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山東國敖環保工程有限公司
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方艙醫院如何高效、安全地處理污水
2022-3-29 閱讀(579)
方艙醫院為冠狀病毒肺炎患者臨時定點收治單位，其產生的污水中含有大量的細菌、病毒等致病微生物、有機物、懸浮物等，具有較高的傳染性和危害性。
一、方艙醫院污水設施需求
方艙醫院是為應對本次xin型冠狀病毒肺炎疫情所設立的臨時性集中收治點，其污水處理設施需滿足以下要求：
1.安全性要求高
其污水中含有大量細菌、病毒等致病微生物，具有空間污染、急性傳播和潛伏性傳染的危險，若不能妥善處理，可能會導致環境的污染，引起病毒的擴散、變異甚至出現疫情的擴散，因此處理設施需對污染物，尤其是致病污染物具有較好的處理效果。
2.抗沖擊能力強
方艙醫院污水主要來自病人洗漱、洗浴、大小便等，排放時間相對集中，因此水量水質的時變化較大，需要處理設施具有較強的抗沖擊能力。
3.安裝簡單快捷、系統啟動迅速
本處理設施是為了應對疫情的臨時處理設施，工期十分緊張，整個運行期預計為兩個月左右，因此需要快 速安裝完成并調試投產。
4.全密閉處理
整個處理過程中污水、污泥、廢氣均應密閉妥善處理，避免暴露，造成污染。
二、水量與水質
1.廢水水量
方艙醫院共設計床位1004張，根據《醫療機構水污染物排放標準》（HJ2029-2013）估算其污水量約為500t/d。
2.廢水水質
本工程原水來源主要是醫院洗漱、洗浴等生活廢水，不包含放射、化驗等特種廢水，參考相關規范及相似案例，確定其進水水質。
具體進出水水質指標見表1。
表1 進出水水質
三、廢水處理流程
本工程為疫情期間臨時處理設施，需要在短時間內建成并投入使用，因此選擇以膜生物反應器（MBR）為核心的智能一體化污水凈化系統（GA-HWZ）作為核心處理單元，配套必要的預處理、臭氣收集消毒系統、復合消毒處理后達標排放，廢水處理流程如圖1所示。
醫院污水通過預消毒、化糞池預處理，上清液自流至調節池，水質水量均質調節后，由水泵泵送到ICWT設備中進行生化處理，處理后的污水經紫外及次氯酸鈉聯合消毒后排放。
生化系統排放的污泥經過消毒濃縮后運送至有處理資質的機構進行集中處置，上清液回流至調節池。
為避免處理系統內廢氣排放造成病毒的氣溶膠傳播，對整個處理系統進行密閉，廢氣收集后經過滅菌除臭處理后高空排放（圖2）。
▲ 圖1 廢水處理流程
四、工藝特點及設計參數
1.預處理單元
預處理單元主要由預消毒池、化糞池和調節池組成，其中預消毒池接觸時間為2h，化糞池停留時間約24h，調節池由現狀集水井改造，停留時間約為3h，用于水量水質均質。
2.智能一體化污水凈化系統
GA-HWZ設備采用“AO+MBR"的主體工藝路線，主要由缺氧池、好氧池及膜池構成，其中缺氧池停留時間約為4.5h，好氧池停留時間約為3.5h，系統總停留時間約8h。膜池污泥濃度約6-8g/L，膜池至缺氧池回流比100%-200%，BOD污泥負荷為0.041kgBOD5/(kgMLSS·d)，氨氮污泥負荷為0.023kgNH3-N/（kgMLSS·d）。此設備的應用優勢主要在于：
污染物去除效率高，出水水質好
MBR處理工藝通過活性污泥的吸附和生物降解及膜絲截留等作用，對COD、氨氮等污染物有較高的去除效果，王秀麗 [1]等采用MBR工藝處理醫院污水，氨氮平均去除率97.9%，COD平均去除率去除率為85.1%，出水濁度為0.63NTU，出水效果極hao。
對細菌、病毒等致病微生物有較好的去除效果
膜絲孔徑為0.1um，并且膜絲表面會形成沉積層，經過膜絲與表面沉積層的截留，大量致病微生物可被去除，根據相關研究，MBR膜對糞大腸桿菌等指標微生物有2.8-4.0log的去除作用 [2]。
工藝緊湊，集成度高，占地面積小
采用膜分離技術代替原有的沉淀、澄清等工藝，工藝流程緊湊；同時系統內微生物濃度高，容積負荷大，生化系統停留時間縮短，使得GA-HWZ設備集成度較高，較傳統工藝節省占地50%以上。
污泥產生量小
MBR工藝在低污泥負荷、長污泥齡條件下運行，剩余污泥產量相比常規活性污泥法減少約20%。
安裝方便，系統啟動快
GA-HWZ處理設備采用模塊化設計，由箱體和設備間組合而成。箱體內設置各反應單元，設備間集成水泵、鼓風機、加藥系統、儀表、電氣控制柜以及工藝管道等。可根據污水凈化要求和現場用地實際情況可任意組合，組裝簡單，利用污水處理廠成熟污泥可快速啟動。疫情結束后還可放置他處繼續使用。
自動化程度高，可無人值守
GA-HWZ處理設備采用PLC程序控制，同時可遠程APP監控和操作，自動化程度高，可無人值守，極大降低運維人員現場操作所帶來的xin冠肺炎病毒感染風險。
3.消毒單元
由于膜工藝本身對致病微生物有較好的去除作用，同時GA-HWZ設備配備了紫外線消毒設備，紫外照射計量為30~40mJ/c㎡，照射時間>10s。利用適當波長的紫外線對細胞的DNA或RNA進行破壞，造成細胞死亡，達到殺菌效果，可以快速殺滅病毒，達到消毒滅菌的效果。
但是紫外線消毒方式不具備持續消毒作用，根據xin型冠狀病毒污染的醫療污水應急處理技術方案（試行） [3]要求，因此還需補充具有持續消毒作用的化學藥劑進行消毒處理，本工程采用次氯酸鈉成品溶液進行補充消毒。
次氯酸鈉不僅可作用于細胞壁、病毒外殼，而且因其分子小且不帶電荷，還可滲透入菌（病毒）體內與菌（病毒）體蛋白、核酸和酶等發生氧化反應或破壞其磷酸脫氫酶，使糖代謝失調而致細胞死亡，從而殺死病原微生物。 采用“紫外+次氯酸鈉"聯合消毒的方式，對xin型冠狀病毒進行多形式、多重、持續滅殺，保障出水安全性。
4.廢氣處理單元
根據xin型冠狀病毒肺炎應急救治設施設計導則（試行）第二十五條的規定，污水處理需采用密閉系統，并尾氣應當進行消毒處理。本工程對進水井、調節池、一體化處理設備等處理單元所產生的廢氣進行密閉抽吸收集，保證整個系統內為微負壓運行狀態，并對收集的尾氣進行除臭滅菌處理。
本工程設計尾氣處理量為700m3/h。采用“高能離子+紫外光波"的工藝對其進行處理。高能離子通過感應使得病毒產生電性，使其自身吸附于病毒表面，首先改變了病毒形貌，將細胞表面與特異蛋白結合的錨點屏蔽。
其次，帶電的離子通過電子轉移破壞了蛋白的化學鍵，通常會將斷裂點的弱鍵打開，使得蛋白質變性。激發器電源產生的微波屬于水的強烈吸收波段，且具有穿透性，會將病毒賴以生存的飛沫里的水分*蒸干，水在蒸發時的高溫將蛋白質變性。激發器產生的多波段紫外光，同樣具有使蛋白質變性的特點。
5.污泥處理
生化處理系統存在少量排泥，為保證污泥排放不對周邊環境造成不利影響，設置儲泥池一座，同時采用漂白粉進行消毒，設計漂白粉投加量為10-20%的污泥量。
五、總 結
（1）針對疫情期間臨時收治點廢水傳染性高、工期緊、臨時性等特點，采用“預處理+MBR智能一體化污水凈化系統+復合消毒"工藝路線進行處理。
（2）生化處理單元采用“AO+MBR"工藝；尾水采用“紫外線+次氯酸鈉"組合消毒方式進行消毒；系統廢氣經過收集后采用“高能離子+紫外光波"方式進行除臭滅菌后排放；污泥投加漂白粉滅菌后交由專業處理機構進行集中處置。
