川北某县医院污水处理工艺实践探析
2021-02-21于遵明梁时军
许 航,于遵明,梁时军,刘 榕,肖 娟
(1.西华师范大学 环境科学与工程学院,四川 南充 637000;2.南充市蓬安生态环境监测站,四川 蓬安 637800;3.南充市生态环境监测中心站,四川 南充 637000)
1 引言
医院污水的处理一直以来备受水污染处理领域的关注,各国不断改进工艺以提升处理效果,医疗污水是否安全地达标排放得到人民及各级政府的高度重视。医院排放的污水中病菌和病毒的危害性远远超过生活污水,其成分复杂,不可避免含有大量的病原细菌、病毒和寄生虫卵,处理不当会造成水、土壤污染,严重时还会引发疾病的爆发流行等[1]。若处理不善的污水排放到环境中,易造成二次污染,将对环境和周边居民造成不可估量的危害。
欧美等发达国家的污水处理工艺较为成熟,制定了比世卫组织更为严格的法律法规来监管医院污水排放,整治力度不断增大。发达国家医院对污水中存在大量的悬浮物(SS)、酸、碱、油类物质等进行严格分离、分级管控,以实现高排放标准,未经处理污水不能排入市政污水管网,避免对环境造成不可逆转的危害[2]。现今多采取物理、化学、生物技术以及三者的结合通过一级处理、二级处理、深度处理来净化污水,使得污水中的病原菌等污染物被去除并使出水达到排放标准限值。
某县级医院的扩建工程部分作为综合医院发生病情时管控人员隔离医院,其新产生污水单独建设一座污水处理站进行处理,产生的200 t/d医疗污水中除COD、BOD、氨氮等污染物外,还存在大量致病菌,急需可靠安全、稳定简洁的工艺降低水中的有机物、氨氮等并去除细菌等致病菌[3]。本工艺设计拟采取“生物接触氧化+过一硫酸氢钾消毒”的工艺,替代《医疗污水处理技术规范》推荐的一级强化处理+消毒工艺,以期克服其缺陷和弊端。
2 医疗污水处理工艺比选
2.1 医疗污水特点
医院所产生的污水主要来自食堂用水,医护人员、病人的生活污水,病人的洗浴用水以及部分临时用水[4]。医院污水也是城市污水的主要来源之一,主要包含化学药剂和致病菌;同时存在大量有机物,如淀粉、纤维素、糖类、脂肪、蛋白质等;无机盐类的氯化物、硫酸盐、磷酸盐、碳酸氢盐和钠、钾、钙、镁等。医院污水处理不及时,某些成分超标,直接进入生态环境,造成黑臭水体、引起水体富营养化;最终未经处理达标的污水中的病原物通过一系列的直接或间接途径进入人体,引起灾难,危害人类自身[5]。
2.2 医疗污水处理原则
所选工艺必须考虑污水潜在和实地情况,符合相关的各项法律法规要求,满足当地污水排放标准,切合资金状况等因素,因地制宜地制定出科学合理的设计方案,使得污水能够达到或优于国家环保部门所规定的排放要求,使污水妥善处理并达标排放[6]。
根据《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)、《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)[7]等规范标准,重点依据传统的一级强化处理+氯消毒工艺运行实践经验及医院实际运行情况,综合医疗机构污水处理建议采用二级处理工艺,再进行无害且可持续的消毒,以避免絮凝剂尤其是有害的氯消毒剂的使用,在着重提高污水治理的便捷性和安全性的同时,实现安全、稳定的达标排放。
2.3 常见医疗污水处理工艺
排入市政管网的综合医院的污水应执行预处理标准,宜采用一级处理或一级强化处理+消毒工艺;传染病医疗机构和结核病医疗机构污水处理宜采用二级处理+消毒工艺或深度处理+消毒工艺;消毒剂通常使用二氧化氯、次氯酸钠、液氯、紫外线和臭氧等[8]。一级强化处理即混凝沉淀法对污水进行处理,一方面消耗大量化学药剂,另一方面产生大量化学污泥,后续处置去向是继续脱水后交危险废物处置单位,若作为一般固废处置则需先做危险废物鉴定确认不属于危险废物,但目前该类鉴定机构少、费用高、周期长,故在如今强调危险废物正规化处置的时代该化学污泥的后续处置较为困难[9]。GB 18466-2005规定的医疗污水消毒剂,也存在各自弊端,实践中大多采用二氧化氯或次氯酸钠。结合该医院扩建部分的用途,确定该医疗污水处理工程设计选择二级生化处理之生物接触氧化工艺+过一硫酸氢钾消毒工艺。比选见表1和表2[10]。
表1 常见医疗污水处理工艺特点比较
表2 常用消毒方法比较
因此过一硫酸氢钾的杀菌谱相比其他成分的消毒剂更优秀。该杀菌剂不产生“三致”物质,无危险性、具有持续杀菌能力。同时过一硫酸氢钾能快速将还原价态的氯离子氧化成氯单质,氯溶于水生成盐酸和次氯酸,与过一硫酸氢钾协同杀菌,又避免了氯和有机质结合产生有毒害的三致氯胺类物质。本次设计选用了“过一硫酸氢钾”来杀菌消毒。
3 已建成污水处理工程概况
3.1 川北某县医院污水量
根据《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)[11]、四川省人民政府《关于印发<四川省用水定额>的通知》(川府函[2021]8号)[12]等用水规范标准,同时按照医院门诊量、医护人员数对医院污水量进行预测计算,污水产生量接近200 t/d,按200 t/d设计。
3.2 川北某县医院污水处理设计工艺流程
根据某县级医院的医疗污水特点,设计的污水处理工艺流程如图1所示。经格栅除渣、调节池调节后,泵入水解酸化池,减少难降级大分子有机物比例,然后污水进入生物接触氧化池,在曝气充氧条件下,填料上的生物膜利用微生物本身的新陈代谢,把污水中有机污染物分解为无害的简单无机物从而达到去除CODcr、BOD5的目的[13]。生物接触氧化池出水经沉淀池固液分离后流经消毒池,在过一硫酸氢钾的消毒作用下,污水中的细菌、病毒得到去除,污水水质得到净化,最终使出水达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB 18466-2005)表2预处理排放标准后进入市政管网[14]。
图1 医院污水处理流程
4 采用“生物接触氧化+过硫酸氢钾消毒”工艺的效果
川北某县级医院污水处理站出水经市政管网可进入城镇污水处理厂进一步处理,出水水质执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB 18466-2005)表2预处理排放标准;氨氮执行《污水排入城市下水道水质标准》(GB/T 319s2-2015)中标准限值。工程建成后,从4个月的实际运行效果看,完全满足排放指标要求,运行管理实现了半自动化,同时避免了一级强化处理化学污泥难处置和传统消毒方式的各种弊端。对照出水粪大肠菌群检测值,将过一硫酸氢钾投加量加大25%,对市政管网碰管处的处理后污水采样检测粪大肠菌群,发现有持续消毒杀菌能力(表3)。
表3 进出水水质指标表
5 结语
川北某县级医院扩建,经精心比选,摈弃了GB 18466-2005规定的一级强化工艺和消毒方案,选择了“生物接触氧化+过一硫酸氢钾消毒”工艺处理医院污水,发挥了生物接触氧化工艺+过一硫酸氢钾处理剂的优势,克服了标准规定方案的不足和弊端,为医疗污水处理提供了一条新思路。在医疗污水处理中,既要以相关标准为主要依据,兼顾效率、成本等影响因素,又要选择经济适用、绿色环保、安全高效、易于管理、不形成二次污染的处理工艺,可有效满足自然、生态、环境等方面的更高层次需求[15]。