医用反渗透浓水节约再利用

胡伟涛  周业然

摘要：综合医院净水生产中所使用的反渗透处理方法，其生成的反渗透浓水数量较多，无论是从质量还是从水量上看，这类浓水都属于较好的中水来源，如果直接排出是较大浪费。在医院建筑后勤工作中，应对这些污水进行合理、经济的回收，从而达到节约用水的目的。

关键词：医院；反渗透浓水；节约；利用

综合医院是用水量巨大的公用建筑，无论从理论上还是从实际资料上都可以看出，它与其它类似规模的建筑物相比具有明显的优势。用水量大、节水量空间多，医院掌握着人类的生命健康，为了确保医院的安全运行，在给排水的设计中，一定要以卫生水质、充足水量和稳定水压为首要目的；其次，由于医疗污水中含有致病菌及医学上的污染物，不适合用作中水的原水；因此，医院工程缺少除雨水综合利用以外的其它方式来达到节约水资源的目的。但现实中，医院的节水设计仍有不足之处，即：综合医院每天都要消耗大量的各种水质的医用纯水，而目前常用的净水制备方式——反渗透工艺，其排放污水与生成纯水的比例几乎达到了4∶6；而这部分污水不但数量巨大，还具有良好水质，水量稳定，便于集中回收；在建筑给水排水设计中，应充分考虑污水影响，使其达到最经济、最有效的途径，从而达到节约用水的目的[1]。

1.医疗纯水处理系统分类

医学医院净水系统的水质可分为分散式与集中式两种。分散式净水系统是指各个部门按其净水需要，分别设置成模块化的净水装置。分散式供水方式具有适用空间灵活、管网造价低、运行管理与故障诊断途径短等优势，但是与集中式供水方式比较，仍存在着维修费用高、耗材消耗大、总能源消耗高等不足，与集中式供水系统相比，供水利用效率高，浓水排放大而集中的优势明显。集中式给水系统是对医疗用水、直饮水进行预处理、分级（科室内部的终端处理），再经专门的管网输送到各个用水点。

集中式系统为各种类型的反渗透浓水，与分散式浓缩系统相比，浓水的回收利用效率更高，在较长时间内，更能体现出节水优越性。分散式工艺也不是完全没有浓水再利用的价值，其关键是要用反渗透工艺，出水量能否达到一定的稳定和规模。

2.回收调节水箱节水设计关键点概述

2.1调整水箱的容量

通常，中水系统的储水箱可以分为原水调节水箱和中水储水箱。当反渗透浓水的水质满足杂用水水质标准时，可以直接使用。在水质处理方式上，除了增加简单的过滤和消毒措施外，不需要进行额外的处理。因此，原水调节储水箱和中水储水箱可以合并，设置为浓水调节储水箱。在配置中水设备时，可根据实际情况将原、中水储水箱分开建设，以降低工程投资成本。浓水调节水箱的容量需要同时满足浓水调节储水和中水用水调节储水的需求。

2.2调整水箱水位的控制方式会对浓水的使用效率产生影响

设置水箱的补水控制水位对于浓水的使用效率有着显著的影响。目前，国内大部分水电站都是采用最高水位为进水控制水位或最低水位为出水控制水位，这样可以充分利用水资源。如果水箱仅使用最高水位作为进水的控制水位，那么将会面临以下两个核心问题：1.如何实现浓水优先补水的策略；如果是高液位运行则需要增加水泵或其他设备来满足水量需求，但这可能导致供水不足或者浪费能源等情况发生。2.考虑到水处理机在夜间停机后重新开始工作时，如何确保产生浓水的调节储水空间，因此在调节水箱时，需要考虑设置多个控制水位以解决上述问题。

2.3关于浓水出水水压的节能应用

在反渗透浓水排出系统中，存在出水压力，直接存放在低位储水箱的浓水水压会降至零。因此，再供应中水系统需要进行二次提升。如果能够充分利用浓水的出水压力，那么节能和省电的效果将会逐渐显现。一般情况下，医院用水采用的都是超滤膜法处理，而这种方法会产生大量浓水以满足中水回用和生活杂用水需求。据我们所知，医疗用纯水的反渗透膜前端水压通常需要被加压到大约0.7 MPa，而在完成反渗透处理后，浓水的剩余水头依然维持在0.3~0.4 MPa的范围内。若采用变频调速器控制浓水经高压管和低压管向各楼层泵送，则可节约一部分电能[2]。对于多层建筑，可以直接利用这部分的压力来减少供水的能量消耗。例如，可以在多层建筑的屋顶设置调节水箱，作为中水供应的高位水箱。当有压的浓水从系统排出后，它会直接流入屋顶水箱。而对于高层建筑，如果浓水压力不足，也可以使用管道增压泵将其提升到屋顶的中水箱。

浓水在本质上是经过提纯后得到的浓缩的水，没有受到污染，所以在没有特定用途需求的情况下，浓水的处理只需要进行过滤和消毒；在挑选中水用途的过程中，优先选择那些中水用户数量较多的单一中水用户将更有助于实现水量平衡和提升中水的使用效率；中水调节水箱的容量和水位控制策略对浓水的使用效率有着显著的影响。反渗透浓水回用系统允许将原有的水箱和中水箱进行合并配置。通过优化浓水产量和中水用水量的计算选择，并通过设置水箱的多个信号水位进行自动控制，可以实现浓水原水相对于自来水的优先补水，从而提高浓水的使用效率；供水系统通过利用反渗透浓水的剩余压力，也能有效地达到供水节能的目的。

4.结束语

综合医院在处理医疗纯水时产生的浓水是一种持续排放的高质量中水资源，可以直接作为中水进行利用。为了确保浓水的高效利用，我们应当首先考虑中央分质供水系统。同时，正确计算浓水量并选择与其水量相匹配的中水是实现浓水合理利用的关键。在系统设计过程中，调整水箱和浓水压力的技术细节也是确保浓水高效利用的重要手段。

《绿色建筑评价标准》在节约用水和水资源利用方面，特别是在非传统水源利用方面，具有相当高的评分比例。有效地处理反渗透浓水不仅为医院带来了实质性的经济收益，同时也是绿色建筑理念的一个重要体现，极大地提高了医院在绿色建筑建设方面的整体水平。

参考文献：

[1]程志刚,杨志林,郭磊等.循环冷却水反渗透浓排水处理工程实例[J].水处理技术,2023,49(12):148-151.

[2]张秀玲,杨潘溪,吴华.反渗透工艺处理浓水节约水资源[J].氮肥技术,2012,33(06):43-46.