摘要：围绕某传染病医院污水处理工程进行分析，该工程对污水、污泥、废气、废渣实施分类处理、综合控制，杜绝了二次污染，在肺炎疫情期间发挥了重要的辅助作用。
关键词：传染病医院；污水处理；流程分析
肺炎疫情打破了人们正常的生活、工作秩序，传染病医院污水处理作为我国医疗污水疫情三级防护体系的重要组成部分和污水流行病学（Wastewater-BasedEpidemiology，WBE）的重要分支得到更多关注[1-4]。传染病医院排放的污水来源复杂、成分多样，含有大量的细菌、病毒、寄生虫卵、化学试剂、药物化合物等有害物质，具有空间污染、急性传染、潜在感染等特征，在新建传染病医院项目中要对医院污水进行妥善收集处理、达标排放[5]。我国华北地区某传染病医院是当地重点规划建设的传染病医院，新院区内设计建造了一座日处理水量为450m3的下沉庭院式污水处理站。污水处理站建筑面积为680m2，以“源头严控、末端严防、中间不扰动”为设计原则[6]，地下一层为值班室、中控室、格栅间、风机房、臭氧设备间、除臭间、深度处理间、加药间、污泥脱水间等功能房间，层高为4.80m；地下二层为全埋式污水处理构筑物，包括应急事故池、预消毒池、调节池、水解酸化池、缺氧池、接触氧化池、絮凝助凝池、沉淀池、接触消毒池、污泥浓缩池等，各个构筑物池体的净空高度均为5.00m。污水处理站采用钢筋混凝土框架结构，污水处理设施采用双路并联处理系统。
一、水质水量及处理要求
本污水处理站承担全院区范围内的医疗污、废水达标排放任务，经调研及理论计算，本污水处理站设计日处理水量应为450m3，每天24h运行，处理量为18.75m3/h。院区排水系统为雨污分流系统，含粪便污水经室外化粪池处理后排入院区污水处理站，处理后的污水排至有城市污水处理厂的市政污水管网。本项目的医疗污、废水主要来自门诊部、急诊部、住院部及各医技科室，出水水质要求达到《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）中的传染病、结核病医疗机构水污染物排放标准[7]。本污水处理站进出水水质见表1。
二、工艺流程及说明
（一）工艺流程。院区污水经收集后进入污水站格栅间去除较大的漂浮物后，流进预消毒池进行消毒处理，然后进入集水池，提升泵将污水提升至调节池，污水再由调节池内潜污泵提升至水解酸化池，并依次进入缺氧池、接触氧化池，污水在此进行碳化、硝化、反硝化反应，去除有机物及脱氮除磷，通过硝化液回流增加总氮的去除率。接触氧化池出水自流进入絮凝池、助凝池及沉淀池进一步去除污水中的悬浮物，沉淀池出水进入中间水池，经多介质过滤器过滤，最后经过次氯酸钠消毒后，出水提升排放至市政污水管网。本工程的污水处理流程对化学试剂、药物化合物也具有较好的去除效果[8]。水解酸化池及沉淀池的污泥由泵提升至污泥浓缩池内，污泥浓缩池内污泥定期由叠螺式脱水机脱水至含水率小于80%后，被送至指定地点进行深度脱水并外运处置。污水、污泥的处理工艺流程见图1。本工程主要收集污泥浓缩脱水机房、污泥浓缩池、格栅间的臭气，将各种恶臭源气体集中收集后经光催化氧化除臭装置处理达标后，高空排放；所产生的栅渣、沉淀污泥均由具有相应资质的单位定期负责清掏、运输、处理处置。所有污泥必须经过有效的消毒处理，在符合相关规定后，方可消纳。经消毒处理后的污泥不得随意弃置，也不得用作根块作物的施肥。
（二）前处理系统。1.回转式自动机械格栅。本工程格栅井净空尺寸为3000mm×700mm×2150mm（长×宽×高，下同），进水标高为-8.500m，有效高度为0.45m。医院污水通过污水总管流入格栅井，污水中的固体废物被截留，格栅间内安装回转式自动机械格栅一台，栅间隙为3mm，安装角度为75°，耙链速度为2m/min，格栅材质为不锈钢；配栅渣小车一台，有效容积为2m3。2.预消毒池。预消毒池净空尺寸为4500mm×1750mm×3650mm，有效高度为3.1m。在臭氧设备间内设置臭氧制备装置一套，含臭氧发生器、储气罐、冷干机、空压机、尾气破坏器、控制柜等，臭氧产量为800g/h，浓度为20~30mg/L。在预消毒池底部布置臭氧曝气盘44个，作用面积为0.75m2，臭氧与污水接触方式为鼓泡法。3.调节池。单个调节池净空尺寸为4550mm×3675mm×5000mm，有效高度为4.6m，两个调节池尺寸相同。调节池内设置提升泵，提升泵流量为9.4m3/h，扬程为10m，一用一备为一组，共两组；设置穿孔曝气装置两套，作用面积为16.50m2，包含供气环路、曝气支路及配套管件。风机房内设置预曝气鼓风机两台，单台风量为1m3/min，风压为0.5kgf/cm2。4.应急事故池。根据规范要求，传染病医院污水处理工程应急事故池容积不应小于日排放量的100%，以贮存污水处理系统事故或其它突发事件时的医院污水[9]。本项目设置一座应急事故池，位于下沉庭院的下方，净空尺寸为17100mm×8250mm×4300mm，有效高度为4.1m。应急事故池内设置两台事故提升泵，单台流量为40m3/h，扬程为10m，一用一备；设置潜水搅拌机三台，在池底均匀、分散布置，其叶轮直径为260mm，转速为960rpm。
（三）生化处理和沉淀系统。1.水解酸化池。单个水解酸化池净空尺寸为4500mm×2550mm×5000mm，有效高度为4.6m，两个水解酸化池尺寸相同。水解酸化池内设置潜水搅拌机两台，每池一台，潜水搅拌机叶轮直径为220mm，转速为960rpm；设置排泥泵四台，单台流量为10m3/h，扬程为10m，一用一备为一组，共两组；设置生物载体填料一套，装填高度为3.0m，填料单元规格为φ150×100，填料比表面积≥310m2/m3，作用体积共64m3；设置集水装置两处，每池一处，过流负荷为2.2L/s，过流长度为3.0m。2.缺氧池。单个缺氧池净空尺寸为8425mm×1900mm×5000mm，有效高度为4.2m，两个缺氧池尺寸相同。缺氧池内设置潜水搅拌机两台，每池一台，其叶轮直径为260mm，转速为740rpm；设置生物载体填料一套，装填高度为2.5m，填料单元规格为φ150×100，填料比表面积≥310m2/m3，作用体积共75m3；设置集水装置两处，每池一处，过流负荷为2.3L/s，过流长度为6.0m。3.接触氧化池。单个接触氧化池净空尺寸为8425mm×2825mm×5000mm，有效高度为3.9m，两个接触氧化池尺寸相同。接触氧化池内设置生物载体填料，装填高度为2.5m，填料单元规格为φ150×100，填料比表面积≥310m2/m3，作用体积共112m3；设置集水装置两处，每池一处，过流负荷为2.3L/s，过流长度为6.0m；设置硝化液回流泵共四台，单台流量为25m3/h，扬程为10m，一用一备为一组，共两组；设置可变微孔曝气器，单个曝气器规格为φ215，曝气阻力≤280mmH2O，通气量为1.5m3/个，共设置242个。风机房内设置供氧鼓风机两台，单台风量为4m3/min，风压为0.5kgf/cm2。4.絮凝池和助凝池。单个絮凝池平面尺寸为1550mm×1375mm，有效高度为2.5m，两个絮凝池尺寸相同；单个助凝池平面尺寸为1475mm×1375mm，有效高度为2.4m，两个助凝池尺寸相同。每个絮凝池和助凝池内设置一个低速搅拌机，其浆板直径为600mm，转速为35rpm。絮凝池内定时加入絮凝药剂，设置絮凝剂投配装置一套，本项目絮凝剂选用聚合氯化铝（PolyAluminumChloride，PAC），药剂溶液配制浓度为20%，投加量为20×10-6；助凝池内定时加入助凝药剂，设置助凝剂投配装置一套，本项目助凝剂选用阴离子聚丙烯酰胺（AnionicPolyacrylamides，APAM），配比浓度为0.2％，投加量为3×10-6。5.沉淀池。单个沉淀池平面尺寸为3300mm×3300mm，有效高度为3.6m，两个沉淀池尺寸相同。沉淀池内设置固液分离装置，其过流速度为20mm/s，过流直径为400mm，每池一套，共两套；设置集水装置两套，过流负荷为1.7L/s，过流长度为8.8m，每池一套；设置污泥回流泵四台，单台流量为6m3/h，扬程为8m，移动式安装，一用一备为一组，共两组。6.污泥浓缩池。设置污泥浓缩池一座，平面尺寸为8425mm×2700mm，有效高度为4.75m。池内设置污泥泵两台，单台流量为3m3/h，扬程为7m，移动式安装，一用一备。浓缩污泥加药后经叠螺式污泥脱水机处理，处理废水排至调节池，泥饼外运。在污泥脱水间内设置叠螺式污泥脱水机一台，绝对干污泥量为6~10kg/h，泥饼含水率为80%；配置阳离子聚丙烯酰胺（CationicPolyacrylamides，CPAM）投配装置一套，配比浓度为0.2%，投加量为3×10-6。
（四）深度处理和后置消毒系统。1.多介质过滤器。在深度处理间内设置四台多介质过滤器，一用一备为一组，共两组，每台多介质过滤器直径为1200mm，滤速为5~10m/h。供水由中间水池内的过滤加压泵供给，经深度处理后，出水进入接触消毒池；设备排污至调节池，反冲洗供水由排放池中的反冲洗泵供给。过滤加压泵流量为9m3/h，扬程为22m，共4台，一用一备为一组，共两组；反冲洗泵流量为45m3/h，扬程为40m，共两台，一用一备。2.接触消毒池。单个接触消毒池净空尺寸为2340mm×2700mm×5000mm，有效高度为4.6m，两个接触消毒池尺寸相同，内设导流墙，设置次氯酸钠消毒剂投加装置一套，有效氯投加量为30mg/L，储液槽有效容积为2m3，含计量泵、缺料报警装置等。3.排放池排放池净空尺寸为3250mm×2700mm×5000mm，有效高度为4.3m。内含服务于多介质过滤器的反冲洗泵两台；排放泵两台，单台流量为18.75m3/h，扬程为15m；在站房层设备间内设置在线余氯检测仪一套、在线COD检测仪一套、在线氨氮检测仪一套。
三、配套设施及控制系统
（一）配套设施。在集水池、应急事故池、调节池、中间水池、排放池、污泥浓缩池等构筑物内分别设置投入式静压液位计，测量范围为0~5m，输出4~20mA模拟量信号。在集水池、调节池、排放池等构筑物出水管路上分别设置电磁流量计，分体型，精度等级为±0.5%，防护等级为IP68，输出模拟量信号。在中间水池、沉淀池、污泥浓缩池、污泥脱水间、应急事故池、集水池等处安装全压式轴流风机，在除臭间内设置引风机一台，配置光催化氧化除臭设备一套。其他仪器仪表、管材管件、电线电缆与系统配套。
（二）控制系统。本工程的控制方式为就地手动控制和可编程逻辑控制（ProgrammableLogicController，PLC），预留远程监控和物联网集成智能化控制的条件。在中控室内设置电源柜一个、控制柜四个。可编程逻辑控制系统可以实现电动设备的运行、计量、反冲洗等功能，方便信息采集、数据处理和事故报警，提高了自动化程度，节省了人工劳动量，保证污水处理设施能够长期稳定运行。
四、结束语
综上，本工程为下沉庭院式污水处理站，构思巧妙，节约占地。其核心水处理工艺为“格栅―预消毒―生物处理―沉淀―深度处理―后置消毒”，污水采用双路并联处理方式，设置应急事故池。本工程对污水、污泥、废气、废渣实施分类处理、综合控制，杜绝了二次污染，是一个技术可靠、经济合理、管理方便的工程案例。
作者:王焘 牛住元 张慧敏 张生勃 单位:中国中元国际工程有限公司 北京潮白环保科技股份有限公司