傳染病醫(yī)院污水處理方案
【濟(jì)南純水設(shè)備 http://www.hizoe.cn】一、項(xiàng)目概述
醫(yī)院一般分為綜合性醫(yī)院和傳染病醫(yī)院兩大類(lèi)。醫(yī)院污水就其污染物的種類(lèi)及濃度與城市糞便污水相近，但并不完全一致。因?yàn)槌话阄廴疚锿猓t(yī)院污水中還含有一些特殊的污染物，如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑等。
醫(yī)院污水主要源于各種病房，特別是各種傳染病房、手術(shù)室、洗衣房所排污水，除含有大量病源微生物，寄生蟲(chóng)卵如蛔蟲(chóng)卵及各種病毒如肝炎病毒、肺結(jié)核菌和痢疾菌等外，還含有大量污染物，其中有機(jī)物質(zhì)占污染總量的60%左右，不溶解物質(zhì)約占總量的40%。由于大量不容物質(zhì)如肌肉組織等沉淀時(shí)，將比重較大的蠕蟲(chóng)及其卵、大量細(xì)菌等一起沉淀在污泥中。
某市某傳染病醫(yī)院是一家大型傳染病醫(yī)院。首先作為醫(yī)院，其排放污水中含有大量有毒化學(xué)物質(zhì)和多種致病菌、病毒和寄生蟲(chóng)卵，它們?cè)诃h(huán)境中具有一定的適應(yīng)力，有的甚至在污水中存活時(shí)間較長(zhǎng)，若未經(jīng)處理即排入水體或用于灌溉，將會(huì)污染環(huán)境，影響人民身體健康；同時(shí)該醫(yī)院又是一家傳染病醫(yī)院，其排放的廢水中還含有大量的傳染病菌，對(duì)環(huán)境污染程度更高。為了保護(hù)環(huán)境，造福人民，某市某傳染病醫(yī)院委托某泰普森環(huán)境工程技術(shù)有限公司編寫(xiě)了此廢水治理方案。
二、設(shè)計(jì)依據(jù)
1、《國(guó)家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-96）
2、《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005）
3、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50014-2006（2016年版））
4、《醫(yī)院污水設(shè)計(jì)指南》
5《某市地方標(biāo)準(zhǔn)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/307-2013）
6、《中華人民共和國(guó)水污染防治法》
7、《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》GB 50015-2019
8、《建設(shè)項(xiàng)目環(huán)境保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》
9、《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50332-2002
10、《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》
11、《鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-2010（2015年版）
12、《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50204-2015
13、《電氣裝置安裝工程 電力變流設(shè)備施工及驗(yàn)收規(guī)范》GB50255-2014
14、《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011
15、《供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009
16、《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2017
三、設(shè)計(jì)水質(zhì)水量及排放標(biāo)準(zhǔn)
（一）、水量：
該醫(yī)院含有600張床位，Q=700t/d（醫(yī)院方提供）接觸氧化工藝按照24小時(shí)折成30m3/h（MBR工藝按照20小時(shí)折成35m3/h，因?yàn)槟っ窟\(yùn)行9min，1min ）。
（二）、水質(zhì)：
根據(jù)《醫(yī)院污水設(shè)計(jì)規(guī)范》和我公司以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，確定水質(zhì)如下：
COD=300mg/L；BOD=160mg/L；PH=7.5；色度=160。
（三）、排放標(biāo)準(zhǔn)：
執(zhí)行《某市地方標(biāo)準(zhǔn)-水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/307-2005）中二級(jí)限值標(biāo)準(zhǔn)及《醫(yī)院機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005），即：
COD≤50mg/L；BOD≤20mg/L；PH：6-9；色度≤20；總余氯：6.5-10mg/L。
四、設(shè)計(jì)原則
在本方案的設(shè)計(jì)過(guò)中，我公司遵循以下原則：
1、根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定并結(jié)合具體情況，合理地確定各種設(shè)計(jì)參數(shù)，并對(duì)該參數(shù)作出合理分析；
2、適當(dāng)考慮自動(dòng)化控制，以便于工人操作、簡(jiǎn)化管理和減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度；
3、盡量采用新材料、新產(chǎn)品以延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，并考慮一次性投資；
4、工藝確定結(jié)合某市某傳染病醫(yī)院具體特點(diǎn)及國(guó)內(nèi)外相關(guān)廢水處理的成功經(jīng)驗(yàn)，并在確保功能可靠、操作管理方便的前提下盡量采用新技術(shù)，以求少的投資和較低的運(yùn)行費(fèi)用，取得較好的處理效果；
5、污水處理站維修方便、施工方便、工期短；
6、根據(jù)某市某傳染病醫(yī)院要求，使污水處理布局合理，盡量不占地表面，并在設(shè)計(jì)中盡可能使污水處理站與醫(yī)院環(huán)境相協(xié)調(diào)。
五、設(shè)計(jì)施工范圍
本工程設(shè)計(jì)施工范圍：污水處理站區(qū)域內(nèi)由格柵井到接觸消毒池出水口之間的污水處理工藝、建筑、結(jié)構(gòu)、自控等專(zhuān)業(yè)的設(shè)計(jì)、設(shè)備配套、制造、安裝、調(diào)試等由乙方完成。
污水處理站內(nèi)用電由甲方將設(shè)備的動(dòng)力電纜接到配電柜處。處理站室內(nèi)、外照明、給排水、道路、綠化及圍墻等由甲方組織完成。
六、污水處理工藝的選擇原則
污水處理工藝的選擇直接關(guān)系到出水是否穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，運(yùn)行管理是否方便，投資和運(yùn)行成本的高低及運(yùn)行年限的長(zhǎng)短等。因此選擇合理的處理工藝是污水處理工程建設(shè)的關(guān)鍵。
本污水處理站的工藝選擇應(yīng)滿(mǎn)足以下要求：
（1）工藝流程與污水水質(zhì)特征相吻合，工藝先進(jìn)、合理。
（2）出水優(yōu)于某市地方標(biāo)準(zhǔn)《水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中二級(jí)限值標(biāo)準(zhǔn)。
（3）能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，抗水質(zhì)、水量沖擊能力強(qiáng)。
（4）兼顧一次性投資和日常運(yùn)行費(fèi)用。
（5）與工程實(shí)際情況相結(jié)合，因地制宜，方便管理。
七、處理工藝的選擇與確定
由于污水處理工程中無(wú)水污染物的成分不同、污染物濃度的有高低，其污水處理工藝也各不相同。就本工程而言，由于傳染病醫(yī)院排出的是含有大量病源微生物，寄生蟲(chóng)卵如蛔蟲(chóng)卵及各種病毒如肝炎病毒、肺結(jié)核菌和痢疾菌等的污水。
根據(jù)上述客觀情況，我們決定采用接觸氧化法+二氧化氯消毒工藝和MBR法+二氧化氯工藝作為本工程的處理工藝，下面是此二種工藝的具體介紹。
（一）接觸氧化工藝
1、接觸氧化工藝流程
2、主要處理單元及設(shè)備描述
（1）格柵
醫(yī)院污水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂浮物，格柵的作用就是截留并去除上述污物，對(duì)水泵及后續(xù)處理單元起保護(hù)作用。格柵采用回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。
（2）調(diào)節(jié)沉淀池
污水經(jīng)格柵攔截大顆粒雜物后自流入調(diào)節(jié)沉淀池，沉淀部分雜質(zhì)并經(jīng)調(diào)節(jié)水質(zhì)水量。排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。調(diào)節(jié)沉淀池水力停留時(shí)間設(shè)計(jì)為5.4h。
（3）提升泵
提升泵的作用是把污水從調(diào)節(jié)沉淀池中定量的提升至接觸氧化池中。
（4）接觸氧化池
根據(jù)污水的性質(zhì)，設(shè)計(jì)總停留時(shí)間為5.89h。填料選用組合式填料，將填料與支架組合在一起利于更換維修。BOD5的去除率可達(dá)85%，完全適應(yīng)醫(yī)院污水的沖擊負(fù)荷。
充氧采用鼓風(fēng)曝氣，用管式曝氣器布?xì)狻煞N設(shè)備和技術(shù)的良好配合使各自的性能最大限度地得到發(fā)揮，達(dá)到了優(yōu)化配合，構(gòu)成了一套最優(yōu)化設(shè)備和技術(shù)配置系統(tǒng)。
（5）二沉池
污水經(jīng)生化處理后，流入二沉池，沉淀老化的生物膜和部分污泥。
（6）接觸消毒池及消毒裝置
消毒為醫(yī)療污水的核心處理工藝，在設(shè)計(jì)上本工程著重考慮采用先進(jìn)的消毒技術(shù)：二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生二氧化氯進(jìn)行消毒處理。二氧化氯是目前世界上最先進(jìn)的氯系消毒劑，是被聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織（WHO）確認(rèn)的一種安全高效強(qiáng)力殺菌劑，是國(guó)際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新替代產(chǎn)品，二氧化氯可以殺滅一切微生物，包括細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌牙孢、真菌、分枝桿菌和病毒。在殺菌的同時(shí)ClO2不與水體中的有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)，不會(huì)生成氯代有機(jī)物，造成二次污染。
二沉池出水自流入接觸消毒池，加入二氧化氯消毒后排入城市下水道。消毒池采用接觸消毒池，保證污水與消毒劑充分接觸，不出現(xiàn)短流和死角，更好的殺死病原菌和病毒。池消毒裝置采用全自動(dòng)二氧化氯發(fā)生器，此裝置具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、消毒高效、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。
（7）污泥濃縮池
所有污泥均在污泥池內(nèi)濃縮，濃縮后剩余污泥通過(guò)污泥泵打入化糞池，上清液回調(diào)節(jié)沉淀池。濃縮池的污泥也得通過(guò)次氯酸鈉消毒后排入化糞池。
至于污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，由甲方自行收集消毒排放。
（二）MBR工藝
1、MBR工藝流程
2、主要處理單元及設(shè)備描述
（1）格柵
醫(yī)院污水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂浮物，格柵的作用就是截留并去除上述污物，對(duì)水泵及后續(xù)處理單元起保護(hù)作用。格柵采用回轉(zhuǎn)式格柵除污機(jī)。該格柵除污機(jī)的主要特點(diǎn)為：
結(jié)構(gòu)緊湊、電氣控制簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化；
幾乎全部零件由不銹鋼制成，具有足夠的耐腐蝕性能和強(qiáng)度；
采用防水電機(jī)，電機(jī)絕緣性能好；
工作性能穩(wěn)定，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。運(yùn)轉(zhuǎn)噪音小；
除污動(dòng)作連續(xù)、排渣干凈、分離效果高。
（2）沉淀調(diào)節(jié)池
污水經(jīng)格柵攔截大顆粒雜物后自流入初次沉淀池，排出的污泥進(jìn)入污泥濃縮池進(jìn)行濃縮。污水自流入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，調(diào)節(jié)池水力停留時(shí)間設(shè)計(jì)為5h。
（3）提升泵
提升泵的作用是把污水從調(diào)節(jié)池中定量的提升至MBR池中。
（4）MBR池
膜生物反應(yīng)器（Membrane Bio-reactor）是膜分離技術(shù)和生物技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。使水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（STR）完全分離。其高效的固液分離能力使出水水質(zhì)良好，懸浮物和濁度接近于零，并可截留大腸菌等生物性污染物。
MBR技術(shù)特點(diǎn)：
由于膜的分離作用，不必設(shè)立沉淀、過(guò)濾等其他固液分離設(shè)備。高效的固液分離將污水中的懸浮物質(zhì)、膠體物質(zhì)、生物單元的微生物菌群與已凈化的水分開(kāi)。
可使生物處理單元微生物量維持在高濃度，使容積負(fù)荷大大提高，同時(shí)膜分離的高效性，使處理單元水力停留時(shí)間大大縮短，生物反應(yīng)器的占地面積減少。系統(tǒng)占地僅為傳統(tǒng)方法的三分之一。
膜生物反應(yīng)器可以濾除細(xì)菌、病毒等有害生物，可顯著節(jié)省加藥消毒所帶來(lái)的長(zhǎng)期運(yùn)行費(fèi)用。
膜的高效截留作用，使微生物完全截留在反應(yīng)器內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器水力停留時(shí)間（HRT）和污泥齡（SRT）的完全分離，運(yùn)行控制靈活穩(wěn)定。
防止各種微生物菌群的流失，有利于生長(zhǎng)速度緩慢的細(xì)菌（硝化細(xì)菌等）的生長(zhǎng)，使一些大分子難降解有機(jī)物停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于它們的分解，從而使系統(tǒng)中各種代謝過(guò)程順利進(jìn)行。
膜生物反應(yīng)器內(nèi)生物污泥在運(yùn)行中可以達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，幾乎無(wú)剩余污泥排放，污泥處理費(fèi)用低。
緊湊合理的污水處理系統(tǒng)
MBR可以在高濃度的活性污泥（7000~18000mg/L）條件下，仍可以進(jìn)行生物反應(yīng)。也就是說(shuō)，在MBR中，含有更多有機(jī)組分的污水在短時(shí)間內(nèi)或在更小的空間內(nèi)可以被分解，生物反應(yīng)速度較快。他不僅可以降解BOD等有機(jī)物，還具有硝化除氮的功能。而且在MBR中，不需要二沉池。因此相比傳統(tǒng)的活性污泥法來(lái)說(shuō)，安裝MBR空間要小得多。它可以適用于既有設(shè)備的擴(kuò)容改造，也可以減少新建設(shè)備的占地面積。
高質(zhì)量的處理水質(zhì)
膜分離不可能像沉降分離那樣發(fā)生懸浮物泄漏的問(wèn)題，而且一些微生物如大腸桿菌，隱孢子蟲(chóng)等均可被微濾膜除去。
設(shè)計(jì)采用日本原裝MBR膜組件：
浸沒(méi)式膜組件包含曝氣箱和膜元件箱組成。膜元件箱裝有一定數(shù)量的按一定的間隔裝填的膜元件，每片膜元件是在支持板的兩面貼上平板膜而形成的。曝氣箱體包括了提供空氣的曝氣管。（如圖（4）—1）
關(guān)于浸沒(méi)式膜組件的特性敘述如下。
膜元件形狀
膜元件是由具有豎直放置的支撐板作為夾層的平板膜組成（如圖（4）—2所示）。從膜元件底部曝氣管不斷進(jìn)入的氣泡對(duì)膜表面進(jìn)行有效的清洗（如圖（4）—3所示）。因?yàn)檫@一機(jī)理使得活性污泥不易在膜表面沉積，從而保證了過(guò)濾的穩(wěn)定進(jìn)行。
圖（4）—2 平板膜元件的結(jié)構(gòu)
圖（4）—3 活性污泥的過(guò)濾原理
（2） 膜的材料
采用了PVDF（聚偏氟乙烯）作為膜材料和PET無(wú)紡布作為基層的復(fù)合膜構(gòu)造保證了膜的物理強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。
（3）膜結(jié)構(gòu) 如 圖（4）—4和圖（4）—5
PVDF膜表面上孔的直徑小而均勻，相對(duì)于其它廠商的膜而言，PVDF膜不僅可生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)水還具有卓越的透水性能，并且可以防止膜孔的污堵。
圖（4）—4 膜表面電子顯微鏡照片
圖（4）—5膜孔徑分布
在過(guò)濾運(yùn)轉(zhuǎn)中，存在簡(jiǎn)便的連續(xù)過(guò)濾運(yùn)轉(zhuǎn)以及間歇的過(guò)濾運(yùn)轉(zhuǎn)兩種方式。在間歇的過(guò)濾運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，過(guò)濾和停止的反復(fù)操作，而曝氣是連續(xù)進(jìn)行的。
當(dāng)過(guò)濾暫停時(shí)，曝氣仍然連續(xù)。沒(méi)有抽吸時(shí)的曝氣可以實(shí)現(xiàn)有效的膜面清潔。盡管過(guò)濾的啟動(dòng)和停止需要控制設(shè)備，當(dāng)需要獲得高通量時(shí)，推薦并鼓勵(lì)使用間歇過(guò)濾運(yùn)轉(zhuǎn)。
推薦的間歇過(guò)濾設(shè)定：9min運(yùn)轉(zhuǎn)，1min停止。如圖（4）—6
圖（4）—6 運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間
（5）接觸消毒池及消毒裝置
消毒為醫(yī)療污水的核心處理工藝，在設(shè)計(jì)上本工程著重考慮采用先進(jìn)的消毒技術(shù)：二氧化氯發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)發(fā)生二氧化氯進(jìn)行消毒處理。二氧化氯是目前世界上最先進(jìn)的氯系消毒劑，是被聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織（WHO）確認(rèn)的一種安全高效強(qiáng)力殺菌劑，是國(guó)際上公認(rèn)的氯系消毒劑最理想的更新替代產(chǎn)品，二氧化氯可以殺滅一切微生物，包括細(xì)菌繁殖體、細(xì)菌牙孢、真菌、分枝桿菌和病毒。在殺菌的同時(shí)ClO2不與水體中的有機(jī)物發(fā)生氯代反應(yīng)，不會(huì)生成氯代有機(jī)物，造成二次污染。
MBR池出水經(jīng)自吸泵抽入接觸消毒池，加二氧化氯消毒后排入自然水體。消毒池采用接觸消毒池，保證污水與消毒劑充分接觸，不出現(xiàn)短流和死角，更好的殺死病原菌和病毒。池消毒裝置采用全自動(dòng)二氧化氯發(fā)生器，此裝置具有操作簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、消毒高效、自動(dòng)化程度高的特點(diǎn)。
（6）污泥濃縮池
所有污泥均在污泥池內(nèi)濃縮，濃縮后剩余污泥通過(guò)污泥泵打入化糞池，上清液回調(diào)節(jié)沉淀池。濃縮池的污泥也得通過(guò)次氯酸鈉消毒后排入化糞池。
至于污水處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，由甲方自行收集消毒排放。
八、各構(gòu)筑物及設(shè)備主要參數(shù)
表8—1 接觸氧化工藝構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)表
廢水處理裝置占地面積約230m2，（不含化糞池）
表8—2 MBR構(gòu)筑物及設(shè)備參數(shù)表
廢水處理裝置占地面積約170m2，（不含化糞池）。
濟(jì)南水處理設(shè)備，濟(jì)南去離子水設(shè)備。 濟(jì)南純水設(shè)備
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