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【上海水處理設(shè)備網(wǎng)www.esdzu.com】新冠肺炎疫情應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施包括新建的醫(yī)療醫(yī)院和改造后的發(fā)熱門診。此類設(shè)施排出的污水可能含有大量病菌和病毒，存在新冠肺炎通過糞便傳播的風(fēng)險，因此常規(guī)的消毒過程無法達(dá)到對病菌“萬無一失”的效果。研究表明，新型冠狀病毒的理化特性與SARS病毒相似，對高溫和紫外線敏感。含氯消毒劑對其有很好的滅活作用，加強(qiáng)消毒處理可以保證病毒殺滅。此外，如果按照傳統(tǒng)傳染病醫(yī)院選擇生化處理工藝，污泥馴化調(diào)試周期過長，消毒劑過量使用導(dǎo)致污水中余氯含量高，生化處理效果難以保證。 本文介紹的急救醫(yī)院是一所新建的設(shè)施，上海純水設(shè)備位于整個校園的西南面。原校區(qū)有一座規(guī)模為2 500m3/d的污水處理廠，處理工藝為二級生化處理+常規(guī)消毒工藝。為了應(yīng)對新冠肺炎疫情，消毒源頭，切斷污染源，需要新建一套污水處理設(shè)施，以去除病毒、細(xì)菌和有毒有害物質(zhì)為主，去除BOD5、氨氮等指標(biāo)退居二線。因此，該急診醫(yī)院污水處理采用預(yù)消毒+化糞池+二級消毒+物化處理+三級消毒的組合工藝設(shè)計。 1設(shè)計水量和水質(zhì) 1.1設(shè)計水量分析計算 與傳統(tǒng)傳染病醫(yī)院相比，急救設(shè)施功能較少，其用水量應(yīng)根據(jù)其醫(yī)療功能確定。考慮到排水系統(tǒng)的安全性和嚴(yán)密性，無論折減系數(shù)如何，排水量等于設(shè)計供水量。 急救設(shè)施生活用水定額可參照《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》，結(jié)合急救設(shè)施用水特點，取限值計算水量。病人用水量按床位數(shù)計算，醫(yī)務(wù)后勤人員數(shù)量根據(jù)醫(yī)院提供的數(shù)據(jù)確定。經(jīng)計算，該應(yīng)急醫(yī)療設(shè)施污水處理站的設(shè)計日處理能力為600 m3/d，小時變化系數(shù)K=2.0，最大小時處理能力為50 m3/h 1.2處理水質(zhì)要求 根據(jù)醫(yī)院提供的污水水質(zhì)(表1)，醫(yī)院區(qū)域排放的污水中致病菌數(shù)量、病毒劑量、化學(xué)藥品劑量均大大超標(biāo)，且具有空間污染、急性感染和潛伏感染的特點。因此，新建污水處理站主要是針對病毒等微生物指標(biāo)的去除，以保證處理過程中的生物安全。其次，污水中SS、CODCr等指標(biāo)略高于一般的綜合醫(yī)院。根據(jù)急診醫(yī)院的特點，選擇合適的工藝，提高此類指標(biāo)的去除率。 設(shè)計案例|新冠肺炎急救醫(yī)療設(shè)施污水處理站是如何設(shè)計的？ 根據(jù)環(huán)境影響評價文件要求，整個院區(qū)污水處理后的出水指標(biāo)要達(dá)到《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的一級排放標(biāo)準(zhǔn)、《水污染物排放限值》第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)、《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級A標(biāo)準(zhǔn)和《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。具體指標(biāo)見表2。 2污水處理工藝流程及布局 如圖，污水處理工藝采用三級消毒工藝，最大程度保證消毒效果，防止病毒傳播。同時物化處理單元替代二級生物處理，出水SS和CODCr指標(biāo)均可達(dá)標(biāo)。在超磁處理單元中，污水中大部分懸浮有機(jī)物和微生物細(xì)胞體在這一階段被有效去除。沉降后的污泥經(jīng)過磁種回收設(shè)備后進(jìn)入污泥處理設(shè)備，與其他工藝單元積累的污泥一起脫水消毒。在平板陶瓷膜超濾單元中，難以去除的有害物質(zhì)和細(xì)菌被進(jìn)一步截留。最后，經(jīng)紫外線消毒后，出水進(jìn)入現(xiàn)有醫(yī)院污水站，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放。 在保證每個處理單元有足夠的水力停留時間(HRT)的基礎(chǔ)上，工藝采用三級消毒物化方法，整個過程安全環(huán)保，運行穩(wěn)定可靠，處理效果受環(huán)境條件影響小，能保證去除傳染性病菌和病毒。 設(shè)計案例|新冠肺炎急救醫(yī)療設(shè)施污水處理站是如何設(shè)計的？ 3主要處理單元的設(shè)計與分析 3.1預(yù)處理系統(tǒng) 根據(jù)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》，傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)需要進(jìn)行預(yù)消毒，并設(shè)置專用化糞池，收集消毒后的糞便、排泄物等感染性廢物。 (1)預(yù)消毒池 預(yù)消毒是為了保證污水處理站的后續(xù)運行安全，提高新型冠狀病毒的滅活效果。根據(jù)最新標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)消毒接觸時間不應(yīng)少于1 h，本工藝設(shè)計的預(yù)消毒池有效容積為150 m3，分為兩組。該工藝采用次氯酸鈉進(jìn)行消毒，具有作用迅速，對生物病毒或有機(jī)分子有毒物質(zhì)消毒效果明顯，價格低廉，次氯酸鈉產(chǎn)生的有毒副產(chǎn)物少，上海實驗室超純水設(shè)備對后續(xù)工藝影響小等優(yōu)點。有效氯的用量為20毫克/升 (2)化糞池 化糞池是利用沉淀和厭氧消化去除污水中懸浮有機(jī)物的沉淀池。本次設(shè)計使用的化糞池總有效容積為950 m3，共10個化糞池，其中100 m3化糞池8個，75 m3化糞池2個。本設(shè)計滿足國家相關(guān)污水處理設(shè)計規(guī)范中污水在化糞池中的停留時間不小于36小時的要求。化糞池應(yīng)定期清理，其污泥應(yīng)作為危險廢物運走，進(jìn)行單獨處理。 3.2超磁集成和二級消毒系統(tǒng) (1)超順磁集成設(shè)備 超磁分離凈水技術(shù)是基于負(fù)載沉淀的分離原理。在絮凝反應(yīng)過程中，通過向非磁性或弱磁性污水中加入磁性種子，可以使非磁性污染物被磁化，在高梯度超強(qiáng)磁場的作用下，快速分離去除水中的污染物。該設(shè)備的磁感應(yīng)強(qiáng)度為8 000 Gs(0.8 mT)，梯度為1 000 OE/U，添加的永磁材料為釹鐵硼。在混凝反應(yīng)器中，除了常用的混凝劑PAC和PAM外，還加入了氨氮去除劑，其主要成分是含氯的強(qiáng)氧化物，以保證氨氮的去除率。經(jīng)過處理后，被超強(qiáng)磁場捕獲的污染物進(jìn)入專用磁種回收設(shè)備，污泥與磁種分離，可循環(huán)利用，而污泥則被泵入螺旋打樁機(jī)進(jìn)行脫水。與傳統(tǒng)的生化法相比，這種物理技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢:出水穩(wěn)定，受水質(zhì)水量變化和投氯量影響較小；加工效率高，流程短，總加工時間約為5分鐘，磁盤可瞬間產(chǎn)生大于重力640倍的磁力；運行成本低，采用微磁絮凝技術(shù)，用量少，磁種回收利用率高；上海實驗室超純水設(shè)備該工藝為一體化全封閉設(shè)備，系統(tǒng)集成度高，模塊化組裝，全自動控制，消毒徹底，無氣溶膠產(chǎn)生。 (2)二級消毒系統(tǒng) 三氯異氰尿酸用于二級消毒系統(tǒng)。該消毒劑有效氯含量高于次氯酸鈉，達(dá)到90%，且性能更穩(wěn)定，反應(yīng)快，作用時間短。研究表明，三氯異氰尿酸對污水中的細(xì)菌繁殖體、真菌、病毒等有很好的滅活效果，并能很好地控制余氯含量。二級消毒池采用與調(diào)節(jié)提升池相同尺寸的100 m3+50 m3地埋式玻璃鋼池，其有效HRT為3 h。 3.3超濾和三級消毒系統(tǒng) (1)平板陶瓷膜超濾凈化系統(tǒng) 采用兩套集成箱，規(guī)格為8 m×2.5 m×2.5 m，平板膜孔徑為0.1微米，共1 000 m2膜組全部為全自動。超濾系統(tǒng)主要是基于“物理篩選”理論，利用一定膜孔徑范圍內(nèi)物質(zhì)分子滲透性的差異，以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動力，使水、無機(jī)鹽等小分子透過膜，而水中懸浮物、膠體、微生物等大分子被截留，從而實現(xiàn)污染物的有效去除。 (2)三級消毒系統(tǒng) 為了避免病毒的傳播，保證出水水質(zhì)，超濾設(shè)備的出水在排入原醫(yī)院區(qū)域的污水處理站之前，會經(jīng)過紫外線消毒殺菌裝置，以保證殘留在水中的細(xì)菌和病毒能夠被快速滅活。采用溢流式紫外線消毒滅菌裝置。超濾和紫外線消毒在一定范圍內(nèi)對余氯影響不大。同時在線監(jiān)測余氯含量。如果不達(dá)標(biāo)，可以在紫外線消毒后加氯，保證余氯量。 3.4廢水處理系統(tǒng) 所有水處理構(gòu)筑物均連接有尾氣收集管，將設(shè)備運行中產(chǎn)生的尾氣密閉收集后輸送至尾氣處理間，處理后的尾氣高空排放。采用光催化與活性炭吸附相結(jié)合的方法處理廢氣。活性炭吸附能力強(qiáng)，風(fēng)阻小，維護(hù)方便。光催化技術(shù)可以高效分解空氣中的氧分子，產(chǎn)生強(qiáng)氧化性物質(zhì)，實現(xiàn)除臭和消毒。 3.4 HRT分析 整個污水處理工藝的水力停留時間計算見表3。 設(shè)計案例|新冠肺炎急救醫(yī)療設(shè)施污水處理站是如何設(shè)計的？ 從表3可以看出，從預(yù)消毒到三級消毒出水的全過程HRT為50h；若按各構(gòu)筑物設(shè)計流量的最不利條件計算；若按污水量和全天構(gòu)筑物總?cè)莘e計算，總HRT可達(dá)60 h，均滿足《新型冠狀病毒感染肺炎急救醫(yī)療設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》中從預(yù)消毒池到末端消毒出水的總HRT不小于48 h的要求[8]。長HRT可以滿足化糞池的自然沉降效果，提高消毒效率，減少消毒劑用量，減少消毒副產(chǎn)物對環(huán)境的影響。即使超磁和超濾單元誤操作或出現(xiàn)故障，這種污水處理系統(tǒng)中新型冠狀病毒的自然死亡率也可以確保對環(huán)境水體的影響降至最低。 4上海純水設(shè)備技術(shù)經(jīng)驗總結(jié) 應(yīng)急設(shè)施排水水質(zhì)有特色，處理設(shè)施建設(shè)周期短，時效性高。必須與主體建筑保持一致，同時竣工投入使用。通過實際工程設(shè)計和施工實踐，技術(shù)經(jīng)驗總結(jié)如下。 (1)預(yù)消毒+化糞池+二級消毒是急診醫(yī)療設(shè)施污水處理的核心技術(shù)措施，重點控制病毒、細(xì)菌等生物指標(biāo)，以及去除未知病毒和病原體。根據(jù)應(yīng)急工程需要快速啟動的特點，采用高效、環(huán)保、出水水質(zhì)穩(wěn)定的物化工藝組合，保證SS、CODCr等指標(biāo)處理達(dá)標(biāo)。如果BOD5、總氮等需要生化處理的物質(zhì)不達(dá)標(biāo)，后續(xù)出水進(jìn)入原校區(qū)污水處理站，可以保證達(dá)標(biāo)排放。與原有污水處理站相比，新建污水處理站具有建設(shè)速度快、運行更加穩(wěn)定、管理方便等優(yōu)點，適合在疫情爆發(fā)初期投入運行。 (2)急救醫(yī)療設(shè)施的污水處理單元應(yīng)集中布置，獨立處理，避免出現(xiàn)不易控制的分散污染源。本設(shè)計中，從預(yù)消毒池到終端出水的所有處理工藝設(shè)備和構(gòu)筑物都集中布置在一個完整的區(qū)域內(nèi)，并位于當(dāng)?shù)叵募局鲗?dǎo)風(fēng)向的下方。 (3)由于工期緊和采購限制，急救醫(yī)療設(shè)施的污水處理構(gòu)筑物和設(shè)備為集成化設(shè)備，集成度高。采購非標(biāo)產(chǎn)品代替消毒池或提升池時，應(yīng)評估內(nèi)部結(jié)構(gòu)對水流狀態(tài)的影響，并進(jìn)行改造，保證水流混合均勻，避免出現(xiàn)短流和死水區(qū)。

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