某三級甲等醫院醫療污水處理工藝分析

張 婷

（上海同濟工程咨詢有限公司生態環境所，上海 200092）

醫療污水來源及成分較工業廢水和生活污水都復雜，含有毒、有害的物理化學污染物、病原性微生物和放射性污染等，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征[1]，不經有效處理會成為疫病擴散的重要途徑并嚴重污染環境。針對上海市某三級甲等醫院醫療污水，對現有綜合污水處理站進行升級改造，即將原格柵+調節池+生物接觸氧化池+二沉池+消毒工藝升級改造為格柵+調節池+水解池+MBR膜生物反應池+消毒工藝，出水水質達標后進入城市二級污水處理廠。

1 醫療污水處理系統簡述

1.1 醫療污水處理工藝

我國目前采用的工藝主要有一級強化處理、二級處理和深度處理。其中，出水進入城市二級污水處理廠的非傳染病醫院醫療污水可選擇一級強化處理+消毒工藝，工藝流程為格柵+調節池+混凝沉淀+消毒；出水直接或間接排入地表水體或回用的非傳染病醫療污水，一般采用二級處理+（深度處理）+消毒工藝，工藝流程為格柵+調節池+水解池/初沉池+生化反應池+二沉池+（深度處理）+消毒；而傳染病醫療污水一般采用預消毒+二級處理+（深度處理）+消毒工藝，工藝流程為格柵+預消毒池+調節池+水解池/初沉池+生化反應池+二沉池+（深度處理）+消毒；其中，生化反應池可采用活性污泥法、生物接觸氧化法，深度處理工藝如膜生物反應器、曝氣生物濾池、活性炭吸附罐等[2]。

1.2 醫療污水消毒技術

醫療污水消毒是醫院污水處理中非常重要的一環，以防止病原微生物的二次污染。此外，還需對醫療污水處理過程中產生的柵渣、污泥和廢氣進行消毒處理。其中，醫療污水消毒目前常用的方法有氧化劑消毒法（如臭氧/過氧乙酸）、氯化消毒法（如液氯/次氯酸鈉/二氧化氯/漂白粉/漂白精）和輻射消毒法（如紫外線）等。醫院污泥消毒一般采取化學消毒法，常用的消毒劑為石灰和漂白粉；柵渣與污泥一同集中消毒、處置。醫療污水處理過程中產生的廢氣需消毒，常用消毒法有臭氧、過氧乙酸、紫外線、高壓電場、過濾吸附以及光催化消毒滅活[3]。

2 醫療污水處理工藝選擇

2.1 原有醫療污水處理情況

上海市某三級甲等醫院現有核定床位1 000張，醫院現有綜合污水處理站于2004年建成投運，設計處理水量約950m3/d，目前實際平均水量約910m3/d，設備老化，池體未進行清掏。現有綜合污水處理站處理工藝為格柵+調節池+生物接觸氧化池+二沉池+消毒，傳染性污水經科室預處理設施消毒后納入綜合污水站；綜合污水站加蓋，廢氣經收集后通過排氣筒低空排放（＜15m），無廢氣處理裝置。醫院擴容改造后，污水處理站的處理容量及廢氣處理措施均不符合《醫院污水處理工程技術規范》（HJ2029-2013）的相關要求，需要對現有綜合污水處理站進行升級改造。

2.2 醫療污水處理工藝改造升級

2.2.1 改造方案

綜合考慮本項目場地較小，污水的水質、水量及可生化性較好（BOD5/CODcr=0.4）的特點，本次綜合污水處理站升級改造選用MBR膜生物反應器。

2.2.2 設計指標

（1）設計規模

本方案日均污水量為Qd=q×N×Kd/1 000=500L/床·d×1 500床×2.0/1 000=1 500m3/d，Qh=62.5m3/h。

（2）設計進水水質

根據現有水質監測數據，設計進水水質CODcr400mg/L，BOD5200mg/L，SS 150mg/L，NH3-N 40mg/L，pH 6～9，動 植物油40mg/L，糞大腸菌群數1.6×106MPN/L。

（3）設計出水水質

本項目設計出水水質CODcr≤250mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤60mg/L，NH3-N≤25mg/L，pH為6～9，動植物油≤20mg/L，糞大腸菌群數≤5 000MPN/L，總余氯2～8mg/L。

（4）工藝流程

本項目采用的工藝為格柵+調節池+水解池+MBR膜生物反應池+消毒，工藝流程見圖1。

圖1 污水處理工藝流程示意圖

各處理單元功能：

（1）格柵井

由于污水中含有大量雜物如組織碎片、含血塊、毛發、棉花等，成分復雜；雜物進入調節池會堵塞提升泵，也會增加生化處理負荷，并且會損壞膜表面；故需設置機械細格柵以去除雜物，格柵設置在格柵井內。并設置柵渣壓榨機將柵渣壓榨成含水率低的固廢，定期將壓榨后的柵渣與污泥一同集中消毒、處置。

（2）調節池

由于污水來水水量和水質不均勻，為保證后續處理的穩定性，需在生化處理前設置調節池均勻水質水量。因調節池內污水流速慢，為防止細小懸浮物沉淀，減少有效容積，需在調節池內設置穿孔曝氣管。調節池出水采用潛污泵提升至水解池。本項調節池設計有效容積428m3，停留時間6.8h。

（3）水解池

水解是一種介于好氧和厭氧之間的方法，由于厭氧微生物、兼性厭氧微生物在水解池中大量繁殖，將污水中部分有機物水解酸化去除，將部分難降解物分解為易降解物，將部分大分子有機物降解為小分子有機物，從而改善污水的可生化性，更有利于后續生化處理[3]。本項目水解池設計有效容積為172m3，停留時間2.7h。

（4）浸沒式 MBR 生化池

本項目污水處理系統的核心部分，含微生物菌落、膜組件、集排水系統、曝氣系統。將MBR平板膜組件置于曝氣池中，經過好氧曝氣和生物處理后的水，經抽吸泵通過濾膜過濾后抽出，將活性污泥和大分子有機物質截留住，活性污泥濃度提高（8 000～20 000mg/L），水力和污泥停留時間可分別控制，難降解的物質在生化池中不斷反應、降解，可實現污水深度凈化和泥水分離。本項目生化池設計有效容積為370m3，停留時間5.9h。

（5）MBR清洗池

平板膜的清洗分在線、離線清洗。在線清洗為日常維護性清洗，膜組無須吊出污水池，將藥劑直接注入平板膜進行清洗，一般3月/次。為保持平板膜的分離特性，每年需對膜組離線清洗1次，即將膜組吊入清洗池，在清洗池內浸泡，對膜組進行恢復性清洗。

（6）消毒池

污水經MBR膜分離后，進入消毒池。消毒藥劑采用三氯異氰尿酸，該消毒劑與傳統氯化劑相比，具有殺菌力高、貯運穩定、使用安全等特點，投加量15～25mg/L（有效氯）。污水經消毒后自流納入市政污水管網。本項目消毒池設計有效容積為 103.8m3，停留時間1.66h。

（7）污泥池

MBR膜池內的污泥超過一定濃度后，經回流泵提升至水解池，在水解池內消解減量，然后通過水解池底部泥斗排放至污泥池，污泥池內投加10%～15%的漂白粉消毒劑的同時進行曝氣攪拌，污泥經充分混合消毒后由污泥泵提升進入疊螺式污泥脫水機。污泥池內設置曝氣管及溢流管，上清液定期排入調節池。

（8）污泥脫水間

當消毒后的污泥泵入疊螺式污泥脫水機的同時，按比例注入絮凝劑PAC和PAM，污泥脫水后含水率降至80%以下，出水回流至調節池，濃縮脫水后的污泥由螺旋輸送機送入密封袋，委托有資質單位處置。

（9）防臭系統

污水處理站產生臭味的主要構筑物均加蓋密封，并設置吸風口，將密閉空間內的臭氣收集抽送至高能離子除臭裝置進行處理，之后通過排氣筒（H≥15m）高空排放。產生臭味的空間保持微負壓狀態，臭味不會逸散到機房及池體外。

（10）設備間

放置抽吸泵、膜清洗加藥裝置、自動投藥系統等設備。

2.2.3 主要構筑物及設備

本項目主要構筑物如下：格柵井（4.1×0.8×2.0）m，H0=0.4m，1 座，鋼砼結構，原有保留；調節池（17.4×10.7×4.1）m，H0=2.3m，1 座，鋼砼結構，HRT=6.8h，原調節池改建；水解池（15.9×3.6×4.5）m，H0=3.0m，1 座，鋼砼結構，HRT=2.7h，原二沉池改建；MBR生化池（14.0×3.3×4.5）m，H0=4.0m，2座，鋼砼結構，HRT=5.9h，保留原好氧池2和3；MBR清洗池（3.5×3.3×4.5）m，1 座，鋼砼結構，原好氧池1改建；消毒池（3.5×3.3×4.5）m，H0=4.0m和（7.2×4.0×3.0）m，H0=2.0m，2座，HRT=1.6h；污泥池（7.3×4.0×3.0）m，H0=2.5m，1 座，鋼砼結構，原有保留；污泥脫水間（2.8×3.0×3.0）m，1 座，磚混，原加藥間；設備間（4.0×3.5×2.0）m，1 座，磚混，新建。

本項目主要設備如下：機械細格柵1臺，柵隙=3mm；柵渣壓榨機1臺，直徑300mm；潛污泵4套，Q=80m3/h；預曝氣風機1臺，Q=5.67m3/min；穿孔曝氣管16組；旋流曝氣器100套；曝氣鼓風機2臺，Q=16.55m3/min，MBR平板膜6組，單組面積600m2，帶曝氣箱；抽吸泵2臺，Q=80m3/h；回流泵4臺，Q=43m3/h；清洗裝置1套；污泥泵2臺，Q=25m3/h；疊螺脫水機1臺；加藥裝置1套；自動投藥系統2套；除臭裝置1套，3500m3/h等。

2.2.4 預期效果分析

根據工程經驗和設計參數，本項目污水處理預期效果見表1。

表1 主要污染物預期處理效果

由表1可知，本項目醫療污水經格柵+調節池+水解池+MBR膜生物反應池+消毒處理后，主要污染物CODcr、BOD5、SS、NH3-N、pH、動植物油、糞大腸菌群數、總余氯等均滿足《醫療機構水污染排放標準》（GB18466-2005）預處理標準及《污水綜合排放標準》（DB31/199-2018）三級標準要求。

3 結束語

本工藝具有處理效率較高、占地面積小、自動化程度高、操作維護簡便、高質量穩定出水、污泥產生量低的優點。同時，由于膜可濾除細菌、病毒等有害物質，節省消毒劑。各醫院可根據其污水規模、性質和排放去向,選擇合適的污水處理工藝，確保出水穩定達標排放。