文章介绍了
成品排水沟医院排水沟系统、室内排水系统附件和设备、室外排水构筑物和污水处理站等系统的特点及处理措施,分析了医院排水系统设计中存在的问题,并提出了解决方案。
一、医院排水系统的特点
医院污水的来源及成分复杂,其有害成分大体可分为三类:第一,病原性微生物,包含细菌、病毒等;第二,物理化学污染物,包括重金属、酸碱废水、有毒制剂、热污染源等;第三,放射性污染物,包括进入污水系统的各类检查、治疗用放射性元素。设计中需要对每一种不同来源的污水采取有针对性的处理措施,确保系统的正常运行。医院排水点多分散,污水的收集受限于设计规范和使用功能的要求,管道系统复杂,需要多专业的配合才能实现。医院的污水除化粪池外,还需设置降温池、中和池、衰变池,经污水处理站进行单独处理才能排入市政污水管道。
三、室内排水系统附件及设备
医院室内排水系统除了上文提到的特殊排水,其余按照规范要求设计即可。因医院建筑的特殊性,给排水设计的工程师通常会忽略以下几个问题:第一,医院的排水管道设计要比计算值稍大,通常需要放大1号,因为医院排水系统的使用频率高,且人员复杂,下水道堵塞的概率远高于其他类别建筑,按照常规设计的排水系统会给医院带来很大的疏通和维护工作量。第二,并不是所有的用水点附近都要设置地漏,平时不形成水流的区域宜少设,洁净区内部不允许设置地漏,季节性排水的场所可设计密封式地漏,并尽量独立设计排水管道。不应采用自带水封的地漏,应采用直通式地漏加存水弯形成水封。第三,医院科室众多,功能要求不一,例如净化手术室、洁物库、放射科检查室、厨房加工间、电气房间以及床位上方等很多场所不允许排水管道穿越,需要协调各专业,采取调整洁具位置、降板等措施,避开敏感区域。第四,医院的地下空间通常会安排医疗科室和一些辅助工作房间,如核医学科经常设在地下室,厨房、食堂等功能也常设置在地下。因此地下室的污水排水也需要重视,设计尽可能使用密闭泵站收集污废水,厨房的含油废水应单独设计污水间和隔油设备处理,否则异味很难消除(不能过度依赖通风系统)。不产生异味的废水可以考虑利用集水井收集。第五,由于医院污水不允许回用,室内污废水通常合流排放,有特殊排放要求的科室才单独设置排水立管,对于医院建筑,污废分流既浪费管材,又使系统过于复杂,降低了排水效率。
四、室外排水构筑物和污水处理站
(一)污水排放流程
室内的特殊排水进入消毒池、中和池、降温池、衰变池、隔油池等构筑物进行处理,处理后汇入室外污水管网,其他污水进入化粪池,最终进入污水处理站。消毒池的消毒方式如果采用次氯酸钠消毒,需要考虑余氯量对污水处理工艺的影响,余氯量过高会影响生化处理工艺,应根据管线长度和余氯量确定是否设置脱氯池。化粪池的容量比一般公共建筑要大,因为医院设计规定的化粪池污水停留时间是24~36h。为节省占地,减少化粪池的数量,可以考虑洗衣房、中心供应室、厨房等区域产生的大量废水不进入化粪池。化粪池宜采用钢筋混凝土浇筑,减少渗漏和提高使用寿命。
(二)设计的影响因素
污水处理站的设计需要考虑以下几个影响因素:处理水量、排放指标、处理工艺和场地条件。综合医院污水处理站的处理水量按照床位数综合核定,一般是0.8~1m3/床,并考虑远期的发展预留容量,这个数据在计算的污水量的基础上放大10%~20%,综合医院实际运行污水量0.5~0.7m3/床。排放指标按照当地环保部门要求或者参考环评报告的指标要求确定。排放原则是直接或间接排入地表水体和海域的污水执行排放标准,排入终端已建有正常运行城镇二级污水处理厂的下水道的污水,执行预处理标准。
(三)小型污水设施的处理工艺
适用于医院污水的小型污水处理设施的处理工艺通常有两种:接触氧化工艺和MBR工艺。接触氧化工艺流程一般为:格栅-调节池-水解酸化池-接触氧化池-二沉池-接触消毒池-排放。生物接触氧化工艺一般采用陶粒填料作为生物载体,曝气设备提供氧气,反应充分,污泥量少,但细小生物膜脱落会造成出水浊度稍高,是现在最常用的医院污水处理方式。MBR工艺是活性污泥法和膜过滤的组合工艺。生物膜系统的运行大大提高了活性污泥系统内的污泥浓度,使活性污泥浓度正常运行在6000~10000mg/L,较传统的活性污泥浓度2000~4000mg/L提高2~4倍,大大提高了活性污泥系统的处理能力。膜系统的采用将活性污泥系统中的泥水直接分离,较传统工艺省去了沉淀系统和深度过滤系统,节省占地。其优点是出水水质高,可以达到回用水标准,加药量可减少70%,缺点是初期投资高,运行电耗比传统工艺稍高,不过随着膜片国产化质量的提高,成本在快速下降。MBR工艺出水浊度小,适合采用紫外线消毒。由于MBR工艺出水水质好、加药量小,也可采用单过硫酸氢钾消毒,使用方便,不影响环境。
五、雨水排水
雨水排水和医院功能没有太紧密的联系,常见的排水形式如下:高层屋面雨水采用重力排水、大面积裙房的屋面排水用虹吸排水、下沉内院设集水井和排水泵排至室外。但是随着《绿色医院建筑评价标准》(GB/T51153-2015)的发布实施和国家对海绵城市的重视,医院场地应进行雨水径流量控制,具备条件的场地应对雨水进行回收再利用。综合评估场地面积、降水量、蒸发量和下渗量,计算可回收雨水总量,在经济合理的条件下设计雨水回用设施。对场地较小或降水较少的地区,可以进行场地径流控制,结合透水铺装、下沉式绿地、雨水花园等形式控制降水在场地内下渗,补充地下水,减少灌溉用水量。由于医院污水不能回用,因此相比其他建筑,医院可回收利用的水资源较少,除了雨水,其他可以利用的水资源还有空调凝结水、医用水处理设备的废水,充分利用这些废水,变废为宝,将成为今后医院绿色设计的趋势。
六、趋势
纵观排水技术的发展,成套化的成品排水沟是一个必然的趋势,密闭式污水泵站、一体化隔油处理设备的使用逐步得到普及。成品排水系统在解决医院地下室大范围排水点、人防区域上部排水、大面积实验室和检验科的排水的问题上具有较大的优势,因此成品排水沟在部分医院工程中已有应用,排水沟的材料已经比较成熟,新型的树脂混凝土材质是相对较为可靠的材料,坚固耐用的材料加工而成,产品质量非常好,具有强度高、重量轻的优点,同等体积的产品比普通水泥制品耐压级别明显高数倍,且不透水,抗冰冻,还能有效防范多种侵蚀性化学品侵蚀,在污水成份复杂的条件下也可经久使用,如此质量好的成品排水沟不仅用于医院排水沟,更有在市政工程、园林景观、广场、学校、车站等场所广泛使用了,并大受好评。
相对于给水和消防系统设计,综合医院建筑的排水系统设计非常繁琐,而医院的建设周期长、项目变更频繁,导致竣工时排水系统的合理性大打折扣。另外,排水系统在医院建设中的投资占比微不足道,难以得到建设单位重视,往往为了节省投资而更换设备和管材。由于医院排水系统的使用频率高,易损坏,导致维修工作量大,因此有必要提高对医院排水系统建设的重视程度。