1 工程概況
武漢市為救治新型冠狀病毒感染的肺炎患者,解決現(xiàn)有醫(yī)療資源不足而緊急建設(shè)了武漢火神山醫(yī)院。武漢火神山醫(yī)院選址位于知音湖畔,醫(yī)院鳥(niǎo)瞰如圖1。
圖1 武漢火神山醫(yī)院鳥(niǎo)瞰圖
武漢火神山醫(yī)院新建區(qū)規(guī)劃用地面積約50000㎡,總建筑面積33940.76㎡,總床位數(shù)1000床(其中ICU中心床位數(shù)為30床);由1號(hào)樓與2號(hào)樓組成,另包括配建的附屬設(shè)施。
新建區(qū)全部為傳染病院區(qū),醫(yī)護(hù)人員宿舍、生活區(qū)全部征用新建區(qū)旁邊的武漢職工療養(yǎng)院。療養(yǎng)院的公用工程配套設(shè)施齊全,可以獨(dú)立運(yùn)行管理,與新建傳染病院區(qū)的排水系統(tǒng)及水處理設(shè)施完全隔開(kāi)。醫(yī)療設(shè)施建筑功能分區(qū)如圖2。
室外氧氣站房、負(fù)壓吸引機(jī)房、垃圾暫存間、尸體暫存間及焚燒爐設(shè)于場(chǎng)地東南角。
武漢市冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng),夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。根據(jù)項(xiàng)目總平面設(shè)計(jì)及建筑功能布置,污水處理站位于新建傳染病院區(qū)的西南角,臨湖而建。雖然知音湖并非武漢市的水源地,武漢火神山醫(yī)院的設(shè)計(jì)、施工建設(shè)緊急,但運(yùn)行管理不降標(biāo)準(zhǔn),污水集中收集處理達(dá)標(biāo)后,再排入市政管網(wǎng),既不帶來(lái)排水系統(tǒng)安全隱患,也不造成環(huán)境污染。
圖2 武漢火神山醫(yī)院醫(yī)療設(shè)施建筑功能分區(qū)圖
醫(yī)院附近并無(wú)污水處理廠,需要通過(guò)一體化泵站排入800m外的市政污水管道,再經(jīng)由和黃泵站最終排入蔡甸區(qū)石洋污水處理廠,污水全程輸送距離超過(guò)10km。
武漢火神山醫(yī)院從2020年1月23日開(kāi)始設(shè)計(jì),2月3日前建成,歷時(shí)10天,建設(shè)工期超短,且處于春節(jié)長(zhǎng)假期間,能夠采買(mǎi)到的設(shè)備和材料受到極大的限制,這其實(shí)在很大程度上也左右了污水處理工藝的選擇。
2 污水處理量與水質(zhì)
按照《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2029第4.2.1條要求,醫(yī)院污水處理工程設(shè)計(jì)應(yīng)采取實(shí)際檢測(cè)的方法確定醫(yī)院污水的污染負(fù)荷。醫(yī)院污水排放量和水質(zhì)取樣檢測(cè)應(yīng)符合HJ/T91的技術(shù)要求。對(duì)10天內(nèi)需要完成施工交付的武漢火神山醫(yī)院來(lái)說(shuō),面對(duì)新型冠狀病毒感染的肺炎傳播速度快、蔓延范圍廣,武漢地區(qū)病患短時(shí)間內(nèi)大量增加的疫情,迫切需要彌補(bǔ)武漢市原有的醫(yī)療設(shè)施不足。作為應(yīng)急建設(shè)專(zhuān)門(mén)的醫(yī)療設(shè)施,必須立即投入使用。實(shí)際上是難于采取實(shí)際檢測(cè)的方法確定醫(yī)院污水的污染負(fù)荷,目前國(guó)內(nèi)可類(lèi)比的現(xiàn)有同等規(guī)模和性質(zhì)的醫(yī)院為北京小湯山醫(yī)院二部,為建設(shè)規(guī)模1000床的功能齊全的定點(diǎn)SARS醫(yī)院。
2.1 污水處理工程設(shè)計(jì)水量
從圖2可以已看出,武漢火神山醫(yī)院興建院區(qū)全部為傳染病區(qū),其排水全部為病區(qū)排水,新建污水處理站不考慮醫(yī)護(hù)生活區(qū)如醫(yī)護(hù)人員宿舍、辦公及生活等非病區(qū)排水。
減少新型冠狀病毒(2019-nCoV)接觸傳播的主要措施就是需要做到及時(shí)洗手,做好手部衛(wèi)生;按照武漢火神山醫(yī)院基本流程,醫(yī)護(hù)人員進(jìn)入和退出路線上,均設(shè)置了淋浴清洗,避免將病毒帶到清潔區(qū)。同時(shí)做好室內(nèi)清潔,保持環(huán)境衛(wèi)生整潔,減少室內(nèi)環(huán)境污染,也需要及時(shí)用水清洗消毒。因此無(wú)論是按用水量確定污水處理設(shè)計(jì)水量,還是按日均污水量和變化系數(shù)確定污水處理設(shè)計(jì)水量,均應(yīng)取上限值。武漢火神山醫(yī)院作為應(yīng)急建設(shè)的專(zhuān)門(mén)醫(yī)療設(shè)施,在新型冠狀病毒感染的肺炎快速傳播期間,需要大量收治重癥病人;在疫情得到控制期間,收治的病人數(shù)量將會(huì)減少。因此不論是生活用水量的小時(shí)變化系數(shù),還是污水日變化系數(shù),均應(yīng)取大值才合乎實(shí)際。保證武漢火神山醫(yī)院污水處理設(shè)備具有足夠的處理能力,才能滿(mǎn)足應(yīng)急醫(yī)院在運(yùn)行管理過(guò)程中的污染負(fù)荷處理需求,防止對(duì)周邊地區(qū)帶來(lái)新的傳染源,確保足夠的生物安全性。
(1)按用水量確定污水處理設(shè)計(jì)水量
按照《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2029第4.2.2條,新建醫(yī)院污水處理工程設(shè)計(jì)水量可按照醫(yī)院用水總量的85%~95%確定,此系數(shù)主要是考慮污水的蒸發(fā)損失和管道滲漏。但是武漢火神山醫(yī)院屬于傳染病醫(yī)院,排水管道內(nèi)的污水不能外滲和泄漏,污染區(qū)空調(diào)的冷凝水集中收集,并采用間接排水的方式進(jìn)入醫(yī)院污水排水系統(tǒng),排到污水處理站統(tǒng)一處理。考慮武漢地區(qū)濕度較大,每日的空調(diào)凝結(jié)水量也不少,因此武漢火神山醫(yī)院污水處理工程的設(shè)計(jì)水量按照醫(yī)院用水總量的100%確定。醫(yī)院住院部生活用水定額取400L/床·d,小時(shí)變化系數(shù)Kz1=2.5,醫(yī)護(hù)人員生活用水定額取250L/人·班(每班6小時(shí)),小時(shí)變化系數(shù)Kz2=2.0,考慮每日急救車(chē)輛沖洗和消毒設(shè)施排水、醫(yī)技樓排水及未預(yù)見(jiàn)水量,武漢火神山醫(yī)院的日用水總量約為800m3/d,醫(yī)院最高日污水量約為2000m3/d。
(2)按日均污水量和變化系數(shù)確定污水處理設(shè)計(jì)水量
按照《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2029第4.2.2條,新建醫(yī)院污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)水量亦可按日均污水量和日變化系數(shù)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算。武漢火神山醫(yī)院屬于編制床位數(shù)N>500床的設(shè)備齊全的大型醫(yī)院,醫(yī)院日均單位病床污水排放量取q=600L/床·d,污水日變化系數(shù)Kd=2.2。醫(yī)院最高日污水量約為1320m3/d??紤]本文前述各項(xiàng)因素,確定污水處理設(shè)計(jì)水量為1500m3/d。
按照《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2029第4.2.4條,醫(yī)院污水處理工程設(shè)計(jì)水量應(yīng)在實(shí)測(cè)或測(cè)算的基礎(chǔ)上留有設(shè)計(jì)裕量,設(shè)計(jì)裕量宜取實(shí)測(cè)值或測(cè)算值的10%~20%。
按照《醫(yī)院污水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS07:2004,第3.0.2條,醫(yī)院的綜合耗水量、小時(shí)變化系數(shù)與醫(yī)院性質(zhì)、規(guī)模、設(shè)備完善程度有關(guān),應(yīng)根據(jù)實(shí)測(cè)確定。當(dāng)無(wú)實(shí)測(cè)資料時(shí),武漢火神山醫(yī)院的綜合耗水量、小時(shí)變化系數(shù)可按設(shè)備比較齊全的大型醫(yī)院(設(shè)備比較齊全的大型醫(yī)院,系指建筑物內(nèi)設(shè)有水沖大便器、洗滌盆、沐浴設(shè)備和熱水供應(yīng),病床數(shù)為300張以上的醫(yī)院))計(jì)算,日耗水量為650~800L/床·d;小時(shí)變化系數(shù)K=2.0~2.2。醫(yī)院最高日污水量約為1960m3/d。
綜上分析,權(quán)衡按用水量確定污水處理設(shè)計(jì)水量與按日均污水量和變化系數(shù)確定污水處理設(shè)計(jì)水量,武漢火神山醫(yī)院最高日污水量取值1960m3/d。
2.2 污水處理工程設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
武漢火神山醫(yī)院的病區(qū)排水水質(zhì)除了含有世界衛(wèi)生組織命名的新型冠狀病毒(2019-nCoV)外,設(shè)計(jì)水質(zhì)可參考《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2029第4.2.2條表1的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及同類(lèi)醫(yī)院污水水質(zhì)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),病區(qū)污水水質(zhì)指標(biāo)如下表1。
表1 污水水質(zhì)指標(biāo)表
污水處理設(shè)置了預(yù)消毒工藝,并設(shè)置在化糞池前。由于采用了預(yù)消毒工藝,污水處理站的進(jìn)站水質(zhì)指標(biāo)與病區(qū)污水排水水質(zhì)指標(biāo)有差異,期中pH≤6.0,化學(xué)需氧量(CODCr)、生化需氧量(BOD5)、懸浮物(SS)、氨氮(NH3-N)及糞大腸桿菌均小于表1污水水質(zhì)指標(biāo),新型冠狀病毒(2019-nCoV)應(yīng)完成滅活。另進(jìn)入污水處理站的污水含有余氯,以游離氯計(jì),余氯量大于6.5mg/L。
2.3 污水處理工程設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
武漢火神山醫(yī)院屬于新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院,按照《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50849第6.4.1條,傳染病醫(yī)院污水處理后的水質(zhì),應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18466的有關(guān)規(guī)定?!夺t(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18466第4.1.1條規(guī)定,傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水排放一律執(zhí)行表1的規(guī)定。污水處理工程設(shè)計(jì)出水水污染物排放限值(日均值)如表2。
表2 污水處理工程設(shè)計(jì)出水水污染物排放限值(日均值)
武漢火神山醫(yī)院建成即投入使用,大量收治重癥病人。培養(yǎng)二級(jí)生化處理工藝的微生物般要1個(gè)月的時(shí)間,生化處理調(diào)試運(yùn)行周期過(guò)長(zhǎng),實(shí)際上,建成后即要求采用二級(jí)生化處理工藝運(yùn)行是不符合醫(yī)院立即投入使用要求的。因此在醫(yī)院運(yùn)行的前期,短時(shí)間內(nèi)將按預(yù)消毒+化糞池+消毒的處理工藝流程運(yùn)行,以充分滿(mǎn)足《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18466表1中生物安全指標(biāo)要求,糞大腸菌群數(shù)<100個(gè)/L,腸道致病菌、腸道病毒、結(jié)核桿菌不得檢出,另外增加新型冠狀病毒(2019-nCoV)不得檢出的要求。污水處理站尾水按pH=6-9,消毒接觸池出口總余氯6.5~10 mg/L控制含氯消毒劑投加量。表2中的第7~25項(xiàng)指標(biāo),將不作為主要控制值要求,可滿(mǎn)足生態(tài)環(huán)境部《關(guān)于做好新型冠狀病毒感染的肺炎疫情醫(yī)療污水和城鎮(zhèn)污水監(jiān)管工作的通知》環(huán)辦水體函〔2020〕52號(hào)的要求。
在武漢火神山醫(yī)院運(yùn)行的后期,通過(guò)運(yùn)行調(diào)試,培養(yǎng)二級(jí)生化處理工藝的微生物,來(lái)滿(mǎn)足現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50849采用二級(jí)生化處理后再排人城市污水管道的要求,實(shí)現(xiàn)《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18466表1中有關(guān)傳染病醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放限值要求。最終表2污水處理工程設(shè)計(jì)出水水污染物排放限值(日均值)中,第1~25項(xiàng)指標(biāo)均滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)值要求。
3 污水處理工程工藝
武漢火神山醫(yī)院病區(qū)污水,除了含有新型冠狀病毒(2019-nCoV)外,病區(qū)排水水質(zhì)與一般醫(yī)院污水的污染負(fù)荷相當(dāng),由于醫(yī)護(hù)進(jìn)出流線上使用較多的淋浴用水,相應(yīng)的污染負(fù)荷濃度比一般醫(yī)院污水要低,但新型冠狀病毒致病力強(qiáng),傳染性高,傳播方式包括空氣飛沫傳播、氣溶膠傳播、接觸傳播及可能的糞口傳播。新型冠狀病毒是一種新的病原體,對(duì)病毒傳播機(jī)制和疾病嚴(yán)重程度的認(rèn)識(shí)還在不斷深入,防控工作仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。
3.1 污水處理工程工藝選擇原則
污水處理工程工藝選擇除了考慮醫(yī)院規(guī)模、污水水量、污染負(fù)荷及進(jìn)出水質(zhì)外,新型冠狀病毒的強(qiáng)致病力及高傳染性也是武漢火神山醫(yī)院必須重視的關(guān)鍵因素,除此以外,還需要兼顧以下影響因素。
(1)傳染病醫(yī)院水污染物排放的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求
武漢火神山醫(yī)院屬于傳染病醫(yī)院,涉及的現(xiàn)行國(guó)家規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)主要包括《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50849、《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18466、《醫(yī)院污水處理工程技術(shù)規(guī)范》HJ2029與《醫(yī)院污水處理設(shè)計(jì)規(guī)范》CECS07:2004等。
武漢火神山醫(yī)院最高日污水量約為2000m3/d,醫(yī)院附近并無(wú)污水處理廠,污水需經(jīng)院區(qū)污水處理站處理后,通過(guò)一體化污水提升泵站排入距污水處理站800m外的市政污水管道,再經(jīng)由和黃泵站最終排入蔡甸區(qū)石洋污水處理廠,污水輸送全程超過(guò)10km。根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《傳染病醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50849,病區(qū)污水采用二級(jí)生化處理后再排人城市污水管道,武漢火神山醫(yī)院污水必須采用二級(jí)處理,并需設(shè)置預(yù)消毒工藝。
(2)超短建設(shè)工期與設(shè)備材料采購(gòu)
武漢火神山醫(yī)院項(xiàng)目要求在10天內(nèi)完成施工交付,在春節(jié)長(zhǎng)假期間內(nèi)超短工期建成,能采購(gòu)到并可以在武漢及時(shí)交貨的設(shè)備材料受到極大的限制,這其實(shí)在很大程度上也影響了污水處理工藝的選擇。
(3)污水處理站選址及用地面積局促限制
從圖1武漢火神山醫(yī)院鳥(niǎo)瞰圖及圖2武漢火神山醫(yī)院醫(yī)療設(shè)施建筑功能分區(qū)圖可以看出,項(xiàng)目選址及用地對(duì)污水處理工藝選擇的重要影響。武漢市冬季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|北風(fēng),夏季主導(dǎo)風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)。在新建區(qū)布置了醫(yī)療設(shè)施后,根據(jù)項(xiàng)目總平面設(shè)計(jì)及建筑功能布置,項(xiàng)目建設(shè)用地已經(jīng)用完,醫(yī)院污水處理站只能在項(xiàng)目用地之外選址??晒┻x擇的地塊只有武漢職工療養(yǎng)院西南角臨湖的約900㎡的不規(guī)整用地,因此污水處理站只能布置在新建傳染病院區(qū)的西南角,受用地面積局促的影響較大。
(4)污水處理站污泥處置與廢氣處理量
武漢火神山醫(yī)院作為新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院,由于新型冠狀病毒感染的肺炎傳染的途徑不確定,傳染速度快、短期蔓延范圍廣。污水處理站污泥需要就地焚燒,即使病區(qū)污水經(jīng)過(guò)了預(yù)消毒處理,大量病例表明,新型冠狀病毒可能通過(guò)排污或通風(fēng)系統(tǒng)污染環(huán)境。因此污水處理池均需要密閉,尾氣需要統(tǒng)一收集消毒處理后排放。排放廢氣過(guò)多的生物處理工藝,將帶來(lái)尾氣消毒處理的難度。
3.2 污水處理工程工藝比選
傳染病醫(yī)院污水的二級(jí)處理工藝流程一般為“調(diào)節(jié)池→生物氧化→接觸消毒”。醫(yī)院污水通過(guò)化糞池進(jìn)入調(diào)節(jié)池。調(diào)節(jié)池前部設(shè)置自動(dòng)格柵。調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)提升水泵,污水經(jīng)提升后進(jìn)入好氧池進(jìn)行生物處理,好氧池出水進(jìn)入接觸池消毒,出水達(dá)標(biāo)排放。常用醫(yī)院污水生物處理工藝流程如圖3。
圖3 常用醫(yī)院污水生物處理工藝流程圖
一般傳染病醫(yī)院的醫(yī)療污水和糞便分別收集。生活污水直接進(jìn)入預(yù)消毒池處理后進(jìn)入調(diào)節(jié)池,病人的糞便應(yīng)先獨(dú)立消毒后,通過(guò)排水道進(jìn)入化糞池或單獨(dú)處理。但武漢火神山醫(yī)院屬于新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院,而新型冠狀病毒傳染的途徑至今仍未完全清楚,防控工作仍面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。目前病區(qū)除了糞便污水外,其它的污水是否也會(huì)造成病毒在醫(yī)療設(shè)施內(nèi)感染,或?qū)χ苓叺貐^(qū)造成感染,缺少科學(xué)實(shí)驗(yàn)證據(jù)支持。因此為了生物安全起見(jiàn),武漢火神山醫(yī)院病區(qū)糞便污水和其它污水均經(jīng)過(guò)預(yù)消毒池進(jìn)行消毒處理,通過(guò)化糞池停留36h后,再進(jìn)入調(diào)節(jié)池。
醫(yī)院污水生物處理工藝主要有活性污泥法、生物接觸氧化法、膜生物反應(yīng)器、曝氣生物濾池。
傳統(tǒng)活性污泥法適用于800床以上水量較大的醫(yī)院污水處理工程,對(duì)污水水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng),建設(shè)費(fèi)用較低,但生物處理污水停留時(shí)間較長(zhǎng),工藝設(shè)施占地面積較大,會(huì)產(chǎn)生大量的活性污泥,同時(shí),曝氣量大也易導(dǎo)致新型冠狀病毒對(duì)空氣造成污染。武漢火神山醫(yī)院污水處理工程可用地面積小,位于醫(yī)院主出入口,且瀕臨知音湖,因此傳統(tǒng)活性污泥法的這些工藝特點(diǎn),正是武漢火神山醫(yī)院污水處理工程設(shè)計(jì)條件不具備,或者應(yīng)該避免的。傳統(tǒng)活性污泥法不能作為備選工藝。
曝氣生物濾池雖然出水水質(zhì)好,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),容積負(fù)荷高于常規(guī)處理工藝,占地面積通常為常規(guī)工藝的1/3~1/5。但需進(jìn)行反沖洗,反沖水量較大,且運(yùn)行方式復(fù)雜,其工藝特點(diǎn)也不適用于武漢火神山醫(yī)院含新型冠狀病毒污水處理工程備選工藝。
武漢火神山醫(yī)院污水處理工程工藝將從生物接觸氧化法、膜生物反應(yīng)器類(lèi)工藝中進(jìn)行比選,如下表3。
表3 武漢火神山醫(yī)院污水處理工程工藝比選表
(1)方案一、生物接觸氧化
接觸氧化工藝具有效率高、流程簡(jiǎn)單,投資省,操作費(fèi)用低,耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)的特點(diǎn)。但污水處理站受用地面積的嚴(yán)重制約,只能選擇容積負(fù)荷更高的工藝。
(2)方案二、MBR生物反應(yīng)器
MBR污水處理工藝雖然系統(tǒng)設(shè)備簡(jiǎn)單,占地空間小,系統(tǒng)微生物質(zhì)量濃度高、容積負(fù)荷高。但MBR中MLSS濃度非常高,要保持足夠的傳氧速率,必須加大曝氣強(qiáng)度,對(duì)武漢火神山醫(yī)院這類(lèi)新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病醫(yī)院來(lái)說(shuō),過(guò)多的處理站尾氣排放,將帶來(lái)更大的尾氣消毒處理量,顯然,這不是呼吸道烈性傳染病醫(yī)院污水處理工藝的最優(yōu)選擇。
(3)方案三、MBBR移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器
MBBR移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器的工藝原理是通過(guò)向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體,提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類(lèi),從而提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝氣的時(shí)候,與水呈完全混合狀態(tài),微生物生長(zhǎng)的環(huán)境為氣、液、固三相。由于載體在水中的碰撞和剪切作用,使得空氣氣泡更加細(xì)小,增加了氧氣的利用率。另外,每個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物種類(lèi),內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧菌或兼氧菌,外部為好養(yǎng)菌,這樣每個(gè)載體都成為一個(gè)微型反應(yīng)器,使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時(shí)存在,從而提高了處理效果。MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn),是一種新型高效的污水處理方法。依靠曝氣和水流的提升作用,使得載體總是處于流化狀態(tài),進(jìn)而形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜,這就使得移動(dòng)床生物膜使用了整個(gè)反應(yīng)器空間,充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性,使之揚(yáng)長(zhǎng)避短,相互補(bǔ)充。與A/O法的填料不同的是,懸浮填料能與污水頻繁接觸。MBBR的主要特點(diǎn)是處理負(fù)荷高、氧化池容積小,降低了基建投資;不需要反沖洗設(shè)備,減少了設(shè)備投資;操作簡(jiǎn)便,降低了污水的運(yùn)行成本;MBBR工藝污泥產(chǎn)率低,降低了污泥處置費(fèi)用;MBBR工藝中不需要填料支架,可直接投加填料,節(jié)省了安裝時(shí)間和費(fèi)用。
綜上,武漢火神山醫(yī)院污水處理工藝選擇除了需要考慮污水處理工藝本身的特點(diǎn)外,還需要考慮設(shè)備材料采購(gòu)、用地、選址等因素的影響。經(jīng)過(guò)分析比較和建設(shè)工期權(quán)衡,最終選擇方案三MBBR移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器工藝作為應(yīng)急醫(yī)院污水處理的生化處理工藝,其工藝流程如圖4。
圖4 武漢火神山醫(yī)院污水生物處理工藝流程圖
實(shí)際上,武漢火神山醫(yī)院西側(cè)知音湖大道上的市政污水排水管道不能接納醫(yī)院污水處理站排水,附近并無(wú)污水處理廠,因此根據(jù)規(guī)范應(yīng)采用二級(jí)生化處理工藝來(lái)處理醫(yī)院病區(qū)污水,即使知音湖并非武漢市的水源地,污水處理站尾水也不能直接或間接排人知音湖。但作為應(yīng)急醫(yī)院,建設(shè)工期10天,建成后即投入使用,采用生化處理工藝,一是建設(shè)周期長(zhǎng),二是培養(yǎng)二級(jí)生化處理工藝的微生物一般要1個(gè)月左右的時(shí)間[2],因此醫(yī)院初期運(yùn)行時(shí)采用二級(jí)生化工藝是不現(xiàn)實(shí)的,不能滿(mǎn)足醫(yī)院病區(qū)立即投入使用的要求。考慮到武漢地區(qū)病患短時(shí)間內(nèi)大量增加,作為應(yīng)急建設(shè)的專(zhuān)門(mén)醫(yī)療設(shè)施,必須立即投入使用,因此醫(yī)院投入使用的前期,污水處理工藝只能采用兩級(jí)消毒處理工藝,并通過(guò)緊急鋪設(shè)的排水道,把兩級(jí)接觸消毒處理后的醫(yī)院污水引到城市污水處理廠進(jìn)一步處理,優(yōu)先滿(mǎn)足衛(wèi)生防疫的要求,腸道致病菌、腸道病毒、結(jié)核桿菌及新型冠狀病毒(2019-nCoV)不得檢出。武漢火神山醫(yī)院運(yùn)行初期不能實(shí)施二級(jí)生化處理工藝時(shí),暫按預(yù)消毒+化糞池+消毒的處理工藝流程運(yùn)行。醫(yī)院污水應(yīng)急消毒處理工藝流程如圖5。
圖5 武漢火神山醫(yī)院污水應(yīng)急消毒處理工藝流程圖
實(shí)際上,武漢火神山醫(yī)院西側(cè)知音湖大道上的市政污水排水管道不能接納醫(yī)院污水處理站排水,附近并無(wú)污水處理廠,因此根據(jù)規(guī)范應(yīng)采用二級(jí)生化處理工藝來(lái)處理醫(yī)院病區(qū)污水,即使知音湖并非武漢市的水源地,污水處理站尾水也不能直接或間接排人知音湖。但作為應(yīng)急醫(yī)院,建設(shè)工期10天,建成后即投入使用,采用生化處理工藝,一是建設(shè)周期長(zhǎng),二是培養(yǎng)二級(jí)生化處理工藝的微生物一般要1個(gè)月左右的時(shí)間,因此醫(yī)院初期運(yùn)行時(shí)采用二級(jí)生化工藝是不現(xiàn)實(shí)的,不能滿(mǎn)足醫(yī)院病區(qū)立即投入使用的要求??紤]到武漢地區(qū)病患短時(shí)間內(nèi)大量增加,作為應(yīng)急建設(shè)的專(zhuān)門(mén)醫(yī)療設(shè)施,必須立即投入使用,因此醫(yī)院投入使用的前期,污水處理工藝只能采用兩級(jí)消毒處理工藝,并通過(guò)緊急鋪設(shè)的排水道,把兩級(jí)接觸消毒處理后的醫(yī)院污水引到城市污水處理廠進(jìn)一步處理,優(yōu)先滿(mǎn)足衛(wèi)生防疫的要求,腸道致病菌、腸道病毒、結(jié)核桿菌及新型冠狀病毒(2019-nCoV)不得檢出。武漢火神山醫(yī)院運(yùn)行初期不能實(shí)施二級(jí)生化處理工藝時(shí),暫按預(yù)消毒+化糞池+消毒的處理工藝流程運(yùn)行。醫(yī)院污水應(yīng)急消毒處理工藝流程如圖5。
雖然預(yù)消毒工藝投加了較多的含氯消毒劑,將會(huì)給后續(xù)污水處理站的生化處理帶來(lái)不利影響。但采用臭氧消毒,污水懸浮物濃度應(yīng)小于20mg/L,然而預(yù)消毒池進(jìn)水懸浮物濃度為≤120mg/L,所以預(yù)消毒沒(méi)有選擇臭氧消毒劑。
另一方面,考慮到在本次新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病疫情過(guò)后,武漢火神山醫(yī)院仍然可作為呼吸道烈性傳染病以外的其它傳染病醫(yī)院繼續(xù)使用的可能性,以保證這部分投資效益的最大化。
4 結(jié)語(yǔ)
武漢火神山醫(yī)院病區(qū)污水處理構(gòu)筑物按兩組并聯(lián)設(shè)計(jì)。每組處理規(guī)模為40m3/h,兩組并聯(lián)設(shè)計(jì)處理水量為80m3/h,最高日污水處理量為1920m3/d。在醫(yī)院運(yùn)行初期不能實(shí)施二級(jí)生化處理工藝,暫按預(yù)消毒+化糞池+消毒的處理工藝流程運(yùn)行,按照污水處理從預(yù)消毒工藝開(kāi)始,至污水處理站消毒結(jié)束,工藝全流程的水力停留時(shí)間不小于2d計(jì),消毒處理工藝的最高日污水處理水量可達(dá)2500m3/d;當(dāng)新型冠狀病毒感染的肺炎傳染病疫情穩(wěn)定,二級(jí)生化處理工藝的微生物馴化培養(yǎng)完成時(shí),則采用預(yù)消毒+二級(jí)處理+消毒工藝,兩組并聯(lián)全流程運(yùn)行,設(shè)計(jì)處理水量為80m3/h,最高日污水處理量為1920m3/d;在肺炎傳染病疫情后期,病區(qū)入住病人減少,相應(yīng)排出的污水量也將減少,當(dāng)醫(yī)院病區(qū)污水量不足以支撐污水處理構(gòu)筑物按兩組并聯(lián)運(yùn)行時(shí),可按一組污水處理構(gòu)筑物運(yùn)行,最高日污水處理規(guī)模為960m3/d。當(dāng)武漢火神山醫(yī)院采用預(yù)消毒+二級(jí)處理+消毒工藝運(yùn)行時(shí),由于預(yù)消毒工藝的存在,將病區(qū)污水中易于生化處理的有機(jī)物化學(xué)氧化了,在二級(jí)處理工藝運(yùn)行時(shí),還需要投加部分碳源,以加快二級(jí)生化處理工藝微生物的馴化培養(yǎng),提早實(shí)現(xiàn)按二級(jí)生化處理工藝運(yùn)行;在生物處理工藝穩(wěn)定運(yùn)行期間,需要根據(jù)預(yù)消毒污水的余氯量,調(diào)整碳源投加量,并可在調(diào)節(jié)池內(nèi)增加脫氯工藝,以維持二級(jí)生化處理工藝的正常運(yùn)行。
免責(zé)聲明:文章及圖片系網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載,僅供分享不作商業(yè)用途,版權(quán)歸原作者和原出處所有。部分文章及圖片因轉(zhuǎn)載眾多,無(wú)法確認(rèn)原作者及出處的,僅標(biāo)明轉(zhuǎn)載來(lái)源,如原版權(quán)所有者不同意轉(zhuǎn)載的,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系我們(0755-28902121),我們會(huì)立即刪除,謝謝!