醫(yī)院作為救死扶傷的重要場(chǎng)所,每日產(chǎn)生大量成分復(fù)雜、含有病原體、藥物殘留及化學(xué)物質(zhì)的特殊廢水。若未經(jīng)妥善處理直接排放,將對(duì)公共健康與生態(tài)環(huán)境構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此,高效、安全的醫(yī)院污水處理系統(tǒng)至關(guān)重要。本文將系統(tǒng)闡述醫(yī)院污水處理的主流方法、核心水處理設(shè)備及配件的研發(fā)與應(yīng)用。
一、醫(yī)院污水的特性與處理目標(biāo)
醫(yī)院污水通常具有水質(zhì)水量波動(dòng)大、含有病原微生物(細(xì)菌、病毒)、有毒有害化學(xué)物質(zhì)(消毒劑、藥劑殘留、重金屬)以及放射性物質(zhì)等特征。其處理的核心目標(biāo)在于:
- 徹底殺滅病原體:防止疾病傳播。
- 高效去除有害化學(xué)物質(zhì):降低生態(tài)毒性。
- 達(dá)標(biāo)排放或回用:滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)要求。
二、主流醫(yī)院污水處理方法
現(xiàn)代醫(yī)院污水處理通常采用“預(yù)處理 + 一級(jí)處理 + 二級(jí)處理 + 深度消毒”的組合工藝。
1. 預(yù)處理
旨在去除大顆粒懸浮物和特定污染物,保護(hù)后續(xù)處理單元。
- 格柵:攔截紗布、塑料等大塊固體廢棄物。
- 調(diào)節(jié)池:均化水質(zhì)水量,保證后續(xù)處理穩(wěn)定運(yùn)行。
- 特殊廢水預(yù)處理:對(duì)來自檢驗(yàn)科、放射科、口腔科等的含重金屬、放射性或高濃度有機(jī)廢水,進(jìn)行單獨(dú)收集與預(yù)處理(如化學(xué)沉淀、小型專用處理設(shè)備)。
2. 一級(jí)處理(物理處理)
主要通過物理沉降去除懸浮物和部分有機(jī)物。
3. 二級(jí)處理(生物處理)
核心工藝,利用微生物降解溶解性有機(jī)物。常用方法包括:
- 活性污泥法及其變型(如A/O, A2/O工藝):在曝氣池中通過微生物群落凈化污水,能有效去除COD(化學(xué)需氧量)、BOD(生化需氧量)及進(jìn)行初步脫氮除磷。
- 生物膜法(如生物接觸氧化法、MBR膜生物反應(yīng)器):微生物附著在填料或膜表面形成生物膜,處理效率高,剩余污泥少。其中,MBR工藝(膜分離與生物處理結(jié)合)因其出水水質(zhì)優(yōu)良、占地面積小,在醫(yī)院新建或改擴(kuò)建項(xiàng)目中應(yīng)用日益廣泛。
4. 深度處理與消毒(關(guān)鍵環(huán)節(jié))
確保出水病原學(xué)指標(biāo)安全達(dá)標(biāo)的核心步驟。常用消毒技術(shù)有:
- 氯消毒(如次氯酸鈉、二氧化氯):應(yīng)用廣泛,成本較低,但需注意控制氯代副產(chǎn)物的生成。
- 臭氧消毒:強(qiáng)氧化性,消毒效率高,能降解部分難降解有機(jī)物,無殘留,但設(shè)備投資與運(yùn)行成本較高。
- 紫外線(UV)消毒:物理方法,無二次污染,對(duì)隱孢子蟲等氯耐受性病原體有效,常作為組合消毒的保障環(huán)節(jié)。
- 高級(jí)氧化技術(shù)(AOPs):如UV/H?O?、Fenton法等,用于處理難降解的抗生素殘留、細(xì)胞毒性藥物等“新興污染物”,是當(dāng)前研發(fā)熱點(diǎn)。
三、核心水處理設(shè)備及關(guān)鍵配件
一套完整的醫(yī)院污水處理系統(tǒng)由眾多設(shè)備和配件精密構(gòu)成。
1. 核心處理設(shè)備
MBR膜生物反應(yīng)器成套設(shè)備:集成生物降解與膜過濾,是高端醫(yī)院污水處理的主流選擇。
二氧化氯/次氯酸鈉發(fā)生器:用于現(xiàn)場(chǎng)制備消毒劑,安全性和自動(dòng)化程度不斷提升。
臭氧發(fā)生與投加系統(tǒng):包括臭氧發(fā)生器、氣水混合裝置等。
紫外消毒模塊:核心是紫外燈管和石英套管,需具備自動(dòng)清洗功能。
* 污泥脫水設(shè)備(如疊螺式脫水機(jī)、離心脫水機(jī)):對(duì)產(chǎn)生的剩余污泥進(jìn)行減量化處理。
2. 關(guān)鍵配件與材料的研發(fā)趨勢(shì)
配件雖小,卻直接影響系統(tǒng)穩(wěn)定性、效率與壽命。當(dāng)前研發(fā)聚焦于:
- 高性能膜材料:研發(fā)抗污染、高通量、長(zhǎng)壽命的MBR膜、超濾/納濾膜,用于深度處理與回用。
- 高效曝氣器:開發(fā)傳氧效率高、不易堵塞、節(jié)能的微孔曝氣盤/管。
- 耐腐蝕/耐污染泵閥:針對(duì)污水腐蝕性和可能含有的纖維雜質(zhì),研發(fā)特種材質(zhì)(如高質(zhì)量不銹鋼、工程塑料)和結(jié)構(gòu)的泵、閥門。
- 智能傳感器與在線監(jiān)測(cè)儀表:如余氯、臭氧、UV強(qiáng)度、水質(zhì)毒性在線監(jiān)測(cè)儀,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)加藥與過程控制。
- 自動(dòng)化控制系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)(IoT)集成:通過PLC/SCADA系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、智能預(yù)警、故障診斷與能耗管理,推動(dòng)“無人值守”智能化污水處理站的實(shí)現(xiàn)。
四、結(jié)論與展望
醫(yī)院污水處理是一個(gè)多學(xué)科交叉的系統(tǒng)工程。未來的發(fā)展將更加注重:
- 全過程風(fēng)險(xiǎn)控制:從源頭分類收集到末端深度處理,強(qiáng)化對(duì)新型污染物(如抗生素、抗藥性基因)的去除。
- 工藝組合的優(yōu)化與智能化:根據(jù)醫(yī)院規(guī)模與性質(zhì),靈活組合生化、物化及高級(jí)氧化工藝,并深度融合智能控制技術(shù)。
- 設(shè)備與配件的精細(xì)化、高端化研發(fā):持續(xù)提升核心設(shè)備效能與可靠性,開發(fā)更耐用、更智能的關(guān)鍵配件。
- 資源與能源回收:探索污水熱能回收、中水回用及安全前提下污泥的資源化路徑。
通過采用先進(jìn)適宜的處理方法,并依托不斷創(chuàng)新的水處理設(shè)備與配件,我們能夠構(gòu)建起安全、高效、綠色的醫(yī)院廢水處理屏障,切實(shí)保障水環(huán)境安全與公共衛(wèi)生健康。