【上海水處理設備網www.esdzu.com】新冠肺炎疫情應急醫療設施包括新建的醫療醫院和改造后的發熱門診。此類設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險，因此常規的消毒過程無法達到對病菌“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，加強消毒處理可以保證病毒殺滅。此外，如果按照傳統傳染病醫院選擇生化處理工藝，污泥馴化調試周期過長，消毒劑過量使用導致污水中余氯含量高，生化處理效果難以保證。 本文介紹的急救醫院是一所新建的設施，上海純水設備位于整個校園的西南面。原校區有一座規模為2 500m3/d的污水處理廠，處理工藝為二級生化處理+常規消毒工藝。為了應對新冠肺炎疫情，消毒源頭，切斷污染源，需要新建一套污水處理設施，以去除病毒、細菌和有毒有害物質為主，去除BOD5、氨氮等指標退居二線。因此，該急診醫院污水處理采用預消毒+化糞池+二級消毒+物化處理+三級消毒的組合工藝設計。 1設計水量和水質 1.1設計水量分析計算 與傳統傳染病醫院相比，急救設施功能較少，其用水量應根據其醫療功能確定。考慮到排水系統的安全性和嚴密性，無論折減系數如何，排水量等于設計供水量。 急救設施生活用水定額可參照《傳染病醫院建筑設計規范》，結合急救設施用水特點，取限值計算水量。病人用水量按床位數計算，醫務后勤人員數量根據醫院提供的數據確定。經計算，該應急醫療設施污水處理站的設計日處理能力為600 m3/d，小時變化系數K=2.0，最大小時處理能力為50 m3/h 1.2處理水質要求 根據醫院提供的污水水質(表1)，醫院區域排放的污水中致病菌數量、病毒劑量、化學藥品劑量均大大超標，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等指標略高于一般的綜合醫院。根據急診醫院的特點，選擇合適的工藝，提高此類指標的去除率。 設計案例|新冠肺炎急救醫療設施污水處理站是如何設計的？ 根據環境影響評價文件要求，整個院區污水處理后的出水指標要達到《污水綜合排放標準》規定的一級排放標準、《水污染物排放限值》第二時段一級標準、《城鎮污水處理廠污染物排放標準》一級A標準和《醫療機構水污染物排放標準》。具體指標見表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指標均可達標。在超磁處理單元中，污水中大部分懸浮有機物和微生物細胞體在這一階段被有效去除。沉降后的污泥經過磁種回收設備后進入污泥處理設備，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和細菌被進一步截留。最后，經紫外線消毒后，出水進入現有醫院污水站，經處理達標后排放。 在保證每個處理單元有足夠的水力停留時間(HRT)的基礎上，工藝采用三級消毒物化方法，整個過程安全環保，運行穩定可靠，處理效果受環境條件影響小，能保證去除傳染性病菌和病毒。 設計案例|新冠肺炎急救醫療設施污水處理站是如何設計的？ 3主要處理單元的設計與分析 3.1預處理系統 根據《醫療機構水污染物排放標準》，傳染病醫療機構需要進行預消毒，并設置專用化糞池，收集消毒后的糞便、排泄物等感染性廢物。 (1)預消毒池 預消毒是為了保證污水處理站的后續運行安全，提高新型冠狀病毒的滅活效果。根據最新標準，預消毒接觸時間不應少于1 h，本工藝設計的預消毒池有效容積為150 m3，分為兩組。該工藝采用次氯酸鈉進行消毒，具有作用迅速，對生物病毒或有機分子有毒物質消毒效果明顯，價格低廉，次氯酸鈉產生的有毒副產物少，上海實驗室超純水設備對后續工藝影響小等優點。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物的沉淀池。本次設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。本設計滿足國家相關污水處理設計規范中污水在化糞池中的停留時間不小于36小時的要求。化糞池應定期清理，其污泥應作為危險廢物運走，進行單獨處理。 3.2超磁集成和二級消毒系統 (1)超順磁集成設備 超磁分離凈水技術是基于負載沉淀的分離原理。在絮凝反應過程中，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，在高梯度超強磁場的作用下，快速分離去除水中的污染物。該設備的磁感應強度為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氧化物，以保證氨氮的去除率。經過處理后，被超強磁場捕獲的污染物進入專用磁種回收設備，污泥與磁種分離，可循環利用，而污泥則被泵入螺旋打樁機進行脫水。與傳統的生化法相比，這種物理技術具有明顯的優勢:出水穩定，受水質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，磁盤可瞬間產生大于重力640倍的磁力；運行成本低，采用微磁絮凝技術，用量少，磁種回收利用率高；上海實驗室超純水設備該工藝為一體化全封閉設備，系統集成度高，模塊化組裝，全自動控制，消毒徹底，無氣溶膠產生。 (2)二級消毒系統 三氯異氰尿酸用于二級消毒系統。該消毒劑有效氯含量高于次氯酸鈉，達到90%，且性能更穩定，反應快，作用時間短。研究表明，三氯異氰尿酸對污水中的細菌繁殖體、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節提升池相同尺寸的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 (1)平板陶瓷膜超濾凈化系統 采用兩套集成箱，規格為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。超濾系統主要是基于“物理篩選”理論，利用一定膜孔徑范圍內物質分子滲透性的差異，以膜兩側的壓力差為驅動力，使水、無機鹽等小分子透過膜，而水中懸浮物、膠體、微生物等大分子被截留，從而實現污染物的有效去除。 (2)三級消毒系統 為了避免病毒的傳播，保證出水水質，超濾設備的出水在排入原醫院區域的污水處理站之前，會經過紫外線消毒殺菌裝置，以保證殘留在水中的細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對余氯影響不大。同時在線監測余氯含量。如果不達標，可以在紫外線消毒后加氯，保證余氯量。 3.4廢水處理系統 所有水處理構筑物均連接有尾氣收集管，將設備運行中產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合的方法處理廢氣。活性炭吸附能力強，風阻小，維護方便。光催化技術可以高效分解空氣中的氧分子，產生強氧化性物質，實現除臭和消毒。 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。 設計案例|新冠肺炎急救醫療設施污水處理站是如何設計的？ 從表3可以看出，從預消毒到三級消毒出水的全過程HRT為50h；若按各構筑物設計流量的最不利條件計算；若按污水量和全天構筑物總容積計算，總HRT可達60 h，均滿足《新型冠狀病毒感染肺炎急救醫療設施設計標準》中從預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，減少消毒副產物對環境的影響。即使超磁和超濾單元誤操作或出現故障，這種污水處理系統中新型冠狀病毒的自然死亡率也可以確保對環境水體的影響降至最低。 4上海純水設備技術經驗總結 應急設施排水水質有特色，處理設施建設周期短，時效性高。必須與主體建筑保持一致，同時竣工投入使用。通過實際工程設計和施工實踐，技術經驗總結如下。 (1)預消毒+化糞池+二級消毒是急診醫療設施污水處理的核心技術措施，重點控制病毒、細菌等生物指標，以及去除未知病毒和病原體。根據應急工程需要快速啟動的特點，采用高效、環保、出水水質穩定的物化工藝組合，保證SS、CODCr等指標處理達標。如果BOD5、總氮等需要生化處理的物質不達標，后續出水進入原校區污水處理站，可以保證達標排放。與原有污水處理站相比，新建污水處理站具有建設速度快、運行更加穩定、管理方便等優點，適合在疫情爆發初期投入運行。 (2)急救醫療設施的污水處理單元應集中布置，獨立處理，避免出現不易控制的分散污染源。本設計中，從預消毒池到終端出水的所有處理工藝設備和構筑物都集中布置在一個完整的區域內，并位于當地夏季主導風向的下方。 (3)由于工期緊和采購限制，急救醫療設施的污水處理構筑物和設備為集成化設備，集成度高。采購非標產品代替消毒池或提升池時，應評估內部結構對水流狀態的影響，并進行改造，保證水流混合均勻，避免出現短流和死水區。

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