這篇論文主要介紹的是綜合醫院排水系統設計的內容,本文作者就是通過對醫院排水系統的相關內容做出詳細的闡述與介紹,特推薦這篇優秀的文章供相關人士參考。
關鍵詞:醫院排水系統;特殊科室污廢水;排水構筑物
一、醫院排水系統的特點
醫院污水的來源及成分復雜,其有害成分大體可分為三類:第一,病原性微生物,包含細菌、病毒等;第二,物理化學污染物,包括重金屬、酸堿廢水、有毒制劑、熱污染源等;第三,放射性污染物,包括進入污水系統的各類檢查、治療用放射性元素。設計中需要對每一種不同來源的污水采取有針對性的處理措施,確保系統的正常運行。醫院排水點多分散,污水的收集受限于設計規范和使用功能的要求,管道系統復雜,需要多專業的配合才能實現。醫院的污水除化糞池外,還需設置降溫池、中和池、衰變池,經污水處理站進行單獨處理才能排入市政污水管道。
二、醫院特殊科室的排水及處理措施
(一)病原性污水
醫院的病原性污染源幾乎來源于所有治療診室、內科病房、檢查科室以及門診和傳染樓,因此綜合醫院的病原性污水也需要分類,分類的原則按照病原性細菌和病毒的傳染性的大小進行區分。通常醫院內有兩個科室的污水需要單獨處理:傳染科(一般設計獨立的感染樓)和生物實驗室。傳染科對門急診和病房污水單獨收集進入化糞池,消毒滅活后排入污水處理站,生物實驗室廢水需要單獨收集和處理。《生物安全實驗室建筑技術規范》(GB50346-2011)取消了原條文III、IV級試驗室獨立排放的強制性條文,增加了水密封的設計要求,但獨立排放仍是最好的防護措施。同其他科室合用排水管道,不能保證整個立管系統都達到相同的密封級別,揮發性溶劑導致的異味不可避免會進入其他科室,也不能完全防止病毒和細菌的擴散。實驗室最理想的排水方式是采用真空排水,通過負壓系統收集至儲水罐,加藥消毒后排入管網,可以完全杜絕對周邊環境的影響.
(二)物理化學污染的污廢水
醫院的化學性污染源除了來自實驗室,還有檢驗科、血液科、牙科的廢水,如果沒有高危險性病原體(病毒)污染的廢水,這些場所的排水允許與其他廢水合并排放,但是面臨著化學試劑異味擴散的問題。同時,這些場所在使用中也需要規范的流程,如實驗和化驗的廢液要單獨收集,尤其是腐蝕性廢液、重金屬廢液,倒入科室的廢液桶內,進行消毒和中和處理,避免將高濃度廢液直接倒入下水道,有價值的廢液考慮回收利用。牙科廢水因為含有汞,屬于重金屬污染,需要單獨收集和處理。但是隨著最新的醫學發展,樹脂填充材料逐漸替代銀汞合金,設計中需要咨詢科室治療中使用的材料,如果不使用汞合金,牙科廢水不需要單獨收集和處理。
(三)高溫廢水
高溫廢水屬于熱污染廢水,醫院是用熱的大戶,如鍋爐房、中心供應室中的高溫清洗機、消毒機,采用蒸汽熱源的生活熱水制備、冬季供熱等都會產生高溫廢水。高溫廢水的排水溫度一般為70℃~80℃,除了其蒸汽外溢導致環境濕熱的問題,還對排水管材提出了更高的要求。相對來說,鍋爐和設備機房內的供熱設備產生的凝結水比較好處理,環境要求也不高,可以直接排入就近的降溫池,待溫度降低到35℃以下時,排入室外污廢水管網。一般用熱量不大的醫院都可以按照這種方式排放。但有些醫院有市政提供的常年蒸汽供應,蒸汽用量較大,粗略估算一棟100000m2的醫療建筑在冬季的蒸汽用量(采暖、加濕、衛生熱水、消毒)每天在200t左右,熱源廠由于距離遙遠,一般不回收院區產生的凝水,因此需要對凝水中的廢熱進行回收,降溫后的凝水可作為廢水進行二次利用,有效節約能源和水資源。中心供應室是高溫高濕場所,為了方便使用,有的鄰近手術室設置,有的會設置在較高的樓層,一般不設置在地下(感染控制的要求)。由于周邊和上下鄰近層都是工作科室,必須確保不影響周邊環境,除了做好通風系統外,中心供應室高溫廢水的排放也非常重要。要盡可能設置獨立的排水立管,直排室外降溫池。因為消毒機的凝水排放不連續,排水管道會有壓力波動,同時接入其他樓層的排水點,很可能會導致蒸汽外溢,也會減少高溫管道維修時對其他科室的影響。中心供應室的排水管道要求耐高溫、耐腐蝕,通常使用的塑料類排水管材不耐高溫,鑄鐵類管材接口材料不好選擇,橡膠類柔性接口在溫度反復變化后會老化導致漏水,油麻水泥接口反復膨脹后也容易開裂,因此排水管材可以采用鍍鋅鋼管或者內襯不銹鋼管,絲扣連接,也可以采用焊接不銹鋼管。
(四)放射性廢水
1.放射性廢水性質和來源
隨著醫療技術的發展,核醫學也取得了進一步的發展,三甲醫院現在普遍配置PET-CT等高端放射性檢查儀器。核醫學科室根據使用功能,主要分為放射性檢查和放射性治療兩大類,醫院中用到的放射性元素多達幾十種。放射性污廢水來源于這些放射性元素的治療和檢查過程中,其中需要我們重點關注的是經人體代謝進入污水系統的放射性物質,如131I,99Tc,32P等。放射性廢水的收集和處理遵循以下幾個原則:第一,全過程控制原則,即對放射性污廢水產生、處理、排放的全過程進行控制,防止外泄;第二,減量化原則,在污水和污物發生的源頭進行嚴格的控制和分離,減少放射性污水的總量,減少其擴散范圍;第三,就地處理,為了防止醫院污水輸送過程中的污染與危害,必須在醫院就地處理,不能外泄。2.處理方法對于醫院放射性污水的處理方法很多,比較常用的有衰減法、稀釋法、濃縮法和生物法等。由于醫院和門診部排出的放射性污水含有的放射性元素活性較低,所以,一般不采用濃縮法。經常采用的方法是衰減法、稀釋法或者二者一同使用。3.衰變池的設計計算衰變池是處理醫院放射性污廢水最常用的處理設施,一般采用鋼筋混凝土池體,這種池體一般在室外場地建設,具有體積大、維護簡單、使用壽命長等特點,在大型醫院中應用最為普遍。水量計算原則:單一放射性元素的污廢水按照10個半衰期計算,如果有多種放射性元素,按照半衰期最長的元素計算10個半衰期的污水量,處理后的排放標準總α<1Bq/L,總β<10Bq/L。放射性試驗沖洗廢水可直接排入衰變池,糞便生活污水應經過化糞池或污水處理池凈化后再排入衰變池,糞便污水需要計算污泥量。用水量標準為放射診斷按照15L/(病人・次),服碘病房如果不設計淋浴,可以按照150~200L/(床・日)進行計算,處理后的污水不進入污水處理站,直接排放。
三、室內排水系統附件及設備
醫院室內排水系統除了上文提到的特殊排水,其余按照規范要求設計即可。因醫院建筑的特殊性,給排水設計的工程師通常會忽略以下幾個問題:第一,醫院的排水管道設計要比計算值稍大,通常需要放大1號,因為醫院排水系統的使用頻率高,且人員復雜,下水道堵塞的概率遠高于其他類別建筑,按照常規設計的排水系統會給醫院帶來很大的疏通和維護工作量。第二,并不是所有的用水點附近都要設置地漏,平時不形成水流的區域宜少設,潔凈區內部不允許設置地漏,季節性排水的場所可設計密封式地漏,并盡量獨立設計排水管道。不應采用自帶水封的地漏,應采用直通式地漏加存水彎形成水封。第三,醫院科室眾多,功能要求不一,例如凈化手術室、潔物庫、放射科檢查室、廚房加工間、電氣房間以及床位上方等很多場所不允許排水管道穿越,需要協調各專業,采取調整潔具位置、降板等措施,避開敏感區域。第四,醫院的地下空間通常會安排醫療科室和一些輔助工作房間,如核醫學科經常設在地下室,廚房、食堂等功能也常設置在地下。因此地下室的污水排水也需要重視,設計盡可能使用密閉泵站收集污廢水,廚房的含油廢水應單獨設計污水間和隔油設備處理,否則異味很難消除(不能過度依賴通風系統)。不產生異味的廢水可以考慮利用集水井收集。第五,由于醫院污水不允許回用,室內污廢水通常合流排放,有特殊排放要求的科室才單獨設置排水立管,對于醫院建筑,污廢分流既浪費管材,又使系統過于復雜,降低了排水效率。
四、室外排水構筑物和污水處理站
(一)污水排放流程
室內的特殊排水進入消毒池、中和池、降溫池、衰變池、隔油池等構筑物進行處理,處理后匯入室外污水管網,其他污水進入化糞池,最終進入污水處理站。消毒池的消毒方式如果采用次氯酸鈉消毒,需要考慮余氯量對污水處理工藝的影響,余氯量過高會影響生化處理工藝,應根據管線長度和余氯量確定是否設置脫氯池。化糞池的容量比一般公共建筑要大,因為醫院設計規定的化糞池污水停留時間是24~36h。為節省占地,減少化糞池的數量,可以考慮洗衣房、中心供應室、廚房等區域產生的大量廢水不進入化糞池。化糞池宜采用鋼筋混凝土澆筑,減少滲漏和提高使用壽命。
(二)設計的影響因素
污水處理站的設計需要考慮以下幾個影響因素:處理水量、排放指標、處理工藝和場地條件。綜合醫院污水處理站的處理水量按照床位數綜合核定,一般是0.8~1m3/床,并考慮遠期的發展預留容量,這個數據在計算的污水量的基礎上放大10%~20%,綜合醫院實際運行污水量0.5~0.7m3/床。排放指標按照當地環保部門要求或者參考環評報告的指標要求確定。排放原則是直接或間接排入地表水體和海域的污水執行排放標準,排入終端已建有正常運行城鎮二級污水處理廠的下水道的污水,執行預處理標準。
(三)小型污水設施的處理工藝
適用于醫院污水的小型污水處理設施的處理工藝通常有兩種:接觸氧化工藝和MBR工藝。接觸氧化工藝流程一般為:格柵-調節池-水解酸化池-接觸氧化池-二沉池-接觸消毒池-排放。生物接觸氧化工藝一般采用陶粒填料作為生物載體,曝氣設備提供氧氣,反應充分,污泥量少,但細小生物膜脫落會造成出水濁度稍高,是現在最常用的醫院污水處理方式。MBR工藝是活性污泥法和膜過濾的組合工藝。生物膜系統的運行大大提高了活性污泥系統內的污泥濃度,使活性污泥濃度正常運行在6000~10000mg/L,較傳統的活性污泥濃度2000~4000mg/L提高2~4倍,大大提高了活性污泥系統的處理能力。膜系統的采用將活性污泥系統中的泥水直接分離,較傳統工藝省去了沉淀系統和深度過濾系統,節省占地。其優點是出水水質高,可以達到回用水標準,加藥量可減少70%,缺點是初期投資高,運行電耗比傳統工藝稍高,不過隨著膜片國產化質量的提高,成本在快速下降。MBR工藝出水濁度小,適合采用紫外線消毒。由于MBR工藝出水水質好、加藥量小,也可采用單過硫酸氫鉀消毒,使用方便,不影響環境。醫院污水處理工藝可參考《醫院污水處理工程技術規范》(HJ2029-2013)進行設計。
五、雨水排水
雨水排水和醫院功能沒有太緊密的聯系,常見的排水形式如下:高層屋面雨水采用重力排水、大面積裙房的屋面排水用虹吸排水、下沉內院設集水井和排水泵排至室外。但是隨著《綠色醫院建筑評價標準》(GB/T51153-2015)的發布實施和國家對海綿城市的重視,醫院場地應進行雨水徑流量控制,具備條件的場地應對雨水進行回收再利用。綜合評估場地面積、降水量、蒸發量和下滲量,計算可回收雨水總量,在經濟合理的條件下設計雨水回用設施。對場地較小或降水較少的地區,可以進行場地徑流控制,結合透水鋪裝、下沉式綠地、雨水花園等形式控制降水在場地內下滲,補充地下水,減少灌溉用水量。由于醫院污水不能回用,因此相比其他建筑,醫院可回收利用的水資源較少,除了雨水,其他可以利用的水資源還有空調凝結水、醫用水處理設備的廢水,充分利用這些廢水,變廢為寶,將成為今后醫院綠色設計的趨勢。
六、趨勢
縱觀排水技術的發展,傳統排水設備的成套化和自動化是一個必然的趨勢,密閉式污水泵站、一體化隔油處理設備的使用逐步得到普及。真空排水系統在解決醫院地下室大范圍排水點、人防區域上部排水、大面積實驗室和檢驗科的排水的問題上具有較大的優勢,因此真空排水在部分醫院工程中已有應用,但是由于成本和產品的成熟度等方面的原因,真空排水在其他場所的應用較少。排水管道的材料已經比較成熟,機制鑄鐵管和HDPE管是相對較為可靠的材料,近年來又涌現了玻纖增強聚丙烯、三層靜音聚丙烯等各類靜音管材。而PVC排水管材,因存在原材料質量參差不齊、噪音較大等問題,逐漸不被業主方認可。
七、結束語
相對于給水和消防系統設計,綜合醫院建筑的排水系統設計非常繁瑣,而醫院的建設周期長、項目變更頻繁,導致竣工時排水系統的合理性大打折扣。另外,排水系統在醫院建設中的投資占比微不足道,難以得到建設單位重視,往往為了節省投資而更換設備和管材。由于醫院排水系統的使用頻率高,易損壞,導致維修工作量大,因此有必要提高對醫院排水系統建設的重視程度.
參考文獻
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作者:邵洪波 孟祥彬 于雷
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