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中国医院污水处理的现状及发展趋势

中国医院污水处理的现状及发展趋势

                                               日期:2017-09-25    作者:王文忠、马云

       卫生部统计数据显示:2016年全国共有医疗卫生机构99.3万个,医疗卫生机构位747万张,医院床位数575万张,乡镇卫生院123万张,医院床位占比77%。

                

       按照每张病床每天200~1000L的污水排放量计算,2016年医院的污水排放量是115万-575万m3/d。根据国家环保总局2013年对全国28个省(区、市)50床以上的医院污水处理的调查,50床以上的医院约占60%。

黑龙江省环境科学研究院对50床以上的医院进行污水排放的调研,发现被调查的8515家医院污水排放总量为82.34m3/d,实际处理量是67.95m3/d,处理率为82%。

       值得注意的是,不同地区污水设备拥有率差异较大,北京、江苏等地的医院污水处理设备的拥有率较高,在90%以上,而内蒙、陕西和西藏等地的污水处理设备拥有率较低,在10%~30%

一、中国医院污水处理存在问题

(一)污染物处理率低

       医院污水的主要特征之一为来源及成分复杂,具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征。常规医院污水处理由于活性污泥微生物种类和数量较少,系统内物理、化学、生化反应过程不完全,且病院微生物易出水排放、扩散,因此常规医院污水处理方法对污染物的处理效率不高。

(二)对空气污染严重

       由于常规好氧生物系统无封闭措施,曝气供氧过程产生的气泡扩散形成了大量的气溶胶分子,在其表面附着了一些病原微生物,向空气中扩散传播,为传染病的传播打开一条通道。

(三)消毒副产物产量大

       目前使用的消毒剂主要是液氮、次氯酸钠等含氯消毒剂,当污水中大量的有机物未被去除时进行消毒,不仅由于有机物消耗消毒剂导致消毒效果不好,而且还会产生大量的有机氯化物,它们是国际公认的致癌、致畸、致突变物质,是必须控制的污染物。

二、国外医院污水处理现状

       发达国家对医院污水的管理非常严格,有严格的卫生安全管理体系。欧洲、北美和日本等国家在医院污水管理与处理方面都执行世界卫生组织WTO的要求,有的还严于该要求。

       WTO在医院污水排放导则中指出,医院污水在下游城市污水处理厂具备以下条件时,可以只经消毒后排入市政下水管道:

(1)下游有运行良好的城市污水厂,其二级生化处理系统可以有效去除95%以上的致病微生物;

(2)城市污水处理厂的污泥经过有效的厌氧生物处理,处理后的污泥中的寄生虫卵少于1个/L;

(3)医院有严格的卫生安全管理体系,确保有害化学品、药剂、抗生素和放射性物质不被排入市政下水道;

(4)病人排泄物单独收集,并采用足量的消毒剂进行消毒后妥善处置。

       如果不满足以上条件,则医院需要建立单独的污水处理设施进行处理。

       而对医院污水的单独处理,WTO也提出具体要求。处理流程包括:初级处理、二级生化处理、深度处理和消毒。医院污水处理过程中产生的污泥含有大量的致病菌和寄生虫卵,应进行厌氧消化,也可以干燥后与医院的固体废物一起焚烧。

三、医院污水水质特点

       医院各部门的功能、设施和人员组成情况不同,产生污水的主要部门和设施有 :诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X 光照像洗印、动物房、同位素治疗诊断、手术室等排水;医院行政管理和医务人员排放的生活污水,食堂、单身宿舍、家属宿舍排水。

       医疗机构污水中含有酸、碱、悬浮固体、BOD、COD 和动植物油等有毒、有害物质。废水水质类似于生活污水,但是较一般生活污水排放情况复杂,同时医疗机构污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染,具有传染性,可以诱发疾病或造成伤害,具有较高的安全隐患。

       医院污水除具备以上特点外,还具有以下特点:水量波动大,和病床使用情况息息相关,空闲病床数越少日排水量越大,日接诊人数越大日排水量越高,而其集中在白天排放,晚上 10 点至早晨 4 点水量很小,几乎可以忽略不计。

四、医院污水处理工艺现状

(一)现有污水处理工艺

     《医院污水处理设计规范》中根据不同排放去向的不同排放要求,归纳总结了成熟的处理工艺,包括一级处理工艺、二级和深度处理。

       一级处理工艺包括 :“化粪池+ 格栅 +(调节池)+(沉淀)+ 消毒池”,根据实际情况适当设置调节池和沉淀池,根据水力条件决定是否设置提升系统,一级处理工艺仅适用于排放到有污水处理厂的下水道。

       二级处理工艺 :“化粪池 + 格栅 + 调节池+ 生物处理 + 沉淀 + 消毒池”,具体的生物处理工艺多种多样,例如 SBR、普通活性污泥法、生物膜法以及各种变形工艺。深度处理工艺 :是在二级处理的基础上增加投药过滤处理单元,最后消毒后排放。

消毒工艺是医疗机构污水处理的最重要的环节,现在使用的消毒剂主要是氯系(次氯酸钠、二氧化氯等)、臭氧以及紫外,其中多为次氯酸钠和二氧化氯消毒工艺。

       相对于 2004 年,现在国家及地方环保部门对医院污水提出了更严格的要求,以上提出的工艺路线适用范围变小或者受到限制,需要更完善的组合处理工艺来满足现有以及近期的要求。

(二)污水处理工艺的选择

        处理工艺的选择应考虑达标排放的同事,考虑到经济可行性,以适合中国国情。对于传染病医院必须采用二级处理,并进行预消毒处理;若处理出水排入自然水体的医院必须采用二级处理;在二级处理工艺中,可采用活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反映器、曝气生物滤池等工艺,各种工艺优缺点及适用范围如下表。

                                                                表1 医院污水处理工艺比较

                   

五、处理工艺发展趋势

       我国水资源日益缺乏,节水、水资源循环利用将会涉及到各类用水环节,医疗机构也不例外。在重新修订的《建筑中水设计规范》中医疗机构(除结核病、传染病等)的污水作为中水水源由原来的“不宜”修正为“不限制”,也就是说医疗结构污水回用将会是一个必然的趋势,虽然其回用受限比较大。

       医疗机构污水的回用势必要求污水处理工艺也要同步提高,原来以去除有机碳为主的主体生物处理工艺(SBR、接触氧化法等)已经逐渐不能满足处理要求。在更高程度去除 COD、BOD 等基础上,同时有脱氮除磷的要求,医疗机构污水处理工艺也要向满足以上要求的方向发展。

       为应对医疗机构污水处理的高要求,我们经过研究开发,已提出了一套完整的、可行的先进处理工艺。应用最新组合处理工艺后,污水 CODCr ≤ 30mg/L、TP ≤ 0.1mg/L、氨氮≤ 5mg/L,浊度可以达到检出线以下,可以达到各方面的水质需求,扩大了处理工艺的适用范围。