医院的新型污水处理系统.docx
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医院的新型污水处理系统
改进医院污水处理系统，促进市民健康
高二7班赵觉珵指导教师石玉冬
一、项目背景
一次在网上不经意的浏览中，我意外发现了一则资料：
在各类医院排放的污水中，含大量的细菌、病毒和寄生虫卵，对人的安全与社会安定有着巨大的危害。
但是，现今各个医院的污水处理方法比较落后，不能达到国际的普遍标准。
同时，我家附近也有不少的医院，经过我的初步调查，其污水排放的标准未达到国家一级标准。
而作为首都北京的医院，不能对污水处理这一环节掉以轻心。
在北京市区，共有近200家二级以上的医院，每天排放的污水量是一个惊人的数字，大量的未经处理的污水排放入北京的几大主要河流，一部分深入地下水，对城市的生态与民众健康造成很大影响。
因此，我计划做此课题，以研究处理医院污水的新型方法。
二、设计依据
设计依据为《污水综合派发标准（GB8978-1996）》的有关内容，见表1。
表1医院污水的排放标准
一级标准
二级标准
三级标准
1997年12月3日前建设的医院
COD化学需氧量（mg/L）
100
150
500
BOD生化需氧量（mg/L）
30
60
300
氨氮（mg/L）
15
25
-
SS（mg/L）
70
200
400
粪大肠菌群数（个/ml）
50个床位以上的医院、兽类医院及医疗机构含病原体污水
500
1000
5000
传染病、结核病医院污水
100
500
1000
PH
6-9
6-9
6-9
总余氯（mg/L）
50个床位以上的医院、兽类医院及医疗机构含病原体污水
<0.5（脱氯后）
>3
（接触时间>=1h）
>2
（接触时间>=1h）
传染病、结核病医院污水
<0.5（脱氯后）
>6.5
（接触时间>=1.5h）
>5
（接触时间>=1.5h）
1998年1月1日以后建设的医院
COD（mg/L）
100
150
500
BOD（mg/L）
20
30
300
氨氮（mg/L）
15
25
-
SS（mg/L）
70
150
400
粪大肠菌群数（个/ml）
50个床位以上的医院、兽类医院及医疗机构含病原体污水
500
1000
5000
传染病、结核病医院污水
100
500
1000
PH
6-9
6-9
6-9
总余氯（mg/L）
50个床位以上的医院、兽类医院及医疗机构含病原体污水
<0.5（脱氯后）
>3
（接触时间>=1h）
>2
（接触时间>=1h）
传染病、结核病医院污水
<0.5（脱氯后）
>6.5
（接触时间>=1.5h）
>5
（接触时间>=1.5h）
TOC（mg/L）
20
30
-y
三、医院污水处理的现状
1、水质特点
医院污水主要来源于门诊、住院部、洗衣房、食堂和厕所等，通常在数十吨至数百吨每天的规模。
通过我对多家医院的走访与调查，发现医院污水水质比较复杂，除含大量的病菌和寄生虫外，主要还含有各类药物、洗衣粉和纯碱、放射性同位素、棉签、纱布等，其COD接近生活污水的数值范围，但是波动较大。
污水的BOD/COD在0.5左右，可生化性较好。
下面是3家医院污水的典型水质情况。
表2.医院污水水质
医院
COD（mg/L）
BOD（mg/L）
SS水质中的悬浮物（mg/L）
PH
9
7
大肠杆菌个数（个/ml）
1
23-318
10-191
17-190
7-8
9
7
2.28*10-2.38*10
2
84-188
-
23-95
7-8
9
7
4.9*10-7.1*10
3
148-312
76-173
38-104
7-7.59
1.1*10-2.36*10
医院污水不仅水质波动较大，水量的波动也比较大，污水排放量在上午7-9时和晚上6-8时较大。
通常夏季水量最大，其它季节较小。
一般北京市区内的医院排放量约为1000L/（d*床），郊区的医院排放量约为700L/（d*床）。
2、处理现状
根据目前北京大多数医院的污水处理方法，基本工艺路线如下：
来水 排放
图１．处理医院污水的主要工艺路线
这种排放方式能达到三级标准，个别的医院能达到二级标准，所以绝大部分医院都运用此种方式。
而只有北京的一些大型医院，才有各自的新型办法对污水进行处理，能达到国家一级标准。
所以，医院污水处理的现状令人担忧。
四、项目工艺
针对医院污水的废水调整和一级排放标准，我在现有基础上，对医院污水处理的方法进行了改进了以下的新型处理方法：
图2.医院新型污水封闭处理系统示意图
这种经过改良的新型方法，其重点在于添加了内循环好氧反应器。
作为生化处理污水的一种方法，内循环好氧反应器具有多项优点。
内循环好氧反应器
好氧部分采用了高效内循环好氧反应器。
内循环好氧反应器由反应区和沉淀区组成，反应区中有升流管、导流管等结构。
进水在曝入空气的提升作用下通过升流管和导流管形成内循环。
这种循环结构具有以下优点：
1增加反应区内的混合程度，减少净化死区；
2强化有机物与污泥之间的传质，提高处理效率；
3可以采用载体挂膜方式运行，依靠载体的良好沉淀性能，提高反应器内污泥浓度；
4自动实现污泥回流，运行费能减少；
5循环液可以稀释进水，反应区具有较高的抗冲击负荷能力和抗毒性能力。
3
在内循环的左右下，该种反应器的效率大大提高，在处理COD浓度为500-1000mg/L的可生物降解废水时，其容积负荷可以达到6-8kgBOD/（m*d）以上，使普通好氧反应器的3-4倍。
且该反应器的运行稳定性更好。
内循环好氧反应器与普通常见的好氧反应器的比较如表3所示。
由表3可见，内循环好氧反应器与普通的好氧技术相比较，有积负荷更高，因此，在处理废水时，内循环好氧反应区具有容积小，成本低廉的优点。
由于内循环好氧反应其采用塔式反应器，故占地面积很小，十分适合中小医院。
3
表3.常见好氧反应器的有积负荷比较
名称
有机负荷/kgBOD/（m*d）
活性污泥法
0.1-0.9
普通生物滤池
0.1-0.25
高负荷生物滤池
0.8-1.2
接触氧化法
1.5-3.0
内循环好氧反应器
6.8以上
其他各部分的功能如下：
1、格栅
去除污水中大块悬浮物。
2、调节酸化池
该池的主要功能有三点：
⑴针对医院污水水量、水质波动大的特点，对来水进行调节，降低冲击负荷对后续处理单元的影响；
⑵由于医院污水中好友各种高分子药物以及重金属元素，其可生化性不如生活意念关税，采用厌氧条件下的酸化水解工艺，可以将长链分子水解成锻炼分子，从而提高污水的可生化性；
⑶可以除去重金属元素和部分有机物。
3、沉淀池
由于内循好氧反应器的沉淀区较小，所以有必要单独设立沉淀池，保证消毒净化的效果。
4、消毒池
采用二氧化氯消毒。
主要设备为二氧化氯发生器，该设备具有产出率较高、寿命长的优点。
二氧化氯发生器在获得二氧化氯气体的同时可以获得NaOH溶液，可作他用。
该装置还可以生产消毒液，供医院使用，可以说此装置用途广泛。
5、脱氯池
由于国家一级标准对出水有脱氯的要求，所以设置此池。
全套过程采用全封闭的形式，调节水解池和内循环好氧反应器的顶部收集到的气体经紫外线消毒外排。
考虑到装置全封闭，整套系统可以采用自动化控制。
该方法理论上可完全高达到国家的一级标准。
五、实际应用的分析及适用范围
由于北京市内的大多数医院建院历史比较长，随着国家对污水排放标准的不断更新，很多污水的排放处理设施均难以达标。
所以，北京医院的污水处理设备是一定要更新的。
这次我设计改进的污水处理流程，采用全封闭设计，对系统排放的水、气、固体均有消毒处理，自动化控制，并且使用了新型的循环好氧反应器，整套流程安全高效，易于管理。
这种新式的污水处理方法，普遍适合大中型综合医院，各种传染病医院和兽类医院，但需要医院有一定的规模及用地，来建设新型的污水处理装置。
六、经费预算
1.设备的购置费用
编号
名称
数量
使用年限（年）
费用（元）
1
格栅
1
3
1000
2
调节酸性池
1
2
5000
3
内循环好氧反应器
1
5
12000
4
沉淀池
1
10
5000
5
消毒池
1
1
3000
6
污泥浓缩池
1
5
3000
7
气体消毒池
1
2
3000
8
溶药池
1
5
1000
9
脱氯池
1
5
1000
10
二氧化氯发生器
1
2
50000
11
防腐污水水泵
3
2
4500
12
泥浆泵
2
2
2000
13
自控设备
1
5
35000
14
其他
-
-
87700
合计
168200
七、对政府的建议
北京大部分医院的污水处理设施已经很难有效的对污水进行彻底处理，达不到国家对医院污水排放的一级标准，对生态环境，水循环，市民健康等多方面都有较大的影响及危害。
所以，对作为首都北京而言，改良医院污水处理系统是刻不容缓的事。
对于这套新型的处理方法，其优点在上文已经阐述了。
通过这种新的污水处理方法，能够更好的改进北京市的水质，对公众健康和生态环境都有很大的积极作用。
建议政府可以在一些医院对其进行实验性的试用，并对其运行状况进行统计及调查，加以完善，并在一定程度上给与资金上的补助。
最终使这同系统真正能广泛使用，达到推广的目的。
参考资料：
1、《污水综合排放标准（GB8978-1996）》原中国环保总局，现中国国家环保部
1997年
2、《内循环好氧反应器及其产业化研究》刘建飞2007年9月
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