談醫院改建污水處理工程設計

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摘要：本文簡述了醫療機構污水的主要特點，介紹了通過“水解酸化+接觸氧化”工藝處理改擴建醫院污水的工程設計要點、主要設備及參數。運行結果表明，該工藝對CODCr、NH3-N、SS和大腸桿菌等主要指標具有較好的去除效果，主要污染物去除率均可超過80%，出水指標優于《醫療機構水污染物排放標準》（GB18466—2005）。工程運行環境效益良好，每年可消減污染物排放量454.5t。

關鍵詞：醫院污水處理；水解酸化；接觸氧化；改擴建

隨著我國經濟的發展和人民生活水平的提升，各地醫療需求不斷增加。深圳市正處在經濟轉型和先行示范區建設的關鍵時期，醫療服務等民生事業迅猛發展，醫院數量和規模不斷擴大，醫院污水排放量與日俱增。醫院污水包括門診、病房、手術室、各類檢驗室、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]，成分復雜，其中含有大量病原微生物、有毒有害物質等污染物，必須進行妥善的消毒處理。

1設計水量與水質

1.1設計水量

深圳某醫院原有床位500床，原有污水處理系統的設計處理能力為500m3/d，現醫院規劃將床位擴建至2000床，新建相應污水處理系統，并分兩期建設。根據《醫院污水處理工程技術規范》（HJ2029—2013）[2]，對于床位≥500床且設備齊全的大型醫院，床位日耗水量按500L/床設計，設計變化系數（Kd）取2.0，并預留20%設計余量，設計處理能力為3000m3/d，處理站每天運行24h，小時處理量為125m3/h，具體水量情況如表1所示。污水處理系統分設兩組，每組系統處理量為1500m3/d，污水處理構筑物并聯使用，滿足相關規范要求。

1.2設計進、出水水質

本項目為非傳染性綜合醫院，原污水處理設施拆除，新建污水處理站的設計進水水質參考《醫院污水處理工程技術規范》（HJ2029—2013）[2]，根據該項目的環境影響評價批復文件等材料，出水要求達到排放標準[1]，主要污染物指標及設計進、出水水質如表2所示。

2工藝流程及特點

2.1工藝流程

醫院污水成分復雜，水量波動較大，其含有大量致病微生物和有毒有害物質，但可生化性強，適合采用生化處理法，其間應充分考慮有害微生物的影響。根據處理水量、設計進（出）水水質以及改擴建項目施工條件，并充分考慮后期運行成本和可操作性等運營因素，人們確定該項目采用“水解酸化+接觸氧化”二級處理工藝。污水經過格柵，去除粗大雜質后進入調節池，均衡水質水量，污水通過提升泵進入水解酸化池，然后自流進入接觸氧化池，污水在沉淀池實現固液分離，上清液進入消毒池，經過消毒處理后達標排放，沉淀污泥經過脫水處理和消毒后外運處理，工藝流程如圖1所示。

2.2主要工藝特點

水解酸化法是厭氧過程的前期階段，利用厭氧微生物將廢水中非溶解性有機物轉化為溶解性有機物，將難以生物降解的大分子物質分解為小分子物質，從而提高廢水可生化性，為后續好氧生化反應提供良好的水質條件。在水解酸化池中設置彈性填料，使懸浮污泥與廢水充分混合，為水解酸化菌的生長提供有利條件，其具有較強的抗沖擊負荷能力，投資運行成本低，穩定性好[3]。生物接觸氧化法是結合了活性污泥法與生物濾池工藝特點的復合生物膜法，該工藝具有高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等優點。在池內設置填料，通過人工曝氣，充氧的污水浸沒全部填料，并以一定的速度流經填料。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有：填料比表面積大，充氧條件好，氣質轉化效率高，單位容積生物量高，容積負荷高；微生物固著量大，水流完全混合，對水質水量變化具有較強的適應能力，污泥濃度高，有機容積負荷高，污泥產量低，且不易產生污泥膨脹，運行費用低，操作維護簡便[4-5]。

3主要構筑物及設備

3.1主要構筑物

3.1.1應急事故池根據相關要求，污水處理站要設置有效容積不小于日排放量30%的應急事故池，用于儲存事故污水，另外，在系統故障、檢修時，其可以臨時儲存污水，還可起到穩定調蓄作用。應急事故池尺寸為37m×10m×3m，有效容積為925m3，其為地下鋼筋混凝土結構，池底布設曝氣系統和攪拌裝置，防止污染物沉積。

3.1.2格柵井格柵井有2座，用于過濾污水中的粗大雜質，避免堵塞而影響后續處理。單座格柵井尺寸為4.5m×1.1m×3.0m，其為地下鋼筋混凝土結構，有效柵寬為340mm，柵細為5mm，過柵流速為0.8m/s。

3.1.3調節池調節池分設2座，用于調節水質和水量，總尺寸為12.5m×15.0m×5.0m，總有效容積為775m3，水力停留時間為6.2h，其為地下鋼筋混凝土結構，池底布設曝氣系統，起到攪拌和改善水質的作用。

3.1.4水解酸化池水解酸化池分設2座，用于改善水質和提升可生化性，總尺寸為12.5m×6.0m×5.0m，總有效容積為315m3，水力停留時間為2.5h，其為地下鋼筋混凝土結構，池內敷設彈性填料，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，水力停留時間為3.7h，其為地下鋼筋混凝土結構，池內填料高度為2m，面積為125.4m2，池底采用曝氣系統進行充氧，溶解氧控制在1.5～2.5mg/L。

3.1.6混凝、絮凝反應池混凝、絮凝反應池分設2座，用于去除懸浮物質，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構，設置自動加藥裝置，自動加藥。

3.1.7沉淀池沉淀池分設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構，采用協管沉淀，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，水力停留時間為1h，其為地下鋼筋混凝土結構，加氯量為25mg/L，設置自動加藥裝置，自動加藥。

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，污泥存放時間大于7d，負荷符合設計要求。

3.2主要設備

3.2.1提升泵

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

3.2.2潛水攪拌器

潛水攪拌器有2臺（2用），型號為QJB1.5/8-400/3-740，功率為1.5kW。

3.2.3鼓風機

鼓風機有3臺，其中2用1備，型號為SSR-150，功率為18.5kW。3.2.4污泥脫水機污泥脫水機有1臺，處理量為5～15m3/h，功率為1.65kW。

4處理效果

4.1主要指標處理效果

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，出水指標滿足設計要求。CODCr、BOD5和大腸桿菌的去除率均超過90%，SS和NH3-N去除率保持在80%以上，去除效果良好。

4.2環境效益

根據相關污染物核算要求分析污染物減排情況[6]，本工程正常運行情況下，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。項目運行后，每年可削減主要污染物排放量約454.5t。

5結論

工程運行結果表明，采用“水解酸化+接觸氧化”處理醫院污水，系統出水CODCr、NH3-N、SS和大腸桿菌等主要指標均滿足排放標準要求[1]，每年可減少主要污染物排放454.5t，具有明顯的環境效益。

參考文獻

1國家環境保護總局，國家質量監督檢驗檢疫總局.醫療機構水污染物排放標準：GB18466—2005[S].北京：中國環境科學出版社，2005.

2環境保護部.醫院污水處理工程技術規范：HJ2029—2013[S].北京：中國環境科學出版社，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[M].北京：化學工業出版社，2001：376-378.

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

6生態環境部.2018年主要污染物總量減排核算有關要求（環辦規財函〔2018〕883號）[Z].2018.

作者：李鶴超 朱霞 何唯平 單位：深圳市生態環境技術審查中心