醫(yī)療廢水處理流程

  預處理+一級處理+二級處理+深度處理+消毒+出水

  改變醫(yī)院廢水水質(zhì)的過程。主要是殺滅廢水中的致病微生物。為了提高消毒效果，在消毒前可對廢水進行預處理，包括一級和二級處理。

  消毒

  醫(yī)療廢水消毒處理方法有氯化法、臭氧法、紫外線消毒法。氯化法消毒中主要有液氯法、投氯酸鈉和二氧化氯法等三種。

  為消滅廢水或污泥中的病原體或使之滅活而進行的處理過程。分為廢水消毒和污泥消毒。

  醫(yī)院廢水處理主要是消毒，即殺滅病原體。醫(yī)院廢水的水質(zhì)十分復雜，一般隨著用水量的增大，相應的污染物濃度也越來越高，醫(yī)院廢水處理流程應盡可能設調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池不但可以調(diào)節(jié)水量，消滅高峰負荷，并可以調(diào)節(jié)水質(zhì)，使其處理效果不會因水質(zhì)變化而受到干擾二氧化氯消毒劑的投加點一般選擇在調(diào)節(jié)池之后。浮選沉淀后經(jīng)消毒池（由二氧化氯混合發(fā)生器制備的消毒劑）進行消毒后，達標排放。自發(fā)浮選沉淀池的剩余污泥排入調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)池和接觸氧化池的污泥打入污泥消化池進行好氧消化處理可達標排放。

  接觸氧化+沉淀+消毒

  好氧生化處理單元去除CODcr、BOD5等有機污染物，好氧生化處理可選擇接觸氧化、活性污泥和高效好氧處理工藝，如膜生物反應器、曝氣生物濾池等工藝。采用具有過濾功能的高效好氧處理工藝，可以降低懸浮物濃度，有利于后續(xù)消毒。膜生物反應器將膜分離技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合的一種全新廢水處理技術(shù)主要由生物處理裝置曝氣池和膜分離組件組成廢水中的絕大部分有機物被微生物所分解膜分離組件將混合液中直徑大于膜孔徑的微粒和微生物截留下來得到可作為力水回用的處理出水或合格的排放水。

  一級接觸氧化+一級沉淀+二級接觸氧化+二級沉淀+消毒

  廢水經(jīng)提升后進入混凝沉淀池進行混凝沉淀，沉淀池出水進入接觸池進行消毒，接觸池出水達標排放。調(diào)節(jié)池、混凝沉淀池、接觸池的污泥及柵渣等廢水處理站內(nèi)產(chǎn)生的垃圾集中消毒外運。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。

  工藝選擇原則

  采用技術(shù)先進，運行可靠，操作管理簡單的工藝，使先進性與可靠性有機地結(jié)合起來。利用高效節(jié)能的治理工藝，極大地降低工程運行費用。采用成熟的先進技術(shù)工藝，有效控制工藝造價。廢水處理工藝以處理效果好，動力消耗低，運行穩(wěn)定，管理方便的生化法為主；主要處理設備選用高效、運行穩(wěn)定、操作維護容易的設備，以提高廢水處理效果、降低處理費用，使廢水處理后達到排放標準的要求。

  醫(yī)療機構(gòu)污水處理現(xiàn)狀

  在不同時期,因人們對醫(yī)療及環(huán)保的認識和重視程度不同,且醫(yī)療機構(gòu)的建設時期不同,致使相關(guān)的配套環(huán)保設施差別較大。

  目前,醫(yī)療機構(gòu)在污水處理方面存在的普遍問題有：污水處理設施不完善,設備陳舊、自動化程度低,不能確保處理設施長期良好運行,存在環(huán)保風險；污水處理系統(tǒng)設計不規(guī)范、工藝段缺失；部分小型醫(yī)療機構(gòu)未配置污水處理系統(tǒng)；缺少專業(yè)化環(huán)保技術(shù)人員,缺少污水處理及系統(tǒng)管理的專業(yè)知識；運行管理粗放,相關(guān)設施得不到及時和正確的維修和保養(yǎng)；運行成本普遍偏高,污水消毒效果得不到保證；醫(yī)院相關(guān)管理人員無法及時掌握現(xiàn)場動態(tài),對污水處理工藝和系統(tǒng)設備不熟悉,對現(xiàn)場無法實現(xiàn)監(jiān)管和風險預防。

  工藝說明

  1.格柵井

  格柵井內(nèi)設置格柵，用以去除污水中的軟性纖維物及大顆粒雜質(zhì)，以防堵塞水泵、閥門、管道，確保處理設備的正常運行。格柵采用不銹鋼回轉(zhuǎn)式機械格柵，殘渣人工定期清理、外運，一般一星期一次。污水經(jīng)格柵處理后進入調(diào)節(jié)池。

  2.調(diào)節(jié)池

  醫(yī)院污水不均勻系數(shù)大，為保證處理設施水質(zhì)水量負荷均勻和保證后續(xù)設備的連續(xù)運行，因此設計一綜合調(diào)節(jié)池來貯存污水和均勻水質(zhì)。設計調(diào)節(jié)池水力停留時間6h。調(diào)節(jié)池設污水提升泵3臺（二用一備，自動切換），池內(nèi)設液位控制器2套，檢修爬梯等基本配套設施。調(diào)節(jié)池的污水泵將污水提升入污水生化處理系統(tǒng)。

  3.水解酸化池

  水解酸化池的主要作用：將污水中難降解有機物分解為溶解性有機質(zhì)，大分子有機物分解為小分子有機物，本工藝中水解池采用先進的污泥床區(qū)配水升流式，可利用底部污泥床截留并吸附顆粒物質(zhì)、膠體物質(zhì)及有機物。為了增強水解池的作用，在水解池內(nèi)裝設了ZH懸浮式填料，該填料易掛膜，表面上有豐富的水解酸化細菌，能降解部分COD，并使復雜有機物部分轉(zhuǎn)換為可降解的BOD。同時將污水中的有機氮分解為氨氮。ZH懸浮填料.具有硬性、軟性、半軟性填料的多項優(yōu)點，孔徑可變性大，不堵塞、不粘連結(jié)團；比表面積大、掛膜迅速。

  4.接觸氧化池

  本工藝采用生物接觸氧化法作為去除有機物的主體工藝，生物膜法處理醫(yī)院污水與傳統(tǒng)的工藝相比，具有以下特點：①有機負荷高，單位體積去除有機物的能量是生化法中高的，它的容積負荷可高達2-3KgBOD/m2穌。②不產(chǎn)生污泥膨脹，由于不實行污泥回流，因此，不存在污泥的過量繁殖導致反應池缺氧、出水水質(zhì)惡化的危險。③耐沖擊性能好，接觸氧化的微生物細菌生長在填料上，當受到高負荷沖擊后，生物細菌能很快得到恢復。④管理方便，能實行簡單的無人控制而不影響水質(zhì)，可以減少操作人員，降低運行成本。

  5.二沉池

  二沉是為去除經(jīng)氧化后水中脫落的微生物膜而設置的，采用豎流式斜管沉淀池，設計表面負荷為：2m/m2h，上升流速0.54m/s，沉淀池上部為集水區(qū)，中部為沉淀區(qū)，下部為滑泥斗。二沉池停留時間為2小時，二沉池集水區(qū)設置潛孔出水堰，以防止出水帶出表面絮泥。污泥斗傾角為45度，沉淀污泥用空氣提升器排泥。

  6.消毒池

  醫(yī)院污水消毒時間按規(guī)范為60分鐘，采用二氧化氯消毒、折板混合反應的消毒方式，消毒裝置能根據(jù)處理水量的不同而改變加藥量，消毒后的處理水即可達到排放要求。

  經(jīng)實踐，醫(yī)院污、廢水經(jīng)過上述醫(yī)院廢水處理設備的工藝處理后，排水滿足相關(guān)規(guī)定的要求。

  醫(yī)療污水一體化處理流程圖

  醫(yī)療機構(gòu)污水處理系統(tǒng)的設計

  PART.1

  工藝選擇

  結(jié)合醫(yī)療機構(gòu)的性質(zhì),參照《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標準》（GB 18466-2005）、《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》（HJ2029-2013）的要求：對于執(zhí)行預處理標準的非傳染病醫(yī)院,推薦使用簡易生化+ 消毒處理工藝,降低污泥產(chǎn)生量,提高出水水質(zhì),降低消毒劑使用量,進而降低運行成本；對于執(zhí)行排放標準的非傳染病醫(yī)院,推薦使用A/O+ 消毒或A/O+MBR+ 消毒工藝；對于執(zhí)行排放標準的傳染病醫(yī)院,推薦使用預處理+A/O+ 消毒或預處理+A/O+MBR+ 消毒處理工藝（圖1）。

  圖1 醫(yī)療機構(gòu)污水處理推薦工藝流程

  PART.2

  核心單元

  01 生化處理

  無論執(zhí)行何種排放標準或采用何種處理工藝,生化處理池作為醫(yī)療機構(gòu)污水處理系統(tǒng)中的核心單元,其處理效果往往決定著整個污水處理系統(tǒng)是否能正常運轉(zhuǎn),若生化處理池的處理效果好,還能有效降低消毒藥劑的使用量,進而降低運行成本。一般醫(yī)療機構(gòu)污水中的有機成分較為簡單,而且濃度基本接近于生活污水,在滿足工藝設計參數(shù)的條件下,重點在于后期的運行控制與管理。目前生化處理主要采用活性污泥法、生物接觸氧化法、曝氣生物流化床法和膜生物反應器（MBR）,其中運行效果好且較穩(wěn)定的是曝氣生物流化床法和MBR。PPC 生物載體填料為近年來廣泛應用的曝氣生物流化床填料。其在運行前為白色塊狀結(jié)構(gòu),空隙較大,體積較?。欢?jīng)過運行的PPC 填料的體積因吸水變大,為原來的1.7 倍,顏色變?yōu)樯钭厣?。PPC 填料具有的吸水性能主要源于凝膠狀的多孔體所形成的“墻體結(jié)構(gòu)”―具有吸水作用、高親水性,能有效解決“掛膜”問題,通過填料上“掛膜”的細菌就能分解污水中的有機物；其具有比表面積大（＞ 4000 m2/m3)、掛膜容易、溶解氧利用率高、具備墻體結(jié)構(gòu)、耐腐蝕性強、硝化與反硝化并存、高效脫氮節(jié)省碳源等特點,與活性污泥法相比減少的剩余污泥量達50% 以上。MBR 是將MBR 膜高效分離技術(shù)與污水處理中的生化反應結(jié)合起來的水處理技術(shù),它利用膜分離設備的截留作用, 將生化反應池中的活性污泥和大分子物質(zhì)截留, 省去了二次沉淀池。該技術(shù)一方面能使生化反應池中的活性污泥濃度大大增加,使降解污水的生化反應進行得更迅速、更徹底,進而提高污水處理負荷、減少停留時間；另一方面,膜的高過濾精度保證了出水清澈透明,可以得到高質(zhì)量的產(chǎn)水。02 消毒處理

  醫(yī)療機構(gòu)污水中含有大量的細菌、病毒等病原微生物,故污水消毒是重中之重。目前常用于醫(yī)療機構(gòu)污水消毒的藥劑主要有單過硫酸氫鉀復合鹽、二氧化氯、次氯酸鈉溶液等,其優(yōu)缺點見表1。

  單過硫酸氫鉀復合鹽作為一種高效、安全的消毒劑和氧化劑已經(jīng)在給水消毒、廢水處理、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領域得到廣泛應用。根據(jù)以上對比,建議醫(yī)療機構(gòu)的污水消毒單過硫酸氫鉀復合鹽。

  03 污泥處理在施工圖設計之前,方案設計和初步設計階段的報審報批事項均應得到書面批復或確認。施工圖設計階段涉及對施工技術(shù)和工程做法的詳細表達,并對醫(yī)療工藝的三級流程設置進行深化,為后續(xù)施工招標清單制作和指導施工提供圖紙依據(jù)。此階段應避免因需求變化導致設計變更。另外施工圖設計文件應滿足國家法律法規(guī)、標準規(guī)范的強制性條文的要求,業(yè)主方可委托具有相應資質(zhì)的第三方審圖機構(gòu)進行技術(shù)審查,并出具施工圖審查合格報告。

  醫(yī)療機構(gòu)污水處理系統(tǒng)所產(chǎn)生的污泥和柵渣均屬于危險廢物。大部分醫(yī)療機構(gòu)的污水處理規(guī)模小,系統(tǒng)產(chǎn)泥量較少,若單獨配置污泥脫水系統(tǒng)則成本較高,且占地面積大。因此,建議日處理污水量在500 m3 以上的污水處理系統(tǒng)配置專的污泥脫水機,其余的小水量污水處理站建造污泥存儲池,定期由第三方專業(yè)公司進行轉(zhuǎn)運、安全處置。目前常用的污泥脫水機主要有疊螺機、板框機、帶式壓濾機、離心機等,根據(jù)醫(yī)療機構(gòu)污水的特點,推薦使用疊螺機進行污泥脫水。

  04 臭氣處理

  醫(yī)療機構(gòu)污水處理站常用的臭氣處理裝置有活性炭吸附塔、UV 光解設備、生物除臭設備等,其中活性炭吸附塔和UV 光解設備須要經(jīng)常維護和更換耗材,運行成本較高,常因設備得不到及時維護而造成除臭效果差。因此,推薦使用生物除臭設備來處理醫(yī)療機構(gòu)污水處理站的臭氣。生物除臭工藝的原理是：污水處理過程中產(chǎn)生的臭氣經(jīng)收集系統(tǒng)收集后被集中送至生物濾池除臭裝置,臭氣通過濕潤、多孔和充滿活性微生物的濾層,利用微生物對惡臭物質(zhì)的吸附和降解功能,將惡臭物質(zhì)吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3 等簡單無機物,平時基本不須要維護,只須定期補充新鮮水即可。

  05 監(jiān)測設備

  按《固定污染源排污許可分類管理名錄》（2019年版）,500 張床位以上的醫(yī)療機構(gòu)被納入重點管理范圍。這些機構(gòu)須安裝水污染物排放自動檢測設備,根據(jù)醫(yī)療機構(gòu)污水的特點,一般要求在排放口安裝CODcr 在線監(jiān)測設備、氨氮在線監(jiān)測設備、余氯在線監(jiān)測設備、出水流量計、數(shù)據(jù)采集傳輸儀等。鼓勵有條件的醫(yī)療機構(gòu)加裝污水處理過程監(jiān)控儀表,如調(diào)節(jié)池出水流量計、超聲波液位計、曝氣池溶氧儀、污泥濃度計、消毒池余氯儀等,便于對污水處理過程的控制與監(jiān)管。

  06 次氯酸鈉工藝處理

  在目前的廢水處理現(xiàn)狀中，對次氯酸鈉的應用主要分為兩種情況。首先是通過利用次氯酸鈉或者次氯酸鈣等進行藥劑投用，來進行專業(yè)化的醫(yī)療廢水處理。這種處理方式不會產(chǎn)生高昂的運作成本，并且十分容易操作，因此在小型醫(yī)療機構(gòu)中應用較為廣泛，并且產(chǎn)生效果較好。但是這種處理方式通常局限于人數(shù)較少的醫(yī)療結(jié)構(gòu)，并且污染成分并不復雜的情況。但是由于整個過程需要依賴于人工操作，因此存在著較大的不確定性，很難保證終的處理效果。

  另外，通過利用次氯酸鈉的自動生成設備，來進行自動化處理，并對藥劑的進行自動化計量。通過應用這樣的處理方式，可以實現(xiàn)自動化的廢水處理，并保證整個處理過程的連續(xù)性，同時還可以通過藥劑計量的調(diào)整，來形成針對性的處理效果，使廢水中的相關(guān)污染成分被有效消滅。但是這種處理方式會產(chǎn)生較大程度的能源消耗，不僅會產(chǎn)生電量消耗，同時還會產(chǎn)生一定程度上的鹽耗，從而在無形之中增加了運行成本。經(jīng)過長時間使用，相關(guān)設備將會產(chǎn)生強烈的腐蝕，需要專職人員做好針對設備的維修以及相應的管理工作，這同樣會造成處理成本的增加。綜上所述，如果醫(yī)療機構(gòu)規(guī)模相對較大，患者數(shù)量相對較多，并且會產(chǎn)生大量的醫(yī)療廢水，廢水成分相對復雜，通過對這種方式的利用，可以產(chǎn)生較好的效果。

  醫(yī)療機構(gòu)污水信息化管理系統(tǒng)

  為強化日常管理、進一步建立和完善醫(yī)療機構(gòu)污水處理工作機制和管理體系、切實加強對醫(yī)療機構(gòu)污水消毒情況的監(jiān)督檢查并形成長效機制,建議醫(yī)院相關(guān)職能部門建立醫(yī)療機構(gòu)污水信息化管理系統(tǒng)。信息化管理系統(tǒng)可以發(fā)揮專業(yè)運營管理人員的實踐經(jīng)驗和專業(yè)優(yōu)勢,充分考慮污水處理設施運營管理需求和發(fā)展情況,讓醫(yī)療機構(gòu)領導及相關(guān)管理科室及時了解污水處理情況,同時使污水處理系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。

  污水信息化管理系統(tǒng)由感知層、策略層、執(zhí)行層和應用層組成,能與醫(yī)院其他管理平臺進行兼容和相互通信,可實現(xiàn)以下功能：

  智慧化工藝管理―系統(tǒng)進水水量智能調(diào)節(jié)、曝氣池智能控氧、智能排泥與回流、智能加藥等。

  智慧化設備管理―設備狀態(tài)管理、配套物資管理、維修保養(yǎng)管理等。

  智慧化人員管理―人員基本信息管理、證照管理、績效考核等。

  智慧化能耗管理―設備能耗單獨統(tǒng)計與分析。

  智慧化報表―將設備運行狀態(tài)記錄、儀器儀表數(shù)據(jù)等自動形成日報、周報和月報。

  可視化管理―構(gòu)建多端顯示平臺,可通過手機、平板電腦、電腦直觀了解現(xiàn)場設備運行狀態(tài)和相關(guān)參數(shù),并能進行遠程操控；利用現(xiàn)場的高清攝像頭,能通過手機、電腦、大屏幕遠程觀察現(xiàn)場運行情況和周圍環(huán)境情況。

  異常情況預警―將污水處理工藝與人工智能技術(shù)相結(jié)合,對污水處理站上傳的數(shù)據(jù)進行全方位監(jiān)控、分析,一旦發(fā)現(xiàn)異常（例如水質(zhì)出現(xiàn)惡化的趨勢）,通過算法確定預警信息并將預警信息與相關(guān)解決方案推送給相關(guān)工作人員；預警采用分級管理,內(nèi)置符合國家標準的預警策略,支持語音、短信、微信、App、監(jiān)控大屏幕等多種形式推送預警信息,支持自定義策略編寫、告警聯(lián)動、多級告警設置等。