【工業(yè)之美】只需四步,醫(yī)院污水可以養(yǎng)魚
在丹麥首都哥本哈根大區(qū)赫勒福醫(yī)院(Herlev Hospital)的南面,有一所不起眼的低矮建筑。當赫勒福醫(yī)院排出的污水流經(jīng)這里后,可變?yōu)榻咏嬘盟畼藴实乃w,直接流入小河。

丹麥水價構(gòu)成。(圖片來源:金姆·馬茲比爾格)
“1970年代,丹麥遇到許多水問題,包括用水太多、水污染等?!?月27日,丹麥環(huán)境署水資源特別顧問金姆·馬茲比爾格(Kim Madsbjerg),在丹麥環(huán)境與食品部五樓會議室介紹說,過去30年,丹麥加大了水環(huán)境的治理,包括大幅提高水價,推動水處理技術(shù)的創(chuàng)新進步等?!八畠r快速上升,是因為包含了水價、增值稅、污水處理成本等,其中污水處理成本在水價構(gòu)成中的占比高達51.9%?!彼f。

丹麥水價的上漲幅度遠遠超過物價水平。(來源:金姆·馬茲比爾格)
丹麥目前平均水價約為46.41丹麥克朗/立方米(約合50元/噸),在1989-2014年期間,丹麥的水價上漲了三倍,而物價漲幅變動不大。
“2000年左右,政府開始意識到,醫(yī)院排出污水中含有的藥物殘留和耐藥病菌,是一般城市污水處理廠無法徹底有效消除的。”格蘭富公司市政業(yè)務(wù)總監(jiān)雅各布·霍爾姆雅(Jakob Sholm)介紹,“正因為如此,醫(yī)院污水應(yīng)當與市政污水分開處理。”
丹麥《環(huán)境保護法》規(guī)定,在醫(yī)院把廢水排放到市政下水道之前,必須采取措施清潔廢水,并要求使用“現(xiàn)存可用的最好的技術(shù)”(Best Available Techniques, BAT)。然而,在2014年之前,沒有技術(shù)可以應(yīng)對這一挑戰(zhàn)。
“醫(yī)院的污水一般含有高比例的耐抗生素病菌殘留”,霍爾姆雅說,“在丹麥,并不是每個醫(yī)院都有自己的污水處理廠。要和周圍的環(huán)境水平比對后,再確認是否需要建設(shè)污水處理廠?!?/span>
赫勒福醫(yī)院是科室齊全,擁有癌癥中心的綜合性醫(yī)院。在幾次改擴建后,目前擁有6500名工作人員,950個床位。在丹麥六個大區(qū)、11座醫(yī)院中, 赫勒福醫(yī)院排名第二。
赫勒福醫(yī)院在1960年代建設(shè)之初便實現(xiàn)了雨污分流,這為建設(shè)自備污水處理廠提供了基礎(chǔ)。

赫勒福醫(yī)院污水處理廠模擬圖。(圖片來源:格蘭富)
2012年,赫勒福醫(yī)院污水處理廠采取了政府、企業(yè)多方合作的PPP模式(政府和社會資本合作)??偼顿Y額為570萬歐元(約合人民幣6175.6萬元),其中哥本哈根大區(qū)政府出資150萬歐元,丹麥商業(yè)創(chuàng)新基金贈與110萬歐元,余下資金由地方政府及多個參與企業(yè)共同承擔(dān)。
格蘭富公司作為項目所有人,提供技術(shù)支持。處理廠的設(shè)計是基于膜生物反應(yīng)系統(tǒng)(MBRsystem,Membrane Biological Reactor),由生物處理成和旋轉(zhuǎn)陶瓷超濾膜組成。
2014年5月,該系統(tǒng)開始在赫勒福醫(yī)院污水處理廠試運行。這是丹麥,乃至全球第一家能夠全面有效清潔廢水、進行廢水清潔排放的醫(yī)院。
作為全球最大的水泵生產(chǎn)商,格蘭富在全球56個國家設(shè)有公司,約1.87萬名員工。其業(yè)務(wù)領(lǐng)域主要包括工業(yè)、商業(yè)和居住建筑和市政水務(wù)。其中,在商業(yè)和居住建筑服務(wù)、市政水務(wù)領(lǐng)域占有全球20%的市場份額。
2016年,占地500平方米的赫勒福醫(yī)院污水處理廠正式投入使用,年處理能力為15萬立方米。

預(yù)處理后除掉了大顆粒雜質(zhì)的污水。(圖片來源:楊悅拍攝)
赫勒福醫(yī)院的污水流入這里后,先經(jīng)過預(yù)處理程序,篩掉大于直徑大于1.5mm的雜質(zhì)顆粒。這些深褐色的污水會流入處理池,緩沖器對污水流量進行平滑處理,再進行生物處理,使用間歇性充氣處理掉污水中的氮,然后通過化學(xué)方式對污水中的磷進行沉淀。

旋轉(zhuǎn)陶瓷過濾膜。(圖片來源:楊悅攝影)
在第三道程序里,配備有膜生物反應(yīng)器,裝有180個密度為200納米的陶瓷超濾膜不停旋轉(zhuǎn)截留生物質(zhì),并含有特殊的化學(xué)物質(zhì)吸附特殊化學(xué)殘留,過濾掉淤泥和細菌。“每兩周左右清理一次模具?!被魻柲费耪f。
在后處理線上,通過臭氧消毒,和活性顆粒炭吸附進行處理,以確保有害藥物、有害病原體或抗生素耐藥菌不會排放到環(huán)境中。
最后,利用光離作用,用紫外線和催化劑去除病原體和臭味。再去掉淤泥中90%的水份,送去焚燒廠,徹底去除污物。

處理后的醫(yī)院污水。(圖片來源:唐悅拍攝)
經(jīng)過如此四個步驟的處理后,凈化后的水可以養(yǎng)魚,大部分排入附近的小河中。
霍爾姆雅介紹,赫勒福醫(yī)院污水處理廠和一般市政污水處理廠的區(qū)別在于,納米級的陶瓷過濾膜、臭氧和活性炭的處理工藝。
赫勒福醫(yī)院的污水處理后接近飲用水標準,大部分流入醫(yī)院附近500米處的河流,10%流入冷卻塔,并在此過程中進行循環(huán)供熱。
第三方水質(zhì)檢測公司DHI在2016年出具的報告顯示,處理后,赫勒福醫(yī)院污水中的化學(xué)需氧量(COD),從737毫克/立方米下降到11.2毫克/立方米。氮含量從64毫克/立方米下降到2.5毫克/立方米,磷含量從13毫克/立方米下降到0.5毫克/立方米。
處理廠每周還會通過DNA技術(shù),對水中的抗藥細菌殘留進行測試,如果含量上升,會提示醫(yī)院整改。并且可以測試出廢水來自哪個科室,提前告知預(yù)防措施。
格蘭富負責(zé)該污水廠的日常營運及對污水病毒的監(jiān)測,工作人員可遠程監(jiān)測數(shù)據(jù)變化并決定是否采取行動。醫(yī)院也會派工作人員每天來處理廠檢測設(shè)備運行。
“處理每立方米的污水可帶來2歐元的經(jīng)濟效益”,霍爾姆雅說,大約每立方米可降低25%的污水處理成本。未來,丹麥還將建立10-15個這樣的污水處理廠。