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一体化医院废水处理工程
2017-06-09 01:43
卫生院医疗废水处理工程(日处理量30m3)设计方案
二零一九年十二月
二零一九年十二月
目 录
第一章 概述 1
第二章 设计依据及说明 1
2.1 设计依据 1
2.2 水质水量及处理要求 2
2.3 设计说明 2
2.4 设计废水处理工艺的原则 3
2.5 编制范围 3
第三章 工艺流程的选择及可行性研究 3
3.1 医院废水处理常用的几种生物处理技术分析比较 3
3.1.1活性污泥法 4
3.1.2 生物膜法(KH-MBBR载体混合流动床生物膜) 4
3.1.3膜-生物反应器 5
3.1.4曝气生物滤池 6
3.1.5简易生化处理工艺 7
3.2 医院废水消毒技术比较 8
3.2.1液氯消毒 9
3.2.2二氧化氯消毒 11
3.2.3次氯酸钠消毒 12
3.2.4氯消毒接触池 14
3.2.5臭氧消毒 14
3.2.6紫外线消毒 16
3.2.7 洁王子消毒粉 17
3.3水处理站臭气处理措施 18
3.4 工艺的选择 18
第四章 工艺流程设计 20
4.1 废水处理工艺流程图 20
4.2 工艺流程简述 20
4.2.1预处理系统 21
4.2.2主处理系统 21
4.2.3污泥处理系统 23
4.3 主要构筑物、建筑物、设备工艺参数及说明 23
4.3.1格栅井 23
4.3.2机械格栅 24
4.3.3调节池 24
4.3.4污水提升泵 24
4.3.5水解酸化池 25
4.3.6KH-MBBR混合流动床生物膜池 25
4.3.7斜管沉淀池 26
4.3.8消毒池 26
4.3.9清水池 27
4.3.10污泥池 27
4.3.11设备间 27
4.3.12鼓风机 27
4.4 主要构、建筑物一览表 28
4.5 主要设备、器材一览表 29
第五章 其它设计 30
5.1 建筑及结构设计 30
5.1.1建筑设计 30
5.1.2结构设计 30
5.2 电气设计 30
5.2.1概述 30
5.2.2设计依据 30
5.2.3设计范围 31
5.3 监控设计与自动化控制设计 32
5.3.1概述 32
5.3.2提升泵自动启闭控制 32
5.3.3加药量控制 32
5.3.4污泥处置控制 32
5.3.5设备运行监控设计 33
5.3.6主要自控内容 33
5.3.8控制设备清单 33
5.3.9控制系统功能描述 33
5.3.10自控实现示意图 34
第六章 运行费用分析 34
第七章 技术服务 35
第一章 概述
医院废水由来自门诊综合楼、实(化)验室、卫生间、试剂室等场所排放的废水组成。医院废水中含有一些特殊的污染物,如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂,以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒,如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌等。该废水是一种低浓度废水,水质与一般生活污水类似,其中除含有有机的和无机的污染物,如各种药物、消毒剂、手术遗弃物等污染物,还含有大量病菌、病毒和寄生虫,成份较为复杂。与工业废水和生活污水相比,它具有水量小,污染力强的特点。医院废水如未经处理而直接排入水体,必然会污染水源,传播疾病,会对周围水域及土壤等造成较严重的污染,从而危害人们的日常生活。本着对环境负责的态度,医院决定建设一个处理规模为30m3/d的废水处理站,处理废水达到《医疗机构水污染物排放标准》GB(18466-2005)排放标准后排放。
第二章 设计依据及说明
2.1 设计依据
◆业主提供的资料◆《医疗机构水污染排放标准》(GB18466-2005)
◆《室外排水设计规范》(GB50014-2006)
◆《医院污水处理工程技术规范》(HJ2029-2013 )
◆《中华人民共和国环境保护法》(2015)
◆《中华人民共和国水污染防治法》(2008)
◆国家、地方政府颁发的建设项目环境保护令及法规
◆《机械设备安装工程施工及验收通用规范》(GB50231-2009)
◆《给水排水构筑物工程施工及验收规范》(GB50141-2008)
2.2 水质水量及处理要求
◆水量水质根据业主提供的数据,废水的水量水质情况如下:
医院排水通常在上午7~9时,下午18~20时出现第二次高峰。根据相关资料,设计每日排放废水量30m3,小时平均流量2m3,每天运行15小时。根据业主提供的资料及相关规范,类比其他类似项目,本方案设计废水水质如下表2-1所示:
表2-1 设计废水水质
| 污染物 | CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH(无量纲) |
| 指 标 | 300 | 250 | 6~9 |
| 污染物 | SS(mg/L) | 粪大肠杆菌(个/L) | 氨氮(mg/L) |
| 指 标 | 120 | 1.6×108 | 50 |
医院废水经处理后,出水水质要求达到《医疗机构水污染排放标准》(GB18466-2005)排放标准,主要指标如下表2-2所示:
表2-2 排放标准要求水质
| 污染物 | CODcr(mg/L) | BOD5(mg/L) | pH(无量纲) |
| 指 标 | ≤60 | ≤20 | 6~9 |
| 污染物 | SS(mg/L) | 粪大肠菌群数(MPN/L) | 氨氮(mg/L) |
| 指 标 | ≤20 | 500 | ≤15 |
2.3 设计说明
◆本废水处理工程范围自格栅井进水,至取样井出水,不包括废水处理站内绿化、道路和消防。
◆处理站构筑物及处理设备布置合理、紧凑,满足构筑物的施工、设备安装、运行调试、管道敷设及维护的要求,考虑最大设备的进出要求。
◆采用二级处理+消毒处理工艺。工艺技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定。
◆处理站设备的选型确保废水处理站的工艺在功能、效果、质量等方面的要求。
2.4 设计废水处理工艺的原则
本工艺设计遵循以下原则:◆执行国家环境保护政策,符合国家和地方有关的法律、法规、规范及标准。
◆设计中在力求工艺稳妥可靠的基础上,采用高效、节能、先进、可靠的废水处理新工艺、新技术。力求设计技术可靠、经济合理。
◆平面布置合理,结构紧凑,节省占地面积。
◆经过处理后的水质应能满足国家和地方环保部门的有关标准,达到治理污染、改善环境之目的。
◆根据该地区规划和实际情况,优化布置,力求做到布局合理,操作管理方便,设备维修方便,节省投资,运行费用省,又便于运行管理,充分发挥工程投资效益。
2.5 编制范围
◆废水处理站内的废水处理工艺设计和污泥处理工艺设计。◆建筑物的设计和构筑物的设计。
◆设备设计及选型。
◆电气及仪表设计。
◆设备安装设计。
第三章 工艺流程的选择及可行性研究
3.1 医院废水处理常用的几种生物处理技术分析比较
医院废水采用生物处理,一方面是降低水中的污染物浓度,达到排放标准;另一方面可保障消毒效果。生物处理工艺主要有活性污泥法、生物膜法(MBBR移动生物床)、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。3.1.1活性污泥法
活性污泥法是以悬浮生长的微生物在好氧条件下对废水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理工艺。
1. 工艺特点
活性污泥工艺的优点是对不同性质的污水适应性强,建设费用较低。活性污泥工艺的缺点是运行稳定性差,容易发生污泥膨胀和污泥流失,分离效果不够理想。
2. 设计参数
曝气池和二沉池设计遵循《室外排水设计规范》(GB50014-2006)有关规定; 曝气池污泥负荷根据出水有机物和氨氮要求,需要时应满足硝化要求。
3.适用范围
传统活性污泥法适用于800床以上水量较大的医院废水处理工程。对于800床以下、水量较小的医院常采用活性污泥法的变形工艺——序批式活性污泥法(SBR)。
SBR工艺是活性污泥法的一种变型。SBR按周期循环运行,每个周期循环过程包括进水、反应(曝气)、沉淀、排放和待机五个工序。SBR单个周期的进水、反应、沉淀、排放和待机都是可以进行控制的。每个过程与特定的反应条件相联系(混合/静止,好氧/厌氧),这些反应条件促进污水物理和化学特性有选择的改变。
SBR工艺具有流程简单、管理方便、基建投资省、运行费用较低、处理效果好及设备国产化程度高等优点。
3.1.2 生物膜法(KH-MBBR载体混合流动床生物膜)
生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物以及藻类等组成的生态系统,其附着的固体介质称为滤料或载体。生物膜自滤料向外可分为厌氧层、好氧层、附着水层、运动水层。生物膜法的原理是,生物膜首先吸附附着水层有机物,由好氧层的好氧菌将其分解,再进入厌氧层进行厌氧分解,流动水层则将老化的生物膜冲掉以生长新的生物膜,如此往复以达到净化污水的目的。生物膜反应器工艺即生物接触氧化工艺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。由于生物膜法的微生物固定生长于生物填料上,克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点,在反应器中能保持很高的生物量。生物膜法的主要类型有生物转盘、生物接触氧化法和好氧生物流化床等
MBBR生物移动床工艺也称移动床生物膜反应器(Moving Bed Biofilm Reactor,简称MBBR),兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法。MBBR生物移动床工艺悬浮填料的优势在于比表面积大、表面粗糙度、挂膜速度快、亲水性、流化状态、COD和氨氮去除效果、剩余污泥产量少等方面,并且从经济、实用、高效等方面都有着不可替代的效果。
KH-MBBR载体混合流动床生物膜处理系统是由传统的MBBR工艺改进布水系统而来,通过改进布水系统,使生物反应池里面悬浮填料处于均匀状态,防止产生死角,大大增加悬浮填料的利用率,降低投资,增加处理效率,能较好的去除氨氮。
工艺特点:
◆ 容积负荷高,处理效果好,出水质优。
◆ 水池布置紧凑,占地面积省。
◆ 操作简单,易于维护管理,不需污泥回流,抗冲击能力强,也不产生滤池蝇。
◆ 污泥龄长,污泥量少,没有污泥膨胀和难处置的问题。
生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链,微生物丰富,除细菌和多种种属原生动物和后生动物外,还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌。
◆ 由于进行曝气,悬浮填料不断地接受曝气吹脱与悬浮移动,有利于保持生物膜的活性,能够保持较高浓度的活性生物量。对冲击负荷有强的适应能力,在间歇运行条件下,仍能够保持良好的处理效果。
◆ 停留时间比活性污泥法和氧化沟工艺的要短得多,最少减少1/2.
◆ 操作简单、运行方便。
◆ 作为MBBR工艺核心的悬浮填料具有好氧和厌氧代谢活性,可良好地脱氮除磷。
3.1.3膜-生物反应器
膜-生物反应器(MBR)是将膜分离技术与生物反应器结合在一起的新型污水处理工艺。根据膜分离组件的设置位置,可分为分置式MBR和一体式MBR两大类。
1. 工艺特点
MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池,可进行高效的固液分离,克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足,具有下列优点:
(1) 抗冲击负荷能力强,出水水质优良稳定,可以最大程度去除SS,对细菌和病毒也有很好的截留效果。
(2) 实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离,使运行控制更加灵活稳定;生物反应器内微生物量浓度高,可高达10g/L以上,处理装置容积负荷高,占地面积小,减小了硝化所需体积。
(3) 有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长,系统硝化效率提高。可延长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间,有利于难降解有机物降解效率的提高。
(4) MBR剩余污泥产量低,甚至无剩余污泥排放,降低了污泥处理费用。
2.适用范围
适用于300床以下的小规模的医院废水处理工程,尤其适用于场地面积小、水质要求高和采用紫外消毒方式等的情况。
3.1.4曝气生物滤池
曝气生物滤池(BAF)是生物膜处理工艺的一种。采用一种新型粗糙多孔的粒状滤料,此滤料具有很大的比表面积,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。目前BAF已从单一的工艺逐渐发展成系列综合工艺,有去除悬浮物、COD、BOD 、硝化、脱氮等作用。
1. 工艺特点
(1) 出水水质好。BAF可去除污水中的悬浮物、COD、细菌和大部分氨氮,出水SS小于10mg/L。
(2) 微生物生长在粗糙多孔的滤料表面,不易流失,对有毒有害物质有一定适应性,运行可靠性高,抗冲击负荷能力强。无污泥膨胀问题。
(3) BAF容积负荷高于常规处理工艺,并可省去二沉池和污泥回流泵房,占地面积通常为常规工艺的1/3~1/5。
(4) 需进行反冲洗,反冲水量较大,且运行方式复杂,但易于实现自控。
2.适用范围
适用于医院医疗综合废水处理工程,尤其适用于场地面积小和水质要求高等的情况。
3.1.5简易生化处理工艺
1. 工艺特点
沼气净化池利用厌氧消化原理进行固体有机物降解。沼气净化池的处理效率优于腐化池和沼气池,造价低,动力消耗低,管理简单。
2. 适用条件
对于经济不发达地区的小型综合医院,条件不具备时可采用简易生化处理作为过渡处理措施,之后逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。
上述五种工艺的特点、适用范围与投资水平等汇总于下表3-1中。
表3-1 不同生物处理工艺的综合比较
| 工艺类型 | 优点 | 缺点 | 适用范围 | 基建投资 |
| 曝气生物滤池 | 出水水质好;运行可靠性高,抗冲击负荷能力强;无污泥膨胀问题; 容积负荷高且省去二沉池和污泥回流,占地面积小。 | 需反冲洗,运行方式比较复杂; 反冲水量较大。 | 800床以上的水量较大的医院废水处理工程; | 较高 |
| 活性污泥法 | 对不同性质的污水适应性强。 | 运行稳定性差,易发生污泥膨胀和污泥流失,分离效果不够理想 | 800床以上的水量较大的医院污水处理工程;800床以下医院采用SBR法 | 较低 |
| 生物膜法(即 KH-MBBR载体混合流动床生物膜) | ①处理负荷高;②氧化池容积小,降低了基建投资; ③ MBBR工艺中可不需要污泥回流设备,不需反冲洗设备,减少了设备投资,操作简便,降低了污水的运行成本;④MBBR工艺污泥产率低,降低了污泥处置费用;⑤ MBBR工艺中不需要填料支架,直接投加,节省了安装时间和费用。 | 需要投入极少量的动力设备,一次性投入较大,布水要求较高。 | 适用于水质波动较大和微生物不易培养等情况。 | 较低 |
| 膜-生物反应器 | 抗冲击负荷能力强,出水水质优质稳定,有效去除SS和病原体;占地面积小;剩余污泥产量低甚至无。 | 气水比高,膜需进行反洗,能耗及运行费用高。 | 300床以下小规模医院废水处理工程;医院面积小,水质要求高等情况。 | 高 |
| 简易生化处理工艺 | 造价低,动力消耗低,管理简单。 | 出水COD、BOD等理化指标不能保证达标。 | 作为对于边远山区、经济欠发达地区医院废水处理的过渡措施,逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。 | 低 |
3.2 医院废水消毒技术比较
医院废水消毒是医院废水处理的重要工艺过程,其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院废水消毒常用的消毒工艺有氯消毒(如氯气、二氧化氯、次氯酸钠)、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸)、辐射消毒(如紫外线、γ射线)、消毒粉消毒等。下表3-2对常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸钠消毒、紫外线消毒法和洁王子消毒粉消毒的优缺点进行了归纳和比较。
表3-2 常用消毒方法比较
| 消毒方法 | 优点 | 缺点 | 消毒效果 |
| 氯Cl2 | 具有持续消毒作用;工艺简单,技术成熟;操作简单,投量准确。 | 产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs);处理水有氯或氯酚味;氯气腐蚀性强;运行管理有一定的危险性。 | 能有效杀菌,但杀灭病毒效果较差。 |
|
次氯酸钠 NaOCl |
无毒,运行、管理无危险性。 | 产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs);使水的pH值升高。 | 与Cl2杀菌效果相同。 |
|
二氧化氯 ClO2 |
具有强烈的氧化作用,不产生有机氯化物(THMs);投放简单方便;不受pH影响。 | ClO2运行、管理有一定的危险性;只能就地生产,就地使用;制取设备复杂;操作管理要求高。 | 较Cl2杀菌效果好。 |
| 臭氧O3 | 有强氧化能力,接触时间短;不产生有机氯化物;不受pH影响;能增加水中溶解氧。 | 臭氧运行、管理有一定的危险性;操作复杂;制取臭氧的产率低;电能消耗大;基建投资较大;运行成本高。 | 杀菌和杀灭病毒的效果均很好。 |
| 紫外线 | 无有害的残余物质;无臭味;操作简单,易实现自动化;运行管理和维修费用低。 | 电耗大;紫外灯管与石英套管需定期更换;对处理水的水质要求较高;无后续杀菌作用。 | 效果好,但对悬浮物浓度有要求。 |
| 单过硫酸氢钾复合粉 | 相比于传统的氯,单过硫酸氢钾复合粉产生的氯酚量少,能更好的控制水中的致嗅物质和产生的消毒副产物低;易于存储和运输,价格低廉 |
对碳钢、铜和铝有中度腐蚀 |
杀菌和杀灭病毒的效果均很好 |
3.2.1液氯消毒
液氯消毒是医院废水消毒中最常用的方式之一。氯(Cl2)是一种强氧化剂和广谱杀菌剂,能有效杀死污水中的细菌和病毒,并具有持续消毒作用。氯消毒具有药剂易得,成本较低;工艺简单,技术成熟;操作简单,投量准确;不需要庞大的设备等优点。但氯气有毒,腐蚀性强,运行、管理有一定的危险性。 氯气为受压的液化气体,一般用罐瓶、槽车、罐车、驳船等压力容器装运。
液氯消毒系统主要是由贮氯钢瓶、加氯机、水射器、电磁阀、加氯管道及加氯间和液氯贮藏室等组成。
1. 氯瓶
(1)一般情况下,宜采用小容量的氯瓶。氯瓶一次使用周期应不大于3个月。
(2)单位时间内每个氯瓶的氯气最大排出量应符合下述规定: 容积为40升的氯瓶:750g/h;500kg的氯瓶:3000g/h。
2. 加氯机
医院废水采用液氯消毒时,必须采用真空加氯机,并将投氯管出口淹没在废水中。
氯气向废水中投加是经过加氯机水射器完成,水射器要求自来水有0.2MPa压力,在水射器内形成负压,将氯气吸入并混合,然后将氯水投加至加氯点。
典型的医院废水处理工艺加氯方式有两种:虹吸式定比加氯和提升式自动定比加氯。
当医院废水站内集水管道高于站外公共污水管或水体水位时(通常需要有600mm的高差),可采用虹吸式定比加氯消毒系统。
当污水需要提升才能排出站外,采用提升式自动定比加氯,消毒投加设备与提升泵同步运行,由调节池的水位控制污水泵自动启动,同时控制投药系统同步运行。
3. 加氯系统管材
(1)输送氯气的管道应使用紫铜管;输送氯溶液的管道宜采用硬聚氯乙烯管,阀门采用塑料隔膜阀。
(2)加氯系统的管路应设耐腐蚀的压力表,水射器的给水管上应设普通压力表。
(3)加氯系统的管道应明装,埋地管道应设在管沟内,管道应有一定的支撑和坡度。
4. 加氯间和液氯贮藏室
(1)加氯间
医院废水加氯间位置的选择应根据医院总体规划、排出口位置、环境卫生要求、风向及维护管理和运输等因素来确定。
加氯间主要放置加氯机等除氯瓶以外的加氯设备。加氯间内应有必要的计量、安全及报警等装置。加氯间门向外开,使用防爆灯照明和其他防爆电机电器,设排风扇,换气次数按12次/小时设计。排风扇设在加氯间低处,并考虑室外环境,要远离人员活动场所。加氯间室内电气、管道、地面等应考虑防止氯气腐蚀。
(2)液氯贮藏室
液氯贮藏室应尽量靠近投加地点。液氯贮藏室必须有吊装设备(使用40kg小瓶可不安装吊装设备)和磅秤。
液氯贮藏室应设可容纳氯瓶的水池,水池应保持一定水位,一旦氯瓶泄漏,应迅速将氯瓶推到水池中。
液氯贮藏室直接通向室外的门要向外开,应设排风设备,通风口设在房间离地400mm处。照明使用防爆灯具,设置安全和氯气报警装置。
5. 适用范围
(1)液氯消毒不宜用于人口稠密区内医院及小规模医院的废水消毒。可用于远离人口聚居区的规模较大(>1000床)且管理水平较高的医院废水处理系统。
(2)氯消毒由于余氯过高会造成地表水体内水生生物的死亡,因此当医院废水排至地表水体时应采取脱氯措施或慎用氯消毒。
6. 运行管理
(1)严禁无加氯机直接向废水中投加氯气。
(2)液氯用槽车和钢瓶包装。氯包装量:瓶装充装重量不得大于1.25kg/L,槽车装充装重量不得大于1.20kg/L。
(3)在操作间或加氯间进口处应放置方便使用并有明显标志的工具箱、维修工具、药品及防毒面具等。
(4)氯瓶放置在磅秤或氯量显示仪上,小瓶应该竖放、大钢瓶则是卧放并固定,不得使其滚动。
(5)并联的氯瓶应设置备用瓶,通过自动或手动切换装置更换新氯瓶。
(6)氯瓶和加氯机要避开暖气、阳光和明火。为保证正常供氯,氯瓶间的室内温度应保持中温(15℃)。
3.2.2二氧化氯消毒
二氧化氯具有高效氧化剂、消毒剂以及漂白剂的功能。作为强化氧化剂,它所氧化的产物中无有机氯化物;作为消毒剂,它具有广谱性的消毒效果。
二氧化氯必须现场制备。现场制备二氧化氯的方法主要为化学法和电解法。
化学法制备二氧化氯消毒工艺是以氯酸钠、亚氯酸钠、次氯酸钠和盐酸等为原料,经反应器发生化学反应产生二氧化氯气体,再经水射器混合形成二氧化氯水溶液,然后投加到被消毒的废水中进入消毒接触池消毒。
电解法制备二氧化氯消毒工艺是以饱和食盐水为原料通过电解产生二氧化氯、氯气、过氧化氢、臭氧的混合气体,用于消毒。混合气体的协同作用,具有广谱的杀菌能力,其消毒效果远强于任何单一的消毒剂。
1. 工程设计
(1)化学法制备二氧化氯消毒工艺
二氧化氯消毒系统设计和发生器选型应根据医院废水的水质水量和处理要求确定,并考虑备用。
因原料为强氧化性或强酸化学品,储存间必须考虑分开安全储放;储存量为10~30天的用量。
二氧化氯溶液浓度应小于0.4%,其投加量应与废水定比或用余氯量自动控制。
应设计二氧化氯监测报警和通风设备。
(2)电解法制备二氧化氯消毒工艺
电解法制备二氧化氯设备主要由电解槽、电源、水泵和水射器组成。电解槽使用6V或12V两种直流电源。
电解法制备二氧化氯设备的溶盐装置一般与发生器一体化,但因二氧花氯为混合消毒气体,为了能定比投氯,必须设置溶液箱。
二氧化氯是由水射器带出并溶于水的,所以设备间必须有足够的压力自来水,如水压不够0.2MPa,需加设管道泵。
应注意设备排氢管的设计,及时排除在设备运行过程中产生的可爆炸气体。
2. 适用范围
(1)二氧化氯消毒不宜用于人口稠密区及大规模医院的废水消毒。可用于远离人口聚居区、规模较小的医院废水处理系统。
(2)由于二氧化氯在空气中和水中浓度达到一定程度会发生爆炸,因此该法适用于管理水平较高的医院废水处理系统。
(3)化学法适用于规模>300床的医院废水处理消毒系统。
(4)二氧化氯消毒由于余氯过高会造成地表水体内水生生物的死亡,因此当医院废水排至地表水体时应采取脱氯措施或慎用二氧化氯消毒。
3. 运行管理
(1)二氧化氯活化液不稳定,应现配现用。
(2)配制溶液时,忌与碱或有机物相混合。
(3)投加量根据实际水质水量实验确定。
3.2.3次氯酸钠消毒
次氯酸钠消毒是利用商品次氯酸钠溶液或现场制备的次氯酸钠溶液作为消毒剂,利用其溶解后产生的次氯酸对水中的病原菌具有良好的杀灭效果,对废水进行消毒。
次氯酸钠发生器利用电解食盐水(或海水)制取次氯酸钠水溶液。这种发生器的优点是结构简单、自动化程度高、电耗低、耗盐量小,生产的次氯酸钠可达10~12% (有效氯含量)。其缺点是在电极表面易形成钙镁等沉积物,需要经常清洗电极。
商品次氯酸钠溶液有效氯含量为10%~12%,次氯酸钠为淡黄色透明液体,具有与氯气相同的特殊气味。
漂白粉及漂粉精消毒:漂白粉(Ca(OCL)2)为白色粉末状,具有强烈气味,化学性质不稳定,易分解而失效,能使大部分有机色彩氧化褪色或漂白。 漂粉精是较纯的次氯酸钙,有效氯含量为65%~70%,是一种较稳定的氯化剂,密封良好时能长期保存(1年左右)。 漂粉精用于医院废水消毒可以直接使用粉剂投加到医院废水中,既可用于干式投加法,也可以将漂粉精溶解在水里,制成溶液投加到污水中,称湿式投加。还有一种方法是漂粉精制成片剂用消毒机投加。
1. 工程设计
(1)配套建筑物及设备
采用次氯酸钠发生器消毒的废水处理站应根据次氯酸钠发生器的型号及其附属设备要求进行布置。一般要求需要有专用的盐液制备间和次氯酸钠发生器设备间。盐液制备间与次氯酸钠发生器设备间宜分为两个房间。
(2)主要工艺参数
根据废水的水质水量、处理级别计算投氯量,按投氯量选择次氯酸钠发生器型号及台数,然后计算用盐量、贮盐量。
废水量按最高日废水量计算,盐水池按12~24h设计。
次氯酸钠溶液贮槽按8~16h设计。
(3)次氯酸钠的投配
次氯酸钠发生器所产生的次氯酸钠溶液贮存在贮槽内,可采用虹吸式自动投加或与污水泵连动投加,将溶液通过投加管、电磁阀、流量计将溶液投加到污水池或污水管中。
(4)漂精粉的投加
漂精粉的湿式投加系统需设置溶药槽和投配槽。
溶药槽和投配槽一般用塑料制成,溶药槽需设有搅拌器,一般设置2个,投配槽可设1个,沉渣排入下水道,溶药槽和投配槽大小按处理废水量和投药量计算确定。
3. 适用范围
(1)次氯酸钠消毒不宜用于人口稠密区内及大规模医院的废水消毒。可用于远离人口聚居区、规模较小的医院废水处理系统。
(2)漂粉精、漂白粉适用于规模<300床的经济欠发达地区医院废水处理消毒系统。
(3)电解法次氯酸钠发生器适用于管理水平较高的医院废水处理消毒系统。
4. 运行管理
(1)次氯酸钠溶液贮槽应防腐蚀,可用聚氯乙烯板或玻璃钢制作。
(2)在使用次氯酸钠溶液消毒时,必须注意保存条件,经常分析化验其有效氯含量,以便掌握有效氯的衰减情况,确定每次的最佳送货量和送货周期,减少氯的损失。
(3)商品次氯酸钠应在21℃左右避光贮存。
(4)漂白粉应贮存于干燥、阴凉通风的仓库中,防止日晒雨淋,应远离火种和热源,不可与有机物、酸类及还原剂共存。
(5)漂粉精放入溶药槽,加水配制成有效氯含量为1%~5%的溶液,静止澄清,使用上清液投加。每日配制1~2次。
3.2.4氯消毒接触池
医院废水消毒按运行方式可分为连续消毒和间歇消毒两种方式。
接触消毒池的容积应满足接触时间和污泥沉积的要求。传染病医院污水接触时间不宜小于1.5小时,综合医院污水接触时间不宜小于1.0小时。
连续式消毒的接触池有效容积为污水部分容积和污泥部分容积之和。
间歇式消毒时,接触池的总有效容积应根据工作班次、消毒周期确定,一般宜为调节池容积的1/2。
接触消毒池一般分为两格,每格容积为总容积的一半。池内应设导流墙(板),避免短流。导流墙(板)的净距应根据水量和维修空间要求确定,一般为600~700mm。接触池的长度和宽度比不宜小于20:1。接触池出口处应设取样口。
设计时应按设计选定的处理工艺流程的实际运行情况,按最不利情况进行组合,校核实际接触时间,以满足设计要求。
氯消毒设计要点:当污水采用氯消毒工艺时,其设计加氯量可按下列数据确定:
(1)液氯消毒系统参照《室外排水设计规范》GB50014-2006有关章节进行设计。
(2)加强处理效果的一级处理出水的设计加氯量以有效氯计,一般为30-50mg/L。
(3)二级处理出水的设计参考加氯量一般为10-15 mg(有效氯)/L。
(4)当污水采用其他方法消毒时,其设计投加量应根据具体水质确定。
(5)加药设备通常为2套,1用1备。
(6)氯投加量为参考值,运行中应根据余氯量和实际水质水量实验确定投加量。
3.2.5臭氧消毒
臭氧,分子式为O3,具有特殊的刺激性臭味,是国际公认的绿色环保型杀菌消毒剂。臭氧在水中产生氧化能力极强的单原子氧(O)和羟基(OH),羟基(OH)对各种致病微生物有极强的杀灭作用,单原子氧(O)具有强氧化能力,对各种病毒、细菌均有很强的杀灭能力。
臭氧消毒具有反应快、投量少;适应能力强,在pH5.6~9.8,水温0~37℃范围内,臭氧消毒性能稳定;无二次污染;能改善水的物理和感官性质,有脱色和去嗅去味作用。但缺点是无持续消毒功能、只能现场生产使用、臭氧消毒法设备费用较高、耗电较大。
臭氧制备法有电晕放电法、紫外线法、化学法和辐射法等,工程一般采用电晕放电法。
1. 工程设计
(1)医院污水臭氧处理站应设置空压机房、臭氧发生器设备间和操作间。空压机房安放空压机,空压机应防震和防止噪声。臭氧发生器间应留有设备检修空间。臭氧接触塔在寒冷地区应设在室内,尾气处理后设排气管排出室外。
(2)医院废水消毒的主要工艺参数见下表3-3所示。
表3-3 医院废水臭氧消毒的主要工艺参数
| 项 目 | 一级处理出水 | 二级处理出水 |
| 臭氧投加量/mg·L-1 | 30~50 | 10~20 |
| 接触时间/min | 30 | 5~15 |
| 大肠菌去除率/% | 99.99 | 99.99 |
(4)臭氧与废水接触方式一般采用鼓泡法,气泡分散越小,臭氧利用率越高,消毒效果越好。因此要选择气水混合效果好的臭氧进气装置。
(5)臭氧系统设备管道应做防腐处理与密封。
(6)臭氧设备间应设置通风设备,通风机应安装在靠近地面处。
(7)在工艺末端必须设置尾气处理或尾气回收装置,反应后排出的臭氧尾气必须经过分解破坏或回收利用,达到排放标准。
2. 适用范围
(1)采用二级处理的医院废水最好采用臭氧消毒,这样可以减少臭氧的投加量,降低设备投资费用和运行费用。
(2)投资及运行费用较高,适用于管理水平较高的传染病医院及综合医院废水处理。
3. 运行管理
(1)臭氧对人有毒,国家规定大气中允许浓度为0.2mg/m3。
(2)臭氧为强氧化剂,浓度越高对接触物品损害越重,使用时应注意。
(3)在使用时应控制影响臭氧杀菌作用的因素,包括温度、相对湿度、有机物、pH、水的浑浊度、水的色度等。
(4)在产臭氧过程中,避免放电电极潮湿而造成断路。
(5)臭氧的产量受电压、进气量和进气压力的影响。
(6)臭氧的投加量和剩余臭氧量在消毒中起着重要作用,使用时应注意控制。
3.2.6紫外线消毒
消毒使用的紫外线是C波紫外线,其波长范围是200~275nm,杀菌作用最强的波段是250~270nm。紫外线消毒技术是利用特殊设计的高功率、高强度和长寿命的C波段紫外光发生装置产生的强紫外光照射流水,使水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量的紫外C光辐射后,其细胞组织中的DNA结构受到破坏而失去活性,从而杀灭水中的细菌、病毒以及其它致病体,达到消毒杀菌和净化的目的。紫外线杀菌速度快,效果好,不产生任何二次污染,属于国际上新一代的消毒技术。但要求水中悬浮物浓度较低,以保证良好的透光性。
1. 工程设计
(1)采用紫外线消毒时要求被处理的水中悬浮物浓度<10mg/L,在此条件下推荐的照射强度为25-30μW/cm2,照射时间>10s。
(2)紫外线消毒系统可采用明渠型或封闭型。相对而言,明渠型比封闭型更容易监测和维护,对水流阻力也小。
(3)紫外系统内还应包括清洗设施。医院废水应采用设置自动清洗装置。
(4)紫外系统用于医院废水处理过程中排放的气体消毒时,采用循环式紫外空气消毒装置。
(5)紫外灯管应专业回收。
2. 适用范围
(1)出水悬浮物浓度小于10mg/L的废水处理系统可采用紫外消毒方式;
(2)在有特殊要求的情况下,如排入某些有特殊要求的水域时,可采用紫外消毒方式;
3. 运行管理
(1)不得使紫外线光源照射到人,并注意眼睛的防护,以免引起损伤。
(2)在使用过程中,要特别注意对紫外线灯管辐照度值进行测定。
(3)使用的紫外线灯,新灯的辐照强度不得低于90uW/cm2,使用中紫外线的辐照强度不得低于70 uW/cm2,凡低于70 uW/cm2者应及时更换灯管。
(4)紫外线消毒的最适宜温度范围是20~40℃,温度过高过低均会影响消毒效果。
(5)在使用过程中,应保持紫外线灯表面的清洁,一般每两周用酒精棉球擦拭一次,发现灯管表面有灰尘、油污时,应随时擦。
3.2.7 单过硫酸氢钾复合粉毒粉
医疗废水消毒常用的消毒粉为单过硫酸氢钾复合粉;单过硫酸氢钾复合盐是全国首创、独创的非氯复合活性氧的新型生活饮用水专用消毒剂。其分子式为KHSO5,存在形式为2KHSO5.KHSO4.K2SO4 复盐。
单过硫酸氢钾复合粉溶于水后释放活性氧【O】,并通过高能活化剂经由链式反应而产生各种高能量、高活性的小分子的自由基、新生态原子氧、氧自由基、羟基自由基(·OH) 、硫酸自由基(SO4−· ) 等多种活性成分,从而成为高效氧化消毒剂,具有广泛杀灭微生物作用,包括细菌、芽胞、病毒、真菌等给水水体及给水管网中耐氯性细菌的灭活
单过硫酸氢钾复合粉在常温下为白色粉末状物质,容易储存和运输、具有高稳定性、高水溶性和价格相对低廉有优势;不燃不爆,从生产运输及储存使用等多个环节克服了其他消毒剂的泄漏、倾覆、爆炸、腐蚀等安全隐患;常温可以保存两年。
杀菌特点
本品所生产的有效活性成分(有效活性氧)浓度达7%-9%。仅需15min与水体接触时间就能有效杀菌。
在水体中通过链式反应会连续持久产生新生态氧【O】及其系列自由基,故在水体中保持杀菌能力时间长。
多种活性成分共存,抗菌谱得到扩展,使本品对细菌及其芽孢、真菌、病毒有效。
杀灭微生物效果受影响因素少。
不产生有毒有害“三致”副产物,仅K+、SO4略有增加(如按0.5ppm添加到水体中:K+增加量为0.03ppm;SO4增加量为0.06ppm)。
3.3水处理站臭气处理措施
污水处理过程中产生的恶臭物质大多数是有机化合物,主要由碳、氨和硫元素组成,例如:低分子脂肪酸、胺类、醚类、卤代烷以及脂肪族的、芳香族的、杂环的氮或硫化物等。这些物质都带有活性基团,容易发生化学反应,特别是被氧化,当活性基团被氧化后,气味就消失。目前,污水处理站常用的除臭方法有化学除臭法、生物除臭法以及离子除臭法。1、化学除臭法:利用臭气成分与化学药液的主要成分间发生不可逆的化学反应,生成新的无臭物质以达到脱臭的目的;因臭气成分的不同需要选择相应的化学药剂。主要方法有:空气氧化法、化学氧化法、洗涤—吸附法(湿式吸收氧化法)、吸附—氧化法等。
2、生物除臭法:利用微生物将臭味气体中的有机污染物降解或转化为无害或低害类物质的过程。主要方法有:生物过滤法、土壤法、填充塔式生物脱臭法等。
3、离子除臭法:空气在通过高能离子发生装置时,氧气分子收到经过发生装置发射出的高能量电子碰撞而形成分别带有正、负电荷的氧离子。这些正、负离子具有较强的活动性。在一系列反应后,将含C、H、S元素的化合物最终形成小分子化合物CO2、H2O、SO2,无二次污染物产生;并且还能有效地破坏空气中细菌的生存环境,降低室内空气中的凝聚效应,使得传统过滤方式不能捕捉的且对人体有害的无效颗粒变成可以捕集或靠自身重力而沉降下来,达到净化空气的目的。采用高能离子发生装置,借助通风管路系统向散发臭气的空间送入可控浓度的正、负氧离子空气。用离子空气“罩住”污染源表面(如污水池等),使离子在极短的时间内与有害气体分子发生发应,扼制其扩散并降低其浓度,保证现场的操作人员在良好的环境中工作,并且还能对仪器仪表起到减少锈蚀、延长使寿命的作用。
根据本项目特点,并考虑到工程投资的影响以及以改善工作环境为主的除臭原则,建议选用离子除臭法。
3.4 工艺的选择
医院排放的废水主要为住院部排放的粪便污水、洗涤废水及医疗废水,废水可生化性好,主要污染物有BOD5、CODcr、NH3-N、 SS、粪大肠菌群等。由于废水量小,负荷低,对于这种废水的处理,国内目前多采用生化处理+化学消毒工艺。KH-MBBR载体混合流动床生物膜处理工艺悬浮填料的比表面积大、表面粗糙度、挂膜速度快、亲水性和流化状态,曝气系统为反应器供养,悬浮填料不断地接受曝气吹脱与悬浮移动,有利于保持生物膜的活性,使生物膜上能够形成稳定的生态系统与食物链,微生物丰富,除细菌和多种种属原生动物和后生动物外,还能够生长氧化能力较强的球衣菌属的丝状菌。对冲击负荷有强的适应能力,在间歇运行条件下,仍能够保持良好的处理效果。
所以本方案采用KH-MBBR载体混合流动床生物膜处理工艺,对去除BOD5、CODcr、NH3-N、 SS等主要污染物能力强,效果好,对冲击负荷和水质变化的耐受性强,运行稳定;容积负荷高,占地面积小,建设费用较低,污泥产量较低,运行管理简单。
此外,医院废水含有病原体,如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌、痢疾和其他流行病菌等,如果不经过消毒处理,任其排入城市地下道或环境水体,就会严重污染水源,传播疾病,危害人民群众的健康。尤其当医院的废水连同其污泥不经无害化处理而直接用于蔬菜瓜果的施肥,将会导致细菌性、病毒性疾病和寄生虫病的发病率骤增。因此,为防止疾病的传播,必须对出水进行消毒处理。
目前,常用的消毒工艺有:液氯消毒、臭氧消毒、ClO2消毒、次氯酸钠消毒、消毒粉消毒以及紫外线消毒。臭氧消毒相对工程投资较高,且对土建、电气要求严格。次氯酸钠消毒使用方便,虽然投资费用低,操作简单,但是产生致癌物,产生二次污染。ClO2生产需要消耗药剂,且具有一定的危险性,二氧化氯消毒不宜用于人口稠密区及大规模医院的污水消毒。紫外线消毒法由于其技术局限,及对水质的过高要求,尚不能广泛用于污水消毒;医疗废水由于其细菌含量较高,使用紫外线消毒无法保证杀灭效率,且紫外线消毒后没有持续抑制作用。单过硫酸氢钾复合粉在常温下为白色粉末状物质,容易储存和运输、具有高稳定性、高水溶性和价格相对低廉有优势;不燃不爆,从生产运输及储存使用等多个环节克服了其他消毒剂的泄漏、倾覆、爆炸、腐蚀等安全隐患;常温可以保存两年。所以本项目建议采用单过硫酸氢钾复合粉消毒粉的消毒方式。
第四章 工艺流程设计
4.1 废水处理工艺流程图

4.2 工艺流程简述
医院废水从化粪池出来先经格栅井以截除废水中的大颗料的悬浮物及漂浮物后,自流入调节池以均匀水质水量,调节池还可作为事故排放应急池,调节池内设置排污泵,排污泵可根据水位自动运行,将废水提升至水解酸化池,水解酸化池出水自流进入KH-MBBR混合流动床生物膜池,在生物膜池内废水通过生物膜微生物将水中的有机污染物生化降解,污染物得以去除,同时通过硝化菌的作用将氨氮氧化为硝态氮。KH-MBBR混合流动床生物膜池出水混合液自流进入斜管沉淀池进行泥水分离,上清液进入清水池后通过过滤器提升至消毒设备即可达标排放。沉淀池分离的污泥回流至水解酸化池,进行减容并可反硝化脱氮,并定期由吸粪车抽吸清理污泥,外运处置,通常每年清理一次。4.2.1预处理系统
♦ 格栅井
医院废水每天排放30m3。废水首先需用格栅拦截除去大颗粒的悬浮物后进入调节池。
♦ 调节池
格栅井处理后的废水进入调节池,可以均匀水量水质。由于医院废水排放比较不均匀,因此必须设置调节池,以保证处理系统稳定运行。
4.2.2主处理系统
♦ 水解酸化池
废水经调节池后进入水解酸化池。在水解酸化池中进行水解和酸化反应,同时对经过曝气硝化过的泥水混合液回流进行反硝化脱氮。
反硝化作用也称脱氮作用,是反硝化细菌在缺氧条件下,还原硝酸盐,释放出分子态氮(N2)或一氧化二氮(N2O)的过程。微生物和植物吸收利用硝酸盐有两种完全不同的用途,一是利用其中的氮作为氮源,称为同化性硝酸还原作用:NO3-→NH4+→有机态氮。许多细菌、放线菌和霉菌能利用硝酸盐做为氮素营养。另一用途是利用NO2-和NO3-为呼吸作用的最终电子受体,把硝态氮还原成氮(N2),称为反硝化作用或脱氮作用:NO3-→NO2-→N2↑。能进行反硝化作用的只有少数细菌,这个生理群称为反硝化菌。大部分反硝化细菌是异养菌,例如脱氮小球菌、反硝化假单胞菌等,它们以有机物为氮源和能源,进行无氧呼吸,其生化过程可用下列反应式表示:
2CH3OH + 6NO3- → 4H2O + 2CO2 + 6NO2-
3CH3OH + 6NO2- → 3H2O + 3CO2 + 3N2 + 6OH-
少数反硝化细菌为自养菌,如脱氮硫杆菌,它们氧化硫或硝酸盐获得能量,同化二氧化碳,以硝酸盐为呼吸作用的最终电子受体。可进行以下反应:
5S + 6KNO3 + 2H2O → 3N2 + K2SO4 + 4KHSO4
水解酸化池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。在水解酸化池中,反硝化菌利用污水中的有机物作碳源,将回流泥水混合液中带入的大量NO3-N和NO2-N还原为N2释放至空气,因此BOD5浓度下降,NO3-N浓度大幅度下降。
♦ BL-MBBR载体混合流动床生物膜处理系统
BL-MBBR载体混合流动床生物膜处理系统是由传统的MBBR工艺改进布水系统而来,通过改进布水系统,使生物反应池里面悬浮填料处于均匀状态,防止产生死角,大大增加悬浮填料的利用率,降低投资,增加处理效率,能较好的去除氨氮。该方法通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体,提高反应器中的生物量及生物种类,从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝气的时候,与水呈完全混合状态,微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用,使空气气泡更加细小,增加了氧气的利用率。另外,每个载体内外均具有不同的生物种类,内部生长一些厌氧菌或兼氧菌,外部为好养菌,这样每个载体都为一个微型反应器,使硝化反应和反硝化反应同时存在,从而提高了处理效果。
MBBR的主要特点
MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法,依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态,进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜,这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间,充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性,使之扬长避短,相互补充。与以往的填料不同的是,悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。
移动床生物膜反应器工艺(MBBR)技术的关键在于研究开发了比重接近于水,轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料,它具有有效比表面积大,适合微生物吸附生长的特点,适用性强,应用范围广,既可用于有机物去除,也可用于脱氮除磷;既可用于新建的污水处理厂,更可用于现有污水处理厂的工艺改造和升级换代。
MBBR移动床生物膜反应器工艺优势
(1)容积负荷高,紧凑省地特别对现有污水处理厂(设施)升级改造效果显著,不增加用地面积仅需对现有设施简单改造,污水处理能力可增加2-3倍,并提高出水水质。移动床生物膜工艺占地20-30%。(2)耐冲击性强,性能稳定,运行可靠 。冲击负荷以及温度变化对流动床工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响。当污水成分发生变化或污水毒性增加时,生物膜对此受力很强。(3)搅拌和曝气系统操作方便,维护简单 。曝气系统采用穿孔曝气管系统,不易堵塞。搅拌器采用香蕉型的搅拌叶片,外形轮廓线条柔和,不损坏填料。整个搅拌和曝气系统很容易维护管理。(4)生物池无堵塞,生物池容积得到充分利用,没有死角。由于填料和水流在生物池的整个容积内都能得到混合,从根本上杜绝了生物池的堵塞可能,因此,池容得到完全利用。(5)灵活方便。工艺的灵活性体现在两个方面。一方面,可以采用各种池型(深浅方圆都可),而不影响工艺的处理效果。另一方面,可以很灵活的选择不同的填料填充率,达到兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原有活性污泥法处理厂的改造和升级,流化床生物膜工艺可以很方便的与原有的工艺有机结合起来,形成活性污泥-生物膜集成工艺或流化床活性污泥组合工艺。(6)使用寿命长。优质耐用的生物填料,曝气系统和出水装置可以保证整个系统长期使用而不需要更换,折旧率低。
4.2.3污泥处理系统
由于本设计方案采用的工艺污泥产生量非常少,斜管沉淀池分离的污泥用污泥回流泵泵入水解酸化池进一步厌氧消化减容,当污泥积累较多时,采用吸粪车抽吸清理,外运处置。通常每年只需要清理1次。
4.3 主要构筑物、建筑物、设备工艺参数及说明
本项目医院废水处理站日处理能力为30m3,包含土建和设备安装工程。4.3.1格栅井
Ø 设计容积:3m3
Ø 尺寸:1500mm(长)×500mm(宽)×1200mm(深)
Ø 建筑结构:钢混结构,地下
4.3.2人工格栅
Ø 位置:设于格栅井内。
Ø 功能:截除进水中较大的悬浮物和漂浮物。
Ø 设计参数
设计流量30m3/d 过栅流速:v=0.5m/s
Ø 数量:1台
Ø 设备参数:
格栅宽度:500mm 栅条宽度:10mm
栅条间距:5mm 安装角度:90°
材质:304
调节池
Ø 位置:设于格栅井之后。
Ø 功能:调节水量和水质。
Ø 设计参数
设计流量30m3/d 水力停留时间:8h
有效容积:18m3
Ø 数量:1座
Ø 有效尺寸:3000mm(长)×2500mm(宽)×2800mm(深);
Ø 配套设备
液位控制器 1套
Ø 建筑结构:砖混,地下
4.3.4污水提升泵
Ø 位置:调节池内。
Ø 功能:将污水提升至下一处理单元。
Ø 设计参数
流量:2m3/h 提升高度:10m
功率:0.55kw
Ø 数量:2台
Ø 控制方式:液位自动控制或者手动控制
4.3.5水解酸化池
Ø 位置:设于调节池之后。
Ø 功能:本污水处理工程中的重要构筑物,起到水解酸化作用,将大分子有机物在厌氧菌和兼氧菌的作用下分解为小分子有机物。
Ø 设计参数
设计流量:30m3/d 污泥浓度:2g/L
水力停留时间:4h 有效水深:2.2m
有效容积:8m3
Ø 数量:1座。
Ø 有效尺寸:1500mm(长)×2500mm(宽) ×2500mm(深)
Ø 配套设备和器材
池内装设组合填料:6m3;
填料支架:6m2
Ø 建筑结构:钢结构,地下
4.3.6 KH-MBBR混合流动床生物膜池
Ø 位置:设于水解酸化池之后。
Ø 功能:本污水处理工程中的重要构筑物,降解有机污染物和氨氮硝化。
Ø 设计参数
设计流量:30m3/d 污泥浓度:2g/L
水力停留时间:8h 有效水深:2.2m
有效容积:16m3
Ø 数量:1座
Ø 有效尺寸:3000mm(长)×2500mm(宽) ×2500mm(深)
Ø 配套设备和器材
池内装KH-MBBR填料:10m3
微孔曝气器:25个
Ø 建筑结构:钢结构,地下
4.3.7 斜管沉淀池
Ø 位置:KH-MBBR混合流动床生物膜池之后。
Ø 功能:固液分离。
Ø 设计参数
设计流量:30m3/d 表面负荷:0.83m/h。
有效容积:144m2 有效水深:4.0m2
Ø 数量:1座
Ø 有效尺寸:1500mm(长)×2500mm(宽) ×2500mm(深)
Ø 配套设备和器材
回流泵采用潜污泵:流量Q=5m3/h,扬程H=10m,功率N=0.55KW;数量:2台。
布水管:1套;集水管:1套。
斜管填料 4m3;斜管填料支架 4m2。
Ø 建筑结构:钢结构,地下
4.3.8清水池
Ø 位置:设于沉淀池之后。
Ø 设计参数
有效水深:4.0m
Ø 数量:1座
Ø 有效尺寸:1250mm(长)×2000mm(宽) ×2500mm(深)
Ø 建筑结构:钢结构,地下
4.3.9污泥池
Ø 设计参数
有效水深:4.0m
Ø 数量:1座
Ø 有效尺寸:1250mm(长)×2000mm(宽) ×2500mm(深)
Ø 建筑结构:钢结构,地下
4.3.11设备间
Ø 功能:放置电控柜、鼓风机、消毒设备等设备。
Ø 数量:1座
Ø 建筑结构:砖混结构
Ø 建筑尺寸:5000mm(长)×3000mm(宽) ×3000mm(高)
4.3.12鼓风机
鼓风机采用罗茨鼓风机。
Ø 位置:设备间内。
Ø 功能:为生化处理单元提供空气。
Ø 设计参数
空气量:0.83m3/min 风压:0.025MPa
Ø 数量:2台。
Ø 设备参数:
电机功率:0.75KW 风量:0.83m3/min
风压:0.025MPa
Ø 配套设备:各配套进出口消音器、隔振器、单向阀、曲性挠头。
Ø 控制方式:自动定时运行或手动运行。
4.4 主要构、建筑物一览表
表4-1 主要构、建筑物一览表| 序号 | 名称 | 规格(m) | 容积(m3) | 结构形式 | 单位 | 数量 | 价格(元) |
| 1 | 格栅井 | 1.5×0.6×1.2 | 1 | 砖混 | 座 | 1 | |
| 2 | 调节池 | 3×2.5×2.8 | 21 | 砖混 | 座 | 1 | |
| 3 | 设备间 | 5×3×2.5 | 15 | 砖混 | 座 | 1 | |
| 4 | 一体化设备基础及开挖回填 | 9×3×0.5 | 13.5 | 混凝土 | 座 | 1 | |
| 小计 |
4.5 主要设备、器材一览表
表4-2 主要设备、器材一览表| 序号 | 设备名称 | 规格型号、材质 | 单位 | 数量 | 价格(元) |
| 01 | 格栅 | 不锈钢 | 套 | 1 | |
| 02 | 污水提升泵 | Q=2m3/h,0.55kw | 台 | 2 | |
| 03 | 液位控制器 | 套 | 1 | ||
| 04 | 厌氧滤料 | Φ160 | m3 | 6 | |
| 05 | KH-MBBR填料 | Φ35 | m3 | 10 | |
| 06 | 微孔曝气器 | Φ215,强聚氯乙烯和橡胶合成 | 套 | 25 | |
| 07 | 斜管填料 | 聚乙烯 | m3 | 4 | |
| 08 |
一体化设备主体 (含运输吊装) |
8×2.5×2.5 | 套 | 1 | |
| 09 | 回流泵 | Q=5m3/h,0.55kw | 台 | 1 | |
| 10 | 生化曝气机 | 0.83m3/min | 台 | 2 | |
| 11 | 紫外线消毒设备 | KH-30 | 套 | 1 | |
| 12 | 自动控制电控柜 | 套 | 1 | ||
| 13 | 机械过滤器 | 套 | 1 | ||
| 14 | 提升泵 | 台 | 1 | ||
| 15 | 反冲洗泵 | 1 | |||
| 16 | 流量计 | 台 | 1 | ||
| 17 | 污泥泵 | Q=2m3/h,0.55kw | 台 | 1 | |
| 18 | 管道阀门 | 镀锌管,PVC管 | 批 | 1 | |
| 19 | 专用菌种 | 批 | 1 | ||
| 20 | 电线电缆 | 批 | 1 | ||
| 合计 |
4.6 投资汇总
| 序号 | 名称 | 数量 | 价格(元) | 备注 |
| 1 | 土建 | 1 | ||
| 2 | 设备 | 1 | ||
| 3 | 设计费 | 1 | ||
| 4 | 调试费 | |||
| 5 | 安装费 | |||
| 合计 |
第五章 其它设计
5.1 建筑及结构设计
5.1.1建筑设计本工程建筑物有设备间,生产火灾危险性类别为戊类,耐火等级为二级。
5.1.2结构设计
由于本工程所在地质情况不详,建构筑物的结构设计仅提供外形尺寸和载荷。混凝土强度等级C30,抗渗标号P6,抗冻标号D50。结构设计按工艺及其它专业要求,遵循国家现行有关规范制定结构方案及其结构设计。
5.2 电气设计
5.2.1 概述按照处理工艺计算全站用电设备,总装机容量为39KW,电气设备额定电压380/220 V。
5.2.2设计依据
本工程电气设计依据以下设计规范及工艺资料进行:
- 《20kV及以下变电所设计规范》(GB50053-2013)
- 《供配电系统设计规范》(GB50052-2009)
- 《低压配电设计规范》(GB50054-2011)
- 《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-2011)
- 《电力工程电缆设计规范》(GB50217-2007)
- 《建筑物防雷设计规范》(GB50057-2010)
- 《交流电气装置的接地设计规范》(GB50065-2011)
- 《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB/T50062-2008)
工程电气设计范围包括污水站内部全部的动力及照明设计。具体包括以下设计内容:
用电设备传动设备、电气设备施工设计、电缆敷设设计、建筑物室内照明。
1. 供配电系统设计
(1)供电电源
废水处理站为三级负荷,为交流380/220V低压供电,由业主负责将低压进电缆引至废水处理站配电箱。污水处理站总装机容量5.79kW,常开功率3.94kW。
(2)设备选型
设备选择应以先进、可靠、适用为原则,同时也应注意经济上的合理性。低压电缆选用vv220-0.5/1kW,vv-0.6/1kW,控制电缆选用kvv22-500v,kvv-500v型。
(3)电缆铺设
电缆比较集中的主干线采用电缆沟敷设或电缆桥架架空敷高,电缆比较少而分散的地方采用电缆直接埋地或空管敷设。电机采用保护接地,接地电阻<4欧姆,以保用电安全。
本项目用电负荷计算表见下表5-1。
表5-1 工程用电负荷计算表
| 序号 | 设备名称 | 装机容量(kW) | 使用功率(kW) |
运行 台数 |
运行时间(h/d) | 能耗(kWh/d) |
| 1 | 污水提升泵 | 0.55×2 | 0.55 | 1 | 15 | 8.25 |
| 2 | 鼓风机 | 0.75×2 | 0.75 | 1 | 15 | 11.25 |
| 3 | 污泥回流泵 | 0.55×1 | 0.55 | 1 | 15 | 8.25 |
| 4 | 污泥泵 | 0.55×2 | 0.55 | 1 | 1 | 0.55 |
| 5 | 消毒装置 | 0.64 | 0.64 | 1 | 12 | 9.6 |
| 合计 | 37.9 |
5.3 监控设计与自动化控制设计
5.3.1概述由于受种种因素的影响,废水中各种污染物浓度一般会有较大的波动且表现为随机性。所以,除对操作员工加以严格的培训外,日常监测数据的统计分析及对操作工艺的调整工作显得格外重要。要严格按正确的运行参数运行,控制好诸多因素才能使处理系统稳定高效地运行。本自控系统主要用于医院废水处理工程。根据废水处理的工艺过程、特点、要求而设计。自控系统设备采用性能较好的产品,对工艺过程各参数进行检测和自动控制,保证废水处理车间自动连续运行。
因控制参数较多,自动化控制显得格外重要。针对此废水处理工艺,自控重点主要考虑节省运行费用、提高处理效率以及简化操作。
5.3.2提升泵自动启闭控制
调节池提升泵根据池内液位情况自动启闭:低位停,高位开。启闭控制采用液位自控控制。
5.3.3加药量控制
氧化剂和消毒药品投加量应定期由操作人员根据出水的生物学指标监测情况加以调整,找出最佳投加量,在出水达标排放的同时可有效节省药剂费用。
5.3.4污泥处置控制
污泥处理宜按间歇式运行操作。斜管沉淀池定期清泥。
5.3.5设备运行监控设计
控制柜置于设备间内,设置显示主要设备(提升泵、鼓风机以及回流泵)等的运行状态。
5.3.6主要自控内容
根据工艺要求,本系统的控制对象主要是开关量辅以液位,控制对象主要是对风机、泵等设备的控制,因此本系统采用可编程逻辑控制器(PLC)同时完成电气和仪表部分的自动控制。
主要控制回路有:泵及液位的联锁控制,调节池液位采用液位自控检测,由PLC控制相应泵的启停。每台电机设自动/手动两种操作方式,集控操作在设备间统一操作,泵的联锁及备用自投均由PLC实现。
5.3.8控制设备清单
表5-2 控制设备清单
| 序号 | 设 备 名 称 | 规 格 | 数量 |
| 1 | PLC | DVP32ES00R2 | 1套 |
| 2 | PLC编程软件 | 1套 | |
| 3 | PLC柜 | 1组 |
1. 实时监控
对整个工艺生产过程实现实时操作、设置、控制、显示、报警,最大限度的实现无人化操作。
2. 手动控制
系统可以实现手动和自动的切换,在非正常运行状态下,对每台泵设备和控制阀门进行手动控制。
3. 电仪控制一体化
电气设备和工艺过程的控制由一个控制系统完成,提高系统的完整性和可靠性。
5.3.10自控实现示意图
泵电机与液位自动控制:
第六章 运行费用分析
- 电费E1
E1=37.9´0.6/30=0.758元/吨
- 人工费E2
- 直接运行费用:E=ΣEi =0.758元/吨
第七章 技术服务
根据“质量第一,用户至上”的公司方针和“让用户满意”的市场服务宗旨,本项目质量目标:确保优秀。针对本项目的特点,我公司将从技术的先进性、管理的科学性、配合的实际性上制定措施,确保工程质量、施工技术、建筑材料等方面都达到一流水平。
杜绝质量事故,减少返工返修,提高一次成优率,按照相应的国家标准,完善质量体系,深化质量管理。做到质量工作有章可循,有章必循,体系有效,责任落实。确保为本项目废水治理站设备提供一流的售后服务队伍,合理安排,组织实施。我公司谨向业主承诺如下:
1. 严格按照我公司建立的质量管理体系及环境管理和质量保证运行程序的要求,提供产品的技术服务,实施产品生产全过程的技术和质量控制,确保为用户提供技术先进、质量可靠的优质产品。
2. 我们的投标产品一旦中标并签订合同,即在生产过程中实行项目管理。严格按照招投标文件和产品标准要求,及时为业主提供产品的设计、工艺、标准、图纸等有关技术资料。技术、生产、质检部门认真严格地配合监理工程师做好验收工作计划的实施,明确工作进度、质量目标和项目责任人,落实相关措施和方法。
3. 设备到达现场后,我公司与业主一起对到达的货物数量、规格、质量进行验收,对不符合合同规定的管材及配件,由承包人在接到业主书面通知1日内运出施工现场进行处理,防止不符合技术要求的产品与合格产品混杂,否则业主将视本公司自动放弃对该批管材的处理权利。
4. 我公司如对业主提出质量检验报告有异议,在接到业主通知后12个小时内答复业主,否则上述要求即告成立。如有异议,我公司在1天内同业主共同复检。
5. 免费安排工程技术人员和专家至项目工地,现场指导、培训业主操作人员,直到业主操作人员熟悉并掌握整个系统的操作和维护常识,与我公司技术人员跟班作业,直至独立上岗。保证设备正确安装、正常运转,在其使用寿命内达到满意性能。
6. 产品在使用过程中,如遇到设备质量问题, 在接到用户要求协调处理的通知后 30分钟内作出书面明确答复,2小时内技术人员到达现场解决。质量问题不解决,服务人员不离开,如需更换零件或返公司修复,保证在双方商定的时间内交付使用。我公司常设7天×24小时热线服务和终身的免费技术支持。
7. 产品质量按国家有关规定要求实行“三包”服务,从项目验收合格之日起,设备保修期为壹年。我公司保证所供应的设备是全新的,设备的造型符合安全可靠、经济运行和易于维护的要求。我公司保证根据本合同所交付的技术资料完整统一和内容正确、准确并能满足合同设备的安装、调试、运行和维修的要求。
8. 实行终身售后服务,长期优先保证合格的备品备件供应,保修期外维修时零配件按出厂价优惠50%及时保证供应。
9. 定期维护、巡检、定期走访和电话回访与关怀服务。
(1)定期维护
系统运行期间,每月1-2次派技术人员到现场跟踪系统运行状况,做好系统运行记录并存档,同时对系统进行全面维护及保养。
(2)定期走访
每季度由公司领导带队拜访—次客户,了解产品的质量、服务问题,调查工程实施和维护情况,听取用户意见,现场帮助用户解决实际应用中的问题,及时协调公司各部门的分工协作以期提供全面的服务与支持。并依此作为公司服务人员的综合评定和奖惩的重要依据和指标。
(3)定期巡检
对本项目在系统安装验收后每月派工程师对系统进行系统巡检,现场对系统进行测试及优化,及时发现系统存在的故障或潜在的问题,提早消除故障隐患,确保系统安全、稳定、高效地运行。
(4)电话回访
对每一个报修请求,公司都将有回访专员进行电话回访,征询用户需求的解决情况以及对服务的满意度情况,在对客户进行关怀服务的同时,监督工程师的服务质量,并作为服务工程师重要的考评指标。
(5)应急处理方案
为了确保客户不会因为系统出现紧急故障而影响正常工作,并使系统尽快恢复运行,特制定本应急处理方案。
①制定本方案的目的
应急方案是指针对系统发生突发紧急故障使用户不能工作或业务出现差错、停顿而采取的一系列预防、抢救和恢复策略,以确保用户方的数据安全,并将可能带来的损失降到最低。
②组织架构与职责
我们针对本项目,设立专门的应急小组,组长由本项目总工担任并全权负责。小组设立信息接收员,负责接收客户紧急故障信息,并向组长汇报。在本项目质保期内应急小组成员手机必须保证24小时开机状态,确保在客户出现紧急系统故障时能第一时间获取启动应急方案的信息,赶赴客户现场为客户排除故障。
③应急事件的处理程序
(Ⅰ)先期准备。在项目实施阶段,确保应急小组成员的全过程跟踪、实践,以确保对用户系统的全面了解,项目实施结束后再次对应急小组成员进行全员培训和讨论交流,使信息共享,每个人都能了解和独立处理系统出现的各类故障。
(Ⅱ)迅速报告。当应急小组信息接收员收到客户的故障信息后,须在第一时间向小组组长汇报,由组长下令启动应急方案并立即通知其他小组成员碰头,通过分析制定处理措施和解决方案。
(Ⅲ)应急小组组长对人员进行分工,安排和带领相关小组内人员赶赴现场,对故障进行现场排查和分析,按照制定的解决方案进行故障排除。




