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摘要：简要分析了医疗污水主要处理工艺，并结合工程实例探讨MBR膜生物反应器在医疗污水处理中的应用。
关键词：医疗污水；深度处理；水解池；MBR膜生物反应器；消毒
医疗污水来源及成分较工业废水和生活污水都复杂，含有毒、有害的物理化学污染物、病原性微生物和放射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征[1]，不经有效处理会成为疫病扩散的重要途径并严重污染环境。针对上海市某三级甲等医院医疗污水，对现有综合污水处理站进行升级改造，即将原格栅+调节池+生物接触氧化池+二沉池+消毒工艺升级改造为格栅+调节池+水解池+MBR膜生物反应池+消毒工艺，出水水质达标后进入城市二级污水处理厂。
1医疗污水处理系统简述
1.1医疗污水处理工艺
我国目前采用的工艺主要有一级强化处理、二级处理和深度处理。其中，出水进入城市二级污水处理厂的非传染病医院医疗污水可选择一级强化处理+消毒工艺，工艺流程为格栅+调节池+混凝沉淀+消毒；出水直接或间接排入地表水体或回用的非传染病医疗污水，一般采用二级处理+（深度处理）+消毒工艺，工艺流程为格栅+调节池+水解池/初沉池+生化反应池+二沉池+（深度处理）+消毒；而传染病医疗污水一般采用预消毒+二级处理+（深度处理）+消毒工艺，工艺流程为格栅+预消毒池+调节池+水解池/初沉池+生化反应池+二沉池+（深度处理）+消毒；其中，生化反应池可采用活性污泥法、生物接触氧化法，深度处理工艺如膜生物反应器、曝气生物滤池、活性炭吸附罐等[2]。
1.2医疗污水消毒技术
医疗污水消毒是医院污水处理中非常重要的一环，以防止病原微生物的二次污染。此外，还需对医疗污水处理过程中产生的栅渣、污泥和废气进行消毒处理。其中，医疗污水消毒目前常用的方法有氧化剂消毒法（如臭氧/过氧乙酸）、氯化消毒法（如液氯/次氯酸钠/二氧化氯/漂白粉/漂白精）和辐射消毒法（如紫外线）等。医院污泥消毒一般采取化学消毒法，常用的消毒剂为石灰和漂白粉；栅渣与污泥一同集中消毒、处置。医疗污水处理过程中产生的废气需消毒，常用消毒法有臭氧、过氧乙酸、紫外线、高压电场、过滤吸附以及光催化消毒灭活[3]。
2医疗污水处理工艺选择
2.1原有医疗污水处理情况
上海市某三级甲等医院现有核定床位1000张，医院现有综合污水处理站于2004年建成投运，设计处理水量约950m3/d，目前实际平均水量约910m3/d，设备老化，池体未进行清掏。现有综合污水处理站处理工艺为格栅+调节池+生物接触氧化池+二沉池+消毒，传染性污水经科室预处理设施消毒后纳入综合污水站；综合污水站加盖，废气经收集后通过排气筒低空排放（＜15m），无废气处理装置。医院扩容改造后，污水处理站的处理容量及废气处理措施均不符合《医院污水处理工程技术规范》（HJ2029–2013）的相关要求，需要对现有综合污水处理站进行升级改造。
2.2医疗污水处理工艺改造升级
2.2.1改造方案
综合考虑本项目场地较小，污水的水质、水量及可生化性较好（BOD5/CODcr=0.4）的特点，本次综合污水处理站升级改造选用MBR膜生物反应器。
2.2.2设计指标
（1）设计规模本方案日均污水量为Qd=q×N×Kd/1000=500L/床•d×1500床×2.0/1000=1500m3/d，Qh=62.5m3/h。（2）设计进水水质根据现有水质监测数据，设计进水水质CODcr400mg/L，BOD5200mg/L，SS150mg/L，NH3-N40mg/L，pH6~9，动植物油40mg/L，粪大肠菌群数1.6×106MPN/L。（3）设计出水水质本项目设计出水水质CODcr≤250mg/L，BOD5≤100mg/L，SS≤60mg/L，NH3-N≤25mg/L，pH为6~9，动植物油≤20mg/L，粪大肠菌群数≤5000MPN/L，总余氯2~8mg/L。（4）工艺流程本项目采用的工艺为格栅+调节池+水解池+MBR膜生物反应池+消毒。各处理单元功能：
（1）格栅井
由于污水中含有大量杂物如组织碎片、含血块、毛发、棉花等，成分复杂；杂物进入调节池会堵塞提升泵，也会增加生化处理负荷，并且会损坏膜表面；故需设置机械细格栅以去除杂物，格栅设置在格栅井内。并设置栅渣压榨机将栅渣压榨成含水率低的固废，定期将压榨后的栅渣与污泥一同集中消毒、处置。
（2）调节池
由于污水来水水量和水质不均匀，为保证后续处理的稳定性，需在生化处理前设置调节池均匀水质水量。因调节池内污水流速慢，为防止细小悬浮物沉淀，减少有效容积，需在调节池内设置穿孔曝气管。调节池出水采用潜污泵提升至水解池。本项调节池设计有效容积428m3，停留时间6.8h。
（3）水解池
水解是一种介于好氧和厌氧之间的方法，由于厌氧微生物、兼性厌氧微生物在水解池中大量繁殖，将污水中部分有机物水解酸化去除，将部分难降解物分解为易降解物，将部分大分子有机物降解为小分子有机物，从而改善污水的可生化性，更有利于后续生化处理[3]。本项目水解池设计有效容积为172m3，停留时间2.7h。
（4）浸没式MBR生化池
本项目污水处理系统的核心部分，含微生物菌落、膜组件、集排水系统、曝气系统。将MBR平板膜组件置于曝气池中，经过好氧曝气和生物处理后的水，经抽吸泵通过滤膜过滤后抽出，将活性污泥和大分子有机物质截留住，活性污泥浓度提高（8000~20000mg/L），水力和污泥停留时间可分别控制，难降解的物质在生化池中不断反应、降解，可实现污水深度净化和泥水分离。本项目生化池设计有效容积为370m3，停留时间5.9h。
（5）MBR清洗池
平板膜的清洗分在线、离线清洗。在线清洗为日常维护性清洗，膜组无须吊出污水池，将药剂直接注入平板膜进行清洗，一般3月/次。为保持平板膜的分离特性，每年需对膜组离线清洗1次，即将膜组吊入清洗池，在清洗池内浸泡，对膜组进行恢复性清洗。
（6）消毒池
污水经MBR膜分离后，进入消毒池。消毒药剂采用三氯异氰尿酸，该消毒剂与传统氯化剂相比，具有杀菌力高、贮运稳定、使用安全等特点，投加量15~25mg/L（有效氯）。污水经消毒后自流纳入市政污水管网。本项目消毒池设计有效容积为103.8m3，停留时间1.66h。
（7）污泥池
MBR膜池内的污泥超过一定浓度后，经回流泵提升至水解池，在水解池内消解减量，然后通过水解池底部泥斗排放至污泥池，污泥池内投加10%~15%的漂白粉消毒剂的同时进行曝气搅拌，污泥经充分混合消毒后由污泥泵提升进入叠螺式污泥脱水机。污泥池内设置曝气管及溢流管，上清液定期排入调节池。
（8）污泥脱水间
当消毒后的污泥泵入叠螺式污泥脱水机的同时，按比例注入絮凝剂PAC和PAM，污泥脱水后含水率降至80%以下，出水回流至调节池，浓缩脱水后的污泥由螺旋输送机送入密封袋，委托有资质单位处置。
（9）防臭系统
污水处理站产生臭味的主要构筑物均加盖密封，并设置吸风口，将密闭空间内的臭气收集抽送至高能离子除臭装置进行处理，之后通过排气筒（H≥15m）高空排放。产生臭味的空间保持微负压状态，臭味不会逸散到机房及池体外。
（10）设备间
放置抽吸泵、膜清洗加药装置、自动投药系统等设备。
2.2.3主要构筑物及设备
本项目主要构筑物如下：格栅井（4.1×0.8×2.0）m，H0=0.4m，1座，钢砼结构，原有保留；调节池（17.4×10.7×4.1）m，H0=2.3m，1座，钢砼结构，HRT=6.8h，原调节池改建；水解池（15.9×3.6×4.5）m，H0=3.0m，1座，钢砼结构，HRT=2.7h，原二沉池改建；MBR生化池（14.0×3.3×4.5）m，H0=4.0m，2座，钢砼结构，HRT=5.9h，保留原好氧池2和3；MBR清洗池（3.5×3.3×4.5）m，1座，钢砼结构，原好氧池1改建；消毒池（3.5×3.3×4.5）m，H0=4.0m和（7.2×4.0×3.0）m，H0=2.0m，2座，HRT=1.6h；污泥池（7.3×4.0×3.0）m，H0=2.5m，1座，钢砼结构，原有保留；污泥脱水间（2.8×3.0×3.0）m，1座，砖混，原加药间；设备间（4.0×3.5×2.0）m，1座，砖混，新建。本项目主要设备如下：机械细格栅1台，栅隙=3mm；栅渣压榨机1台，直径300mm；潜污泵4套，Q=80m3/h；预曝气风机1台，Q=5.67m3/min；穿孔曝气管16组；旋流曝气器100套；曝气鼓风机2台，Q=16.55m3/min，MBR平板膜6组，单组面积600m2，带曝气箱；抽吸泵2台，Q=80m3/h；回流泵4台，Q=43m3/h；清洗装置1套；污泥泵2台，Q=25m3/h；叠螺脱水机1台；加药装置1套；自动投药系统2套；除臭装置1套，3500m3/h等。
2.2.4预期效果分析
根据工程经验和设计参数。本项目医疗污水经格栅+调节池+水解池+MBR膜生物反应池+消毒处理后，主要污染物CODcr、BOD5、SS、NH3-N、pH、动植物油、粪大肠菌群数、总余氯等均满足《医疗机构水污染排放标准》（GB18466–2005）预处理标准及《污水综合排放标准》（DB31/199–2018）三级标准要求。
3结束语
本工艺具有处理效率较高、占地面积小、自动化程度高、操作维护简便、高质量稳定出水、污泥产生量低的优点。同时，由于膜可滤除细菌、病毒等有害物质，节省消毒剂。各医院可根据其污水规模、性质和排放去向,选择合适的污水处理工艺，确保出水稳定达标排放。
参考文献
[1]医院污水处理技术指南：环发〔2003〕197号[S].
[2]HJ2029–2013，医院污水处理工程技术规范[S].
[3]陈丹.水解酸化+生物接触氧化+BAF曝气生物滤池+臭氧消毒工艺处理医疗废水[J].广东化工，2019（14）.
作者:张婷 单位:上海同济工程咨询有限公司生态环境所