醫院作為救死扶傷的重要場所,每日產生大量成分復雜、含有病原體、藥物殘留及化學物質的特殊廢水。若未經妥善處理直接排放,將對公共健康與生態環境構成嚴重威脅。因此,高效、安全的醫院污水處理系統至關重要。本文將系統闡述醫院污水處理的主流方法、核心水處理設備及配件的研發與應用。
一、醫院污水的特性與處理目標
醫院污水通常具有水質水量波動大、含有病原微生物(細菌、病毒)、有毒有害化學物質(消毒劑、藥劑殘留、重金屬)以及放射性物質等特征。其處理的核心目標在于:
- 徹底殺滅病原體:防止疾病傳播。
- 高效去除有害化學物質:降低生態毒性。
- 達標排放或回用:滿足日益嚴格的環保法規要求。
二、主流醫院污水處理方法
現代醫院污水處理通常采用“預處理 + 一級處理 + 二級處理 + 深度消毒”的組合工藝。
1. 預處理
旨在去除大顆粒懸浮物和特定污染物,保護后續處理單元。
- 格柵:攔截紗布、塑料等大塊固體廢棄物。
- 調節池:均化水質水量,保證后續處理穩定運行。
- 特殊廢水預處理:對來自檢驗科、放射科、口腔科等的含重金屬、放射性或高濃度有機廢水,進行單獨收集與預處理(如化學沉淀、小型專用處理設備)。
2. 一級處理(物理處理)
主要通過物理沉降去除懸浮物和部分有機物。
3. 二級處理(生物處理)
核心工藝,利用微生物降解溶解性有機物。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(化學需氧量)、BOD(生化需氧量)及進行初步脫氮除磷。
- 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合)因其出水水質優良、占地面積小,在醫院新建或改擴建項目中應用日益廣泛。
4. 深度處理與消毒(關鍵環節)
確保出水病原學指標安全達標的核心步驟。常用消毒技術有:
- 氯消毒(如次氯酸鈉、二氧化氯):應用廣泛,成本較低,但需注意控制氯代副產物的生成。
- 臭氧消毒:強氧化性,消毒效率高,能降解部分難降解有機物,無殘留,但設備投資與運行成本較高。
- 紫外線(UV)消毒:物理方法,無二次污染,對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節。
- 高級氧化技術(AOPs):如UV/H?O?、Fenton法等,用于處理難降解的抗生素殘留、細胞毒性藥物等“新興污染物”,是當前研發熱點。
三、核心水處理設備及關鍵配件
一套完整的醫院污水處理系統由眾多設備和配件精密構成。
1. 核心處理設備
MBR膜生物反應器成套設備:集成生物降解與膜過濾,是高端醫院污水處理的主流選擇。
二氧化氯/次氯酸鈉發生器:用于現場制備消毒劑,安全性和自動化程度不斷提升。
臭氧發生與投加系統:包括臭氧發生器、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,需具備自動清洗功能。
* 污泥脫水設備(如疊螺式脫水機、離心脫水機):對產生的剩余污泥進行減量化處理。
2. 關鍵配件與材料的研發趨勢
配件雖小,卻直接影響系統穩定性、效率與壽命。當前研發聚焦于:
- 高性能膜材料:研發抗污染、高通量、長壽命的MBR膜、超濾/納濾膜,用于深度處理與回用。
- 高效曝氣器:開發傳氧效率高、不易堵塞、節能的微孔曝氣盤/管。
- 耐腐蝕/耐污染泵閥:針對污水腐蝕性和可能含有的纖維雜質,研發特種材質(如高質量不銹鋼、工程塑料)和結構的泵、閥門。
- 智能傳感器與在線監測儀表:如余氯、臭氧、UV強度、水質毒性在線監測儀,實現精準加藥與過程控制。
- 自動化控制系統與物聯網(IoT)集成:通過PLC/SCADA系統及物聯網平臺,實現遠程監控、智能預警、故障診斷與能耗管理,推動“無人值守”智能化污水處理站的實現。
四、結論與展望
醫院污水處理是一個多學科交叉的系統工程。未來的發展將更加注重:
- 全過程風險控制:從源頭分類收集到末端深度處理,強化對新型污染物(如抗生素、抗藥性基因)的去除。
- 工藝組合的優化與智能化:根據醫院規模與性質,靈活組合生化、物化及高級氧化工藝,并深度融合智能控制技術。
- 設備與配件的精細化、高端化研發:持續提升核心設備效能與可靠性,開發更耐用、更智能的關鍵配件。
- 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。
通過采用先進適宜的處理方法,并依托不斷創新的水處理設備與配件,我們能夠構建起安全、高效、綠色的醫院廢水處理屏障,切實保障水環境安全與公共衛生健康。