算，污水處理設施運行費用為0.61元/噸污水。

經過1個半月調試，污水處理系統基本正常運行，實際運行費用比理論計算費用偏低，主要是運行電耗較低，考慮是污泥泵、壓濾機設備運行頻率沒有設想頻繁，隨著污泥壓濾外運工作逐步開展，系統實際運行費用會接近預計運行費用。水質檢測指標如表1。

表1　污水處理系統水質檢測

5　結語

大中型醫療機構污水排放量大，周邊區域都有完善的城鎮污水排放設施，污水排放標準達到預處理標準即可。工藝要求簡潔，設備維護量小；本項目采用常規格柵+調節池+缺氧池+活性污泥池+沉淀池+消毒池工藝，全地埋式，具有不占據地上空間、易于維護等優點［4］，出水水質達到了《醫療機構水污染物排放標準》（GB18466-2005）中的預處理標準，其中CODcr去除率達到65%，BOD5去除率達到81%，糞大腸菌群數未檢出，達到了設計要求。二氧化氯消毒采用粉劑（環保型AB劑）投加設備，設備使用安全性得到提高，獲得了設備使用單位的好評。

［1］馬世豪，凌波.醫院污水污物處理［M］.北京：化學工業出版社，2001：1-10.

［2］王社平，高俊發.污水處理廠工藝設計手冊—2版［M］.北京：化學工業出版社，2011：165-177.

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

［4］蔡廣，李建.醫院污水處理技術方案選擇及經濟指數比較［J］.工業水處理，2003，23（6）：71-73.

肖曉平（1981—），男，山東青島人，本科學歷，主要從事環境工程工藝技術和設備研究。