医院污水处理系统研究与工程实践

薛志强 闫保华 王 红

医院综合污水水质特征类似生活污水，但所含成分更为复杂，除生活污水的排泄物、卫生棉纸等外，还夹杂浓血、组织废弃物、药物及洗涤剂等。其中有机物占污染总量40%左右，同时还含有大量的病毒、细菌、寄生虫卵及其他有害物质，可生化性较差[1-4]。尤其是传染病医院、肿瘤医院及综合医院产生的污水，其污染物浓度高、危害大。若未经处理排入市政下水道或河道，会严重污染环境和危害人类健康[5-7]。采用水解酸化＋生物接触氧化＋ClO2消毒组合工艺处理医院污水，并重视工艺的基本流程、主要构筑物及附属设施、经济分析与处理效果。

1 污水水质特征

医院的污水主要来源于病房、门诊、化验室、手术室、供应室及洗衣房等，水质十分复杂，不但含有大量细菌、病毒和寄生虫，而且还含有难以生物降解的污染物(药品等)。其水质为：pH＝7.0～8.0，CODCr＝210～350 mg/L，BOD5＝105～250 mg/L，SS＝100～210 mg/L，NH3-N＝20～30 mg/L，类大肠菌群数＞10000 cfu/L。

2 污水处理系统工艺流程及其构筑物

2.1 工艺流程

根据医院污水水质特征，选用水解酸化＋生物接触氧化＋ClO2消毒组合工艺，其工艺流程如图1所示。

图1 工艺流程图

医院污水处理系统工艺流程：①医院所产生的污水经过粗细可调格栅，将悬浮物和漂浮物去除后自流进入调节池，均匀水量与水质；②通过加压泵站进入水解酸化池，进行厌氧水解酸化反应，可去除污水中的部分有机物和悬浮物，降低污水可生化性，为后续的生物接触氧化创造良好的环境条件；③水解酸化池出水进入生物接触氧化池，在好氧微生物作用下将有机和无机污染物转化为CO2和H2O，达到净化水质的目的。

沉淀池的出水含有大量的致病菌与病毒，需要进行消毒处理，选择ClO2作为消毒剂是因为经其处理过程不会产生氯代有机致癌物[8-9]。通过管道混合器将沉淀池出水与ClO2充分均匀混合后在消毒池进行消毒，消毒达标后排放。处理过程产生的污泥来自水解酸化池与沉淀池，向污泥浓缩消毒池中投加石灰杀死污泥中的致病菌，对处置后的污泥外运进行填埋或焚烧。

2.2 主要构筑物及附属设施

(1)格栅。用以拦截污水中较大粒径的悬浮物和漂浮物，保证后续处理过程的正常运行。本工程采用小型旋转式格栅除污机，主要部件均为不锈钢制成，耐腐蚀。设备宽度为450 mm，栅间距为2 mm，齿钯间隙为5 mm，在格栅顶部下方加装不锈钢栅渣框，便于人工清渣[10]。

(2)调节池。由于医院废水的特殊性，每日各时段的水质、水量不稳定需设置调节池，其主要作用是均化水质与水量，以保证后续处理系统进水的稳定性。调节池结构为4.5 m×2.8 m×3.8 m，有效容积为28.5 m3。池内设置潜水排污泵2台，采用手动与液位自动控制水泵启停。为防止调节池中泥沙沉淀在池底设计鼓气装置，间断性鼓气[11]。

(3)水解酸化池。水解酸化池结构为7.0 m×5.4 m×3.2 m，有效容积为110 m3，内置抗腐蚀性强、比表面积大的纤维弹性立体纳米填料。采用穿孔管布水器(分支式配水方式)，配水支管出水口距池底200 mm，位于池中心，出水管孔径为20 mm。污水在水解酸化池停留时间为2 h，溶解氧控制＜0.2 mg/L。

(4)生物接触氧化池。生物接触氧化池结构为7.0 m×6.5 m×3.2 m，污水停留时间为3 h。接触氧化池分为两段，一段有效容积为100 m3，内设组合双环式生物填料；另一段有效容积为43 m3，内设组合双环式生物填料，填料布置较密以增加池中生物量。两段池底均布置穿孔钢管曝气。附属设备包括鼓风机2台，微孔曝气系统1套[12]。

(5)沉淀池。沉淀池采用圆形竖流式，为使池内配水均匀，池径不宜过大，池径为5 m。竖流式沉淀池的直径与有效水深之比为2.5，沉淀时间为1.2 h，污泥区可采用多斗排泥方式，池底设排泥管。

(6)消毒系统。消毒系统包括ClO2发生器、管道混合器和消毒池。ClO2发生器选用HB系列，ClO2现场制备，投入量为4～7 mg/L，其主要成分是ClO2，ClO2的活性是氯的2.5倍，有效含氯量为126.3%。ClO2作为一种强氧化剂与微生物接触时对细胞壁有较强的吸附和穿透能力，可有效地氧化细胞中所含的酶，以损伤细胞或通过抑制蛋白质的合成来破坏微生物。并能在数秒钟内杀死污水中99%以上的细菌，达到理想的消毒效果。

消毒池结构为5.0 m×4.0 m×2.5 m。消毒池水力停留时间为1 h。管道混合器采用静态螺旋片式，简单紧凑，无传动部件，物料停留时间短仅为数秒，混合效率高能耗低，安装维护和清洗方便。

(7)污泥浓缩消毒池。污泥浓缩消毒池结构为1.2 m×1.5 m×2.6 mm，内置搅拌机一台。选用石灰作为消毒剂，将石灰直接投入到污泥池并进行搅拌，石灰投入量为5 kg/m3。搅拌时间为10～20 min，污泥停留时间为6～7 d。

3 经济指标与运行效果

工程总投资为156万元，其中设计、设备及安装费为103万元，土建费用53万元。运行费用为0.55元/m3，包括人员工资、污泥处置费用、设备运行费及药剂费。

污水处理站实际运行一段时间后的水质监测结果见表1。表1显示，出水水质指标CODCr、BOD5、SS、NH3-N、类大肠菌群数、pH均小于排放标准值，其中CODCr、BOD5、SS、NH3-N、类大肠菌群数的去除率分别为85.8%、89.1%、83.8%、74.8%和99.9%，表明该处理系统运行稳定，处理效果较好，出水水质达到排放要求。

表1 原水与出水的水质检测结果

4 结论

工程实践表明，采用水解酸化+生物接触氧化+ClO2组合工艺处理综合性医院污水，只要参数设计合理，处理设施齐全，管理到位，出水水质指标可完全达到国家标准GB 8978-1996“污水综合排放标准”一级标准要求[13]。

该处理工艺运行可靠，耐冲击负荷，能有效地去除医院污水有毒、有害的有机和无机污染物，并且能够杀灭致病菌和病毒，保护生态环境安全。该工程的成功运行可为同类污水的处理提供借鉴。

[1]马世豪,凌波.医院污水污物处理[M].北京:化学工业出版社,2000:1-l0.

[2]陈志莉,张统.医院污水处理技术及工程实例[M].北京:化学工业出版社,2003:10.

[3]刘道根.医院污水处理技术现状及发展趋势[J].工业水处理,2011,31(10):36-40．

[4]王瑞英.综合性医院污水处理的主要途径探讨[J].中华医学研究,2010,10(1):46-51．

[5]Jolibois B,Guerbet M,Vassal S.Detection of hospital wastewater genotoxicity with the SOS chromotest and ames fluctuation test[J].Chemosphere,2003,51(6):539-543.

[6]武江津,王凯军,丁庭华.三废处理工程技术手册(废水卷)[M].北京:化学工业出版社,2000:15-16.

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[10]国家标准.GB50014-2006室外排水设计规范[S].中华人民共和国建设部.2006-01-18.

[11]国家标准.GB50069-2002给水排水工程构筑物结构设计规范[S].中华人民共和国建设部、国家质量监督检验检疫总局,2002-11-26.

[12]中国工程建设标准化委员会标准.CECS07:88医院污水处理设计规范[S].中国工程建设标准化委员会,1988-12-26.

[13]国家环境保护总局.GB8978-1996“污水综合排放标准[S].国家环境保护总局,1996-10-04.