医院污水站节能减排技术与管理策略研究

张启业，程瑶瑶，于 毅，宋文杰

（青岛市市立医院，山东 青岛 266071）

引言

随着城市化进程的加快和医疗服务的不断发展，医院污水处理成为一个日益重要的环境管理问题。医院污水站的运行不仅需要高效的处理设备和技术，还需要科学的管理策略来实现节能减排和环境保护的目标。因此，对医院污水站节能减排技术与管理策略进行研究具有重要意义。本文探讨了医院污水站节能减排技术的应用，包括高效污水处理设备与技术、能源回收技术以及可再生能源利用技术。同时，还讨论了医院污水站环境管理体系的建立与认证，以及环境风险评估与应急预案制定的重要性。通过深入研究和应用这些技术和策略，以期提高医院污水处理的能效和管理水平，实现可持续发展的目标。

1 医院污水站的处理工艺与方法

1.1 物理处理法

医院污水站的物理处理法是一种常见的污水处理方法，主要通过物理过程来去除污水中的固体悬浮物、沉淀物和油脂等杂质。物理处理法的关键步骤包括预处理、化粪池、沉淀、过滤和消毒等。污水经过预处理，如格栅和化粪池，去除大颗粒的固体悬浮物和沉淀物；污水进入沉淀池，通过重力作用使固体颗粒沉降到底部，形成污泥；污水经过过滤装置，如砂滤池或活性炭过滤器，进一步去除细小的悬浮物和溶解物；污水经过消毒处理，如紫外线辐射、氯或单过硫酸氢钾消毒，以杀灭病原微生物。物理处理法具有操作简单、处理效果稳定等优点，适用于处理医院污水中的固体悬浮物和沉淀物。

1.2 化学处理法

医院污水站的化学处理法通过添加化学药剂来改变污水中污染物的性质，以便于其沉淀、吸附或氧化等处理过程。化学处理法的关键步骤包括混凝、沉淀、吸附和中和等。将适量的混凝剂添加到污水中，混凝剂与污水中的悬浮物和胶体发生化学反应，使其聚集成较大的颗粒；污水进入沉淀池，通过重力作用使混凝后的污泥沉降到底部；可以使用吸附剂，如活性炭或离子交换树脂，进一步去除溶解性有机物和重金属等污染物；通过添加中和剂，调节污水的酸碱度，以便于后续处理或排放。化学处理法具有处理效果好、适用范围广等优点，适用于处理医院污水中的有机污染物和重金属等。

1.3 生化处理法

生化处理法利用微生物代谢能力来降解有机污染物的污水处理方法。生化处理法的关键步骤包括好氧处理和厌氧处理两个阶段。将污水引入好氧生化池，提供适宜的氧气和营养物质，利用好氧菌群对有机物进行氧化降解，好氧处理过程中，有机物被分解成水、二氧化碳和生物质；将好氧处理后的污水引入厌氧生化池，提供缺氧或无氧的条件，利用厌氧菌群进一步降解有机物和去除氮、磷等营养物质。生化处理法具有处理效果好、能耗低等优点，适用于处理医院污水中的有机污染物和氮磷等营养物质。

2 节能减排技术应用研究

2.1 节能技术应用

高效污水处理设备与技术是一种节能技术应用，旨在提高污水处理过程的能效和处理效果，减少能源消耗和环境影响。其中，一种常见的高效污水处理设备是曝气系统。传统的曝气系统通常采用机械式曝气设备，如鼓风机和曝气管，消耗大量的能源。而现代的高效曝气系统采用了先进的曝气技术，如微孔曝气、曝气膜和曝气槽等，能够提高氧气传输效率，减少能源消耗。此外，高效污水处理技术还包括生物膜反应器、膜分离技术和高效沉淀技术等，这些技术能够提高处理效率、减少化学药剂的使用量，并实现污泥的资源化利用。通过应用高效污水处理设备与技术，可以降低污水处理过程的能耗，提高能源利用效率，实现节能减排的目标[1]。

在传统的污水处理过程中，大量的有机物质被氧化降解，释放出大量的化学能。能源回收技术通过合理的工艺设计和设备配置，将这些能量进行回收和利用。一种常见的能源回收技术是利用沼气发电。在厌氧消化过程中，污泥中的有机物质被微生物分解产生沼气，沼气中含有丰富的甲烷，可用于发电或供热。此外，还可以利用余热回收技术，将污水处理过程中产生的热能进行回收，用于加热污水或其他用途。能源回收技术的应用可以降低外部能源的消耗，提高污水处理厂的能源自给率，实现节能减排的目标。

在污水处理过程中，可以利用太阳能光伏发电系统和风能发电系统，将太阳能和风能转化为电能，用于驱动污水处理设备和供电。太阳能光伏发电系统通过安装光伏电池板，将太阳能转化为直流电能，再经过逆变器转换为交流电能。风能发电系统则利用风轮转动产生动能，通过发电机将动能转化为电能。这些可再生能源利用技术具有无污染、可持续的特点，可以减少对传统能源的依赖，降低污水处理过程中的能源消耗，实现可持续发展和节能减排的目标。

2.2 减排技术应用

减排技术是指在污水处理过程中采用各种方法和措施，减少排放到环境中的污染物和温室气体的排放量。减排技术可以从源头减排、中间控制和末端治理三个方面入手。源头减排技术主要通过改变生产工艺、减少污染物生成或改变原料使用等方式，从根本上减少污染物的产生。中间控制减排技术主要通过改善处理工艺、提高处理效率等措施，减少污染物在处理过程中的排放。末端治理减排技术主要通过使用先进的污水处理设备和技术，对污水进行深度处理，以减少对环境的影响。下面将分别介绍这三种减排技术的应用[2]。

2.2.1 源头减排技术

源头减排技术旨在减少污染物的产生和排放。其中的关键是改变生产工艺和原料使用方式。例如，在医院污水处理中，可以采用低污染原材料替代高污染原材料，或者改变生产工艺，减少有害物质的生成。此外，源头减排技术还包括水循环利用和资源回收。通过采用水循环利用系统，将一次性使用的水进行回收和再利用，可以减少对淡水资源的需求，并降低污水排放量。同时，通过对污水中有价值物质的回收和利用，如有机物的生物转化、能源的回收等，可以实现资源的循环利用，减少对自然资源的开采和消耗。

2.2.2 中间控制减排技术

中间控制减排技术以减少污染物在处理过程中的排放。其中的关键是改善处理工艺、提高处理效率。在医院污水处理中，常见的中间控制减排技术包括生物处理技术、膜分离技术和化学处理技术等。生物处理技术是通过利用微生物对污染物的降解作用，将有机物和氮、磷等污染物转化为无害物质。膜分离技术则通过膜的选择性、通透性，将污水中的固体颗粒、溶解物质和微生物分离出来，实现水的净化。化学处理技术则利用化学药剂对污染物进行沉淀、氧化或还原等反应，以达到去除污染物的目的。通过改善处理工艺和提高处理效率，可以有效地降低污染物的排放量[3]。

2.2.3 末端治理减排技术

末端治理减排技术以进一步净化污水，降低对环境的影响。常见的末端治理减排技术包括高级氧化技术、活性炭吸附技术和紫外线消毒技术等。高级氧化技术利用氧化剂（如臭氧、过氧化氢等）对污染物进行氧化降解，以去除难降解有机物和致病微生物。活性炭吸附技术通过将活性炭用作吸附剂，将污水中的有机物、重金属等物质吸附在活性炭表面，从而净化水质。紫外线消毒技术则利用紫外线的杀菌作用，对污水中的细菌、病毒等微生物进行灭活，以达到消毒的目的。通过应用这些末端治理减排技术，可以有效地降低污水处理过程中的污染物排放量，确保排放水质符合环境标准。

2.3 节能减排技术的效果评估与优化

在医院污水处理中，通过应用节能减排技术，可以降低能源消耗和运营成本，提高处理效率。如采用高效污水处理设备和技术，可以减少能源和化学药剂的使用量，降低运营成本。同时，一些能源回收技术，如利用沼气发电、余热回收等，可以将废弃能源转化为可再生能源，降低能源采购成本。通过对技术投资、运营成本和节能效果等方面进行经济分析，可以评估节能减排技术的经济效益，并对技术进行优化和调整。

节能减排技术的应用可以降低污染物的排放量，减少对水资源和土壤的污染，改善环境质量。如通过采用高效的生物处理技术，可以有效地去除有机物和氮、磷等污染物，减少对水体的污染。同时，通过能源回收技术的应用，可以减少温室气体的排放，降低对大气环境的影响。通过对污染物排放量、水质改善、温室气体减排等方面进行环境分析，可以评估节能减排技术的环境效益，并为技术的优化提供指导。如通过减少污染物的排放，可以降低水源污染对居民健康的影响，提高社会的整体健康水平。同时，节能减排技术的应用还可以促进可持续发展，提高资源利用效率，为社会经济发展提供支持。通过对健康影响、可持续发展、社会经济效益等方面进行社会分析，可以评估节能减排技术的社会效益，并为技术的优化和推广提供参考。

3 管理策略的研究与实践

3.1 工艺管理与运行优化策略

工艺流程优化与改进是提高污水处理效率的关键。通过对污水处理工艺进行分析和评估，可以发现其中的瓶颈和不足之处，并针对性地进行改进。如在医院污水处理中，可以采用生物处理工艺的优化措施。通过调整曝气方式、增加曝气时间、改善曝气设备的布置等，提高生物反应器内微生物的降解能力，加快有机物的降解速度[4]。此外，还可以引入先进的膜分离技术，如反渗透膜、超滤膜等，对污水进行深度处理，提高出水质量。通过不断地优化和改进工艺流程，可以实现医院污水处理效率的提升，减少资源的消耗和能源的浪费。

设备维护与保养制度的建立是保证污水处理设备正常运行的重要保障。通过制定科学合理的设备维护与保养计划，可以保持设备的良好状态，延长设备的使用寿命，减少故障和停机时间。在医院污水处理中，设备维护与保养制度应包括设备巡检、定期保养、故障排除等内容。如对于污水处理设备中的曝气系统，可以定期检查曝气管道的连接情况，清理曝气器的堵塞物，及时更换损坏的曝气头、补充设备润滑剂等。对于膜分离设备，可以定期清洗膜元件，保证其正常通透性。通过建立完善的设备维护与保养制度，可以保障设备的正常运行，提高污水处理效率，降低故障率和维修成本。

3.2 环境管理体系建设策略

环境管理体系的建立是医院污水处理中实施环境管理的基础。通过建立符合国际标准的环境管理体系，如ISO14001环境管理体系，可以规范医院污水处理的运行和管理，确保其符合环境法规和标准要求。建立环境管理体系需要进行环境方面的政策制定、目标设定、程序编制和文件记录等工作，还需要建立监测与评估机制，对污水处理过程中的环境影响进行监测和评估，并采取相应的控制措施。通过环境管理体系认证，可以提高医院污水处理的环境管理水平，加强对环境风险的识别和控制，为持续改进提供指导和支持。

环境风险评估与应急预案制定是保障医院污水处理安全和环境保护的重要措施。通过对污水处理过程中的环境风险进行评估，可以识别潜在的环境风险和事故隐患，并采取相应的控制措施。比如，在医院污水处理中，可能存在有害物质泄漏、设备故障、应急情况等风险，通过对这些风险进行评估，可以制定应急预案，明确应急响应措施、责任分工和资源调配等，以应对突发环境事件。应急预案还应包括演练和培训计划，以提高应急响应的效率和准确性。通过环境风险评估与应急预案制定，可以有效应对医院污水处理中的环境风险，减少事故的发生和对环境的损害[5]。

3.3 信息管理与智能化应用策略

通过建立数据监测与记录系统，可以对污水处理过程中的关键参数进行实时监测，如进水水质、出水水质、处理效果等。同时，系统还应具备数据存储、分析和报表生成的功能，以便对数据进行综合分析和评估。通过数据监测与记录系统，可以及时掌握污水处理过程中的运行情况，发现问题并采取相应的措施进行调整和改进。此外，数据监测与记录系统还可以提供数据支持，为环境管理体系的建立和认证提供依据，为环境风险评估和应急预案的制定提供数据支持。

智能化决策支持系统的应用是提高医院污水处理管理水平和决策效率的重要手段。通过引入人工智能和大数据分析技术，可以对污水处理过程中的数据进行深度分析和挖掘，提取有价值的信息，并为管理决策提供支持和建议。如可以利用智能化决策支持系统对污水处理工艺进行模拟和优化，找到最佳的操作参数和工艺方案，以提高处理效率和降低能耗。系统还可以通过预测分析，提前发现潜在的问题和风险，并采取相应的措施。智能化决策支持系统还可以实现远程监控和远程操作，提高污水处理的运行和管理的便捷性和灵活性。

4 结语

医院污水站节能减排技术与管理策略的研究对于提高医院污水处理的能效和环境管理水平具有重要意义。通过采用高效污水处理设备与技术、能源回收技术和可再生能源利用技术，可以有效降低能源消耗和化学药剂的使用量，实现节能减排的目标。同时，建立认证环境管理体系，进行环境风险评估与应急预案制定，可以规范污水处理的运行和管理，确保其符合环境法规和标准要求。这些措施的综合应用，可以提高医院污水处理的效率和水质，从而保护环境并促进可持续发展。