劉煜明

（佛山市環(huán)境保護(hù)投資有限公司 廣東 佛山 528000）

近年來(lái)，醫(yī)療廢水排放問(wèn)題已然成為醫(yī)療服務(wù)行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要影響因素之一。為避免因污水排放問(wèn)題影響到我國(guó)生態(tài)環(huán)境的均衡發(fā)展，需結(jié)合對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水排放特點(diǎn)的分析，借助相應(yīng)處理設(shè)施，進(jìn)行污水凈化處理，以確保污水排放滿足規(guī)范要求。正因如此，探討污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，對(duì)助力我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的環(huán)保化、長(zhǎng)久化發(fā)展有著重要影響。

1 醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水來(lái)源與特點(diǎn)分析

醫(yī)療機(jī)構(gòu)運(yùn)行期間，污水產(chǎn)生涉及手術(shù)室、門診、檢驗(yàn)室、病房、洗衣房等部門將排除的污水，具體包括生活、診療及糞便污水等。以來(lái)源與種類不同為依據(jù)進(jìn)行污水劃分，主要有以下幾點(diǎn)。（1）帶病菌污水，包括腸道病菌診療中產(chǎn)生的污水及醫(yī)療器械清洗形成的廢水。（2）普通生活污水，包括廁所污水、廚房污水等［1］。（3）特殊廢水，包括化學(xué)清洗時(shí)產(chǎn)生的含汞、放射性、含氰、含銀廢水等。因來(lái)源多樣性，使醫(yī)療污水中混合化學(xué)藥劑、病原細(xì)菌、病毒等物質(zhì)，若污水處理不到位，將影響到生態(tài)環(huán)境的均衡發(fā)展，甚至因廢水排放而威脅到民眾身體健康，所以，需借助污水處理設(shè)施的有效應(yīng)用來(lái)提升污水處理效果［2］。

2 醫(yī)院污水處理工藝設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 分類收集、分質(zhì)處理

因污水成分復(fù)雜、來(lái)源廣泛，使得醫(yī)療污水的處理難度較大。為保證污水處理符合預(yù)期標(biāo)準(zhǔn)，需采用針對(duì)性劃分處理工藝，并進(jìn)行廢水的預(yù)處理，具體工藝如圖1所示。

圖1 醫(yī)療污水處理工藝

2.2 二級(jí)處理工藝應(yīng)用

以相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范為參考，不同類型的醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理方式不同，其中，綜合醫(yī)療機(jī)構(gòu)可采用“二級(jí)處理+消毒或深度處理+消毒工藝”模式進(jìn)行污水處理，結(jié)核病或傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)則需采用“預(yù)消毒+二級(jí)處理+消毒工藝”模式。其中，污水預(yù)處理需結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，借助“一級(jí)處理+消毒工藝”模式來(lái)保證預(yù)處理符合要求［3］。

2.3 消毒工藝

醫(yī)療污水達(dá)標(biāo)處理受消毒工藝的使用直接影響，應(yīng)結(jié)合處理需求來(lái)合理選擇消毒方式。在保證消毒處理安全化開(kāi)展的前提下，選擇以具備副產(chǎn)物較少、消毒性能顯著特點(diǎn)的消毒工藝為主。當(dāng)前，醫(yī)療污水消毒處理常用方法有以下幾種。

（1）二氧化氯消毒。該工藝配備二氧化氯發(fā)生器，在較高管理水平的醫(yī)院中使用。優(yōu)勢(shì)為消毒效果顯著，處理期間，能抑制有機(jī)氯化物的產(chǎn)生，且消毒工藝操作簡(jiǎn)單；劣勢(shì)表現(xiàn)為局限于就地使用，且運(yùn)行期間相關(guān)設(shè)備應(yīng)用存在釋放氯氣危險(xiǎn)性，對(duì)操作人員能力素質(zhì)要求較高，藥劑的制備存在風(fēng)險(xiǎn)［4］。

（2）次氯酸鈉消毒。該工藝在處理期間使用次氯酸鈉藥劑的配制，多應(yīng)用于中小型醫(yī)院。優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)為運(yùn)行管理安全；劣勢(shì)則是設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定及儲(chǔ)存時(shí)間限制，運(yùn)行期間易生成有機(jī)氯化物，產(chǎn)生管道堵塞風(fēng)險(xiǎn)，藥劑存放時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)。

（3）單過(guò)硫酸氫鉀消毒。該工藝是強(qiáng)氧化作用，過(guò)硫酸氫鉀在水溶液條件下釋放出新生態(tài)氧，直接對(duì)微生物細(xì)胞壁蛋白進(jìn)行氧化反應(yīng)，迅速導(dǎo)致微生物蛋白分子失去活性。優(yōu)勢(shì)在于分解產(chǎn)物為水和氧氣，殺菌效率高，能夠殺滅多種病原微生物；劣勢(shì)在于配制過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生刺激性氣味，對(duì)金屬器械有一定腐蝕性。

2.4 沉淀池

醫(yī)療污水成分復(fù)雜，依據(jù)性質(zhì)不同，可將污染物劃分為懸浮性、溶解性等種類。其中，懸浮污染物包括泥沙、腐殖質(zhì)、纖維、病毒細(xì)菌、藻類等，為實(shí)現(xiàn)有效消除，需結(jié)合實(shí)際處理情況，將氣浮池或沉淀池設(shè)置于污水一、二級(jí)系統(tǒng)中，通過(guò)懸浮物分隔，提升污水處理效果。以水流方向不同為基準(zhǔn)，可采用豎流式、平流式、幅流式等形式進(jìn)行沉淀池設(shè)計(jì)，并以進(jìn)水、沉淀、出水、污泥區(qū)來(lái)組成醫(yī)療污水沉淀處理系統(tǒng)［5］。

2.5 生物轉(zhuǎn)盤

作為新型污水處理設(shè)備之一，生物轉(zhuǎn)盤主要以水平轉(zhuǎn)軸為載體進(jìn)行圓盤固定，圓盤各半處于空氣、污水中。在氧化槽上進(jìn)行轉(zhuǎn)軸設(shè)置，在電機(jī)帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤同步進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。運(yùn)行期間，圓盤部分置入醫(yī)療污水中，污水部分圓盤中生物膜發(fā)揮吸附有機(jī)物作用，轉(zhuǎn)出水面后，吸收氧氣，實(shí)現(xiàn)有機(jī)物分解。經(jīng)圓盤反復(fù)循環(huán)，在微生物氧化作用下，實(shí)現(xiàn)污水有機(jī)質(zhì)分解，且圓盤生物膜脫落后，經(jīng)二沉池中分隔并排除［6］。相比其他處理應(yīng)用，生物轉(zhuǎn)盤具備耐沖擊、運(yùn)行穩(wěn)定、占地小、效果顯著等優(yōu)勢(shì)。為保證生物圓盤在處理中發(fā)揮出最大作用及實(shí)際情況的分析，結(jié)合以下幾點(diǎn)優(yōu)化參數(shù)設(shè)計(jì)：（1）依據(jù)BOD5面積，進(jìn)行轉(zhuǎn)盤面積的精準(zhǔn)計(jì)算，若計(jì)算時(shí)缺乏資料參考，則需以BOD5面積12g/（m2·d）、水力負(fù)荷0.2m3/（m2·d）為基準(zhǔn)；（2）針對(duì)轉(zhuǎn)盤運(yùn)轉(zhuǎn)能力的控制，則以日污水量為計(jì)算依據(jù)；（3）以調(diào)節(jié)沉淀后數(shù)值為基準(zhǔn)，進(jìn)行進(jìn)入轉(zhuǎn)盤污水BOD5濃度的確定［7］。

2.6 格柵設(shè)計(jì)

若污水系統(tǒng)使用格柵，在格柵設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意：（1）以調(diào)節(jié)池為載體，與格柵井合建設(shè)計(jì)；（2）依據(jù)對(duì)污水最大流量的分析，合理選擇格柵；（3）結(jié)合污水處理要求的分析，選擇合適的格柵類型，其中，傳染病醫(yī)院需以密封型格柵為主，其他醫(yī)療機(jī)構(gòu)則可選擇回轉(zhuǎn)式、階梯式等類型格柵；（4）在全面消毒的前提下，以危險(xiǎn)廢物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行格柵垃圾處理。

2.7 調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)

調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)合理與否與醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理成效之間存在密切關(guān)聯(lián)，為此，可結(jié)合以下幾點(diǎn)來(lái)優(yōu)化調(diào)節(jié)池設(shè)計(jì)。（1）污水處理系統(tǒng)中，調(diào)節(jié)池處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)，需以日處理量30%～40%為基準(zhǔn)進(jìn)行有效容積計(jì)算。（2）調(diào)節(jié)池運(yùn)行處于間歇性運(yùn)行狀態(tài)，需以工藝運(yùn)行周期為基準(zhǔn)進(jìn)行容積計(jì)算。（3）醫(yī)療污水中有洗衣污水排放，需考慮排入期間對(duì)池體的沖擊。（4）結(jié)合對(duì)廢水處理需求分析，將調(diào)節(jié)池控制在2格以上，以并聯(lián)的形式連接相鄰格。（5）以封閉形式進(jìn)行調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并結(jié)合液下攪拌形式，規(guī)避污水沉淀現(xiàn)象發(fā)生［8］。（6）運(yùn)行實(shí)際需求，調(diào)節(jié)池內(nèi)應(yīng)設(shè)置排空集水坑位。（7）定期清掏調(diào)節(jié)池，按危險(xiǎn)廢物標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行污泥的消毒處理。

2.8 曝氣生物濾池工藝應(yīng)用

若醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理涉及曝氣生物濾池應(yīng)用，需在設(shè)計(jì)時(shí)注意以下問(wèn)題：（1）結(jié)合對(duì)實(shí)際處理要求的分析，濾池水力負(fù)荷控制在2～3m3/（m2·h），容積負(fù)荷控制在1～2kgBOD5/（m3·d），硝化負(fù)荷需控制在0.3～0.8kgNH3/（m3·d）范圍內(nèi)，濾床選用需結(jié)合對(duì)處理設(shè)施配備分析，高度控制在3～4m 范圍內(nèi)，氣水比控制在4～6 范圍內(nèi)；（2）為保證濾池設(shè)置發(fā)揮更好作用，可利用氣水聯(lián)合反沖洗，提升濾池運(yùn)行效果，將氣速控制在40～110m/h范圍內(nèi)，沖洗水流速度控制在30～50m/h范圍內(nèi)。

2.9 膜生物反應(yīng)器處理工藝設(shè)計(jì)

若醫(yī)療污水處理涉及膜生物反應(yīng)器應(yīng)用，則結(jié)合以下幾點(diǎn)來(lái)促進(jìn)反應(yīng)器發(fā)揮出最大價(jià)值。（1）依據(jù)對(duì)處理系統(tǒng)預(yù)期處理能力的分析，結(jié)合對(duì)膜制造商建議的分析，進(jìn)行膜分離裝置膜面積的確定。同時(shí)，不同材質(zhì)膜的通量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同，采用膜生物反應(yīng)器中空纖維膜，膜通量設(shè)計(jì)需控制在10～20L/（m2·h），若采用平板膜，則將膜通量設(shè)計(jì)控制在12～25L/（m2·h），若采用管式膜，需將膜通量控制在25～50L/（m2·h）范圍。（2）結(jié)合對(duì)處理要求的分析，在反應(yīng)池設(shè)計(jì)時(shí)，污泥濃度控制在6～10g/h，容積負(fù)荷控制在0.2～08kgBOD5/（m3·d），污泥負(fù)荷需控制在0.05～0.15kgBOD5/（kgMLSS·d）范圍，氣水比與水力停留時(shí)間分別控制在20～30、4～8h［9］。（3）膜格柵設(shè)置于生物反應(yīng)池的進(jìn)水口位置，并將格柵間隙控制在0.5～1.0mm范圍。（4）在全面掌握醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理要求的前提下，膜清洗裝置設(shè)置于污水處理站內(nèi)，膜清洗處理期間可發(fā)揮浸泡化學(xué)清洗、膜組件反向化學(xué)清洗等功能，并通過(guò)在線清洗功能，促進(jìn)污水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

2.10 其他設(shè)計(jì)要點(diǎn)

為避免因污水處理設(shè)備設(shè)計(jì)不合理而影響到醫(yī)療污水的處理效果，需在設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)注意以下幾點(diǎn)。（1）若污水預(yù)消毒處理工藝涉及到氯消毒方法，則需經(jīng)過(guò)脫氯后，將污水排入生化處理單元。（2）傳染病綜合醫(yī)院在污水處理時(shí)，需經(jīng)過(guò)預(yù)消毒處理，才可排入處理系統(tǒng)，預(yù)消毒接觸時(shí)間應(yīng)在≥1.0h范圍。（3）結(jié)合對(duì)醫(yī)療污水系統(tǒng)處理工藝要求的分析，可選擇干式泵或潛水泵作為污水處理系統(tǒng)的泵組成，而傳染病醫(yī)院則需將帶無(wú)堵塞泵、切割泵納入到污水處理系統(tǒng)中［10］。（4）依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行混凝池的優(yōu)化設(shè)計(jì)，并借助機(jī)械攪拌方法來(lái)提升處理效率。（5）結(jié)合對(duì)醫(yī)院污水處理要求的分析，采用PAC 作為混凝劑，以PAM 作為助凝劑來(lái)促進(jìn)混凝效果。（6）若使用接觸氧化工藝的應(yīng)用，需結(jié)合以下幾點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)：①水解酸化池需設(shè)置于生物接觸氧化池前；②采用固定或懸浮填料，進(jìn)行接觸氧化池的處理，且填料選需符合表面積大、耐用性強(qiáng)、易掛膜等特點(diǎn)；③結(jié)合對(duì)醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理量，將生物接觸氧化池的容積負(fù)荷控制在2～5KgBOD5/（m3·d），氣水比需控制在8～15 的范圍內(nèi)。（7）選擇機(jī)械或鼓風(fēng)曝氣設(shè)備進(jìn)行生化反應(yīng)系統(tǒng)的組成。針對(duì)鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可采用高效、低噪音、低能耗的鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)品，如羅茨鼓風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)式風(fēng)機(jī)、沉水式鼓風(fēng)機(jī)等；針對(duì)曝氣器的選擇，則以高充氧性能為基準(zhǔn)。若利用機(jī)械曝氣設(shè)備組成生化反應(yīng)系統(tǒng)，應(yīng)盡可能避免對(duì)表面曝氣裝置的應(yīng)用。（8）以《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》為參照進(jìn)行沉池設(shè)計(jì)。（9）加藥裝置需視情況制定自動(dòng)化運(yùn)行設(shè)計(jì)方案，并在設(shè)計(jì)階段將計(jì)量精度誤差控制在1%范圍內(nèi)［11］。

3 工程案例分析

3.1 概況分析

本文以某醫(yī)療為例，作為綜合性醫(yī)療機(jī)構(gòu)，該醫(yī)院集成教學(xué)、康復(fù)、醫(yī)療、科研等功能，經(jīng)相關(guān)統(tǒng)計(jì)得知，該醫(yī)院年門診量人次超過(guò)80萬(wàn)，醫(yī)療污水生產(chǎn)量設(shè)計(jì)約為1200m3/d。

針對(duì)污水處理進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)，需保證污水經(jīng)預(yù)消毒處理后，將隔油處理后的食堂廢水、普通帶病菌污水、傳染病房廢水、含重金屬?gòu)U水等排入至污水站處理系統(tǒng)，其進(jìn)水水質(zhì)控制具體表現(xiàn)為：（1）CODcr 含量控制在400mg/L范圍內(nèi)；（2）BOD5含量控制在150mg/L范圍內(nèi)；（3）SS含量控制在120mg/L范圍內(nèi)；（4）氨氮含量控制在30mg/L范圍內(nèi)；（5）pH值需控制在6～9范圍內(nèi)；（6）糞大腸菌群數(shù)需控制在1.0×107范圍內(nèi)。

3.2 工藝流程與參數(shù)分析

結(jié)合對(duì)該醫(yī)院污水處理情況的分析，確定以“二級(jí)處理+消毒工藝”模式作為設(shè)計(jì)方案，并采用次氯酸鈉作為消毒方法，具體流程如圖2所示。

圖2 污水處理工藝

針對(duì)污水處理系統(tǒng)中相關(guān)構(gòu)筑物參數(shù)設(shè)計(jì)，具體如下。（1）集水井/格柵井。參數(shù)設(shè)計(jì)為停留時(shí)間2h、有效容積100m3，結(jié)合系統(tǒng)整體規(guī)模的分析，將尺寸控制在10m×5m×5m。（2）調(diào)節(jié)池。參數(shù)設(shè)計(jì)為停留時(shí)間10h、有效容積500m3，設(shè)計(jì)尺寸為11m×5m×5m。（3）水解酸化池。參數(shù)設(shè)計(jì)為停留時(shí)間6.3h、有效容積315m3，尺寸設(shè)計(jì)為3.5m×5m×5m。（4）生物接觸氧化池。參數(shù)設(shè)計(jì)為負(fù)荷15kgBOD5/（m3·d），有效容積315m3，尺寸設(shè)計(jì)為3.5m×5m×5m。（5）二沉池。參數(shù)設(shè)計(jì)為表面負(fù)荷1.34m3/（m2·h），尺寸設(shè)計(jì)為5m×5m×6.5m。（6）消毒池。參數(shù)設(shè)計(jì)為停留時(shí)間1.5h、有效容積75m3，尺寸設(shè)計(jì)為4m×5m×5m。（7）出水井。參數(shù)設(shè)計(jì)為停留時(shí)間1.5h、有效容積75m3，尺寸設(shè)計(jì)為4m×5m×5m。

3.3 最適合pH值

污水pH值與消毒處理效果存在密切關(guān)聯(lián)，在處理過(guò)程中，氯酸鈉處于酸性環(huán)境時(shí)，消毒效果則有明顯提升，反之則下降。為此，需在設(shè)計(jì)階段將污水處理pH值控制在6.2～6.8范圍內(nèi)，以確保污水處理效果得以有效控制。

3.4 二級(jí)處理出水COD

依照設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行污水處理系統(tǒng)安裝，在調(diào)試階段，發(fā)現(xiàn)處理系統(tǒng)運(yùn)行存在不穩(wěn)定情況，對(duì)于出水有機(jī)物濃度存在一定幅度的波動(dòng)，并且在波動(dòng)的影響下，使得消毒效果出現(xiàn)變化。分析污水消毒處理受到有機(jī)質(zhì)的影響，具體表現(xiàn)為：（1）細(xì)胞表面存在大量有機(jī)化合物的附著，使污水處理期間微生物滅活效果受到影響；（2）水中有機(jī)質(zhì)與消毒劑在結(jié)合作用下生成化合物，或是通過(guò)對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物取代對(duì)污水處理效果造成影響；（3）處理期間消毒劑對(duì)有機(jī)質(zhì)進(jìn)行氧化，而消毒劑被大量消耗后影響消毒效果。

3.5 最佳加藥量

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試、試驗(yàn)得知，在保證COD穩(wěn)定、pH值符合要求的前提下，最佳加藥量包括：加氯量控制在31mg/L；10%次氯酸鈉溶液控制在295mg/L，并結(jié)合實(shí)際情況將日加藥量控制在361L。需注意，10d 內(nèi)藥劑氯含量將出現(xiàn)下降的態(tài)勢(shì)，所以，在處理系統(tǒng)運(yùn)行期間，相關(guān)人員需加強(qiáng)檢查存儲(chǔ)超過(guò)3d 的藥劑力度，并結(jié)合含氯量的變化，進(jìn)行加藥量的適當(dāng)變化。

該醫(yī)院污水處理系統(tǒng)自試運(yùn)行到至今，各處理出水指標(biāo)均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，可發(fā)揮出在醫(yī)療污水處理中的最大作用。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，污水處理設(shè)施設(shè)計(jì)水平直接影響到醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水處理成效。鑒于此，醫(yī)療機(jī)構(gòu)需結(jié)合自身特點(diǎn)、污水產(chǎn)量、處理要求等方面的分析，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、設(shè)備來(lái)構(gòu)建污水處理系統(tǒng)，以保證醫(yī)療污水得到有效、規(guī)范的處理。