武汉军山(shān)方舱医院如何高效、安全地处理(lǐ)污水？原来靠这套系统~
武汉军山(shān)方舱医院為(wèi)新(xīn)型冠状病毒肺炎患者临时定点收治单位，其产生的污水中含有(yǒu)大量的细菌、病毒等致病微生物(wù)、有(yǒu)机物(wù)、悬浮物(wù)等，具有(yǒu)较高的传染性和危害性。
本文(wén)介绍该医院污水处理(lǐ)的方式：“预处理(lǐ)+以膜生物(wù)反应器為(wèi)核心的智能(néng)一體(tǐ)化污水净化系统（ICWT）+复合消毒”，处理(lǐ)后出水各指标均可(kě)达到《医疗机构水污染物(wù)排放标准》（GB18466-2005）所规定的排放限值要求。同时，系统全流程密闭，臭气全收集消毒处理(lǐ)，避免了气溶胶扩散途径。
一
方舱医院污水设施需求
方舱医院是為(wèi)应对本次新(xīn)型冠状病毒肺炎疫情所设立的临时性集中收治点，其污水处理(lǐ)设施需满足以下要求：
1、安全性要求高
其污水中含有(yǒu)大量细菌、病毒等致病微生物(wù)，具有(yǒu)空间污染、急性传播和潜伏性传染的危险，若不能(néng)妥善处理(lǐ)，可(kě)能(néng)会导致环境的污染，引起病毒的扩散、变异甚至出现疫情的扩散，因此处理(lǐ)设施需对污染物(wù)，尤其是致病污染物(wù)具有(yǒu)较好的处理(lǐ)效果。
2、抗冲击能(néng)力强
方舱医院污水主要来自病人洗漱、洗浴、大小(xiǎo)便等，排放时间相对集中，因此水量水质的时变化较大，需要处理(lǐ)设施具有(yǒu)较强的抗冲击能(néng)力。
3、安装简单快捷、系统启动迅速
本处理(lǐ)设施是為(wèi)了应对疫情的临时处理(lǐ)设施，工期十分(fēn)紧张，整个运行期预计為(wèi)两个月左右，因此需要快速安装完成并调试投产。
4、全密闭处理(lǐ)
整个处理(lǐ)过程中污水、污泥、废气均应密闭妥善处理(lǐ)，避免暴露，造成污染。
二
水量与水质
1、废水水量
军山(shān)方舱医院共设计床位1004张，根据《医疗机构水污染物(wù)排放标准》（HJ2029-2013）估算其污水量约為(wèi)500t/d。
2、废水水质
本工程原水来源主要是医院洗漱、洗浴等生活废水，不包含放射、化验等特种废水，参考相关规范及相似案例，确定其进水水质。
本工程出水水质执行《医疗机构水污染物(wù)排放标准》（GB 18466-2005）中表1的标准，同时满足《城镇污水处理(lǐ)厂污染物(wù)排放标准》（GB18918-2002）表1中一级标准的B标准。
具體(tǐ)进出水水质指标见表1。
表1
三
废水处理(lǐ)流程
本工程為(wèi)疫情期间临时处理(lǐ)设施，需要在短时间内建成并投入使用(yòng)，因此选择以膜生物(wù)反应器（MBR）為(wèi)核心的智能(néng)一體(tǐ)化污水净化系统（ICWT）作為(wèi)核心处理(lǐ)单元，配套必要的预处理(lǐ)、臭气收集消毒系统、复合消毒处理(lǐ)后达标排放，废水处理(lǐ)流程如图1所示。
医院污水通过预消毒、化粪池预处理(lǐ)，上清液自流至调节池，水质水量均质调节后，由水泵泵送到ICWT设备中进行生化处理(lǐ)，处理(lǐ)后的污水经紫外及次氯酸钠联合消毒后排放。
生化系统排放的污泥经过消毒浓缩后运送至有(yǒu)处理(lǐ)资质的机构进行集中处置，上清液回流至调节池。
為(wèi)避免处理(lǐ)系统内废气排放造成病毒的气溶胶传播，对整个处理(lǐ)系统进行密闭，废气收集后经过灭菌除臭处理(lǐ)后高空排放（图2）。
图2
四
工艺特点及设计参数
1、预处理(lǐ)单元
预处理(lǐ)单元主要由预消毒池、化粪池和调节池组成，其中预消毒池接触时间為(wèi)2h，化粪池停留时间约24h，调节池由现状集水井改造，停留时间约為(wèi)3h，用(yòng)于水量水质均质。
2、智能(néng)一體(tǐ)化污水净化系统
ICWT设备采用(yòng)“AO+MBR”的主體(tǐ)工艺路線(xiàn)，主要由缺氧池、好氧池及膜池构成，其中缺氧池停留时间约為(wèi)4.5h，好氧池停留时间约為(wèi)3.5h，系统总停留时间约8h。膜池污泥浓度约6-8g/L，膜池至缺氧池回流比100%-200%，BOD污泥负荷為(wèi)0.041kgBOD5/(kgMLSS·d)，氨氮污泥负荷為(wèi)0.023kgNH3-N/（kgMLSS·d）。此设备的应用(yòng)优势主要在于：
污染物(wù)去除效率高，出水水质好
MBR处理(lǐ)工艺通过活性污泥的吸附和生物(wù)降解及膜丝截留等作用(yòng)，对COD、氨氮等污染物(wù)有(yǒu)较高的去除效果，王秀丽[1]等采用(yòng)MBR工艺处理(lǐ)医院污水，氨氮平均去除率97.9%，COD平均去除率去除率為(wèi)85.1%，出水浊度為(wèi)0.63NTU，出水效果极佳。
膜丝孔径為(wèi)0.1um，并且膜丝表面会形成沉积层，经过膜丝与表面沉积层的截留，大量致病微生物(wù)可(kě)被去除，根据相关研究，MBR膜对粪大肠杆菌等指标微生物(wù)有(yǒu)2.8-4.0log的去除作用(yòng)[2]。
工艺紧凑，集成度高，占地面积小(xiǎo)
采用(yòng)膜分(fēn)离技术代替原有(yǒu)的沉淀、澄清等工艺，工艺流程紧凑；同时系统内微生物(wù)浓度高，容积负荷大，生化系统停留时间缩短，使得ICWT设备集成度较高，较传统工艺节省占地50%以上。
污泥产生量小(xiǎo)
MBR工艺在低污泥负荷、長(cháng)污泥龄条件下运行，剩余污泥产量相比常规活性污泥法减少约20%。
安装方便，系统启动快
ICWT处理(lǐ)设备采用(yòng)模块化设计，由箱體(tǐ)和设备间组合而成。箱體(tǐ)内设置各反应单元，设备间集成水泵、鼓风机、加药系统、仪表、電(diàn)气控制柜以及工艺管道等。可(kě)根据污水净化要求和现场用(yòng)地实际情况可(kě)任意组合，组装简单，利用(yòng)污水处理(lǐ)厂成熟污泥可(kě)快速启动。疫情结束后还可(kě)放置他(tā)处继续使用(yòng)。
自动化程度高，可(kě)无人值守
ICWT处理(lǐ)设备采用(yòng)PLC程序控制，同时可(kě)遠(yuǎn)程APP监控和操作，自动化程度高，可(kě)无人值守，极大降低运维人员现场操作所带来的新(xīn)冠肺炎病毒感染风险。
3、消毒单元
由于膜工艺本身对致病微生物(wù)有(yǒu)较好的去除作用(yòng)，同时ICWT设备配备了紫外線(xiàn)消毒设备，紫外照射计量為(wèi)30~40mJ/c㎡，照射时间>10s。利用(yòng)适当波長(cháng)的紫外線(xiàn)对细胞的DNA或RNA进行破坏，造成细胞死亡，达到杀菌效果，可(kě)以快速杀灭病毒，达到消毒灭菌的效果。
但是紫外線(xiàn)消毒方式不具备持续消毒作用(yòng)，根据新(xīn)型冠状病毒污染的医疗污水应急处理(lǐ)技术方案（试行）[3]要求，因此还需补充具有(yǒu)持续消毒作用(yòng)的化學(xué)药剂进行消毒处理(lǐ)，本工程采用(yòng)次氯酸钠成品溶液进行补充消毒。
次氯酸钠不仅可(kě)作用(yòng)于细胞壁、病毒外壳，而且因其分(fēn)子小(xiǎo)且不带電(diàn)荷，还可(kě)渗透入菌（病毒）體(tǐ)内与菌（病毒）體(tǐ)蛋白、核酸和酶等发生氧化反应或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代謝(xiè)失调而致细胞死亡，从而杀死病原微生物(wù)。采用(yòng)“紫外+次氯酸钠”联合消毒的方式，对新(xīn)型冠状病毒进行多(duō)形式、多(duō)重、持续灭杀，保障出水安全性。
4、废气处理(lǐ)单元
根据新(xīn)型冠状病毒肺炎应急救治设施设计导则（试行）第二十五条的规定，污水处理(lǐ)需采用(yòng)密闭系统，并尾气应当进行消毒处理(lǐ)。本工程对进水井、调节池、一體(tǐ)化处理(lǐ)设备等处理(lǐ)单元所产生的废气进行密闭抽吸收集，保证整个系统内為(wèi)微负压运行状态，并对收集的尾气进行除臭灭菌处理(lǐ)。
本工程设计尾气处理(lǐ)量為(wèi)700m3/h。采用(yòng)“高能(néng)离子+紫外光波”的工艺对其进行处理(lǐ)。高能(néng)离子通过感应使得病毒产生電(diàn)性，使其自身吸附于病毒表面，首先改变了病毒形貌，将细胞表面与特异蛋白结合的锚点屏蔽。
其次，带電(diàn)的离子通过電(diàn)子转移破坏了蛋白的化學(xué)键，通常会将断裂点的弱键打开，使得蛋白质变性。激发器電(diàn)源产生的微波属于水的强烈吸收波段，且具有(yǒu)穿透性，会将病毒赖以生存的飞沫里的水分(fēn)彻底蒸干，水在蒸发时的高温将蛋白质变性。激发器产生的多(duō)波段紫外光，同样具有(yǒu)使蛋白质变性的特点。
5、污泥处理(lǐ)
生化处理(lǐ)系统存在少量排泥，為(wèi)保证污泥排放不对周边环境造成不利影响，设置储泥池一座，同时采用(yòng)漂白粉进行消毒，设计漂白粉投加量為(wèi)10-20%的污泥量。
五
总 结
（1）针对疫情期间临时收治点废水传染性高、工期紧、临时性等特点，采用(yòng)“预处理(lǐ)+MBR智能(néng)一體(tǐ)化污水净化系统+复合消毒”工艺路線(xiàn)进行处理(lǐ)。
（2）生化处理(lǐ)单元采用(yòng)“AO+MBR”工艺；尾水采用(yòng)“紫外線(xiàn)+次氯酸钠”组合消毒方式进行消毒；系统废气经过收集后采用(yòng)“高能(néng)离子+紫外光波”方式进行除臭灭菌后排放；污泥投加漂白粉灭菌后交由专业处理(lǐ)机构进行集中处置。
参考文(wén)献：
[1] 王秀丽. MBR系统处理(lǐ)医院污水的运行监测及出水臭氧消毒研究[D]. 天津大學(xué), 2012..
[2] 孙迎雪(xuě). 膜生物(wù)反应器处理(lǐ)医院污水的消毒及消毒副产物(wù)研究[D]. 天津大學(xué), 2007.
[3] 生态环境部. 新(xīn)型冠状病毒污染的医疗污水应急处理(lǐ)技术方案(试行).
[4] 卫生健康委,住房城乡建设部. 新(xīn)型冠状病毒肺炎应急救治设施设计导则(试行).
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