非飞 2005-8-29 17:11
MBBR工艺处理医院污水回用
1 工程目的和目标
1.1 医院污水的来源及危害
1.1.1 不同医院的功能、设施和人员组成情况不同，同一医院不同部门的功能、设施和人员组成情况也不同。不同性质医院产生的污水有很大不同，同一医院不同部门所产生的污水也有较大差别，而且医院污水较一般生活污水排放情况复杂。楚雄州人民医院产生污水的主要部门和设施有：诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光照像洗印、手术室等排水，医院行政管理和医务人员排放的生活污水，食堂、单身宿舍、家属宿舍排水。
医院污水通常含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物及放射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径而严重污染环境。
1.1.2 医院污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染，具有传染性，可以诱发疾病或造成伤害。
医院污水中含有酸、碱、悬浮固体、有机污染物和动植物油等有毒、有害物质。
牙科治疗、洗印和化验等过程产生污水含有消毒剂、有机溶剂甚至重金属等，部分具有致癌、致畸或致突变性，危害人体健康并对环境有长远影响。
1.2 医院污水处理原则
1.2.1 全过程控制原则。对医院污水产生、处理、排放的全过程进行控制。
1.2.2 减量化原则。严格医院内部卫生安全管理体系，在污水和污物发生源处进行严格控制和分离，污水和雨水分别收集，即源头控制、清污分流。医院内生活污水与病区污水最好也分别收集。
严禁将医院的污水和污物随意弃置排入下水道。
1.2.3 就地处理原则。为防止医院污水输送过程中的污染与危害，必须在医院就地处理。
1.6.4 分类指导原则。国家对不同医院按其性质、规模、污水排放去向的不同和地区间的差异，对不同医院的污水进行分类指导处理。
1.2.5 生态安全原则。有效去除污水中有毒有害物质，减少处理过程中消毒副产物产生和控制出水中过高余氯，保护生态环境安全。
1.3 工程目的
为云南省楚雄州人民医院污水处理工程提供工程方案，包括楚雄州人民医院污水处理工程的目的目标、污水的收集、工艺方案选择、设计参数、设备设施清单、工程经济分析、工程实施及工期、工程调试、竣工验收、运行管理、维护维修说明、工艺设计图。涵盖该医院污水处理工程的设计、建设和管理三大方面。
楚雄州人民医院污水经过本工程处理后，将达到国家有关医疗行业的污水排放标准。只要该工程建设完成并维持正常运行，楚雄州人民医院在遵守《中华人民共和国水污染防治法》、《中华人民共和国传染病防治法》、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》和《污水综合排放标准》等相关法规方面就将能达到国家要求，为当地水污染防治和疾病预防事业做出重要贡献。
1.4 工程对象
为楚雄州人民医院的污水处理的新建工程，本工程建设前、该医院污水只经过普通化粪池处理、实际出水不能达标排放；本设计针对从化粪池出水开始，到达标排放结束的污水二级处理（含消毒杀菌）全过程；本设计为二级处理出水后的再次深度处理回用工程预留空地，并为深度处理建造容量适中的中间水池（二级处理出水水池、即出水采样检查池）。楚雄州人民医院为综合性医院，包括中医、中西医结合、常见病内外、传染病内外、心血管病、肿瘤、口腔、妇产等门诊与住院科室及检验、制剂、手术、注射、洗衣房等。这些科室位置均产生污水，本设计专门针对该医院污水在调查分析后量体裁衣筛选出可靠又经济的处理方案、确定出适中的设计参数和经济耐用、来源普遍的设备设施。
1.5 编制依据
《中华人民共和国传染病防治法》（中华人民共和国主席令第十五号）
《中华人民共和国水污染防治法》（根据1996年5月15日第八届全国人大会常务委员会第十九次修正）
《中华人民共和国水污染防治法实施细则》(1989年7月12日国务院批准 1989年7月12日国家环境保护局令第1号发布)
《建设项目环境保护管理条例》 国务院令 第253号
《医院污水处理技术指南》国环发[2003]197号
《综合医院建筑设计规范》 JGJ49-88
《建筑给水排水设计规范》 GBJ 15-88(1997年版)
《医院污水处理设计规范》 CECS07:88
GB3838-2002 地表水环境质量标准
GB8978-1996 污水综合排放标准
1.6 术语涵义
1.4.1 医院性质归类
国家环保部门将各类医院按性质分为综合医院和传染病医院两类，与卫生系统对医院及医疗机构的划分方法有差别。环保所指传染病医院指传染性疾病专科医院和带传染病房的综合医院，而所指综合医院为不带传染病房的综合医院和各类非传染性疾病的专科医院。因此本工程要处理污水的楚雄州人民医院为传染病医院。
1.4.2 医院污水：指医院产生的含有病原体、重金属、消毒剂、有机溶剂、酸、碱以及放射性等的污水。
1.4.3 污泥：指医院污水处理过程中产生的污泥和化粪池污泥。
1.4.4 废气：指医院污水处理过程中产生的废气。
1.7 处理水量与水质
1.7.1 处理水量：根据楚雄州人民医院为现有设备齐全大型医院、床位数上千张、且生活污水量也较大的实际情况，按照有关医院污水水量计算参数、和甲方（雄州人民医院）对工程的要求计算确定污水量：
表1 医院污水水量计算参数表
设备和床位 平均日污水量L/床.d 污水日变化系数kd
设备齐全的大型医院或500床位以上医院 400～600 2.0～2.2
一般设备的中型医院或100～499床位医院 300～400 2.2～2.5
小型医院(100床位以下) 250～300 2.5
最终确定该工程污水原水水量为1000m3/d。
1.7. 2 原水水质：按表2经验估算方式确定。
表2 医院污水水质计算参数表
水质指标 计算参数g/床.d 总排放量g/d 工程进水浓度值mg/L
生化需氧量(BOD5) 60 78000 97.5
化学需氧量(CODcr) 120 156000 195
悬浮物(SS) 100 130000 163
为保证设计安全，设计该工程原水水质为：
BOD5=120mg/L，CODcr=250mg/L，SS=220mg/L，
氨氮=15mg/L，粪大肠菌群=5.0×107个/L。
1.7. 3 出水水质（工程目标）：该工程处理后出水直排地表水体，故工程出水水质执行表4所示标准限值。
表4 处理后污水水质标准限值表
水质指标 标准限值mg/L GB8978-1996
污水综合排放标准一级标准（97底前建成单位）
pH 6～9
色度 ≤50 度
SS ≤70
BOD5 ≤30
CODcr ≤100
氨氮 ≤15
动植物油 ≤20
粪大肠菌群 ≤100个/L
总余氯(采用氯化消毒) ≥3
1.8 医院污水的收集
1.8.1 实施雨污分流：经调查，该医院历史较长、经历过大型改扩建。本污水处理工程建设前，要求将原有合流部分全部改为雨污分流，使全院总体雨污分流面积比达到90%。具体分流实施可以采用以KMnO4兑红色水从各楼顶和主要空坝雨水口灌入，检查出水位置进而加装塑料管将雨水分开的方式进行。如此方能使污水处理工程不受雨水冲击影响。
1.8.2按照有关规定，传染病医院（含带传染病房综合医院）应设专用化粪池。本工程要求甲方在其各建筑物旁完善化粪池，本污水处理工程不包括再建化粪池子项。各化粪池上清液进入本污水处理工程处理后的水，全部进行消毒后再外排。
1.8.3 楚雄州人民医院须要求院内各类人员严禁将诊断、检验、病床、手术等各环节的废弃物等各种医疗垃圾弃入排水系统。
2 污水处理工艺流程
2.1 工艺选择
污水处理工艺需要根据医院的规模、性质和处理污水的排放去向进行综合比较选择。医院污水处理的工艺选择原则为：
2.1.1 传染病医院必须采用二级处理。
2.1.2 处理出水排入自然水体的县及县以上（含较发达的镇）医院必须采用二级处理。
2.1.3 处理出水排入城市下水道(下游设有二级污水处理厂)的综合医院推荐采用二级处理，对采用一级处理工艺的必须加强处理效果。
2.1.4经济落后地区的小型综合医院，条件不具备时可采用简易生化处理作为过渡处理措施，之后逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。
医院污水处理所用的三种工艺是：加强处理效果的一级处理（含一级强化处理）、二级处理和简易生化处理。加强处理效果的一级处理（含一级强化处理），属于改造旧的一级处理设施且处理出水排入下游二级污水处理厂的工艺；简易生化处理（沼气池+消毒池）属于边远山区和经济落后地区的暂时性过渡措施工艺，两者均着重强调消毒，均不能保证出水BOD5、CODcr和SS达标。
从确保处理出水达标、楚雄州位于云南省经济社会发展水平相对较高地区、该医院属于含传染病的综合医院和处理出水直接排入自然水体等因素综合考虑，本方案确定该工程采用二级污水处理工艺。
2.2 工艺流程简述
医院污水二级处理工艺流程为“调节池→生物氧化→接触消毒”，适用于传染病医院(包括带传染病房的综合医院)和排入自然水体的综合医院污水处理。本设计方案针对楚雄州人民医院医疗及生活污水的特征，特别拟订“MBBR+ClO2消毒”工艺进行处理，医疗及生活污水首先进入化粪池，化粪池上清液经过格栅井去除粗大杂物后，汇入集水井，经潜污泵自动提升进入调节池，调节池前小部隔离为沉砂池、污水在调节池内依靠曝气搅拌均衡水质水量后，靠重力自流进入两格MBBR池进行生物处理，出水经沉淀后进入接触消毒池，出水达标排放。
具体工艺流程如下：
混合液回流
↓ ↑
化粪池→污水→格栅井→集水井→提升泵→沉砂调节池→第一格MBBR池→第二格MBBR池
↓
清水池←接触消毒池←平流沉淀池
↓ ↑
外排水 二氧化氯消毒剂
↓
外运填埋←污泥池←
楚雄州人民医院污水处理工艺流程框图
调节目的一方面是均化水质和水量，另一方面是起到预曝气作用，为污水生物处理做准备以增强生化效果。该步骤可去除污水中20%的悬浮物（SS）。
生化处理有多种工艺，参考302医院和大连医学院附属医院工程实例，从保证处理效果、经济性和占地考虑，选择MBBR工艺，池中安放悬浮式球型填料（直径ф80），生物膜生长在填料上，有机物被生物膜降解。由于该类型填料比表面积高、填料上生长的生物膜量大，因而处理效率高（负荷高）；池底供气采用穿孔管鼓风曝气（孔径5mm、孔间隔300mm），相对投资最省、充氧效率最高。该生化处理单元能去除大部分的CODcr、BOD5有机污染物（70% 以上CODcr和80%以上的BOD5），同时去除大部分SS（60%）。
消毒目的是杀死细菌、病毒、粪大肠杆菌等，可采用的消毒方法有氯消毒（液氯、二氧化氯、次氯酸钠）、臭氧消毒和紫外线消毒方式。液氯和次氯酸钠均会产生有机氯致癌类物质(THMs)，且操作危险性高，紫外线消毒适用于较清洁的污水深度处理中，臭氧消毒则既具有危险性而投资和运行成本还都很高；二氧化氯消毒具有广谱、高效、不产生有机氯致癌物的特点，是联合国推荐的杀菌消毒方法，本工程采用该方法消毒，接触时间为0.5小时。
调节沉砂池、二沉池的污泥抽入污泥浓缩池，经厌氧消化并加二氧化氯消毒后，集中外运填埋。
2.5 工艺设计
2.5.1 工艺设计参数
1、设计处理污水量1000m3/d，平均时流量41.7m3/h。
2、格栅井1口，容积7m3，L×W×H为3000×1000×2300。
3、集水井1口，容积139m3，L×W×H为3340×9250×4500。
4、调节池1个，容积363m3，L×W×H为7680×10500×4500。
5、MBBR池2格，容积316m3，L×W×H为6680×10500×4500。
6、平流沉淀池1个，容积95m3，L×W×H为2020×10500×4500。
7、消毒池1个，容积33m3，L×W×H为3000×2480×4500。
8、污泥池1个，容积61m3，L×W×H为3000×4520×4500。
9、清水池1个，容积41m3，L×W×H为3000×3000×4500。
2.5.2 方案的技术水平及特点
1.总体技术水平达到国内领先水平；
2.工艺流程符合医院污水处理的有关规范要求；
3.采用鼓风机曝气，设置鼓风机房隔声，与水下曝气机相比投资经济、效率高；
4.污水处理操作运行由操作间控制柜集中控制，设备选型上充分考虑减少工作人员的劳动强度。
2.6 污泥处理
2.6.1 医院污泥的分类和泥量
1、本工程污泥为初沉污泥（沉砂池淤泥）、剩余污泥（平流沉淀池污泥）和消化污泥（污泥浓缩池消化消毒污泥）。
2、医院污水处理过程产生的泥量与原水的悬浮固体及处理工艺有关。医院污水处理构筑物产生的污泥量定额如表7所示。
表5 污泥量平均值
污泥来源 总固体
(g/人.d) 含水率
（%） 污泥体积
(L/人.d) (L/人.a)
初沉池 54 92～95 0.68～1.08 249～395
二沉池 31 97～98.5 1.04～2.07 380～755
混凝沉淀 66~75 93～97 1.07～2.20 390～840
2.6.2 本工程污泥处置方式
污泥处理工艺以污泥消毒和污泥脱水为主。本工程污水处理工艺产生的剩余污泥在污泥浓缩池内，投加少量二氧化氯即可进行消毒。
本工程沉淀砂池、二沉池内的污泥均集中排入污泥消化池，污泥消化池使污泥中的有机物进一步厌氧降解，在此过程中部分寄生虫卵被杀死。污泥池定期清掏，清掏前向池内加入一定量的消毒剂，并开动污泥泵搅拌（注意防止中毒、见“运行管理部分”），使消毒剂与污泥充分混合，把滞留在污泥内的寄生虫卵彻底杀灭。
3 动力设备的自动控制
在值班间设有控制台，操作人员可在控制台实现对所有动力设备的控制。控制台设有显示屏，各台设备的运行状态在屏上均可显示，设备发生故障时可报警。集水井内设有液位计，自动启泵或停泵。
4 污水处理站费用分析
4.1 医院污水处理站费用分析一般原则
按所采用的处理工艺计算基建费用，依据处理站的能源消耗、药剂消耗、操作工人工资福利费、修理维护费及其他费用计算运行费用。
4.1.1 国家推荐的基建费用计算方法
根据医院所在地区、建筑形式、排放去向、规模、工艺流程的不同，参考控制指标，计算医院污水处理各工艺的基建费用。各种工艺基建费用见表8。本方案所述MBBR工艺属于二级生化处理中接触氧化法之列。
表6 各种工艺基建费用表
处理工艺方法 基建费用（元/m3）
加强处理效果的一级处理： 900~1500
二级生化处理：活性污泥法
接触氧化法
曝气生物滤池 1200~2000
1200~2000
2000~2500
小型沼气净化池 1000~1500
注：基建费用计算中主要工艺：
加强处理效果的一级处理包括调节、混凝沉淀、消毒。
二级生化处理包括调节、生化处理、消毒。
小型沼气净化池包括沼气净化池和消毒。
4.1.2 国家推荐的运行费用计算方法
依据投资、能源消耗、药剂消耗、操作工人工资福利费、修理维护费及其他费用，并参照已有处理厂的数据计算。各工艺运行费用见表7。
表7 各种工艺运行费用表
处理工艺方法 运行费用（元/m3）
加强处理效果的一级处理： 0.5~1.0
二级生化处理
活性污泥法（如SBR） 1.0~1.5
接触氧化法（如MBBR） 1.0~1.5
曝气生物滤池 1.2~1.8
生物膜法 1.5~2.0
沼气净化池 0.2~0.5
4.1.3 电力消耗估算（元/d），见表8。
表8 设备部分估算（万元）
序号 名 称 功率(kw) 日运行(KWh)
1 污水提升泵 4.0×2 96
2 鼓风机 15×2 360
4 污泥泵 3×2 12
5 二氧化氯发生器 2×4.0 48
6 其它 2.0 48
合 计(KWh)：564
4.2 运行费用估算（元/d），见表9。
表9 （万元）
序号 名 称 标 准 运行费(元/天)
1 人员工资(3人) 800元/人•月 80
2 电 费 0.5×564 282
3 药 剂
（氯酸钾、盐酸及少量混凝剂） — 380
合 计 742
处理1m3污水成本：742/1000=0.74元（未计设备折旧）
5 工程平面布置图。
总长：29.6m
总宽：11.0m
尺寸尚可调整
污水站平面布置图
