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国标《医疗机构水污染物处理工程技术规范》编制探讨

文章来源:海西给排水 发布时间:2017-12-01 08:50:58 阅读次数:848 次 [关闭]

 

谢思桃1 王冠军1 丁志斌2 赵淑霞3

1总后勤部建筑工程规划设计研究院,北京 1000362解放军理工大学国防工程学院,南京 210007;3北京市环境保护科学研究院,北京 100037

0 前言

医疗机构水污染物病菌多,成份杂、危害大,影响环境及健康。其防治事关环境保护与人民群众身心健康,社会各界普遍关注。目前,虽已取得很大成效,但处理设施拥有率、处理级别低,工艺落后,部分设施陈旧、老化大量存在,一些不科学、不到位、不明确、不便执行的情况客观存在,加上新情况的出现,习惯性思维与作法的影响,使得医疗机构水污染物防治形势依然严峻。搞好医疗机构水污染物防治,技术标准是基础。长期以来,老一辈专家们在医院污水处理领域进行了大量研究与实践,编写了有关专著和设计规程,近年来,国家环保部也出台了有关技术指南和规范,但从医疗机构水污染物处理工程现状和发展来看,广大工程勘察设计人员和医疗机构基建技术与管理人员,迫切需要一本医疗机构水污染物处理工程建设国家标准进行统一规范和全面指导。为此,住房和城乡建设部给我院下达了主编国家工程建设标准《医疗机构水污染物处理工程技术规范》的任务,现对规范的编制思路、编制重点和关键技术等探讨如下,供同行参考和指正。

1 编制思路

医疗机构水污染物处理涉及到工程、卫生和环保等领域,目前已有相关协会和部门技术标准,为提高规范的针对性、综合性、协调性、代表性和可实施性,我们在系统总结和充分吸收国内外现有成果的基础上,大胆创新编制思路,突出问题导向、突出系统防治、突出方案设计、突出一体建设、突出日常管理,以确保规范科学合理。

1.1 突出问题导向

规范编制组坚持问题导向,广泛调查和认真梳理了国内外医疗机构水污染物处理工程设计、施工、验收和运行管理等方面存在的主要问题,从技术与管理等方面明确要求、细化指标、采取措施,着力解决水污染物分类收集、处理设施布局等与医疗建筑规划设计结合不紧密,处理技术、工艺和设备选用,不从单位实际需求和地区经济社会发展水平出发,片面追求新颖、先进和智能化,以及技术参数确定不合理,运营维护无操作规程,投入和运行成本偏高等问题,以期规范医疗机构水污染处理工程建设和管理,确保建设质量效益和运行安全可靠。

1.2 突出系统防治

医疗机构水污染物处理是一个复杂的系统工程。规范编制中,我们按照系统工程的理念与方法,综合考虑医疗机构水污染物产生、收集、输送、处理、排放各个环节和安全处理、达标排放、应急处置各种情况,紧密结合医疗机构卫生安全管理、总体规划、建筑设计和建筑给水排水设计要求,全面而系统地规范医疗机构水污染物处理工程设计、施工、安装、验收和运行管理全过程。

1.3 突出方案设计

提高医疗机构水污染物处理工程的建设质量和水平,关键在技术方案。好的方案要因地制宜,采用最适宜的技术、工艺和设备,确保系统长期稳定运行、安全达标排放、运行管理方便,初始建设投资少、运行管理费用省,且有利于未来升级改造。为规范和提升方案设计水平,规范编制中提出了方案设计要点,方案评估原则、程序和要求,以及技术经济分析、环境影响评价、环境风险分析等综合比选与评估方法,以确保设计方案科学、优化、实用、可靠。

1.4 突出一体建设

医疗机构水污染物是指污水,以及污水处理中产生的污泥及废气,处理包括分类收集、安全输送和处理设施建设等内容,为有效解决医疗机构水污染物处理工程设计与专业承包公司和设备制造商之间,以及给排水与建筑、结构、电气、暖通各专业工种间协调配合的难题,规范编制中,我们提出了应与医疗机构规划和医疗建筑设计统筹考虑,一起设计、一体建设、一并验收,并对建设、设计、施工单位及专业承包方等提出了相应要求,以推动一体化整体建设。

1.5 突出日常管理

“三分建、七分管”,再好的污水处理系统和设施,日常管理跟不上,其投资效益、环境效益和社会效益就难以保证。医疗机构水污染物处理不同于一般的生活污水处理,具有明确的危害性和潜在的安全风险,必须强化日常运行维护管理和监测监督管理,确保安全达标排放。规范在编制中全面规定了水污染物处理站环境卫生、劳动安全、运行管理、应急管理和监测管理等技术内容和要求。

2 编制重点

2.1 分类收集与管网设计

医疗机构水污染物来源广泛、成分复杂、具有不同的危害性及处理排放要求,必须从源头上分类收集,并对特种染污物进行有效预处理。在总结国内建筑给排水设计与污水处理工程建设经验的基础上,规范对医疗机构水污染物处理工程中清污分流,特殊废水单独收集、就地预处理,室内外排水管网优化设计等提出了相应的技术要求和措施。

⑴ 医疗机构应严格其内部卫生安全管理体系,在污水和污染发生源处进行严格控制和分离,医疗机构病区与非病区污水、传染性污水和非传染性污水应分别收集、清污分流,实现医疗机构污水的减量化。

⑵ 特殊性质污水应单独收集,经就地预处理后与医疗机构生活污水合并处理,排放口设置标志,并便于取样。严禁将医疗机构内的特殊医疗废水和固体污染物随意弃置排入污水管道。

医疗机构污水收集管网应清污分流,应采取有效措施,防止屋面及道路雨水排入医疗机构污水收集管网。

医疗机构污水收集管网的布置应根据院区规划、地形标高、污水处理站位置,按管线短、埋深小、尽可能自流的原则确定。

2.2 设计水量和水质

通过调研和论证分析,我们发现在确定污水处理站处理水量方面,同地区、同性质、同规模的医院有较好的吻合性,是较好的参考依据。目前以编制床位用水量标准设计的水量普遍偏小,往往在污水处理站投入运行后,实际的进水量比设计水量要大,造成污水在处理单元中的停留时间较短,出水CODCrBOD5等水质指标较难达标。据此,我们提出了以编制床位计算的最高日污水量标准。考虑到医院污水处理站均设有调节池,规范未给出污水量的日变化系数和时变化系数,污水处理站处理水量按最高日污水量计算。

⑴医疗机构设计污水量、时变化系数应根据实测数据确定。设计污水量可按照给水量的85%95%计算。医院用水总量可根据GB50015医院分项生活用水定额和小时变化系数确定。无实测数据时,可参照现有同等规模和性质的医疗机构污水量数据,或按照规模和编制床位数进行测算。

⑵医疗机构污水水质应根据现场取样化验的加权统计数据或参考同等性质和规模的医疗机构污水水质确定。新建医疗机构的污水水质也可按每张病床污染物的排放量或污染物浓度进行计算,参考数据见表1和表2

2.3 技术工艺优化选择

医疗机构水污染物处理工艺流程是技术方案的核心,流程是否科学、适用,直接关系到医院污水处理的效益、投资和运行管理。设计处理工艺流程时,应根据医院规模、性质(传染病医院、综合医院)、污水排放去向(自然水体、通过市政下水道排入城市污水处理厂)、排放标准及当地实际、技术管理水平等因素进行处理流程选择。

⑴ 出水排入城市污水管网(终端已建有正常运行的二级污水处理厂)的非传染病医院污水,可采用一级强化处理工艺,工艺流程见图1

⑵ 出水直接或间接排入地表水体、海域、或出水回用的非传染病医院污水,应采用二级处理+(深化处理)+消毒工艺,流程见图2

⑶ 传染病医院污水,应采用二级处理+(深度处理)+消毒工艺,工艺流程见图3

2.4 工程调试及验收

工程调试及竣工验收直接关系到工程建设质量水平和后期运营维护管理,是一个容易忽视却非常关键的环节,规范在编制中,针对医疗机构水污染物处理工程的特殊性质,全面规定了工程调试及竣工验收、环境保护验收的条件、内容、程序、方法和相应的技术要求。

⑴ 医疗机构污水处理设施应在系统通过整体调试、各环节运转正常、技术指标达到设计和合同要求后进入生产试运行。一级强化处理工艺需经一个月的试运行,二级处理工艺需经三个月以上的试运行。试运行期间应进行水质检测,检测指标应至少包括各处理单元中 pH 值、温度、水量,各单元进、出水主要污染物浓度等。

⑵ 医疗机构污水处理工程环境保护验收应严格按照《建设项目竣工环境保护验收管理办法》的规定和工程环境影响评价报告的批复执行。经环境保护竣工验收合格后,医疗机构污水处理工程方可正式投入使用。环境保护验收的主要技术文件应包括:①项目环境影响报告审批文件;②批准的设计文件和设计变更文件;③医疗机构污水处理工程调试报告;④具有资质的环境监测部门出具的废水处理验收监测报告;⑤试运行期连续监测报告(一般不少于1个月);⑥完整的启动试运行、生产试运行记录等;⑦污水处理设施运行管理制度、岗位操作规程等。

2.5 安全管理与措施

医疗机构水污染物的危害性和风险性,决定了处理系统和设施,必须加强安全和应急管理,完善应急措施,确保安全、达标排放和人员、环境健康。

⑴ 医疗机构污水处理工程应具备设备日常维护、保养与检修、突发性故障时的应急处理能力;处理站应有必要的安全、报警等装置,应制定火警、易燃、爆炸等意外事件的应急预案;明显位置应配有禁烟、防火、限速和用电警告等标志。

⑵ 对可能含有有毒有害气体或可燃性气体的深井、管道、构筑物等设施,设备进行维护、维修前,必须对现场有毒有害气体进行检测,不得在超标的环境下操作。所有参与操作的人员必须佩戴防护装置,直接操作者必须在可靠的监护下进行,并应符合现行相近的行业标准;位于室内的传染病医疗机构(含带传染病房综合医疗机构)污水处理系统必须设有强制通风设备,并为工作人员配备工作服、手套、面罩、护目镜、防毒面具以及急救用品。

⑶ 医疗机构的水污染物处理系统应设立应急的配套设施或预留应急改造的空间,具备应急改造的条件。污水处理构筑物及主要设备可分为二组,每组按50%的负荷设计。

⑷ 医疗机构污水处理工程应设应急事故池,以贮存处理系统事故或其他突发性事件时的医疗机构污水。传染病医疗机构污水处理工程应急事故池容积不小于日排放量的100%,非传染病医疗机构污水处理工程应急事故池容积不小于日排放量的30%。设置方式可以与调节池并联或串联,发生事故时用跨越管旁路引入。

3 关键技术

医疗机构水污染物处理涉及大量技术、工艺、设备和材料,这些技术不是越创新、越先进、越昂贵越好,而是要适用、实用、经济、安全、可靠,且便于管理。从系统和流程上看,关键技术(工艺)主要包括:特种废水预处理技术、污水处理站主体工艺技术,安全经济消毒技术,废气与污泥处置技术,智能化运营维护技术等。

3.1 特种污废水处理

⑴ 常规特殊废水。酸性废水宜采取中和法,含氰废水宜采用碱式氯化法,含汞废水宜采用硫化钠沉淀+活性炭吸附法,含铬废水宜采用化学还原沉淀法,显影污水宜采用过氧化氢氧化法,洗印显影废液收集后应交由专业处理危险固体废物的单位处理。

⑵ 放射性废水。放射性废水应设置单独的收集系统,放射性污水的排放应符合《电离辐射放射卫生防护与辐射源安全基本标准》的要求。对来自同位素治疗和诊断含有高浓度放射性同位素废液、器皿洗涤废水,均采用储存法储存于容器内进行长期储存。对于低浓度放射性废水采用衰变池处理。衰变池一般应设计成推流式,保证足够的停留时间(一般为同位素的10 个半衰期),取各种不同同位素的最大值,并将衰变池分为两格,轮流使用,达到国家允许排放标准后排放。放射性试验冲洗废水可直接排入衰变池,粪便生活污水应经过化粪池或污水处理池净化后再排入衰变池,对同时具有病原体和放射性核素的病人,其排泄物应单独收集,经杀菌消毒再经衰变后排放。

⑶ 感染性污水。医学研究、疾病控制等医疗卫生机构的生物安全实验室是产生感染性污水的主要来源,对于处理此类特殊废水的根本原则是源头控制,这主要体现在两方面:一是在实验过程中,实验工作人员可针对实验对象的特性,有针对性地选择有效的消毒灭菌方法进行处理,(如将部分培养液、排泄物、及部分可以收集的废水加有效的消毒剂或进行高压灭菌等处理);二是对污染区、半污染区无法收集的实验废水通过专用管道汇集到本楼的地下室进行楼内集中消毒灭菌处理,其方法一般可采用物理加热灭菌或化学消毒。

3.2 污水处理主体工艺

3.2.1 混凝沉淀工艺

⑴ 医院污水的一级强化处理宜采用混凝沉淀工艺。混凝剂一般采用聚丙烯酰胺(PAM)、聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)等。

⑵ 混凝池宜采用机械搅拌,絮凝和混凝池设计遵循HJ2006-2010有关规定,絮凝时间及混凝搅拌强度应根据实验或有关资料确定。

⑶ 当沉淀池体采用钢结构设备时,应采取切实有效的防腐措施;斜板沉淀池应设置斜板冲洗设施;其他形式沉淀池应采取便于清理、维修的措施。

3.2.2 活性污泥工艺

⑴ 曝气池污泥负荷根据出水有机物和氨氮要求确定,一般污泥负荷宜为0.10.4kg?BOD5/(kg?VSS?d)

⑵ 曝气池污泥浓度应保持24g/L,污泥龄520d;汽水比68

⑶ 曝气池和二沉池的设计应遵循GB50014有关规定。

3.2.3 生物接触氧化工艺

⑴ 生物接触氧化池的填料应采用轻质、高强、防腐蚀、易于挂膜、比表面积大和空隙率高的组合体。

⑵ 生物接触氧化法污泥负荷可采用25kg?BOD5/(m3填料?d),水力停留时间,25h;汽水比1015

⑶ 接触氧化池前应设置水解酸化池。

3.2.4 膜生物反应器

⑴ 膜生物反应器适用于医院污水处理场地面积小、出水水质要求高、后续采用紫外消毒等情况。

⑵ 膜通量等参数设计参照HJ 579-2010 有关规定。中空纤维膜组件(HF)的膜通量可设计为815 L/m2?h

⑶ 曝气池内污泥浓度应保持610 g/L,污泥负荷为0.10.2 kg-BOD5/(kg-MLVSS?d);水力停留时间35 h,气水比2030

⑷ 设计中应考虑膜污染的控制、膜清洗技术方法及维修措施。

3.2.5 曝气生物滤池

⑴ 曝气生物滤池适用于医院污水处理场地面积小和出水水质要求高等情况。

⑵ 曝气生物滤池水力负荷一般为23 m3/(m2?h),容积负荷为12 kgBOD5/(m3?d),滤床高34 m,气水比46

⑶ 反冲洗时,宜采用气水联合反冲洗。气冲洗:气速4070 m/h,历时35 min;气水联合反冲洗:气速4070 m/h,冲洗水流速3050 m/h,历时48 min;水冲洗:冲洗水流速3050 m/h,历时35 min;冲洗周期宜为24 h

3.3 安全经济消毒

医院污水消毒是医院污水处理的特色内容,医院污水消毒需要消耗大量消毒剂,消毒剂的使用安全及排放后的生态环境安全,要求消毒必须经济安全。在对数十个医院污水处理站污水消毒效果、成本、安全性、维护管理方便性等因素调查的基础上,提出了液氯消毒、二氧化氯消毒、臭氧消毒、漂白粉(精)消毒、紫外线消毒等消毒措施适用的处理规模、处理工艺、排放出路,以期为医院污水处理消毒设计提供更好的指导。另外,合理有效的预处理,有利于提高医院污水的消毒效率和可靠性,并可节省消毒剂,从而更好地保障生态环境安全。

3.3.1 含氯消毒剂消毒

⑴ 液氯消毒不宜用于人口稠密区内医疗机构及小规模医疗机构的污水消毒,可用于远离人口聚居区的规模较大(>1000床)且管理水平较高的医疗机构污水处理工程。

⑵ 电解法、化学法二氧化氯消毒及电解法次氯酸钠消毒适用于各种规模医疗机构污水的消毒处理,但要求管理水平较高。

⑶ 漂粉精、漂白粉适用于规模<300床的经济欠发达地区医疗机构污水处理消毒系统。

⑷ 接触消毒池的容积应满足接触时间和污泥沉积的要求。传染病医疗机构污水接触时间不宜小于1.5h,综合医疗机构污水接触时间不宜小于1.0h

⑸ 一级强化处理工艺出水的参考加氯量(以有效氯计)一般为3050 mg/L。二级处理工艺出水的参考加氯量一般为1525 mg/L。运行中应根据余氯量和实际水质、水量实验调节氯投加量。加药设备至少为2套,11备。

3.3.2 臭氧消毒

⑴ 传染病医疗机构污水(含带传染病房的综合医疗机构污水)应优先采用臭氧消毒;综合医疗机构污水处理出水再生回用或排入地表水体时应首选臭氧消毒。

⑵ 采用臭氧消毒,一级强化处理出水投加量为3050mg/L,接触时间不小于30min;二级处理出水投加量为1020mg/L,接触时间515min;同时大肠菌群去除率不得低于99.99%

⑶ 应选择气水混合效果好的臭氧进气装置。臭氧与污水接触方式一般采用鼓泡法,气泡分散越小,臭氧利用率越高,消毒效果越好。

3.3.3 紫外线消毒

⑴ 当二级处理出水 254nm 紫外线透射率不小于 60%、悬浮物浓度小于 20mg/L 时可采用紫外消毒方式;在有特殊要求的情况下(如排入有特殊要求的水域)也可采用紫外消毒方式。

⑵ 当水中悬浮物浓度<20mg/L,推荐的照射剂量为 60mJ/cm2,照射接触时间应大于10 s或由试验确定。

⑶ 医疗机构污水处理宜采用封闭型紫外线消毒系统,并设置自动清洗装置。

3.4 污泥废气处置

⑴ 污泥处理。污泥处理工艺以污泥消毒和污泥脱水为主。水处理工艺产生的剩余污泥在污泥消毒池内,投加石灰或漂白粉作为消毒剂进行消毒。若污泥量很小,则消毒污泥可排入化粪池进行贮存;污泥量大,则消毒污泥需经脱水后封装外运,并根据国家环境保护总局危险废物分类,医疗废物属于危险废物的范畴,必须要求进行集中(焚烧)处置。

⑵ 废气处理。医院污水处理系统应将水处理池加盖板密闭起来,盖板上预留进、出气口,把处于自由扩散状态的气体组织起来;对收集气体进行阻截、过滤吸附、辐照或消毒处理,经过有效处理后再排入大气。废气消毒处理可采用臭氧、过氧乙酸、含氯消毒剂、紫外线、高压电场、过滤吸附和光催化消毒处理对空气传播类病毒进行有效的灭活。

3.5 智能化运营维护

智能化、信息化技术的发展及其在医疗机构水污染物处理工程中的应用,为全天候实时在线计量、监测和监控提供了创新而有效的手段,对提高处理设施运行管理水平和效率,确保达标排放等具有重要作用。

⑴ 医疗机构污水处理工程在线仪表的配置及自动控制水平应根据工艺流程、工程规模、管理水平及资金限制等因素综合考虑,宜根据工艺控制的要求设置 pH 计、流量计、液位控制器、溶氧仪等在线检测仪表。

⑵ 传染病医疗机构污水处理工程的控制室应与处理装置现场分离;规模大、工艺复杂的医疗机构污水处理工程宜设独立的集中控制室,或采用与总电控柜房间(配电室)共用。独立的控制室面积一般控制在 1220m2。若为计算机监控的控制室,面积应在 1520m2,设防静电地板,室内做适当装修。

⑶ 采取实时配投的方法,降低污水药剂投加成本,又确保污水出水余氯,同时降低了操作人员的工作强度。

4 结语

医疗机构水污染物处理工程大多是一事一议,各种处理工艺、设备及其变种繁多,如何编制《医疗机构水污染物处理工程技术规范》,对编制组是个挑战,由于编制组成员能力所限,规范编制过程中还恳请专家和同行多提宝贵意见建议。



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