谈医院改建污水处理工程设计

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摘要：本文简述了医疗机构污水的主要特点，介绍了通过“水解酸化+接触氧化”工艺处理改扩建医院污水的工程设计要点、主要设备及参数。运行结果表明，该工艺对CODCr、NH3-N、SS和大肠杆菌等主要指标具有较好的去除效果，主要污染物去除率均可超过80%，出水指标优于《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466—2005）。工程运行环境效益良好，每年可消减污染物排放量454.5t。

关键词：医院污水处理；水解酸化；接触氧化；改扩建

随着我国经济的发展和人民生活水平的提升，各地医疗需求不断增加。深圳市正处在经济转型和先行示范区建设的关键时期，医疗服务等民生事业迅猛发展，医院数量和规模不断扩大，医院污水排放量与日俱增。医院污水包括门诊、病房、手术室、各类检验室、病理解剖室、放射室、洗衣房、太平间等排放出的诊疗、生活及粪便污水[1]，成分复杂，其中含有大量病原微生物、有毒有害物质等污染物，必须进行妥善的消毒处理。

1设计水量与水质

1.1设计水量

深圳某医院原有床位500床，原有污水处理系统的设计处理能力为500m3/d，现医院规划将床位扩建至2000床，新建相应污水处理系统，并分两期建设。根据《医院污水处理工程技术规范》（HJ2029—2013）[2]，对于床位≥500床且设备齐全的大型医院，床位日耗水量按500L/床设计，设计变化系数（Kd）取2.0，并预留20%设计余量，设计处理能力为3000m3/d，处理站每天运行24h，小时处理量为125m3/h，具体水量情况如表1所示。污水处理系统分设两组，每组系统处理量为1500m3/d，污水处理构筑物并联使用，满足相关规范要求。

1.2设计进、出水水质

本项目为非传染性综合医院，原污水处理设施拆除，新建污水处理站的设计进水水质参考《医院污水处理工程技术规范》（HJ2029—2013）[2]，根据该项目的环境影响评价批复文件等材料，出水要求达到排放标准[1]，主要污染物指标及设计进、出水水质如表2所示。

2工艺流程及特点

2.1工艺流程

医院污水成分复杂，水量波动较大，其含有大量致病微生物和有毒有害物质，但可生化性强，适合采用生化处理法，其间应充分考虑有害微生物的影响。根据处理水量、设计进（出）水水质以及改扩建项目施工条件，并充分考虑后期运行成本和可操作性等运营因素，人们确定该项目采用“水解酸化+接触氧化”二级处理工艺。污水经过格栅，去除粗大杂质后进入调节池，均衡水质水量，污水通过提升泵进入水解酸化池，然后自流进入接触氧化池，污水在沉淀池实现固液分离，上清液进入消毒池，经过消毒处理后达标排放，沉淀污泥经过脱水处理和消毒后外运处理，工艺流程如图1所示。

2.2主要工艺特点

水解酸化法是厌氧过程的前期阶段，利用厌氧微生物将废水中非溶解性有机物转化为溶解性有机物，将难以生物降解的大分子物质分解为小分子物质，从而提高废水可生化性，为后续好氧生化反应提供良好的水质条件。在水解酸化池中设置弹性填料，使悬浮污泥与废水充分混合，为水解酸化菌的生长提供有利条件，其具有较强的抗冲击负荷能力，投资运行成本低，稳定性好[3]。生物接触氧化法是结合了活性污泥法与生物滤池工艺特点的复合生物膜法，该工艺具有高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、运行管理方便等优点。在池内设置填料，通过人工曝气，充氧的污水浸没全部填料，并以一定的速度流经填料。填料是生物膜的载体，是接触氧化池的核心部位，微生物部分固着在填料上，部分悬浮在混合液中。生物接触氧化法的主要特点有：填料比表面积大，充氧条件好，气质转化效率高，单位容积生物量高，容积负荷高；微生物固着量大，水流完全混合，对水质水量变化具有较强的适应能力，污泥浓度高，有机容积负荷高，污泥产量低，且不易产生污泥膨胀，运行费用低，操作维护简便[4-5]。

3主要构筑物及设备

3.1主要构筑物

3.1.1应急事故池根据相关要求，污水处理站要设置有效容积不小于日排放量30%的应急事故池，用于储存事故污水，另外，在系统故障、检修时，其可以临时储存污水，还可起到稳定调蓄作用。应急事故池尺寸为37m×10m×3m，有效容积为925m3，其为地下钢筋混凝土结构，池底布设曝气系统和搅拌装置，防止污染物沉积。

3.1.2格栅井格栅井有2座，用于过滤污水中的粗大杂质，避免堵塞而影响后续处理。单座格栅井尺寸为4.5m×1.1m×3.0m，其为地下钢筋混凝土结构，有效栅宽为340mm，栅细为5mm，过栅流速为0.8m/s。

3.1.3调节池调节池分设2座，用于调节水质和水量，总尺寸为12.5m×15.0m×5.0m，总有效容积为775m3，水力停留时间为6.2h，其为地下钢筋混凝土结构，池底布设曝气系统，起到搅拌和改善水质的作用。

3.1.4水解酸化池水解酸化池分设2座，用于改善水质和提升可生化性，总尺寸为12.5m×6.0m×5.0m，总有效容积为315m3，水力停留时间为2.5h，其为地下钢筋混凝土结构，池内敷设弹性填料，提高微生物附着率。

3.1.5接触氧化池接触氧化池分设2座，主要用于去除污染物，总尺寸为12.5m×9.0m×5.0m，总有效容积为472.5m3，水力停留时间为3.7h，其为地下钢筋混凝土结构，池内填料高度为2m，面积为125.4m2，池底采用曝气系统进行充氧，溶解氧控制在1.5～2.5mg/L。

3.1.6混凝、絮凝反应池混凝、絮凝反应池分设2座，用于去除悬浮物质，混凝池总尺寸为3.5m×m1.5×2.5m，絮凝池总尺寸为9.0m×1.5m×2.5m，总有效容积为31.8m3，其为地下钢筋混凝土结构，设置自动加药装置，自动加药。

3.1.7沉淀池沉淀池分设2座，用于固液分离，总尺寸为12.5m×5.5m×5.5m，有效面积为68.75m2，其为地下钢筋混凝土结构，采用协管沉淀，填料高度为0.9m。

3.1.8接触消毒池接触消毒池分设2座，用于消毒处理，总尺寸为12.5m×4.0m×4.0m，总有效容积为126m3，水力停留时间为1h，其为地下钢筋混凝土结构，加氯量为25mg/L，设置自动加药装置，自动加药。

3.1.9污泥池污泥池有1座，用于浓缩污泥，尺寸为8.00m×5.25m×5.20m，有效容积为147m3，采用石灰消毒，空气搅拌，污泥存放时间大于7d，负荷符合设计要求。

3.2主要设备

3.2.1提升泵

提升泵有3台，其中2用1备，型号为65WQ35-7-2.2，功率为2.2kW，其采用自耦安装方式。

3.2.2潜水搅拌器

潜水搅拌器有2台（2用），型号为QJB1.5/8-400/3-740，功率为1.5kW。

3.2.3鼓风机

鼓风机有3台，其中2用1备，型号为SSR-150，功率为18.5kW。3.2.4污泥脱水机污泥脱水机有1台，处理量为5～15m3/h，功率为1.65kW。

4处理效果

4.1主要指标处理效果

本污水处理工艺的处理效果如表3所示，CODCr、BOD5、SS、NH3-N的平均出水浓度分别为23.0、10.0、11.0、5.5mg/L，大肠杆菌未检出，出水指标满足设计要求。CODCr、BOD5和大肠杆菌的去除率均超过90%，SS和NH3-N去除率保持在80%以上，去除效果良好。

4.2环境效益

根据相关污染物核算要求分析污染物减排情况[6]，本工程正常运行情况下，每年可消减CODCr的排放量约372.3t，SS的排放量消减约65.7t，NH3-N的排放量消减约16.5t。项目运行后，每年可削减主要污染物排放量约454.5t。

5结论

工程运行结果表明，采用“水解酸化+接触氧化”处理医院污水，系统出水CODCr、NH3-N、SS和大肠杆菌等主要指标均满足排放标准要求[1]，每年可减少主要污染物排放454.5t，具有明显的环境效益。

参考文献

1国家环境保护总局，国家质量监督检验检疫总局.医疗机构水污染物排放标准：GB18466—2005[S].北京：中国环境科学出版社，2005.

2环境保护部.医院污水处理工程技术规范：HJ2029—2013[S].北京：中国环境科学出版社，2013.

3陈丹.水解酸化+生物接触氧化+BAF曝气生物滤池+臭氧消毒工艺处理医疗废水[J].广东化工，2019（14）：133-134.

4唐受印，戴友芝.水处理工程师手册[M].北京：化学工业出版社，2001：376-378.

5孙康，田永静，时和敏，等.生物接触氧化工艺处理医院废水工程实例[J].工业水处理，2020（11）：114-115.

6生态环境部.2018年主要污染物总量减排核算有关要求（环办规财函〔2018〕883号）[Z].2018.

作者：李鹤超 朱霞 何唯平 单位：深圳市生态环境技术审查中心