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《乡镇卫生院污水处理方案》医院污水处理方案
发布日期:2024-12-10 18:14 浏览量:《乡镇卫生院污水处理方案》医院污水处理方案
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一、项目背景
乡镇卫生院在乡镇医疗体系中占据核心地位,承担着为广大农村居民提供医疗服务、预防保健等重要职能。然而,其日常运营过程中产生的污水包含多种污染物,如各类病原体(细菌、病毒、寄生虫卵等)、化学药剂、重金属离子以及大量有机物质等。这些未经有效处理的污水若直接排放,将对周边水环境、土壤环境造成严重污染,进而威胁居民的身体健康,可能引发传染病的传播与扩散,同时也会对生态平衡产生负面影响。因此,构建一套科学、高效且经济实用的污水处理方案对于乡镇卫生院而言极为关键。
二、污水来源及水质水量分析
(一)污水来源
诊疗室污水:患者伤口清创、冲洗产生的污水含有血液、组织碎片、病菌以及残留的消毒药剂;医疗器械清洗过程中,污水裹挟着器械表面的污染物、洗涤剂和病菌。
化验室污水:在进行各类生化检验、血液检测、病理分析等实验操作时,会使用大量化学试剂,如强酸、强碱、重金属盐类(汞、铬、铅等)以及各类有机试剂。这些试剂在使用后随废水排出,导致化验室污水成分复杂且具有较高的毒性和腐蚀性。
病房污水:患者的日常生活起居产生的污水,包括粪便、尿液、洗漱用水等。其中含有丰富的有机物质,如蛋白质、碳水化合物、脂肪等,同时还携带大量肠道致病菌、病毒等病原体。
口腔科污水:洗牙、补牙、拔牙等口腔治疗操作产生的污水包含血液、唾液、牙齿碎片、填充材料碎屑以及汞合金等重金属物质,由于口腔治疗的特殊性,污水中的病原体种类和数量也较为可观。
(二)水质水量
水质特点:
污染物成分复杂:涵盖有机物、无机物、病原体、重金属等多种类型的污染物。其中有机物含量较高,表现为化学需氧量(COD)和生化需氧量(BOD)数值较大,反映了污水中有机物质的污染程度。
病原体种类繁多:包括细菌(如大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等)、病毒(如肝炎病毒、流感病毒等)、寄生虫卵(如蛔虫卵、绦虫卵等),这些病原体具有较强的传染性,对人体健康危害极大。
特殊污染物:部分科室(如口腔科、化验室)产生的污水含有特定的污染物,如汞离子、铬离子等重金属,以及一些难降解的有机试剂,这些污染物的处理难度较大,需要针对性的处理工艺。
水质波动较大:乡镇卫生院的污水水量和水质会受到季节变化、疾病流行情况、门诊及住院人数波动等因素的影响。例如,在传染病高发季节,污水中的病原体浓度可能会显著升高;而在农忙时节,门诊人数相对减少,污水量和污染物浓度也会相应降低。
水量估算:乡镇卫生院的污水产生量可根据其规模、服务人口数量、科室设置以及当地居民的用水习惯等因素进行估算。一般而言,无住院部的小型乡镇卫生院,日污水产生量约为1-3立方米;设有20-50张住院床位的中型乡镇卫生院,日污水产生量在3-8立方米之间;大型乡镇卫生院(住院床位超过50张)的日污水产生量可达8-15立方米。在估算污水量时,还应考虑到一定的余量,通常预留20%-30%的弹性空间,以应对污水量的突发增长情况。
三、处理目标
乡镇卫生院污水处理后需严格达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)中的相关要求。具体指标如下:
化学需氧量(COD):非传染病医疗机构的COD排放浓度限值应≤60mg/L,传染病医疗机构则更为严格,需≤50mg/L。
生化需氧量(BOD):非传染病医疗机构的BOD排放浓度限值≤20mg/L,传染病医疗机构≤10mg/L。
悬浮物(SS):无论是传染病医疗机构还是非传染病医疗机构,SS的排放浓度限值均≤20mg/L。
氨氮(以N计):一般要求氨氮排放浓度≤15mg/L。
总磷(以P计):排放浓度应≤0.5mg/L。
粪大肠菌群数:非传染病医疗机构的粪大肠菌群数排放限值≤500MPN/L,传染病医疗机构≤100MPN/L。
肠道致病菌:不得检出肠道致病菌,如沙门氏菌、志贺氏菌等。
肠道病毒:不得检出肠道病毒,如脊髓灰质炎病毒、柯萨奇病毒等。
处理后的污水达标排放,可排入乡镇的市政污水管网,若当地无市政污水管网,则可排入附近的自然水体(如河流、湖泊、池塘等)或用于卫生院内部的绿化灌溉、道路冲洗等非饮用水用途,但需确保不会对环境和人体健康造成二次污染。
四、处理工艺选择
(一)一体化污水处理设备
工艺流程:
格栅:污水首先进入格栅井,格栅的作用是拦截污水中的大颗粒悬浮物,如树枝、塑料片、纱布、棉球等,防止这些杂物进入后续处理单元,避免对设备和管道造成堵塞或损坏。格栅可分为粗格栅和细格栅,粗格栅的栅距一般为10-20mm,用于拦截较大的杂物;细格栅的栅距为3-10mm,进一步去除较小的悬浮物。
调节池:经过格栅处理后的污水进入调节池。由于乡镇卫生院污水的产生量和水质在不同时间段存在较大波动,调节池的主要功能是均衡污水的水质和水量。通过调节池的缓冲作用,使后续处理单元能够在相对稳定的条件下运行,提高处理效果和设备的运行效率。调节池内可设置搅拌装置,如潜水搅拌机或穿孔曝气管,防止污水中的固体物质沉淀。
生物接触氧化池:调节池出水进入生物接触氧化池。该池内填充有一定数量的填料,如弹性填料、组合填料等,填料表面附着大量的微生物菌群。在曝气系统提供充足氧气的条件下,微生物利用污水中的有机物质进行新陈代谢,将其分解为二氧化碳、水和其他无害物质。生物接触氧化池具有较高的生物量和处理效率,能够有效去除污水中的COD、BOD等有机污染物。同时,由于微生物附着在填料上形成生物膜,不易随水流流失,因此具有较好的稳定性和抗冲击能力。
沉淀池:生物接触氧化池出水进入沉淀池,其目的是使污水中的悬浮固体在重力作用下沉淀到池底,实现泥水分离。沉淀池可分为平流式沉淀池、竖流式沉淀池和斜板沉淀池等多种类型。沉淀下来的污泥定期从池底排出,可进行后续的污泥处理,如浓缩、脱水、厌氧消化等;上清液则进入消毒单元。
消毒单元:消毒是乡镇卫生院污水处理的关键环节,其目的是杀灭污水中的各种病原体,确保出水的微生物指标符合排放标准。常用的消毒方法有紫外线消毒和二氧化氯消毒。紫外线消毒是利用紫外线灯管发出的特定波长的紫外线照射污水,破坏病原体的DNA结构,使其失去繁殖和致病能力。紫外线消毒具有杀菌速度快、无二次污染、操作简单等优点,但消毒效果受污水水质、紫外线强度、照射时间等因素的影响。二氧化氯消毒则是利用二氧化氯的强氧化性,将污水中的病原体氧化杀灭。二氧化氯消毒效果稳定可靠,能有效杀灭各种细菌、病毒和寄生虫卵,但需要注意二氧化氯的制备、储存和投加安全,防止发生泄漏和爆炸事故。消毒后的污水达标排放或回用。
适用场景:一体化污水处理设备适用于大多数乡镇卫生院,尤其是那些场地面积有限、资金投入相对较少、缺乏专业污水处理技术人员的小型和中型乡镇卫生院。该设备具有集成度高、占地面积小、安装调试简便、自动化程度高、运行维护成本低等优点,能够在较小的空间内实现对污水的有效处理,并且可以根据实际污水量和水质情况进行灵活配置和调整。
(二)A²/O工艺
工艺流程:
厌氧池:污水首先进入厌氧池,在厌氧条件下,厌氧微生物将污水中的大分子有机物分解为小分子有机物,同时将部分含氮化合物转化为氨氮。厌氧池的水力停留时间一般为1-2小时,通过控制厌氧环境,促进聚磷菌释放磷,为后续的除磷过程创造条件。
缺氧池:厌氧池出水进入缺氧池,缺氧池内不进行曝气,主要依靠反硝化细菌将污水中的硝酸盐氮和亚硝酸盐氮还原为氮气,从而实现脱氮的目的。同时,在缺氧环境下,部分有机物继续被微生物分解利用。缺氧池的水力停留时间通常为2-3小时。
好氧池:缺氧池出水进入好氧池,好氧池内通过曝气系统向污水中提供充足的氧气,好氧微生物在此环境下大量繁殖并利用污水中的有机物质进行新陈代谢,将其彻底分解为二氧化碳、水和其他无害物质。同时,好氧池中存在的硝化细菌将氨氮转化为硝酸盐氮和亚硝酸盐氮,实现硝化过程。此外,好氧条件下聚磷菌大量吸收磷,达到除磷的效果。好氧池的水力停留时间较长,一般为4-6小时。
沉淀池:好氧池出水进入沉淀池,进行泥水分离。沉淀下来的污泥一部分回流至厌氧池和缺氧池,以维持各池内的微生物浓度和活性;另一部分则作为剩余污泥进行处理。上清液进入消毒单元进行消毒处理。
消毒单元:同一体化污水处理设备的消毒单元,可采用紫外线消毒或二氧化氯消毒等方法,确保出水的微生物指标符合排放标准。消毒后的污水达标排放或回用。
适用场景:A²/O工艺适用于对污水处理要求较高、污水中氮磷含量较高且有足够场地建设污水处理设施的大型乡镇卫生院。该工艺具有良好的脱氮除磷效果,能够有效去除污水中的有机物、氮、磷等多种污染物,出水水质稳定且能达到较高的排放标准。但A²/O工艺相对复杂,设备投资和运行成本较高,需要专业的技术人员进行运行管理和维护。
(三)化粪池+消毒工艺
工艺流程:
化粪池:污水首先流入化粪池,化粪池分为三格,污水在化粪池内经过长时间的沉淀和厌氧发酵。在第一格,污水中的大颗粒固体物质沉淀到池底,初步进行厌氧分解;在第二格,进一步沉淀和厌氧发酵,使污水中的有机物得到一定程度的分解;在第三格,污水中的悬浮物和部分有机物继续沉淀和分解,经过化粪池处理后,污水中的SS和部分COD、BOD得到去除,同时寄生虫卵和部分细菌也在厌氧环境下被杀灭。
消毒池:化粪池出水进入消毒池,消毒池内采用含氯消毒剂(如次氯酸钠、二氧化氯等)或紫外线对污水进行消毒处理。含氯消毒剂通过与污水中的病原体发生化学反应,破坏其细胞结构和酶系统,从而达到消毒的目的;紫外线消毒则是利用紫外线的杀菌作用,使病原体失去活性。消毒后的污水达标排放或回用。
适用场景:化粪池+消毒工艺适用于规模较小、污水产生量较少、地处偏远且经济条件相对较差的乡镇卫生院或村卫生室。这种工艺简单易行,投资成本低,不需要复杂的设备和大量的维护管理工作。但该工艺的处理效果相对有限,主要侧重于去除污水中的悬浮物和杀灭病原体,对于有机物和氮磷等污染物的去除效果不如一体化污水处理设备和A²/O工艺,出水水质一般只能满足较为宽松的排放标准或用于非敏感区域的排放。
五、工程设计要点
(一)格栅设计
格栅选型:根据乡镇卫生院污水中悬浮物的大小和含量,合理选择格栅的类型和规格。一般可采用机械格栅或人工格栅,对于较大型的乡镇卫生院,污水量较大且悬浮物较多时,优先选用机械格栅,如回转式格栅除污机、链式格栅除污机等,其具有自动化程度高、清污能力强、运行稳定等优点;对于小型乡镇卫生院或污水中悬浮物较少的情况,可采用人工格栅,如不锈钢固定格栅、活动格栅等,人工格栅结构简单、造价低、维护方便。同时,应根据需要设置粗细不同的格栅,粗格栅栅距一般为10-20mm,用于拦截大体积的杂物,如树枝、废弃医疗器械等;细格栅栅距为3-10mm,用于去除较小的悬浮物,如棉球、纱布碎片等。
安装角度与流速:格栅的安装角度一般为60°-70°,这样的角度有利于污水中的悬浮物顺利滑落到格栅下方的收集槽内,便于清理。过栅流速应控制在0.6-1.0m/s之间,过栅流速过快可能导致部分悬浮物来不及被格栅拦截而随污水流出,影响后续处理效果;过栅流速过慢则容易造成栅前积泥,增加清理工作量,甚至可能导致污水漫溢。在设计格栅时,应根据污水的流量、水质以及格栅的类型和规格,合理确定格栅渠道的宽度、深度和长度,确保污水能够均匀地流过格栅,并且在格栅前后设置合适的液位差,以保证格栅的正常运行。
(二)调节池设计
容积确定:调节池的容积应根据乡镇卫生院污水的产生量、产生规律以及处理工艺的要求等因素来确定。一般可按照污水量的波动系数和水力停留时间进行计算。波动系数通常取1.2-1.5,以应对污水量在不同时间段的变化;水力停留时间一般为8-12小时,这样可以使污水在调节池中充分混合,均衡水质和水量。例如,对于一个日污水产生量为5立方米的乡镇卫生院,如果波动系数取1.3,水力停留时间取10小时,则调节池的容积应为5×1.3×10=65立方米。在实际设计中,还应考虑到卫生院未来的发展规划、可能增加的科室或服务项目等因素,适当预留一定的容积空间,以满足远期污水处理的需求。
搅拌设备:为了防止污水在调节池中沉淀,影响后续处理效果,需要在调节池中设置搅拌设备。搅拌设备可采用潜水搅拌机、穿孔曝气管或机械搅拌器等。潜水搅拌机具有搅拌效果好、安装方便、噪音低等优点,适用于各种规模的调节池;穿孔曝气管通过曝气搅拌,不仅可以防止沉淀,还能起到一定的预曝气作用,增加污水中的溶解氧含量,但需要配备鼓风机等设备,运行成本相对较高;机械搅拌器结构简单、成本较低,但搅拌效果相对较弱,且需要定期维护保养。在选择搅拌设备时,应根据调节池的容积、形状、深度以及污水的性质等因素综合考虑,确保搅拌设备能够使污水在调节池中均匀混合,无死角和沉淀现象。
(三)生物处理单元设计
生物接触氧化池:
填料选择与填充率:生物接触氧化池内的填料是微生物附着生长的载体,其性能直接影响到生物处理的效果。常用的填料有弹性填料、组合填料、软性填料等。弹性填料具有比表面积大、孔隙率高、微生物附着性能好、不易堵塞等优点;组合填料则结合了多种填料的特性,具有更好的处理效果;软性填料价格相对较低,但容易缠绕和堵塞。填料的填充率一般为30%-50%,填充率过高可能导致水流不畅,影响处理效果;填充率过低则微生物附着面积不足,无法充分发挥生物处理的作用。在选择填料时,应根据污水的水质特点、处理要求以及经济成本等因素综合考虑,确定合适的填料类型和填充率。
曝气系统设计:曝气系统的作用是向生物接触氧化池内提供充足的氧气,满足微生物新陈代谢的需求,同时使污水与填料上的微生物充分接触。曝气系统可采用鼓风曝气、机械曝气或射流曝气等方式。鼓风曝气系统由鼓风机、曝气管道和曝气头组成,具有曝气均匀、氧利用率高、能耗相对较低等优点,是目前应用较为广泛的曝气方式;机械曝气则是通过安装在水面上的曝气叶轮旋转产生的剪切力和提升力,使空气与污水混合,其设备简单、维护方便,但氧利用率相对较低;射流曝气是利用射流器将空气吸入污水中并进行混合,具有曝气效果好、不易堵塞等特点,但能耗较高。在设计曝气系统时,应根据生物接触氧化池的容积、污水的水质和水量、填料的类型以及处理要求等因素,确定曝气方式、曝气设备的型号和数量、曝气强度等参数,确保曝气系统能够提供稳定、充足的氧气供应,使生物接触氧化池内的溶解氧浓度维持在2-4mg/L之间,以保证微生物的活性和处理效果。
A²/O工艺池体:
池体容积与水力停留时间:A²/O工艺中的厌氧池、缺氧池和好氧池的容积应根据污水的水质、水量以及处理要求等因素确定。厌氧池的水力停留时间一般为1-2小时,主要用于厌氧微生物的作用和磷的释放;缺氧池的水力停留时间为2-3小时,实现反硝化脱氮过程;好氧池的水力停留时间较长,通常为4-6小时,进行有机物的氧化分解、硝化反应和磷的吸收。例如,对于一个日污水产生量为10立方米的乡镇卫生院,如果采用A²/O工艺,根据水质分析和处理要求确定厌氧池、缺氧池和好氧池的水力停留时间分别为1.5小时、2.5小时和5小时。
【净水设备应用场景】
1、各种学校:大学、小学、初中、高中、实验中学、中小学、幼儿园。
2、各种培训机构:舞蹈班、美术班、等等。
3、各种办公场所:企事业单位、集团公司、会议室、写字楼、办公室。
4、各种娱乐生活场所:宾馆、客房、食堂、厨房、餐厅、奶茶店、酒吧、卡拉OK厅。
5、各种公共场所:火车站、汽车站、工地、工厂车间、社区、小区、医疗中心、医院。