武汉军山方舱医院如何高效、安全地处理污水？原来靠这套系统~
武汉军山方舱医院为新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大量的细菌、病毒等致病微生物、有机物、悬浮物等，具有较高的传染性和危害性。
本文介绍该医院污水处理的方式：“预处理+以膜生物反应器为核心的智能一体化污水净化系统（ICWT）+复合消毒”，处理后出水各指标均可达到《医疗机构水污染物排放标准》（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，避免了气溶胶扩散途径。
一
方舱医院污水设施需求
方舱医院是为应对本次新型冠状病毒肺炎疫情所设立的临时性集中收治点，其污水处理设施需满足以下要求：
1、安全性要求高
其污水中含有大量细菌、病毒等致病微生物，具有空间污染、急性传播和潜伏性传染的危险，若不能妥善处理，可能会导致环境的污染，引起病毒的扩散、变异甚至出现疫情的扩散，因此处理设施需对污染物，尤其是致病污染物具有较好的处理效果。
2、抗冲击能力强
方舱医院污水主要来自病人洗漱、洗浴、大小便等，排放时间相对集中，因此水量水质的时变化较大，需要处理设施具有较强的抗冲击能力。
3、安装简单快捷、系统启动迅速
本处理设施是为了应对疫情的临时处理设施，工期十分紧张，整个运行期预计为两个月左右，因此需要快速安装完成并调试投产。
4、全密闭处理
整个处理过程中污水、污泥、废气均应密闭妥善处理，避免暴露，造成污染。
二
水量与水质
1、废水水量
军山方舱医院共设计床位1004张，根据《医疗机构水污染物排放标准》（HJ2029-2013）估算其污水量约为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《医疗机构水污染物排放标准》（GB 18466-2005）中表1的标准，同时满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）表1中一级标准的B标准。
具体进出水水质指标见表1。
表1
三
废水处理流程
本工程为疫情期间临时处理设施，需要在短时间内建成并投入使用，因此选择以膜生物反应器（MBR）为核心的智能一体化污水净化系统（ICWT）作为核心处理单元，配套必要的预处理、臭气收集消毒系统、复合消毒处理后达标排放，废水处理流程如图1所示。
医院污水通过预消毒、化粪池预处理，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，处理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处理资质的机构进行集中处置，上清液回流至调节池。
为避免处理系统内废气排放造成病毒的气溶胶传播，对整个处理系统进行密闭，废气收集后经过灭菌除臭处理后高空排放（图2）。
图2
四
工艺特点及设计参数
1、预处理单元
预处理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为2h，化粪池停留时间约24h，调节池由现状集水井改造，停留时间约为3h，用于水量水质均质。
2、智能一体化污水净化系统
ICWT设备采用“AO+MBR”的主体工艺路线，主要由缺氧池、好氧池及膜池构成，其中缺氧池停留时间约为4.5h，好氧池停留时间约为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污泥负荷为0.041kgBOD5/(kgMLSS·d)，氨氮污泥负荷为0.023kgNH3-N/（kgMLSS·d）。此设备的应用优势主要在于：
污染物去除效率高，出水水质好
MBR处理工艺通过活性污泥的吸附和生物降解及膜丝截留等作用，对COD、氨氮等污染物有较高的去除效果，王秀丽[1]等采用MBR工艺处理医院污水，氨氮平均去除率97.9%，COD平均去除率去除率为85.1%，出水浊度为0.63NTU，出水效果极佳。
膜丝孔径为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，大量致病微生物可被去除，根据相关研究，MBR膜对粪大肠杆菌等指标微生物有2.8-4.0log的去除作用[2]。
工艺紧凑，集成度高，占地面积小
采用膜分离技术代替原有的沉淀、澄清等工艺，工艺流程紧凑；同时系统内微生物浓度高，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
MBR工艺在低污泥负荷、长污泥龄条件下运行，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处理设备采用模块化设计，由箱体和设备间组合而成。箱体内设置各反应单元，设备间集成水泵、鼓风机、加药系统、仪表、电气控制柜以及工艺管道等。可根据污水净化要求和现场用地实际情况可任意组合，组装简单，利用污水处理厂成熟污泥可快速启动。疫情结束后还可放置他处继续使用。
自动化程度高，可无人值守
ICWT处理设备采用PLC程序控制，同时可远程APP监控和操作，自动化程度高，可无人值守，极大降低运维人员现场操作所带来的新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有较好的去除作用，同时ICWT设备配备了紫外线消毒设备，紫外照射计量为30~40mJ/c㎡，照射时间>10s。利用适当波长的紫外线对细胞的DNA或RNA进行破坏，造成细胞死亡，达到杀菌效果，可以快速杀灭病毒，达到消毒灭菌的效果。
但是紫外线消毒方式不具备持续消毒作用，根据新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案（试行）[3]要求，因此还需补充具有持续消毒作用的化学药剂进行消毒处理，本工程采用次氯酸钠成品溶液进行补充消毒。
次氯酸钠不仅可作用于细胞壁、病毒外壳，而且因其分子小且不带电荷，还可渗透入菌（病毒）体内与菌（病毒）体蛋白、核酸和酶等发生氧化反应或破坏其磷酸脱氢酶，使糖代谢失调而致细胞死亡，从而杀死病原微生物。采用“紫外+次氯酸钠”联合消毒的方式，对新型冠状病毒进行多形式、多重、持续灭杀，保障出水安全性。
4、废气处理单元
根据新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，污水处理需采用密闭系统，并尾气应当进行消毒处理。本工程对进水井、调节池、一体化处理设备等处理单元所产生的废气进行密闭抽吸收集，保证整个系统内为微负压运行状态，并对收集的尾气进行除臭灭菌处理。
本工程设计尾气处理量为700m3/h。采用“高能离子+紫外光波”的工艺对其进行处理。高能离子通过感应使得病毒产生电性，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，带电的离子通过电子转移破坏了蛋白的化学键，通常会将断裂点的弱键打开，使得蛋白质变性。激发器电源产生的微波属于水的强烈吸收波段，且具有穿透性，会将病毒赖以生存的飞沫里的水分彻底蒸干，水在蒸发时的高温将蛋白质变性。激发器产生的多波段紫外光，同样具有使蛋白质变性的特点。
5、污泥处理
生化处理系统存在少量排泥，为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，同时采用漂白粉进行消毒，设计漂白粉投加量为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“预处理+MBR智能一体化污水净化系统+复合消毒”工艺路线进行处理。
（2）生化处理单元采用“AO+MBR”工艺；尾水采用“紫外线+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“高能离子+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机构进行集中处置。
参考文献：
[1] 王秀丽. MBR系统处理医院污水的运行监测及出水臭氧消毒研究[D]. 天津大学, 2012..
[2] 孙迎雪. 膜生物反应器处理医院污水的消毒及消毒副产物研究[D]. 天津大学, 2007.
[3] 生态环境部. 新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案(试行).
[4] 卫生健康委,住房城乡建设部. 新型冠状病毒肺炎应急救治设施设计导则(试行).
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