真空技術在醫(yī)院排水提升改造中的應用
為解決醫(yī)院門、急診衛(wèi)生間排水問題,改善患者就醫(yī)環(huán)境,研究了真空技術在醫(yī)院排水提升改造中適用性及運行效果。以天津某醫(yī)院對門、急診樓衛(wèi)生間真空改造為實例,得到醫(yī)院應用此密閉的真空排水系統(tǒng)具有節(jié)水、節(jié)電、管道鋪設靈活、負壓隔臭等優(yōu)點,可實現(xiàn)對污、廢水的同層收集、同層排放,防止細菌滋生、帶輻射污水(物)二次污染,解決困擾醫(yī)院衛(wèi)生間環(huán)境的難題,可作為傳統(tǒng)重力排水方式的補充與替代。針對真空改造后運行中存在的真空排水系統(tǒng)沖廁聲音略大和管道阻塞問題,提出了改進措施,可為類似工程提供借鑒意義。
醫(yī)院作為特殊類公共建筑,門、急診區(qū)域科室較多,相應的患者及家屬不同層次人較復雜,衛(wèi)生間使用頻率較高,經(jīng)常存在堵塞、頻繁清掃、節(jié)水意識差且異味嚴重等問題,同時也存在醫(yī)源性感染風險,一直是困擾醫(yī)療行業(yè)的難題。真空排水(又稱負壓排水)技術作為一項新技術,起源于19世紀的歐洲,在20世紀90年代以后引入國內并得到一定的發(fā)展。目前,新興的室內真空排水優(yōu)勢已在很多場所得到應用,體現(xiàn)了其獨特的管道排布、節(jié)水等優(yōu)勢,可作為傳統(tǒng)重力排水方式的補充與替代。
室內真空排水系統(tǒng)有別于傳統(tǒng)排水系統(tǒng),排水動力不依賴于重力,依靠大氣壓與真空設備產(chǎn)生排水系統(tǒng)內壓力的差值,利用空氣快速進入將其與污物形成高速氣水混合物,在強制抽吸力作用下將其推入排水管道。該系統(tǒng)一般是由真空泵站(真空泵、排水泵、真空罐體和控制系統(tǒng))、真空隔油器(可選)、真空控制單元(真空坐/蹲便器、真空小便池、真空地漏、真空界面閥單元等收集裝置)和系統(tǒng)管道組成。
圖1 系統(tǒng)組成示意圖
本文通過真空排水技術對傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)進行提升改造案例,分析醫(yī)院真空排水提升改造的必要性,對真空排水系統(tǒng)應用于醫(yī)院排水系統(tǒng)的問題,提出改進措施,以期為類似工程提供借鑒意義。
1、真空排水系統(tǒng)在醫(yī)院排水改造的必須性
1.1、就醫(yī)環(huán)境差
醫(yī)院大部分門、急診樓衛(wèi)生間排水系統(tǒng)為傳統(tǒng)重力排水方式,因使用頻率高、排風不足,甚至擴散至衛(wèi)生間以外,異味嚴重,不利于就醫(yī)環(huán)境改善。對于存在醫(yī)源性感染的區(qū)域(如感染科、放射科),排水器具附近較大密度的空氣易通過擴散方式傳播,從而會惡化醫(yī)源性風險。
1.2、用水量逐年攀升
來醫(yī)院就醫(yī)患者在如廁后,為沖走便池內殘存污物,頻繁沖水,水浪費嚴重;傳統(tǒng)重力便器每次沖水量在4.8~8 L/次范圍,耗水量較大。調研多家醫(yī)院,用水量逐年攀升。
1.3、頻繁堵塞
醫(yī)院衛(wèi)生間堵塞現(xiàn)象時有發(fā)生,常伴有難發(fā)現(xiàn)的滲漏現(xiàn)象,維修困難,造成衛(wèi)生環(huán)境差且使用不便。
1.4、排水受空間限制大
在有排水需要情況下,往往受到地理空間受限的影響,造成傳統(tǒng)重力排水系統(tǒng)安裝困難,若對現(xiàn)空間進行建筑施工改造難度大,或產(chǎn)生很高的費用,給醫(yī)療人員或患者的使用帶來不便。
2、真空排水在醫(yī)院排水提升改造中的實踐
本文以天津市某醫(yī)院真空排水提升改造為案例,對真空排水系統(tǒng)在醫(yī)院類排水中應用進行探討。
2.1、工程概況
本案例中該醫(yī)院是融醫(yī)療、教學、科研、預防、保健為一體的綜合性三級甲等醫(yī)院,真空排水技術改造區(qū)域主要是建筑面積約20.8×104 m2的門急診樓衛(wèi)生間,男女衛(wèi)生間共36個。
2.2、改造方案
真空泵站設于門診地下室,面積為12m2,因泵站在運行過程中會產(chǎn)生一定的噪聲,故設于遠離醫(yī)療人員和患者人員密集區(qū)域。該系統(tǒng)主要由兩套系統(tǒng)組成,其中門診區(qū)域衛(wèi)生間排水系統(tǒng)于2018年1月投入使用;另外放射科、急診區(qū)和四樓行政區(qū)衛(wèi)生間排水系統(tǒng)于2018年6月投入使用。衛(wèi)生間便器及真空界面閥內污廢水在強制性抽吸力作用下先后經(jīng)過主干管、真空罐,最后排入化糞池,詳見系統(tǒng)圖2。
圖2 真空改造排水系統(tǒng)圖
主要改造衛(wèi)生器具包含蹲便器85個、座便器17個、真空界面閥38套(用于洗手盆60個、小便池32個、拖把池15個),其具體真空排水設備詳見表1。
表1 真空改造設備表
表1中真空罐體積為3 m3,材質為碳鋼內外涂有防腐漆,需液位控制,罐內運行壓力為0.5~0.7 MPa;真空泵流量為300 m3/h,功率為6 kW;還需配置揚程為7 m專用排污泵,功率為4 kW,流量為30 m3/h;控制箱需配有PCL控制系統(tǒng),具有遠程監(jiān)控功能。
2.3、用水數(shù)據(jù)分析
2.3.1、理論分析
在該案例中,主要將原重力式便器改造為真空式蹲便器和座便器,小便池、洗手盆、拖把池等設備保持不變,所以在計算理論節(jié)水分析時通過真空座/蹲便器數(shù)量基礎進行計算。醫(yī)院門診區(qū)域和行政每天客流時間7:00~17:00,即10 h/d,衛(wèi)生間單只便器使用頻次平均1/2.5 min計算,則單只便器使用次數(shù)約為240 /d;急診高峰期時間段為5:00~24:00,按平均18 h使用,則單只便器使用次數(shù)約為432 /d。傳統(tǒng)重力便器沖洗水量為6 L/次,而真空便器僅用1.2 L/次,則計算兩種用水形式?jīng)_水量相差為4.8 L/次,使用數(shù)量按表1中門、急診各區(qū)域便器分別進行計算,則:
門診和行政:用水量=4.8*240*365*88=37002240 L/年≈37002 t/y
急診和放射科:用水量=4.8*432*365*14=10596096 L/年≈10596 t/y
由上計算可知,門、急診樓改造的102只真空便器平均日節(jié)省水量為130 t,每可節(jié)省水量47598 t。
2.3.2、實測數(shù)據(jù)分析
在本真空排水提升改造案例中,門、急診樓衛(wèi)生間用水比較改造前后數(shù)據(jù),詳見表2、3。
表2 門、急診樓改造前排水系統(tǒng)用水量
表3 門、急診樓改造后排水系統(tǒng)用水量
門、急診樓排水系統(tǒng)改造前平均用水量225.7 t/d,改造后平均水量108.2 t/d,平均節(jié)省水量117.5 t/d,節(jié)水率達52.1%。按此計算,實現(xiàn)節(jié)省用水約42887.5 t/d。
2.4、運行中存在的問題及改進措施
(1)較傳統(tǒng)重力排水設備,真空設備在使用中的聲音略大。因室內真空排水系統(tǒng)屬于全封閉性系統(tǒng),噪聲的產(chǎn)生,取決于系統(tǒng)要求的負壓值大小,對真空設備要求較高。所以,真空系統(tǒng)和真空泵站日常維護,運行人員通過專業(yè)的培訓后具備一定的專業(yè)技術基礎,方可上崗。在運行中,維修人員要定期巡視,及時調整設備系統(tǒng),并更換損壞的相關配件。
。2)在運行中,真空排水系統(tǒng)采用負壓產(chǎn)生的流速為4 m/s高速氣水混合物,全自動將排水管道內的污物清空,在運維管理上方便,這種序批處理裝置還減少了管道堵塞。但為了防止雜物從源頭進入真空排水系統(tǒng),可在衛(wèi)生器具排水口加裝“過濾環(huán)”,保潔人員需定期進行清洗和維護。
(3)醫(yī)院衛(wèi)生間不同于其他公建,患者人員較復雜,一些衛(wèi)生間排水管道壁面易殘存特殊科患者尿液沉淀物(例如放射科),建議特殊科室需雙管系統(tǒng),且排水管路需定期加藥進行清洗,以清除管路壁面污垢和藥垢。
。4)室內真空排水管道鋪設坡度較小,為確保系統(tǒng)內的真空度和穩(wěn)定運行,在真空排水管道安裝施工中要滿足《室內真空排水系統(tǒng)工程技術規(guī)程》5.3要求,宜采用“U”形輸送集水彎,便于污水在輸送集水彎內形成較短的水柱塞,加速在管道移動,可避免系統(tǒng)末端設備真空匱乏。但需注意“U”形集水彎的平滑度,因此處污物易在此處聚集,發(fā)生管路阻塞現(xiàn)象。
3、結束語
。1)真空排水系統(tǒng)屬密閉系統(tǒng),具有有效防止細菌滋生、帶輻射污水(物)二次污染及負壓隔臭特性,防止異味蔓延,改善就醫(yī)環(huán)境,在醫(yī)院特殊排水系統(tǒng)中較為適用,同時顯著降低用水量。
。2)排水系統(tǒng)內污、廢水將通過真空技術實現(xiàn)了同層收集和排放,還可繞開障礙物,可上、可轉向、可下,真空排水可實現(xiàn)對醫(yī)院特殊科室污、廢水實現(xiàn)密閉隔離收集,無須在每個分散排水點設置排水提升設備,具有管道敷設靈活、施工方便快捷、便于檢修、環(huán)保等特點。由此可見,真空排水技術比較適合于大型醫(yī)院的新建、擴和及改建項目。
。3)采用真空排水技術投資費用較高,在使用前要進行多角度考量應用性,避免盲目亂用和濫用該技術。