醫院污水預處理工藝技術改革成本控制創新

吳金齊

醫院污水預處理工藝技術改革成本控制創新

吳金齊①

在醫院污水站的運行過程中，通過采用一些技術改革措施來達到降低污水處理設備故障率、提升水質、減少運營成本和節能減排雙贏的目的。

污水 預處理 工藝技術 成本控制

常州市第一人民醫院創建于1918年，坐落在江南古城常州市中心。經過90年的建設已發展成一所科室設置齊全，技術力量雄厚，醫療設備先進，學術水平較高，集醫、教、研為一體的三級甲等綜合性醫院。醫院的污水處理量隨著醫院的快速發展規模逐步擴大，污水排水量也不斷增加。2008年醫院投資80萬元對污水處理設備進行了更新。為了響應國家及醫院節能減排的號召，同時為了節省污水處理運行成本開支，降低污水站操作人員的勞動強度，結合多年污水處理經驗和相關數據統計后，現擬對污水處理工藝及設備提出以下技術改進，從而達到節約成本技改創新目標。

1 格柵更新

前處理格柵已更換機架型，間隙變成0.5 mm，提高污水攔截液位，大大減少了沖擊負荷，提高了攔截能力，控制效果顯著。

2 調節池現狀

污水站整體結構為地埋式上下兩層，調節池在污水站下層，池底距離地面垂直深度超過9 m，且只有1個設備吊裝孔。由于調節池池底沒有坡度和集水坑，并且無機械攪拌或水力攪拌設施，容易造成大量泥沙的沉積。長期運行后不僅降低了調節池的調節容量，而且容易造成調節池污水提升泵堵塞。另外由于調節池池底深且通風調節差，對調節池的清淤工作會帶來很大難度，增加費用和一定的安全風險。

調節池污水提升泵安裝深度太深，每次檢修維護很不方便，而且自藕裝置過長，中間繞度大，水泵自藕安裝過程中很容易滑出，水泵吊裝自藕難度很大。另外調節池污水提升泵老化現象嚴重，同等條件下污水提升量較以前下降較多，電機工作運轉電流也較新泵增大許多，存在一定安全風險。

調節池中無曝氣系統[1]，因為醫院污水中含有大量的氨氮，污水最終出水中的氨氮會大量消耗消毒劑中的有效氯，反應產生一氯胺、二氯胺，大大降低消毒劑的消毒效率，增加了消毒劑的投加成本。同時造成pH值嚴重偏低，出水pH值頻繁超標。

3 pH值不達標與藥劑投加量大原因分析

之前調節池內無任何水質、水量調節設施(無曝氣管網系統)，門診、病房等綜合排水首先經過化糞池、再次進入調節池(水力停留時間約為5.2 h)。由于化糞池、調節池內部環境均為厭氧或缺氧狀態，在水解細菌、酸化發酵菌、產乙酸菌作用下，有機物經過水解酸化、產乙酸兩個階段，將產生下列現象：(1)含氯有機物中的氨氮經水解酸化反應后被轉化為離子態氨氮，氨氮與消毒液中氯氣產生化學反應，增加了消毒藥劑的投加量，同時造成總余氯超標。相關反應方程式如下：

NaCIO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O(化學法二氧化氯發生器主反應方程式)

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-

NH4+HOCl→NH2Cl+H++H2O

NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O

二氧化氯發生器產生的混合消毒藥劑為強酸性，過量的投加不僅增加了藥劑量，浪費反應原料，增加成本開支，還將增加廢水的酸堿度[2]，造成出水pH值低于排放要求(pH≥6.5)，目前出水pH值約為6.2左右。為達到排放要求，將投加額外的堿來提升廢水的pH值；每處理1噸污水增加費用0.25元，目前藥劑大致消耗量如下(處理水量：1 400-1 500 m3/d)：即350元～375元。

鹽酸消耗量：300 kg/d，氯酸消耗量：100 kg/d，純堿消耗量：200 kg/d。

(2)污水中蛋白質、脂肪等有機物質經水解酸化后，引起pH值下降(原水的pH值為7.80，調節池末端出水pH值為7.38)。

(3)復雜的大分子不溶性有機物水解為簡單的小分子水溶性有機物，污水中總懸浮物的沉降性能改變，影響后續處理的混凝劑投加量及固液分離效率。

4 調節池技術改造措施

在地下車庫新建污水處理機房，用以控制調節池提升泵及風機，調節池提升泵采用干式離心泵，不僅杜絕了腐蝕問題，而且方便檢修，容易維護。

設置單獨吸水井，及時排出池底沉積的泥砂，保證調節池的調節容量。

調節池內設置膜式微孔曝氣管網、填料，設備間新增3臺鼓風曝氣機，對調節池內進行連續曝氣，此方法不僅可以對調節池內沉淀的泥砂進行攪拌，確保泥砂由調節池提升泵排出，而且充分的曝氣、反硝化可以降低污水中的氨氮50%、COD50%左右，使得后續消毒劑投加量降低，pH值變化微小，將大大降低堿的投加量。使pH值達到排放要求(pH≥6.5)。調節池技術改造圖紙(見圖1、2)：

圖1 原調節池狀況

圖1 調節池改造后樣式

5 二氧化氯發生器設備更新

原有的二氧化氯發生器已跟不上節能需求，運行的反應釜有效氯氣轉換率只能達到50%左右，如更換采用整體鈦合金整體電加熱反應釜，使得主反應二氧化氯產量提升，副反應氯氣量減少，從而提升二氧化氯轉化率90%以上，減少鹽酸、氯酸鈉1/3投加量，即每天減少鹽酸100 kg、氯酸鈉33 kg,費用在300元左右，使得酸性降低pH值升高，同時又能減少堿的投加。

6 二氧化氯的稀釋水水源改進

二氧化氯發生器運行需用自來水稀釋輸送至接觸池。每天需25～35噸左右，為了節約水資源減少費用開支，采用處理后的污水稀釋[3]輸送，通過在出水池末端加裝耐腐蝕潛水泵，替代自來水稀釋輸送，不僅可以增加污水與消毒劑的混合強度，還能提升水質，節約水費開支為110元左右。

7 結論

通過對污水處理工藝及設備的技術改進，達到節省氯酸、鹽酸消毒原料1/3以上的投入量，減少純堿原料的投加，3種原料加稀釋水的水費，按每天處理污水1 400～1 500噸計算，平均每天可節省開支800元左右，從而達到節約運行成本的技術改進創新目標。

1 郭曉春,劉崢,劉詩月，等.大型化學制藥企業綜合廢水處理工藝解析[J].環境保護與循環經濟,2014,5:42-44，66.

2 王歡.污水處理廠處理污水的新技術研究[J].科技與企業,2014,3:112.

3 張琳,李子富,張揚，等.吹脫法回收源分離尿液中氨氮的試驗研究[J].環境工程,2014,3:38-42.

·本文編校 朱 毅·

2014-09-04)

①常州市第一人民醫院 常州市 213003