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强化一级处理工艺建设运行分析

1、一级处理工艺

常规的一级预处理的目的主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物。

主要设备和构筑物有:化粪池、格栅、调节池、沉淀池等，其中:

化粪池作用：使悬浮物在池中沉淀,借助于微生物的作用厌氧消化分解;

格栅作用：去除污水中较大的颗粒物质和漂浮固体物质，保护管道及泵浦;

调节池作用：对污水水量进行调节,对污水水质进行均和;

沉淀池作用：通过重力作用，去除污水中比重大于水的悬浮物;

一般通过一级预处理可去除约60%悬浮物和25%BOD5。

随着医疗机构排放标准的实施，一级处理工艺已逐渐被强化一级处理工艺所取代。

2、强化一级处理工艺

对于处理出水最终进入城市污水处理厂的综合医院，在一级处理工艺的基础上，增加混凝沉淀(过滤)工艺，通过混凝剂的捕集作用，增加污水中病毒、病菌、污染物的去除率，使污水达标排放。

传统一级处理工艺提标为强化一级处理效果宜通过以下两种途径实现：

（1）对现有一级处理工艺进行改造以加强去除效果

（2）采用一级强化处理集成设备。

3、系统建设分析

随着处理量的变化，污水系统建设分摊费用逐渐降低；

另外由于设备的品牌及不同要求所以有所差别；

强化一级处理工艺从前期设计到竣工交付流程如下：

4、系统运营分析

强化一级处理工艺成本占比较重的部分为：

1、人工成本：对于小型医院，人工均摊最大，对于大型医院相对减少；

2、药剂成本：由于需要添加混凝剂、絮凝剂及大量的杀菌剂，使运营成本加大；

3、废弃物成本：由于栅渣、污泥、检测废液均属于危险废弃物，根据规范要求，需进行委外处置，此项是占比最大的部分；

5、传统一级处理工艺提标改造（常规方式）

改造应根据实际情况，充分利用现有处理设施，对现有医院中应用较多的化粪池、调节池、沉淀池在结构或运行方式上进行改造处理，必要时增设部分设施，尽量来提高处理效果，以达到医院污水处理的最新标准。

改造过程中的注意事项：

1、现场施工情况复杂，多数为地下池体，应提前做好勘察评估工作；

2、多数受限空间内施工作业，存在有毒有害气体，应加强安全防控；

3、改造周期长，需要增设临时设施处理污水，保证院内污水正常处理排放。

6、传统一级处理工艺提标改造（集成设备）

对于院内污水系统选用传统改造方式存在的弊端，也可采用箱式污水处理设备进行提标改造。基于超磁分离工艺，通过磁力来代替传统的重力沉淀，缩短污水停留时间，优于传统的沉淀方式，同样可以满足提标需求。

例：2000床位的综合医院，箱式污水处理设备,占地为40㎡；对原有水池结构不做改变，对接进出水管道即可实现自动运行。

二、二级处理工艺建设运行分析

1、传统二级处理工艺

传统二级处理工艺，通常为地埋混凝土结构，主要工艺段为：生化反应池、消毒池；通过潜水曝气机向生化池内供养，进行生化作用，由于其供氧量及供养效率低，时常造成污水中没有足够的溶解氧，进而影响COD,氨氮的去除。造成出水水质不稳定，存在超标风险。目前的新建医院已经很少采用此种方式。

二级处理工艺介绍

医院污水常用消毒技术及其比较

2、二级处理工艺

传染病医院必须采用二级处理工艺，并需进行预消毒处理。处理出水排入自然水体的县及县以上综合医院必须采用二级处理。目前新建的综合医院大多数也采用此类工艺。

水解池可根据处理需求，设计为兼氧池（A池）或初沉池，来满足不同排放需求；

生化反应单元可去除CODcr、BOD5、氨氮等污染物，生化反应单元可选择接触氧化法、活性污泥法、高效好氧处理工艺，如膜生物反应器、曝气生物滤池等工艺。

3、系统建设分析

由于污水停留时间的要求使得土建池体容积更大，所以二级处理工艺土建费用会更高；同时，涉及生化系统，配套设备更复杂，因此总体造价会高于强化一级处理工艺；

二级处理工艺从前期设计到竣工交付流程

4、系统运营分析

二级处理工艺运行费用占比分析：

1、人工成本：由于二级处理工艺不需配置混凝药剂，产泥量小，所以人员工作强度也小，所以运行费用会低于一级工艺；

2、能耗：风机是生化系统能耗最大的设备，站总运行能耗的70%以上，运行费用会高于一级工艺；

3、药剂成本：仅使用杀菌剂，运行费用小于强化一级；

4、废弃物成本：由于没有添加混凝药剂，所以污泥产量会远低于一级工艺；

综合比较：二级处理工艺运行费用会低于强化一级处理工艺

5、传统二级处理工艺提标改造（常规方式）

由于传统二级处理工艺一般为地下构筑物，且构筑物内部分布有填料等设备；很难进行拆除及二次利用，再有二级工艺施工周期长的原因使得原址重建更难；常规处理方式：重新制作混凝土/钢制功能池体（地埋或地上）进行扩建处理；

扩建过程中的注意事项：

1、医院空间有限，二级工艺占地面积大，应有足够的空间放置布局；

2、施工周期长，应做好全面的安全防护措施及施工管理工作；

3、扩建设备放置于地下，应充分勘察地下是否有水、电、气管路。放置于地上应注意整体的保温措施；

6、传统二级处理工艺提标改造（集成方式）

对于院内污水系统选用常规改造方式存在的弊端，也可采用箱式污水处理设备进行提标改造。基于膜分离工艺，通过膜组来代替传统的沉淀池，减小占地面积（为常规方式的1/2），同时通过增加前端功能池体容积，增加污水反应时间，同样可以满足提标需求。

特点是不破坏原有系统，无土建开挖工程，安装即可使用，安装工期短。

7、膜工艺

定义：膜生物反应器（ Bio-，简称MBR）是一种由膜分离单元（孔径约0.1微米）与生物处理单元相结合的水处理技术。

8、集成膜反应器

集成膜反应器：膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，从而减少污水处理设施占地面积，并通过保持低污泥负荷减少剩余污泥量。

利用膜分离设备截留水中的活性污泥与大分子有机物。集成膜反应器系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至8000~10,000mg/L，甚至更高；污泥龄(SRT)可延长至30天以上。

集成膜反应器因其有效的截留作用，可保留世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化，同时硝化菌在系统内能充分繁殖，其硝化效果明显，对深度除磷脱氮提供可能。

9、常规的“A/O生物接触氧化+沉淀+消毒”——新建

二级生化处理工艺（A/O生物接触氧化+沉淀+消毒工艺），该工艺操作简单，运转费用低，处理效果好，运行稳定，是目前较为成型的医院生活污水处理工艺，能有效地确保污水达标排放。

常规的“A/O生物接触氧化+沉淀+消毒”——新建

A/O生物接触氧化特点

三、污水的在线监测系统

1、在线监测系统简介

污水在线自动监测系统：是一套以在线自动分析仪器为核心，运用现代传感器技术、自动测量技术、自动控制技术、计算机应用技术以及相关的专用分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的在线自动监测系统。

实施污水自动监测，可以实现污水的实时连续监测和远程监控，达到及时掌握水体的水质状况、预警预报水质异常、监督总量控制制度落实情况、排放达标情况等目的。

2、在线监测系统组成

3、在监测系统框架图

4、在监测系统示意图

5、监测技术

检测原理分类：

比色法：化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、重金属

电极法：pH、浊度、溶解氧、电导率、氨氮（气敏电极法）

监测特征分类：

间歇性：化学需氧量、氨氮、总磷、总氮、重金属

连续性：pH、浊度、溶解氧、电导率、流量

医院常用的监测设备主要有：

化学需氧量、氨氮、pH、溶解氧、流量、余氯等

6、监测设备

监测设备的组成

>> 显示屏：彩色触控，流程显示；

>> 多通阀：多路试剂通道切换；

>> 注射泵：试剂精确定量抽取；

>> 消解比色单元：高温高压消解（除干扰），精密精密稳定检测，精确测量；

>> 排废泵：比色装置与系统管路清洗排空；

>> 采集单元：水样采集，确保进样正常；

7、监测设备安装规范

相关规范：《水污染源在线监测系统安装技术规范（试行）》 HJ/T 353-2007

适用范围：

在线监测：COD、TOC、UV、pH、氨氮、总磷、流量；超声波流量设备、采样器、数采仪等。

规范内容：

一般要求：通讯、认证、安全、基本功能等

监测设备：原理、性能、指标、输入输出等

排放口：

1. 排放口应满足环境保护部门规定的排放口规范化设置要求。

2. 排放口的设置应能满足安装污水水量自动计量装置、采样取水系统的要求。

3. 排放口的采样点应能设置水质自动采样器。

监测站房安装规范：

1.新建监测站房面积应不小于7m2 。

2.监测站房应尽量靠近采样点，与采样点的距离不宜大于50m。

3.监测站房应做到专室专用。

4.监测站房应密闭，安装空调，保证室内清洁，环境温度、相对湿度和大气压等

6.监测站房内应有安全合格的配电设备，能提供足够的电力负荷，不小于 5kW。

7.站房内应配置稳压电源。

8.监测站房内应有合格的给、排水设施，应使用自来水清洗仪器及有关装置。

9.监测站房应有完善规范的接地装置和避雷措施、防盗和防止人为破坏的设施。

10.监测站房如采用彩钢夹芯板搭建，应符合相关临时性建（构）筑物设计和建造要求。

11.监测站房内应配备灭火器箱、手提式二氧化碳灭火器、干粉灭火器或沙桶等。

12.监测站房不能位于通讯盲区。

13.监测站房的设置应避免对企业安全生产和环境造成影响。

采样取水：

1. 采样取水系统应保证采集有代表性的水样，并保证将水样无变质地输送至监测站房供水质自 动分析仪取样分析或采样器采样保存。

2. 采样取水系统应尽量设在废水排放堰槽取水口头部的流路中央，采水的前端设在下流的方向，减少采水部前端的堵塞。测量合流排水时，在合流后充分混合的场所采水。采样取水系统宜设置成可随水面的涨落而上下移动的形式。应同时设置人工采样口，以便进行比对试验。

3. 采样取水系统的构造应有必要的防冻和防腐设施。

4. 采样取水管材料应对所监测项目没有干扰，并且耐腐蚀。取水管应能保证水质自动分析仪所需的流量。采样管路应采用优质的硬质PVC 或PPR 管材，严禁使用软管做采样管。

5. 采样泵应根据采样流量、采样取水系统的水头损失及水位差合理选择。取水采样泵应对水质 参数没有影响，并且使用寿命长、易维护。采样取水系统的安装应便于采样泵的安置及维护。

6. 采样取水系统宜设有过滤设施，防止杂物和粗颗粒悬浮物损坏采样泵。

8、在线监测的验收规范

相关规范：《水污染源在线监测系统验收技术规范》 HJ/T 354-2007

验收条件：

（1）水污染源在线监测系统已进行了调试与试运行，并提供调试与试运行报告。

（2）化学需氧量（CODCr）在线自动监测仪、总有机碳（TOC）水质自动分析仪、紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪、pH水质自动分析仪、氨氮水质自动分析仪和总磷水质自动分析仪等水污染源在线监测仪器进行了零点漂移、量程漂移、重现性检测，满足下表的性能要求并提供检测报告。

（3）如果使用总有机碳（TOC）水质自动分析仪或紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪，应完成总有机碳（TOC）水质自动分析仪或紫外（UV）吸收水质自动在线监测仪与CODCr转换系数的校准，提供校准报告。

（4）提供水污染源在线监测系统的选型、工程设计、施工、安装调试及性能等相关技术资料。

（5）水污染源在线监测系统所采用基础通信网络和基础通信协议应符合HJ/T 212－2005的相关要求，对通信规范的各项内容作出响应，并提供相关的自检报告。

（6）数据已稳定传输一个月，向上位机发送数据准确、及时。

9、在线监测的维护

运维工作规范依据

中华人民共和国环境保护法

HJ_T 356-2007 水污染源在线监测系统数据有效性判别技术规范

HJ_T 355-2007 水污染源在线监测系统运行与考核技术规范

HJ_T 373-2007 固定污染源监测质量保证与质量控制技术规范

运维工作资质要求

（1）运维单位环境服务认证资质、运维人员持证

（2）有独立实验室可分析实际水样、实验室设备通过计量审定

（3）监测所需试剂和标液可溯源

（4）分析人员持证

（5）配备运维工作所需的专业工具

（6）完备的备品备件库、应急备用设备

（7）监测设备产生危废委托有资质单位集中处理

运维工作主要工作内容

（1）日常仪器运行状态定期巡查

（2）设备所需化学试剂或标气的更换、废液的回收

（3）设备易损易耗件的更换

（4）现场维护台账登记完善

（5）异常情况报备

（6）仪器故障维修

（7）每月在线监测设备校准校验

（8）每季度数据比对

（9）每季度设备自检并形成报告

（10）仪器监测数据的汇总整理、数据分析及定期报表整理。

10、监测系统的管控作用

（1）现场值班室为一级管控部门，通过现场电控柜及报警器，监管设备运行；

（2）现场办公室为二级管控部门，通过本地网络，有权限的科室均可实时查看污水系统运转状态；

（3）云端监管为三级管控部门，通过互联网，可远程监管，系统报警会通过短信等方式发送至三级管控部门，及时指导处置；另外，结合大数据分析，为医院污水系统节能减排提供数据支撑；

（4）三重监管，确保污水系统稳定运行；

（本文是根据南京医科大学附属无锡市人民医院副院长沈崇德于江苏省医院污水处理公益培训班上的演讲整理而成，部分内容见上期）

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