一、工艺选择
结合医疗机构的性质,参照《医疗机构水污染物排放标准》(GB 18466-2005)、《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)的要求:
对于执行预处理标准的非传染病医院,推荐使用简易生化+消毒处理工艺,降低污泥产生量,提高出水水质,降低消毒剂使用量,进而降低运行成本;
对于执行排放标准的非传染病医院,推荐使用A/O+消毒或A/O+MBR+消毒工艺;
对于执行排放标准的传染病医院,推荐使用预处理+A/O+消毒或预处理+A/O+MBR+消毒处理工艺(图1)。

二、核心单元
1.生化处理
无论执行何种排放标准或采用何种处理工艺,生化处理池作为医疗机构污水处理系统中的核心单元,其处理效果往往决定着整个污水处理系统是否能正常运转,若生化处理池的处理效果好,还能有效降低消毒药剂的使用量,进而降低运行成本。
一般医疗机构污水中的有机成分较为简单,而且浓度基本接近于生活污水,在满足工艺设计参数的条件下,重点在于后期的运行控制与管理。
目前生化处理主要采用活性污泥法、生物接触氧化法、曝气生物流化床法和膜生物反应器(MBR),其中运行效果好且较稳定的是曝气生物流化床法和MBR。
(1)PPC生物载体填料为近年来广泛应用的曝气生物流化床填料。
其在运行前为白色块状结构,空隙较大,体积较小;而经过运行的PPC填料的体积因吸水变大,为原来的1.7 倍,颜色变为深棕色。
PPC 填料具有的吸水性能主要源于凝胶状的多孔体所形成的“墙体结构”―具有吸水作用、高亲水性,能有效解决“挂膜”问题,通过填料上“挂膜”的细菌就能分解污水中的有机物;其具有比表面积大(> 4000 m²/m³)、挂膜容易、溶解氧利用率高、具备墙体结构、耐腐蚀性强、硝化与反硝化并存、高效脱氮节省碳源等特点,与活性污泥法相比减少的剩余污泥量达50% 以上。
(2)MBR是将MBR 膜高效分离技术与污水处理中的生化反应结合起来的水处理技术,它利用膜分离设备的截留作用, 将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留,省去了二次沉淀池。
该技术一方面能使生化反应池中的活性污泥浓度大大增加,使降解污水的生化反应进行得更迅速、更彻底,进而提高污水处理负荷、减少停留时间;另一方面,膜的高过滤精度保证了出水清澈透明,可以得到高质量的产水。
2.消毒处理
医疗机构污水中含有大量的细菌、病毒等病原微生物,故污水消毒是重中之重。目前常用于医疗机构污水消毒的药剂主要有单过硫酸氢钾复合盐、二氧化氯、次氯酸钠溶液等,其优缺点见表1。

单过硫酸氢钾复合盐作为一种高效、安全的消毒剂和氧化剂已经在给水消毒、废水处理、水产养殖等领域得到广泛应用。根据以上对比,建议医疗机构的污水消毒首选单过硫酸氢钾复合盐。
3.污泥处理
医疗机构污水处理系统所产生的污泥和栅渣均属于危险废物。大部分医疗机构的污水处理规模小,系统产泥量较少,若单独配置污泥脱水系统则成本较高,且占地面积大。
因此,建议日处理污水量在500m³以上的污水处理系统配置专的污泥脱水机,其余的小水量污水处理站建造污泥存储池,定期由第三方专业公司进行转运、安全处置。目前常用的污泥脱水机主要有叠螺机、板框机、带式压滤机、离心机等,根据医疗机构污水的特点,推荐使用叠螺机进行污泥脱水。
4.臭气处理
医疗机构污水处理站常用的臭气处理装置有活性炭吸附塔、UV光解设备、生物除臭设备等,其中活性炭吸附塔和UV光解设备需要经常维护和更换耗材,运行成本较高,常因设备得不到及时维护而造成除臭效果差。因此,推荐使用生物除臭设备来处理医疗机构污水处理站的臭气。
生物除臭工艺的原理是:污水处理过程中产生的臭气经收集系统收集后被集中送至生物滤池除臭装置,臭气通过湿润、多孔和充满活性微生物的滤层,利用微生物对恶臭物质的吸附和降解功能,将恶臭物质吸附后分解成CO2、H2O、H2SO4、HNO3等简单无机物,平时基本不需要维护,只须定期补充新鲜水即可。
5.监控设备
按《固定污染源排污许可分类管理名录》(2019年版),500张床位以上的医疗机构被纳入重点管理范围。这些机构须安装水污染物排放自动检测设备,根据医疗机构污水的特点,一般要求在排放口安装CODcr在线监测设备、氨氮在线监测设备、余氯在线监测设备、出水流量计、数据采集传输仪等。
鼓励有条件的医疗机构加装污水处理过程监控仪表,如调节池出水流量计、超声波液位计、曝气池溶氧仪、污泥浓度计、消毒池余氯仪等,便于对污水处理过程的控制与监管。
6.次氯酸钠工艺处理
在目前的废水处理现状中,对次氯酸钠的应用主要分为两种情况。
首先是通过利用次氯酸钠或者次氯酸钙等进行药剂投用,来进行专业化的医疗废水处理。
这种处理方式不会产生高昂的运作成本,并且十分容易操作,因此在小型医疗机构中应用较为广泛,并且产生效果较好。但是这种处理方式通常局限于人数较少的医疗结构,并且污染成分并不复杂的情况。但是由于整个过程需要依赖于人工操作,因此存在着较大的不确定性,很难保证最终的处理效果。
另外,通过利用次氯酸钠的自动生成设备,来进行自动化处理,并对药剂的进行自动化计量。
通过应用这样的处理方式,可以实现自动化的废水处理,并保证整个处理过程的连续性,同时还可以通过药剂计量的调整,来形成针对性的处理效果,使废水中的相关污染成分被有效消灭。
但是这种处理方式会产生较大程度的能源消耗,不仅会产生电量消耗,同时还会产生一定程度上的盐耗,从而在无形之中增加了运行成本。经过长时间使用,相关设备将会产生强烈的腐蚀,需要专职人员做好针对设备的维修以及相应的管理工作,这同样会造成处理成本的增加。综上所述,如果医疗机构规模相对较大,患者数量相对较多,并且会产生大量的医疗废水,废水成分相对复杂,通过对这种方式的利用,可以产生较好的效果。

三、医疗污水信息化管理系统
1.实时监测与数据采集
通过传感器、在线监测设备等,实时采集污水的水质参数(如COD、氨氮、余氯、pH值等)、设备运行状态(如水泵、风机、曝气装置等)以及环境数据(如温度、湿度、有毒有害气体浓度等),并将数据传输至系统平台。
2.智能分析与预警
利用大数据分析、人工智能等技术,对采集的数据进行智能分析,预测水质变化趋势、设备故障风险等。当水质超标、设备异常或环境参数异常时,系统自动发出预警通知,提醒管理人员及时处理。
3.设备管理与维护
对污水处理设备进行全生命周期管理,包括设备档案记录、运行状态监控、故障诊断、维修工单派发等。通过数据分析优化设备维护计划,延长设备使用寿命,降低运维成本。
4.工艺优化与能耗管理
根据实时水质和设备运行数据,智能调整污水处理工艺参数(如曝气量、加药量等),提高处理效率,降低药剂和能源消耗。同时,对设备能耗进行单独统计与分析,实现节能减排。
5.可视化管理与决策支持
提供直观的可视化界面,展示污水处理站的实时运行状态、工艺流程、水质数据等信息。管理人员可通过电脑、手机等终端随时随地查看数据,为决策提供科学依据。
6.合规管理与报表生成
自动生成各类报表(如水质检测报告、设备运行记录、能耗统计报表等),满足环保部门的监管要求和医院内部管理需求。系统还可与医院其他管理平台对接,实现数据共享和协同管理。