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环境动态
后疫情时代医院污水处理建设管理要点与发展趋势

1“新冠”疫情给我国医疗体系带来的冲击

流传面最广

传播速度最快

感染和死亡人数最多

对社会经济和人民生活影响最大

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疫情期间生态环境部发布的相关要求及其巡视结果

生态环境部于2020年2月1日印发了《关于做好新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗污水和城镇污水监管工作的通知》,要求发生新冠疫情的生态环境部门要指导督促接收新型冠状病毒感染的肺炎患者或疑似患者诊疗的定点医疗机构(医院、卫生院等)、相关临时隔离场所及研究机构,严格执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005),参照《医院污水处理技术指南》(环发〔2003〕197号)、《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013)和《新型冠状病毒污染的医疗污水应急处理技术方案(试行)》等有关要求,对污水和废弃物进行分类收集和处理,确保稳定达标排放。指导各地以收集处理、规范消毒两个环节为重点,密切关注粪大肠菌群数、总余氯两个核心指标,根据实际情况分别采用化学药剂消毒、专用设备消毒措施,并对污泥进行规范化处理处置。

生态环境部还督促各地以定点医院、接收医疗污水的城镇污水处理厂以及集中隔离场所为重点,对污水收集处理、规范消毒等情况进行拉网式排查,实行动态管理,确保监管服务对象全覆盖。对排查发现的问题,拉单挂账,明确整改要求,对重点问题充分发挥专家团队作用,加强技术指导和帮扶,推动问题迅即整改。

截至目前,31个省(自治区、直辖市)及新疆生产建设兵团共有定点医院2724家,接收定点医院污水的城镇污水处理厂2114座,集中隔离场所6190个。累计排查发现无治污设施、未正常运行治污设施、末端消毒落实不到位等3类343个问题,已全部完成整改。目前,全国医疗废水处理处置平稳有序,全部定点医院、接收定点医院污水的城镇污水处理厂以及集中隔离场所均严格落实消毒措施。

巡视过程中发现总结的问题

1、疫情突然爆发的情况下,需要临时建立或改造定点医院、方舱医院、临时隔离观察点等机构或设施,受限其原有基础设施和场地条件,一般无法短期对其污水收集和处理设施进行充分的改造建设,使其充分满足相关排放标准和技术规范的建设要求。

2、如果按照传染病医院排放标准进行要求,则上述机构或设施的排水必须进行预处理+二级生物处理+深度处理+消毒的工艺路线。在无法保证预处理消毒到位、处理装置完全密闭、尾气全部收集消毒的的情况下,二级生物处理会产生含有大量富含微生物的气溶胶尾气,可能造成病毒颗粒向大气中扩散。

3、污水的预处理、二级生物处理和深度处理均会产生剩余污泥,其中富含各种致病微生物和有毒有害物质,属于感染性医疗废弃物,应按危险废弃物收集、运输和处置。暂不论目前全国范围内针对医院污水处理污泥的收运处置没有形成完善的产业链,仅就疫情期间定点、方舱医院污水收集处理过程产生的含有新冠病毒的污泥该如何进行消毒和最终处理问题就极大的难题。

4、具有感染科、发热门诊、肠道门诊的综合医院,感染性废水的预消毒设施配备率低、预消毒方式不科学或无法控制消毒效果。

目前的《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005已经颁布实施多年,期间修编一次但未颁布,目前正在进行再次修编前的实施评估,针对污水、污泥、尾气的处理和消毒的相关条文都有需要修订的评估意见。现行排放标准中消毒的要求仅仅是针对污水排放的理化指标和肠道细菌进行要求,消毒措施也主要考虑投氯消毒。对于疫情疫情前述机构排放的可能含有高传染性病毒的污水,如何进行可靠且生态安全的消毒没有科学和明确的指引或者指标要求。在缺少相关研究和工程示范研究的情况下,相关政府主管部门均没有明确的标准法规作为依据,在进行监管时缺少科学依据。医疗机构在疫情期间不计成本过度使用各种消毒剂,特别是含氯消毒剂,在提高污水处理成本的情况下也造成了对生态环境的伤害。

5、上述机构的接收的患者人数随疫情起伏数量大幅变化,所产生的高致病性医疗污水量也在大幅波动。按照常规设计规范所设计的深度污水处理工艺设施,无法短时间内完成生化系统的培养驯化,也无法适应水量的大幅变化,实现稳定运行。

6、为了面对未来可能到来的疫情反扑或重大其他可能爆发的公共卫生事件,各省市均在筹建或实施区域公共卫生中心、传染病院或方舱医院等。综合医院也在进行筛查点、隔离观察点和感染科的改造。但相关污水处理系统规划设计、建设验收、运维监管等方面的技术标准尚不完善和明确。很多省市也在自行制定地方的法规或标准,整个医院污水处理行业面临一种紧张而焦虑的状态。

医院污水处理系统建设管理整体面临的难题:

1、建设等级低、处理标准低

2、设备陈旧、老化,故障率高

3、自动程度低、操作环境差,操作人员承受感染风险高

4、设施不完善、缺少预处理、尾气和污泥处理设施

5、面临个上级部门的监管,但标准和要求不统一

6、疫情带来的冲击和改变

后疫情时代,医院污水处理系统应该如何建设和管理?

2 现状政策、法规及标准情况

01 相关政策法规文件

为规范和监管医疗机构污水处理和排放管理,我国有关部门发布了一系列相关政策法规文件。《传染病防治法》是一部预防、控制和消除传染病的发生与流行,保障人体健康、生命安全和公共卫生的上位法,首次发布于1989年2月,2004年8月第一次修订,2013年6月进行了第二次修正。

2017年,配套《医疗机构管理条例》发布的《医疗机构管理条例实施细则》中,在申请设置、批准条件、执业要求各环节,均对医疗机构产生的污水、污物、粪便等对生态环境产生危害的污染物提出相关要求。

02 国内相关标准

1983年首次制订《医院污水排放标准》(GB J48-83),随后医疗机构污水排放要求纳入《污水综合排放标准》(GB8978-1988)和《污水综合排放标准》(GB8978-1996)。2001年国家发布《医疗机构污水排放要求》(GB18466-2001),但该标准仅规定了不同类别医疗机构粪大肠菌群数、肠道致病菌和结核杆菌的排放控制要求,对医疗机构废水中理化指标以及涉及的重金属污染物项目未有规定。2003年发生“非典”疫情,SARS病毒传播的管理和控制给医疗机构水污染物排放标准提出了更高的要求,2005年颁布《医疗机构水污染排放标准》(GB18466-2005),代替了GB 18466-2001,部分代替GB 8978-1996。

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03 国内相关规范

2003年,原国家环保总局发布了《医院污水处理技术指南》(环发[2003]197号)[y1];2004年,北京市建筑设计研究院在基础上重新修订的《医院污水处理设计规范》(CECS07 :2004);《建筑中水设计规范》(GB 50336)中涉及到医疗机构污水作为中水水源的要求;2013年,原环境保护部发布了《医院污水处理工程技术规范》(HJ 2029-2013)。

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1、“非典” 前时代 :60年代~2004年

《医院污水排放标准》(试行) GBJ48—83

《污水综合排放标准》GB8978 —1996

《医疗机构污水排放要求》GBl8466—200l

《医院污水处理设计规范》CECS07 —2004

2、后“非典”疫情时代:2004年~2016年

《医疗机构水污染物排放标准》GB18466-2005

《医院污水处理工程技术规范》HJ2029-2013

3、“水污染防治法”时代:2017年以后

《中华人民共和国环境保护法》(2014年修订)

《中华人民共和国水污染防治法》(2017年修订)

4、后“新冠”疫情时代 2020~

《医疗机构水污染物排放标准》修编启动

《医院污水处理设施建设标准》启动

《排污许可证申请与核发技术规范(医疗机构)HJ-1105-2020》颁布实施

。。。。。。。。。。。。

3 污水处理系统建设管理要点

医院污水处理的技术路线:

要点1 污水分类收集和管线优化

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(1)污废分流的重要性

医院建筑内污废水,医疗区与生活区,传染病区与非传染病区的分流排放处理是主流发展方向,但应时具体情况分别对待。应严格控制和分离医院污水和污物,不得将医院产生的污物随意弃置排入排水系统。一般来讲,医疗机构行政区和职工生活区的污水宜与医疗区的污水分流,但如考虑污水排向、受纳水体对排出污水水质的要求以及污水量、处理流程等需求,也可采用合流。另外,传染病区的的污水通常是经预消毒后进入医院污水处理站与其它病区污水一并处理,但如果技术经济论证认为合理,可与普通病房污水分别进行处理。

(2)化粪池如何设置

化粪池已广泛应用于医院污水消毒前的预处理。化粪池不仅起沉淀污物的作用,而且在厌氧菌的作用下起腐化分解有机物的作用。由于医院废、污水中含有大量的卫生纸、没有发酵的粪便以及一些有机的、生物性的固体物质,而这些物质不能直接进入污水生化处理系统,必须先经过沉淀、发酵。

根据目前医院污水项目运行的实际经验,用作医院污水消毒处理的化粪池要比用于一般的生活污水处理的化粪池有效容积大2~3倍,化粪池的容积应按污水在池内停留时间不小于36h计算,污泥清掏周期宜为1年。

目前众多医院污水处理设施处理效果差,出水水质不达标,很多都与院内化粪池池容不足,清掏不及时有关,通常会伴随化粪池出水严重腐化发臭、SS升高、氨氮升高的问题。

国外医院污水处理系统存在不设置化粪池的习惯,但是考虑到国外医院污水处理通常只采用沉淀和消毒的一级处理工艺,而国内目前主流的工艺为一级强化和二级生化处理。不设置化粪池的方式难以满足目前处理系统的稳定运行,不要冒险尝试。

现状因缺少化粪池或容积不足而造成处理效果差的医院,也应在污水处理系统改造升级的方案中考虑尽可能增加化粪池,或在处理工艺中增加替代化粪池功能的隐化池、初沉池或水解池。

(3)化粪池如何消毒

传染病医院、疫情期间临时改建的定点医院、方舱医院和观察隔离点等,由于病人排泄物中大概率含有高致病性细菌或病毒,因此对化粪池污物在清运前进行消毒也是必要的。消毒方式可采用石灰或含氯消毒剂进行消毒,反应时间不应小于24h。

(4)雨污分流的必要性

许多建设较早的大型医院,由于初期建设标准低,给排水系统不完善,或者历经多次的院内基础设施改造等原因,还存在雨污水混流的情况。在强降水发生时,大量雨水涌入污水处理系统,造成处理设施超负荷运行而导致处理效果不足甚至系统瘫痪,污水溢流等情况的发生。目前法律法规均不允许各种污水超标排放、跨越处理系统或溢流排放等情况的发生,严重时可依法追究刑事责任。因此存在雨污混流的医院需将院内排水系统的规范化改造列为重点改造项目,其重要程度完全不低于污水处理站的升级改造任务。

要点2 特种废水的预处理

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(1)感染性废水

感染性废水主要来源于传染病门诊(高热门诊、肠道门诊、结核病等)及病房的生活污水、病理科及检验科的实验废水、检测废液及冲洗废水等。由于可能含有传染性致病微生物,因此必须进行单独的收集和化粪池预处理处理,再进行预消毒杀灭致病微生物后,方可和其他医疗废水混合一同处理。

如果没有进行预消毒处理,未经杀灭的高致病微生物可能通过生化处理过程中的曝气作用,产生含有致病微生物的气溶胶随空气传播,造成严重的后果。

消毒方式:

采用虹吸定比自动投药消毒方式(化粪池出水与污水干管高差大于0.8m);

采用提升泵联动定比自动投药消毒方式(化粪池出水与污水干管高差小于0.8m );

不建议采用臭氧、紫外等消毒方式(污染程度高、悬浮物浓度高)。

(2)餐饮废水

目前综合医院的餐饮服务水平不断提高,产生大量餐饮废水,特点:

排水时段规律性强、水量冲击大。

污染程度高、含有大量油脂、食物残渣和溶解性有机物。其平均浓度是常规生活污水的2~4倍,油脂易堵塞检查井和管线,在调节池内与浮渣一起形成粪盖,影响化粪池效果。食物残渣在调节池内发酵腐化、释放出大量有机物、氨氮和总磷,进一步影响水质。

常规隔油池处理效果差,难于清掏、易堵塞,卫生环境差,操作条件恶劣。

全自动隔油池,隔油拦渣效果较好,但是一般置于地上,需要一定的安装空间。

加强食堂操作管理,不向管线中倾倒废油脂,每个洗菜盆和地漏都设置滤网,减少啊食物残渣进入管线

餐饮废水比例大、浓度特别高的情况,影响了综合污水处理站效果的,单独上餐饮废水处理设施。

要点3 工艺优化设计与方案评估

医院污水处理工艺流程是技术方案的核心,流程是否科学、适用,直接关系到医院污水处理的效益、投资和运行管理。设计处理工艺流程时,应根据医院规模、性质(传染病医院、综合医院)、污水排放去向(自然水体、通过市政下水道排人城市污水处理厂)、排放标准及当地实际、技术管理水平等因素进行处理流程选择。具体可根据工程实际需要,参照有关规范、文件要求并结合形势发展而定。

医疗污水处理工程的建设规模,应考虑医疗机构发展统筹规划,近远期结合,以近期为主。

工艺技术的选用要具有一定的超前性。

医疗污水处理工程一般由主体工程、配套及辅助工程组成。主体工程主要包括污水处理、污泥处理和废气处理系统等。配套及辅助工程主要包括电气及自控、给排水、消防、采暖通风、道路与绿化等设施的建设。

方案评估以服从医疗机构总体规划和遵守国家法规为基本原则,突出技术、经济分析,注重可行性评价,可参照下表实施。

医疗污水处理工程的建设规模,应考虑医疗机构发展统筹规划,近远期结合,以近期为主。

医疗污水处理工程一般由主体工程、配套及辅助工程组成。主体工程主要包括污水处理、污泥处理和废气处理系统等。配套及辅助工程主要包括电气及自控、给排水、消防、采暖通风、道路与绿化等设施的建设。

方案评估以服从医疗机构总体规划和遵守国家法规为基本原则,突出技术、经济分析,注重可行性评价,可参照下表实施。

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(1)一级强化处理

出水排入城市污水管网(终端已建有正常运行的二级污水处理厂)的 非传染病医院污水处理院污水,可采用一级强化处理工艺,工艺流程图如下:

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规范取消了《医院污水处理技术指南》(环发[2003]197号)中的一级处理,取而代之的是一级强化处理。一级强化处理通过投加化学混凝剂强化沉淀效果,对原水中COD、SS、TP、色度等都有一定处理效果,因其工艺简单,易于从一级处理改造而得到了较多应用。但是存在投药量大、混凝效果不易控制、污泥产率高、对氨氮几乎没有处理效果等缺点。目前在医疗污泥处置困难的区域应用受到很大限制。

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(2)超磁分离技术

超磁分离是一种新型的增强型一级强化集成式处理设备,通过在混凝剂中添加磁性粉末,使形成的絮凝体具有磁性,能够在外加磁场中快速高效分离。具有占地面积极小、处理水量大、处理效果稳定可靠的优点。缺点与一级强化技术基本一致。

主要应用于空间特别狭小的污水站改造,或污水站改造施工期间的污水应急处理与排放。

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(3)二级生物处理

出水直接或间接排入地表水体、海域,或出水回用的非传染病医院污水,一般采用二级处理+(深度处理)+消毒工艺,典型工艺流程图如下:

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规范中推荐了四种二级生化处理工艺,分别是活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器(MBR)和曝气生物滤池(BAF)法。均是通过培养好氧微生物来吸附、氧化分解污水中可生物降解有机物,通过生物呼吸作用使其分解为CO2和转化成生物细胞的方法。

不同的生化处理工艺对应不同的处理效果、占地面积、投资和运行维护方式,需要根据实际情况,合理选择。

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活性污泥法:调节池→初沉池→好氧池→二沉池→消毒

最传统的一种工艺,以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解。适用于污水量较大的医院污水处理工程,需要有较大建设场地。

生物接触氧化法:调节池→初沉池→接触氧化池→二沉池→消毒

采用固定式生物填料作为微生物的载体,生长有微生物的载体淹没在水中,曝气系统为反应器中的微生物供氧。适用于场地面积小、水量小、水质波动较大和污染物浓度较低、活性污泥不易培养等情况。

曝气生物滤池:调节池→初沉池→BAF滤池→消毒

采用粗糙多孔的粒状滤料,滤料表面生长有生物膜,池底提供曝气,污水流过滤床时,污染物首先被过滤和吸附,进而被滤料表面的微生物氧化分解。适用于大中型规模医院污水处理工程。

膜生物反应器:调节池→好氧池→MBR池→消毒

新型污水处理工艺,将膜分离技术与生物反应器有机结合,用膜组件代替了传统工艺中的二沉池,可进行高效的固液分离。适用于建设场地小、水质要求高和紫外消毒等情况。

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关于是否需要采用膜生物反应器( MBR )工艺的讨论

是否有必要将绝大部分医院执行的预处理标准水质大幅提升至再生水水质;

较高的动力费用(电费)和定期的膜更换费用是否会给院方带来巨大负担;

复杂的控制系统是否会给后期运行维护带来困难;

在场地狭小无法新增建设用地的条件下,MBR工艺是否是改造工艺的唯一选择;

目前众多大型医院最终选择了MBR作为污水处理站升级改造的选用技术,在很大程度上说明了其技术优势可以满足各种比较极端的工程限制条件,并且在出水水质方面可以满足未来有可能出现的更加严格水质标准的要求。

应用膜生物反应器( MBR )工艺需要特别注意的若干问题

原水中的悬浮物和毛发带来的膜堵塞问题;

膜组件安装、清洗和更换的便捷性问题;

膜组件的清洗和维护费用是否会对系统产水能力造成巨大影响;

过于依赖自动化仪表的控制系统,在非正常状态能否手动开启保持最低限度运行出水。

要点4 废气的除臭和消毒

医疗机构水污染物排放标准(GB 18466-2005)

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医疗机构水污染物处理工程技术规范(HJ2029-2013)

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工程实践常用的医疗污水尾气除臭装置,其原理作用各不相同。

活性炭吸附塔(罐)(除臭)

高能离子氧化装置 (除臭、消毒)

臭氧氧化/紫外光催化除臭装置(除臭、消毒)

生物除臭塔(除臭)

干式化学除臭装置(除臭)

单独工艺装置通常难以达到理想效果,一般采用两种以上工艺进行组合。

如:

生物除臭塔+氧化除臭装置 (占地大、运行费用低)

氧化除臭装置+活性炭吸附塔(占地小、活性炭更换频繁)

干式化学除臭+臭氧氧化/紫外光催化除臭 (占地小、运行费用高)

医疗机构水污染物排放标准(GB 18466-2005)对污泥处置的要求

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医疗机构水污染物处理工程技术规范(HJ2029-2013)

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工程实践常用的医疗污水尾气除臭装置,其原理作用各不相同。

活性炭吸附塔(罐)(除臭)

高能离子氧化装置 (除臭、消毒)

臭氧氧化/紫外光催化除臭装置(除臭、消毒)

生物除臭塔(除臭)

干式化学除臭装置(除臭)

单独工艺装置通常难以达到理想效果,一般采用两种以上工艺进行组合。

如:

生物除臭塔+氧化除臭装置 (占地大、运行费用低)

氧化除臭装置+活性炭吸附塔(占地小、活性炭更换频繁)

干式化学除臭+臭氧氧化/紫外光催化除臭 (占地小、运行费用高)

医疗机构水污染物排放标准(GB 18466-2005)对污泥处置的要求

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医疗机构水污染物处理工程技术规范(HJ2029-2013)对污泥消毒和处置的要求

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医院污泥处理的推荐设备——叠螺式污泥脱水机

叠螺机工作原理:

(1)、浓缩:当螺旋推进轴滚动时,设在推进轴外围的多重固活叠片相对移动,在重力效果下,水从相对移动的叠片空隙中滤出,完成快速浓缩。

(2)、脱水:通过浓缩的污泥跟着螺旋轴的滚动不断往前移动;沿泥饼出口方向,螺旋轴的螺距逐步变小,环与环之间的空隙也逐步变小,螺旋腔的体积不断缩短;在出口处背压板的效果下,内压逐步增强,在螺旋推进轴顺次接连工作推进下,污泥中的水分受揉捏排出,滤饼含固量不断升高,终究完成污泥的接连脱水。

(3)、自清洗:螺旋轴的旋转,推进游动环不断滚动,设备依托固定环和游动环之间的移动完成接连的自清洗进程,然后奇妙地避免了传统脱水机普遍存在的阻塞问题。

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叠螺机四个技术优势:

1.全新分离技术

2.节能、节水

3.处理量大

4. 绿色环保

要点5 消毒方式的选择

(1)含氯消毒剂

氯气:出于安全角度考虑,氯气消毒已经不再推荐

次氯酸钠:药剂安全易购,无需复杂设备,是最为简便、安全的消毒方式。缺点:次氯酸钠无法现场制备,成品有效氯含量不高(10%左右)

二氧化氯:杀菌性能强,残留毒副作用小。缺点:不能储存,只能现用现制。化学法需要盐酸和亚氯酸钠(氯酸钠),属于管控类化学品,在北京购买途径有限制,使用时需要较高的安全防护措施。电解法制备二氧化氯,设备易腐蚀、能耗大。

次氯酸钙(漂白粉、漂粉精)有效氯浓度低,溶解性差,仅适用于小型诊所

(2)臭氧

臭氧消毒效果好,无消毒副产物。但是由于臭氧在水中溶解度低,自分解半衰期短。因此消毒效果不易保持,容易产生细菌的二次滋生。且出水悬浮物浓度高时,消毒效果变差,目前在医院污水处理中应用不多。

(3)紫外线

紫外线消毒效果好,所需消毒时间短,无消毒副产物。缺点受出水浊度和悬浮物的影响,仅适合低浊度水的处理,与MBR工艺搭配最理想。另外没有持续杀菌效果,出水管路或检查井中容易二次滋生细菌。

要点6 污水站升级改造技术路线的选择

由于医院污水的水量逐年增加和国家对医院污水排放标准的提高,以及处理设施陈旧、老化等方面的原因,很多医院的污水处理设施已不能正常运行,排放的污水已不能达到国家和当地环保部门的要求。因此,医院污水的处理面临着处理系统升级改造的任务。对现有的处理系统怎样升级改造。

(1)要对现有处理系统进行全面分析,尽可能多地收集医院污水处理系统现状设施运行状态的数据,注意收集工艺参数、水力参数,进行数据分析、设施和设备评价,摸清问题所在,切实提高改造的针对性和科学性。

(2)必须科学论证因医院业务的增加、排放标准的提高、节能减排的要求、运行管理的智能、系统环境的安全等需求,按照系统工程的要求,遵循可持续发展原则,科学确定改造工程内容,全面系统地实施经济有效的升级改造,确保升级改造后的系统安全、高效、低耗、稳定运行。


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