传染病医院污水处理方案
1. 项目概况
医院一般分为综合医院和传染病医院两大类，医院污水与城市粪便污水在污染物种类、浓度方面比较类似，但并不完全相同，医院污水中除了一般污染物外，还含有一些特殊污染物，如药物、消毒剂、诊断剂、洗涤剂等。
医院污水主要来自各个病房，特别是各种传染病房、手术室、洗衣房等。除含有大量病原微生物、蛔虫卵等寄生虫卵及各种病毒如肝炎病毒、结核菌、痢疾菌等外，还含有大量污染物，其中有机物约占总污染物的60%，不溶物约占40%。当大量不溶性物质如肌肉组织沉淀时，比重较大的虫体及其卵、大量细菌等就沉淀在污泥中。
某市传染病医院是一家大型传染病医院。首先作为医院，其污水中含有大量的毒性化学物质及多种致病菌、病毒及寄生虫卵，它们在环境中具有一定的适应性，有的甚至在污水中存活很长时间，若不经处理排入水体或用于灌溉，就会污染环境，影响人们的身体健康。同时该医院又是一家传染病医院，其废水中也含有大量的传染性细菌，对环境的污染程度较高。为了保护环境、造福人民，某市传染病医院委托某泰普森环境工程技术有限公司编制本次废水处理方案。
2. 设计依据
1.国家污水综合排放标准（-96）
2.《医疗机构水污染物排放标准》（-2005）
3.《室外排水设计规范》（-2006（2016年版））
4.医院废水设计指南
5《某城市水污染物排放地方标准》（DB11/307-2013）
6.中华人民共和国水污染防治法
7.建筑给水排水设计规范GB 50015-2019
8.建设项目环境保护设计规范
9.《给水排水工程结构设计规范》-2002年
10.给水排水设计手册
11、钢筋混凝土结构设计规范-2010（2015年版）
12、钢筋混凝土工程施工及验收规范-2015
13.《电气安装工程电力变流设备施工及验收规范》-2014年
14.《低压配电设计规范》-2011年
15. 供配电系统设计规范-2009
16、建筑防雷设计规范-2017
3.设计水质、水量及排放标准
1.水量：
该医院有600张床位，Q=700t/d（医院提供），接触氧化工艺折合24小时30m3/h（MBR工艺折合20小时35m3/h，因膜运行时间为9min，1min）。
（二）水质：
根据《医院污水设计规范》及我公司以往的设计经验，水质确定如下：
COD=300mg/L；BOD=160mg/L；PH=7.5；色度=160。
（三）排放标准：
执行《某城市地方标准-水污染物排放标准》（DB11/307-2005）和《医院机构水污染物排放标准》（-2005）中二级限值标准，即：
COD≤50mg/L；BOD≤20mg/L；PH：6-9；色度≤20；总余氯：6.5-10mg/L。
4. 设计原则
在本方案的设计过程中我公司遵循以下原则：
1、根据国家有关规定，结合具体情况，合理确定各项设计参数，并对参数进行合理分析；
2、适当考虑自动化控制，方便工人操作，简化管理，减轻工人劳动强度；
3、尽量采用新材料、新产品，延长设备使用寿命，并考虑一次性投资；
4、结合某城市某传染病医院的具体特点及国内外相关废水处理的成功经验确定工艺流程，在保证功能可靠、运行管理方便的前提下，尽可能采用新技术，以最少的投资、较低的运行费用达到最佳的处理效果；
5、污水处理站维护方便、施工简便、建设工期短；
6、根据某城市传染病医院的要求，污水处理布局合理，尽量减少表面积，污水处理站设计尽可能与医院环境协调。
五、设计及建设范围
本工程设计、施工范围：污水处理站区内从格栅井至接触消毒池出口的污水处理工艺、建筑、结构、自控等专业设计、设备配套、制造、安装、调试由乙方完成。
污水处理站内各设备电源线由甲方接至配电柜。处理站室内外照明、给排水、道路、绿化、围墙等由甲方组织完成。
6.污水处理技术的选择原则
污水处理技术的选择，直接关系到出水是否稳定达标、运行管理是否方便、投资和运行费用的高低、运行寿命的长短等，因此选择合理的处理技术是污水处理工程建设的关键。
本污水处理厂的工艺选择应满足以下要求：
（1）工艺流程符合污水水质特点，技术先进合理。
（2）出水水质优于某城市地方标准《水污染物排放标准》中二级限值。
（3）能长期稳定运行，抗水质、水量冲击能力强。
（4）既考虑一次性投资，又考虑日常运营费用。
（5）结合项目实际情况，因地制宜，方便管理。
7.处理工艺的选择与确定
由于污水处理工程中水污染物的成分不同、污染物浓度不同，污水处理工艺也不同，本工程传染病医院排放的污水中含有大量病原微生物、蛔虫卵等寄生虫卵以及肝炎病毒、结核菌、痢疾菌等多种病毒。
根据以上客观条件，我们决定采用接触氧化+二氧化氯消毒工艺和MBR+二氧化氯工艺作为本项目的处理工艺，下面就这两种工艺进行详细介绍。
1.接触氧化工艺
1.接触氧化工艺
2 主要加工单元及设备描述
（1）格栅
医院污水中含有大量的较大悬浮、漂浮颗粒，筛网的作用是拦截、去除上述污物，保护水泵及后续处理单元，筛网采用回转筛除污机。
（2）调节沉淀池
污水经筛网拦截大颗粒杂质后，在重力作用下流入调节沉淀池，沉淀部分杂质并调节水质水量。排出的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩。调节沉淀池水力停留时间设计为5.4h。
（3）提升泵
提升泵的作用是将调节沉淀池中的污水定量提升至接触氧化池。
（4）接触氧化池
根据污水性质，设计总停留时间为5.89h，填料为组合式填料，将填料与支架连为一体，方便更换维护，BOD5去除率可达85%，完全适应医院污水冲击负荷。
采用气流曝气进行充氧，采用管式曝气器分配空气，两种设备和技术的良好配合，最大限度发挥各自的性能，达到最佳配合，构成一套最优的设备和技术配置体系。
（5）二沉池
经过生化处理后的污水进入二沉池，沉淀老化的生物膜和部分污泥。
（6）接触消毒池及消毒装置
消毒是医疗污水的核心处理工序，本项目在设计上注重采用先进的消毒技术：由二氧化氯发生器就地生成二氧化氯进行消毒。二氧化氯是目前世界上最先进的氯系消毒剂，是联合国世界卫生组织（WHO）确认的安全、高效、强效的杀菌剂，是国际上公认的最理想的氯系消毒剂替代产品。二氧化氯可杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。ClO2在杀菌消毒的同时，不会与水中的有机物发生反应生成氯化有机物，造成二次污染。
二沉池出水在重力作用下进入接触消毒池，投加二氧化氯消毒后排入城市下水道。消毒池采用接触式消毒池，保证污水与消毒剂充分接触，无短流、无死角，更好的杀灭病原体和病毒。水池消毒装置采用全自动二氧化氯发生器，具有操作简单、运行可靠、消毒高效、自动化程度高等特点。
（7）污泥浓缩池
污泥全部在污泥池中浓缩，浓缩后剩余污泥通过污泥泵抽入化粪池，上清液返回调节沉淀池。浓缩池中的污泥还必须经过次氯酸钠消毒后才能排入化粪池。
污水处理过程中产生的废气，由甲方自行收集、消毒并排放。
（二）MBR工艺
1. MBR工艺流程
2 主要加工单元及设备描述
（1）格栅
医院污水中含有大量的较大悬浮、漂浮颗粒，筛网的作用就是拦截、去除上述污物，保护水泵及后续处理单元。筛网采用回转筛网除污机，筛网除污机主要特点有：
结构紧凑，电气控制简单，易于实现自动化；
几乎所有部件均采用不锈钢制成，具有足够的耐腐蚀性和强度；
采用防水电机，绝缘性能好；
工作性能稳定，运转平稳，运行噪音低；
除污动作连续，排渣干净，分离效果高。
（2）沉淀调节池
大颗粒杂质经筛网拦截后，污水在重力作用下流入初沉池，排出的污泥进入污泥浓缩池进行浓缩。污水在重力作用下流入调节池，调节水质水量。调节池水力停留时间设计为5小时。
（3）提升泵
提升泵的作用是将均衡池中的污水定量提升至MBR池中。
（4）MBR池
膜生物反应器（Bio-）是膜分离技术与生物技术的有机结合，能彻底分离水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（STR），其较高的固液分离能力使出水水质良好，悬浮物和浊度接近于零，并能截留大肠杆菌等生物污染物。
MBR技术特点：
由于膜的分离作用，不需要设置沉淀、过滤等其它固液分离设备，高效的固液分离将污水中的悬浮物、胶体物、生物单元的微生物菌群从净化水中分离出来。
该生物反应器可使生物处理单元中微生物维持较高的浓度，大大提高容积负荷，同时膜分离的高效率大大缩短了处理单元的水力停留时间，减少了生物反应器的占地面积，系统占地面积仅为传统方法的三分之一。
膜生物反应器可以滤除细菌、病毒等有害生物，并可大幅节省因添加药物消毒而造成的长期运行费用。
膜的高效拦截效果使微生物完全截留在反应器内，实现反应器水力停留时间（HRT）与污泥龄（SRT）的完全分离，运行控制灵活、稳定。
防止各种微生物菌群的流失，有利于慢生细菌（硝化细菌等）的生长，使一些大分子难降解的有机物较长时间停留，有利于它们的分解，从而使系统内各种代谢过程顺利进行。
膜生物反应器内生物污泥在运行过程中可达到动态平衡，几乎无剩余污泥排放，污泥处理成本低。
紧凑合理的污水处理系统
MBR在活性污泥浓度较高（7000~/L）的情况下仍能进行生物反应。也就是说，在MBR中，含有较多有机成分的污水可以在较短的时间或较小的空间内分解，生物反应速度更快，不仅能降解BOD等有机物，而且还具有硝化脱氮作用。而且，在MBR中，不需要二沉池。因此，与传统的活性污泥法相比，MBR的安装空间要小得多。它既可以适用于现有设备的扩建改造，也可以减少新设备的占地面积。
高品质处理水
膜分离不容易出现沉降分离那样的悬浮物泄漏的问题，而且一些微生物例如大肠杆菌、隐孢子虫等可以被微滤膜去除。
设计采用日本原装MBR膜组件：
浸没式膜组件由曝气箱和膜元件箱组成。膜元件箱内装有一定数量的膜元件，按一定的间隔装填。每片膜元件由一块平板膜贴在支撑板的两侧而成。曝气箱内包括曝气管，用于提供空气。（如图（4）-1所示）
浸没式膜组件的特点介绍如下。
图(4)-1 MBR组件
膜元件形状
膜元件是由平板膜与垂直放置的支撑板作为夹层构成（如图（4）-2所示），从膜元件底部曝气管不断进入的气泡对膜面进行有效的清洗（如图（4）-3所示），由于这种机理，活性污泥不易在膜面沉积，从而保证了过滤的稳定。
图（4）-2 平板膜元件结构
图（4）-3 活性污泥过滤原理
（2）膜材料
采用PVDF（聚偏氟乙烯）作为膜材料、PET无纺布作为基层的复合膜结构，保证了膜的物理强度和化学稳定性。
（3）膜结构如图（4）-4、图（4）-5所示
PVDF膜表面孔径细小且均匀，与其他厂家的膜相比，不仅能产出高品质水，而且透水性优良，并能防止膜孔堵塞。
图（4）-4 膜表面的电子显微镜照片
图（4）-5 膜孔径分布
过滤运转有单纯的连续过滤运转和间歇过滤运转两种方式，间歇过滤运转是反复进行过滤和停止，同时连续进行曝气。
过滤暂停时，曝气仍在继续。无需抽吸的曝气即可实现有效的膜清洗。虽然需要控制设备来启动和停止过滤，但当需要高通量时，建议并鼓励采用间歇过滤操作。
建议间歇过滤设置：运行9分钟，停止1分钟。如图（4）-6所示
图（4）-6 操作时间
（5）接触消毒池及消毒装置
消毒是医疗污水的核心处理工序，本项目在设计上注重采用先进的消毒技术：由二氧化氯发生器就地生成二氧化氯进行消毒。二氧化氯是目前世界上最先进的氯系消毒剂，是联合国世界卫生组织（WHO）确认的安全、高效、强效的杀菌剂，是国际上公认的最理想的氯系消毒剂替代产品。二氧化氯可杀灭一切微生物，包括细菌繁殖体、细菌芽孢、真菌、分枝杆菌和病毒等。ClO2在杀菌消毒的同时，不会与水中的有机物发生反应生成氯化有机物，造成二次污染。
MBR池出水由自吸泵抽入接触消毒池，经二氧化氯消毒后排入自然水体。消毒池采用接触式消毒池，保证污水与消毒剂充分接触，无短路、无死角，更好的杀灭病原菌和病毒。池子消毒装置采用全自动二氧化氯发生器，具有操作简单、运行可靠、消毒高效、自动化程度高的特点。
（6）污泥浓缩池
污泥全部在污泥池中浓缩，浓缩后剩余污泥通过污泥泵抽入化粪池，上清液返回调节沉淀池。浓缩池中的污泥还必须经过次氯酸钠消毒后才能排入化粪池。
污水处理过程中产生的废气，由甲方自行收集、消毒并排放。
8.各结构及设备主要参数
表8-1 接触氧化工艺结构及设备参数
污水处理厂占地面积约230m2（不含化粪池）
表8-2 MBR结构及设备参数
污水处理厂占地面积约170m2（不含化粪池）。