小型医院常用污水处理工艺

医院医疗污水处理背景

　　目前我国已建设有相当数量的医院污水处理设施，对医院污水的污染控制起到了积极的作用。但与发达国家医院污水处理状况及世界卫生组织的要求相比，我国医院污水处理水平整体较低，尤其2003年初具有高度传染性―SARS‖的爆发，对现有医院处理的工艺技术、装备和管理水平都提出了考验，使现有医院污水处理的不足表现得更为突出。

　　医院污水，尤其是传染病医院、结核病医院污水中，不同程度地含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有害物质。这些病菌、病毒和寄生虫卵在环境中具有一定的抵抗力，有的在污水中存活时间较长，当人们食用或接触被病菌、病毒、寄生虫卵和有毒有害物质污染的水或蔬菜时，就会使人致病或引起传染病的暴发流行。通过流行病学调查和细菌学检验证明，国内历次大规模传染病的暴发流行，都与饮用或接触被污染的水有关。例如1987年上海市发生甲型肝炎大面积暴发流行，系由于带有甲型肝炎病毒的粪船污染了毛蚶所致。近年来，世界上许多国家发生霍乱，暴发面积之广，死亡人数之多，为有史以来所罕见，并且发病多半在不发达国家的沿海地区，据报导，均因饮用水受到病人排泄物污染所致。

小型医院常用污水处理工艺

　　病菌、病毒或寄生虫卵能够介水传播的主要原因是污水中病原体的含量大，另一个是病原体对环境理化因素抵抗力强，在环境中的存活率比较高。如大肠杆菌在河水中能存活21-183天，痢疾杆菌能在河水中存活12-92天，霍乱弧菌在河水中能存活0.5-92天。病毒在对环境因素的抵抗力则更强，在污水中肝炎病毒能存活70天，脊髓灰质炎能存活3-4个月，钩端螺旋体能存活30天。非典冠状病毒则仅能在污水中存活3-4天。非典冠状病毒对环境的耐受力虽然不比肝炎病毒、痢疾杆菌更强，但由于其发病急、传播快、死亡率高，更加以找不出病源和传播途径、对应手段和治疗方法，因此，曾在精神上给人们很大的困扰。

　　医院废水处理工艺

　　目前比较常用的医疗污水处理工艺：一级处理工艺、二级处理工艺、传统活性污泥法、吸附再生法、SBR 法、AB 法、A/O和A2/O法A/O系统和A2/O系统是由缺氧-好氧或厌氧-缺氧-好氧、CASS工艺生化处理等诸多方法。

　一级处理工艺

　　常规一级处理的目的主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物(SS)，为后续处理创造条件。其主要设备和构筑物是:格栅、沉砂池、沉淀池等。格栅可去除污 水中较大的颗粒物质和漂浮固体物质。沉砂池可以去除0.2mm 以上的沙粒，沉 淀池可去除污水中大部分悬浮物。一般通过一级处理可去除 60%悬浮物和20% BOD5。

　　医院污水一级处理和氯化消毒的典型工艺流程是：来自病区和其他含菌污水 通过排水管道汇集到污水处理站，对于粪便污水应先通过化粪池沉淀消化处理，然后进入污水处理站。处理站设有格栅、调节池、计量池、提升泵和接触池。消毒剂通过与水泵联动或与虹吸水混合后，进入接触池，在接触池内污水和消毒剂 经过一定时间的接触后达到水质净化和消毒要求之后排放。化粪池或沉淀池产生的沉淀污泥按规定进行定期消除和消毒处理，典型工艺流程可简单表示如图2.1 所示

　　二级处理工艺

　　二级处理主要是指生物处理。生物处理可以去除污水中溶解的和呈胶体状的有机污染物.其BOD的去除率在90%以上，出水的BOD可降至30mg/L以下，同时还可以去除 COD、酚、氰等有机污染物。常规的二级生物处理技术如活性污泥法不能去除水中的氮和磷。因此，国内外开发了生物脱氮除磷的改进二级处理技术或称三级技术。它与二级处理往往结合使用，有时是对常规生物处理设施进行改造，使之具有脱氮除磷的功能。采用的技术有A/O法、A/O法、SBR法、AB 法、氧化沟和生物膜法等。

　　传统活性污泥法

　　传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。

　　吸附再生法

　　这种运行方式的主要特征是将活性污泥降解有机物的两个过程—初期吸附和生物代谢分别在两个构筑物或一个构筑物的两段中进行。

　　医疗污水处理SBR 法

　　SBR 工艺是间歇式活性污泥系统，又称序批式活性污泥系统。SBR 工艺的曝气池，在流态上属*混合，在有机物降解上，却是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的，其基本操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置等五个基本过程组成，从污水到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次进行的。

　　AB 法

　　AB法就是生物吸附降解法。*以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷>2.0kgBOD5/kgMLSS·d) ，B级以低负荷运行(污泥负荷一般为0.1 ～0.3kgBOD5/kgMLSS·d)，A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、PH 值变化的能力，该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。如可先建A 级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理效果，等条件成熟，再建B 级以满足更高的处理要求。

　　A/O和A2/O法A/O系统和A2/O系统是由缺氧-好氧或厌氧-缺氧-好氧

　　生物处理组成的污水生物脱氮除磷处理工艺。

　　CASS工艺生化处理

　　CASS工艺主反应区分缺氧和好氧两部分，周期性进行曝气、沉淀和撇水。由于周期曝气，曝气时氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果明显，运行费用可降低20%左右。

　　CASS工艺的生物降解、污泥沉淀和废水排放均在同一池中进行，不需调节池、二沉池及污泥回流设备，可大大节省投资,降低运行费用和减少用地。CASS工艺采用延时曝气，使污泥的产率低、脱水性好;新型水下曝气设备和浮动式可自动升降撇水装置的应用使系统简便、灵活，出水稳定。

　　CASS法采用厌氧、兼氧结合的生物处理为主，并配合一系列物理、化学手段来沉淀、分解、杀灭污水中的有机物、病菌、病毒，同时还具有良好的除氮、除磷功能，使二级处理的投资可达到三级处理出水水质的效果。

　　每个CASS反应器由生物选择区、缺氧区和好氧区三部分组成。三个区体积比大概为1:2:27。生物选择区实际上是一个容积很小的污水和污泥接触区。活性污泥由好氧区回流并在生物选择区内与新鲜污水混合、接触、创造微生物种群在高负荷下的竞争条件,选择出优势菌种,可有效抑制丝状菌繁殖,提高系统稳定性,同时活性污泥的快速吸附作用加快了溶解性基质的去除,并对难降解有机物起到良好的水解作用,还能使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。

　　缺氧取区具有辅助生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用,在该区主要是通过再生活性污泥的吸附作用去除有机物,去除率>80%,同时具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。好氧区是微生物分解所吸附有机物的主要场所,其运行周期包括充水---曝气,充水---沉淀,上清夜滗除和充水---闲置4个阶段,不同的运行阶段及时间可根据所处理的污水水质进行调整。运行周期循环往复,反应中污水的有效容积是个变值。此法连续进水,序批运行方式如下:厌氧→缺氧→好氧→缺氧→厌氧。

河流、特别是流经人类活动对自然环境影响相对强烈区域的内陆河，是区域生态环境可持续发展的重要因素.作为区域居民生活污水、工业废水和地表径流排放的主要载体，内陆河zui易遭受到污染和破坏.近几十年来，政府已经逐步建立了环境监测体系并且开展了大量水质监测项目，获得大量的水质监测数据，包括物理化学、有机物、重金属及生物指标等各种数据.由于各个监测指标及监测点之间存在复杂的相互影响，导致大量的监测数据并不能充分的利用与分析，给水质专家和地方决策者如何采取有效措施管理和改善水环境提出了一个挑战.因此，从大量的环境监测数据中挖掘出有用的信息，探索水质的时空分布模式，识别潜在污染源能够提高人们对区域环境状况的认识，帮助决策者建立高效合理的水环境管理方案.

　　近年来，各类数学及统计评价方法被广泛用于水质评价、时空分异及潜在污染源识别的研究中.CCME WQI模型与其他水质指数模型相比具有简单易行、灵活多变等特点，对城市水体及水体富营养化污染尤其敏感，在水质综合评价中取得了令人满意的效果.多元统计技术能够对复杂的多元数据进行降维简化又可以保证主要信息不会丢失，与近来被应用到多元数据信息挖掘的神经网络、平行因子分析等模型相比更为简便、普遍适应性广.聚类分析、判别分析、主成分分析、因子分析和主成分多元线性回归分析作为传统的多元统计技术，在水质时空分异特征及潜在污染源识别上得到普遍的应用.国内外学者利用多元统计技术分别对沁河流域、洞庭湖、土耳其中部近海、宁夏吴忠市金积水源地地下水，以及德国北部低洼地区的污染物时空分异特征及潜在污染源识别进行研究，并取得满意的效果.从研究进展上来看，数学及统计评价方法在时空分异特征及污染源识别的应用研究中仅仅局限于内陆河流域、湖泊、近海海域及地下水，却鲜有针对城市河网的水质时空分异特征及潜在污染源识别研究.与流域尺度研究不同，城市河网沿岸土地利用类型单一，不透水面护坡割裂了河道横向连通性，降雨径流冲刷地表直接将污染物携带入河，同时流域尺度水体的环境容量相对较大，水质空间分异有明显的上下游、干支流的关系，城市河网交错纵横，水流缓慢，人为干扰强烈，水质空间分异更为复杂;此外，以往的研究割裂开了时间与空间相互作用的机制，只是单独探讨了时间与空间上的分异特征及污染源识别，忽略了时间对空间分布规律及其污染源的影响.

　　苏州素有“上有天堂，下有苏杭”之美称，水系是其城市的命脉，水环境的好坏直接影响其作为旅游城市的可持续发展.因此，本文首先根据苏州古城区河网水质监测数据，应用CCME WQI模型对古城区河网水质进行综合的评价.然后采用聚类分析，揭示苏州古城区水环境时空相似性规律.并且利用空间判别分析验证聚类分析结果的可信度及识别显著性污染指标，zui后在不同时间段内对空间分组进行时空联合因子分析并结合因子分析结果采用基于受体的源分配模型，识别不同时间段不同区域水环境污染源，以及主要污染源对河道水质的贡献，为苏州古城区水环境治理提供科学依据.

　　2 材料与方法

　　2.1 研究区概况

　　苏州市地处以太湖为中心浅碟形平原的底部，位于北纬30°47′~32°20′，东经119°55′~121°20′之间，全市地势低平，自西向东缓慢倾斜;属于北亚热带湿润季风气候区，潮湿多雨，季风明显，具有丰富的雨水资源，平均年降雨量1200~1400 mm，降雨多集中于6—9月份.研究区为苏州市中心城区，面积大概为10 km2.监测断面多设在古城区，古城区内河道形成了“一环三横四纵”的水系布局.河道周边建筑密集，绿地和可渗透性地面相对较少，水体受潮水顶托与地形影响流向不定，流速缓慢，水体水质恶化严重，即便是水体流速较快的外城河、娄江、元和塘、上塘河等城区主要河道也均为Ⅴ类水质.造成水体污染的原因既有包括“三产”污染源及城市生活污染源在内的点源污染，也有城市降雨径流及河道底泥释放引起的非点源污染.

　　研究区河道水质监测断面30个(图 1)，苏州市排水管理处每月一次取样检测.监测断面M1~M30依次为保吉利桥、苑桥闸、望星桥、马津桥、平四闸、桃花坞桥、水关桥、中市桥、带城桥、银杏桥、小人民桥、歌薰桥、醋坊桥、跨塘桥、齐福桥、钱*桥、糖坊湾桥、觅渡桥、裕棠桥、泰让桥、渡僧桥、山塘桥、吊桥、新市桥、人民桥、相门桥、永仙桥、五龙桥、桐馨桥、永津桥.