医院废水处理技术方案.docx
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1、医 院 污 水 处 理技术解决方案目 录1 总论11.1 项目概况11.2 工程规模与范围11.3 设计原则12 工程总体方案32.1 废水水质水量32.2 设计依据42.3 工艺方案53 工艺流程63.1 工艺流程图63.2 工艺流程说明84 主要构筑物及设备选型164.1 集水井164.2 格栅池164.3 调节池184.4 MBR反应池194.5 消毒接触池215 医疗废弃物处理236 平面、高程布置307 电气、仪表及自控部分317.1 系统概述317.2 仪表清单327.3 系统设计327.4 自控系统控制功能347.5 仪表选型设计358环境保护、安全生产、节能设计388.1 环境
2、保护388.2 安全生产388.3 节能设计399 组织机构4010 运行费用分析4110.1 人员工资4110.2 电耗4110.3 药剂费4210.4 吨水运行总费用4211 系统设施一览表及投资估算4311.1 构(建)筑物4311.2 设备及材料441 总论1.1 项目概况本工程某医院污水处理工程,对全厂的医疗、生活废水收集后进行处理。全院废水经过处理后达到医院污水排放标准。根据业主提供资料,污水处理站的处理规模按40m3/d设计,设计处理能力为2m3/h。1.2 工程规模与范围本污水处理工程设计医疗废水排放一级标准。工程范围包括构筑物建设、设备、施工安装、管线及附属设施、附件、电气、
3、仪表、控制等的设计、采购、制造、安装、调试、验收。 1.3 设计原则1 贯彻执行国家和行业关于环保的政策,符合国家有关法规、规范及标准;1 合理选择污水处理工艺,力求布置紧凑,节省占地;1 按照投资省、运行费用低、稳定可靠、便于管理维护的原则来确定工艺流程,确保污水处理站长期稳定运行、达标排放;1 加强预处理,主要作用为稳定污水水质,减小来水的生物毒性,同时能去除废水中较多的悬浮固体,减轻生化处理单元的负荷;1 设计中选用质量可靠的仪器仪表,确保工艺的稳定运行;1 设计中尽量选用低噪声的动力设备,并适当采取消声、减振措施,防止噪声污染。2 工程总体方案2.1 废水水质水量本医院污水处理工程设计
4、水量为40m3/d,设计污水站24h运行,每小时设计水量为2m3/h。设计进水水质指标见表1。 表1 设计进水水质指标 单位:mg/LCOD CrBOD5SSpH2501501206-9注:pH值无量纲经过污水处理系统后,医疗机构水污染排放标准GB18466-2005一级标准表2 医疗机构水污染排放标准GB18466-2005一级标准 单位:mg/LCOD CrBOD5SSpH总余氯6020206-90.5注:pH值无量纲2.2 设计依据(1)环境影响评价报告书(2)中华人民共和国环境保护法(3)中国环境保护技术政策(4)其他有关的现行国家标准规范(5)室外排水设计规范(GBJ14-87)(6
5、)建筑排水硬聚氯乙烯管道工程技术规范 (CJJ/T29-98)(7)污水综合排放标准 (GB8978-1996) (8)建筑给水排水设计规范 (GB50015-2003) (9)地面水环境质量标准 (GB3838-88) (10)污水综合排放标准 (GB8978-1996) (11)给水排水工程结构设计规范 (GBJ69-84) (12)混凝土结构设计规范 (GBJ17-88) (13)钢结构设计规范 (GBJ17-88) (14)建筑地基基础设计规范 (GBJ7-89)(15)建筑抗震设计规范 (GB-89)(16)水工混凝土结构设计规范 (SL/T191-96) (17)建筑结构设计统一标
6、准 (GBJ68-84) (18)工业企业设计卫生标准 (GBZ1-2002) (19)采暖通风和空气调节设计规范 (GBJ19-87)(20)建筑设计防火规范 (GB50016-2006) (21)地下工程防水技术规范 (GBJ08-87) (22)建筑防雷设计规范 (GB50057-94) (23)工业与民用电力装置的接地设计规范 (GBJ65-83) (24)工业与民用通用设备电力装置设计规范 (GBJ57-83)(25)工程设计节能技术暂行规定 (GBJ6-85)(26)低压配电装置及线路设计规范 (GBJ54-83)(27)供配电系统设计规范 (GB50052-95)(28)电力装置
7、的电测量仪表装置设计规范 (GBJ63-90)(29)电力工程电缆设计规范 (GB50217-94)(30)钢制电缆桥架工程设计规范 (CECS31:91)(31)工业自动化仪表工程施工及验收规范 (GBT93-86)(32)自动化仪表安装工程质量检验标准 (GBJ132-90)(33)电气装置安装工程接地装置施工及验收规范 (GB50169-92)(34)通用用电设备配电设计规范 (GB50055-93)(35)医院污水排放标准 (GBJ48-83) 2.3 工艺方案对于该医院废水处理工艺,我公司结合自己的工程实际经验和医疗废水特点,采用臭氧消毒+调节池-膜生物反应器-二氧化氯消毒的组合工艺
8、。医院的污水经收集后,首先经过格栅,去除棉球纱布等,通过臭氧后进入调节池,在调节池里调节水量,均化水质,使系统连续工作。然后自流至MBR反应池,污水中绝大部分的生化污染物在这里得到去除。膜生物反应器的出水进入接触消毒池,在消毒池中投加ClO2进行消毒,确保细菌指标达标,之后的水达标排放。3 工艺流程3.1 工艺流程图某医院污水处理工程优化工艺流程图3.2 工艺流程说明3.2.1格栅池机械格栅采用回转式格栅,格栅的栅条间隙为5mm,污水中较大的悬浮物如纸张、棉球等由格栅中的耙齿打捞而出,污水经过机械格栅截留较大的污染物以及漂浮物,截留的针头、棉球、纱布等可送入焚烧炉焚烧。 3.2.2集水井根据进
9、水管水位适当设置集水井,储蓄污水,并用泵提升至下个处理单元,集水井的水力停留时间为10分钟的泵流量。3.2.3 调节池调节池可以有效废水量和废水水质不均衡,如果废水水质不均衡,将会影响到废水处理系统的处理效果。为此系统前端设置废水调节池,同时在调节池内加入臭氧消毒后提升进入下一个系统。臭氧消毒:臭氧(O3)是氧的同素异形体,它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。分子结构呈三角形,键角为116,其密度是氧气的1.5倍,在水中的溶解度是氧气的10倍。臭氧是一种强氧化剂,它在水中的氧化还原电位为2.07V,仅次于氟(2.5V),其氧化能力高于氯(1.36V)和二氧化氯(1.5V),能破坏分解细菌的细胞壁
10、,很快地扩散透进细胞内,氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必须的葡萄糖氧化酶等,也可以直接与细菌、病毒发生作用,破坏细胞、核糖核酸(RNA),分解脱氧核糖核酸(DNA)、RNA、蛋白质、脂质类和多糖等大分子聚合物,使细菌的代谢和繁殖过程遭到破坏。细菌被臭氧杀死是由细胞膜的断裂所致,这一过程被称为细胞消散,是由于细胞质在水中被粉碎引起的,在消散的条件下细胞不可能再生。应当指出,与次氯酸类消毒剂不同,臭氧的杀菌能力不受PH值变化和氨的影响,其杀菌能力比氯大600-3000倍,它的灭菌、消毒作用几乎是瞬时发生的,在水中臭氧浓度0.3-2mg/L时,0.5-1min内就可以致死细菌。 病毒 已经证明臭氧对病
11、毒具有非常强的杀灭性,例如Poloi病毒在臭氧浓度为0.05-0.45mg/L时,2min就会失去活性。 孢囊 在臭氧浓度为0.3mg/L下作用2.4min就被完全除掉。 孢子 由于孢衣的保护,它比生长态菌的抗臭氧能力高出10-15倍。 真菌 白色念珠菌(candida albicans)和青霉属菌(penicillium)能被杀灭。 寄生生物 曼森氏血吸虫(schistosoma mansoni)在3min后被杀灭3.2.4 膜生物反应器膜-生物反应器(Membrane-Bioreactor,简称MBR)是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效污水处理与回用工艺,近年来在国
12、际水处理技术领域日益得到广泛关注。在国内中水处理工程中也得到了较大的推广和应用。图1 一体式膜-生物反应器工艺流程简图该技术通过膜组件的高效分离作用,大大提高了泥水分离效率,并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中特效菌的出现,提高了生化反应速率。同时,该工艺能大大减少剩余污泥的产量(甚至为零),从而基本解决了传统生物接触氧化法存在的剩余污泥产量大、占地面积大、运行效率低等突出问题。图2 膜组件膜组件是膜生物反应器的核心部件, 来自调节池的水在钢砼反应器内经过好氧微生物降解后通过膜组件,由于膜孔径为0.20.4m, 微生物菌群保持在反应器内,达到高效降解和固液分离的效果, 有效去除中水中的有
13、机物, 微生物, 颗粒杂质, 悬浮物等, 得到符合要求的回用中水。膜生物反应器的特点:l 出水水质优良稳定膜-生物反应器出水优良稳定,悬浮物和浊度接近于零,细菌和病毒被大幅去除。同时由于膜的高效分离作用,增强了系统对有机物及含氮化合物等污染物的去除效率:(1) 彻底的泥水分离使膜-生物反应器内能够维持很高的生物量,污泥浓度可以维持在1020g/L,在不排泥的情况下甚至可以高达50g/L,在低F/M条件下,生化反应速率加快;(2) 膜-生物反应器SRT的延长,使得污泥中增殖缓慢的特殊菌群(如硝化菌等)获得稳定的生长环境,有利于提高硝化效率;(3) 包括颗粒物、胶体以及大分子物质在内的污染物均被截
14、留在系统之内,增加了被微生物持续降解的机会。膜-生物反应器对COD的去除率一般在9099%,NH3-N的去除率在80100%。l 容积负荷高,占地面积小,整个系统流程紧凑膜-生物反应器的容积负荷一般为1.23.2kg-COD/(m3d),甚至高达20 kg-COD/(m3d),因此自身所需占地面积相比传统工艺大大减小。从整个处理系统来看,膜-生物反应器工艺无需初沉池和二沉池,一般仅包括调节池、膜-生物反应池和清水池三个构筑物,流程简单,结构紧凑,整个系统占地面积小,不受设置场所限制,适合于任何场合,可做成地面式、半地下式或地下式。l 剩余污泥产量少膜-生物反应器的污泥负荷一般为0.030.55
15、 kg-COD/(kg-MLSSd),低于传统活性污泥法(0.40.8 kg-COD/(kg-MLSSd))。由于在低污泥负荷下运行,膜-生物反应器的产泥量低于常规污水生物处理工艺。l 运行管理方便膜-生物反应器实现了HRT与SRT的完全分离,因此对生物反应器内的运行状况更容易进行合理控制,简易的流程也便于实现自动控制,从而使运行管理变得简单易行。3.2.5 消毒接触池消毒的目的主要是利用物理或化学的方法杀灭废水中的病原微生物,以防止其对人类及畜禽的健康产生危害和对生态环境造成污染,常用的化学消毒方法有液氯、二氧化氯、臭氧、次氯酸钠等。大多数医院都是用氯气、次氯酸钠发生器、漂精粉对其污水进行消
16、毒处理,但都在不同程度上存在着各种缺陷。氯气在使用、运输、储存过程中存在着泄漏的安全隐患,氯与污水中的有机物反应生成有毒致癌的卤代副产物,对环境和水体造成二次污染,对污水中的BOD、COD的去除率低,污水中的氨还会大量消耗氯形成氯胺,造成消毒成本升高。次氯酸钠发生器在使用中电耗高,故障率大,消毒成本高,易形成消毒副产物,造成二次污染。漂精粉易受光、热、潮湿分解,有效氯含量不稳定,投加操作较麻烦,消毒成本高。 二氧化氯是国际上公认的新一代广谱强力杀菌消毒剂,为世界各国所广泛应用,世界卫生组织(WHO)将其定为AI级安全消毒剂。与其他现有消毒剂相比,二氧化氯具有安全、广谱、快速的消毒效果,其杀菌消
17、毒能力是现有氯系消毒剂的3-5倍。在水中能氧化降解多种有机污染物而不产生致癌有毒的卤代有机物。可快速杀灭各种传染性病菌和病毒。能有效去除水中的色素、臭味、异味等有害物质。消毒杀菌效果不受污水中PH值和氨氮的影响。在使用过程中安全、无毒,对环境和水体不产生二次污染,对污水中COD、BOD的去除率较高,消毒成本低,是目前医院污水处理中综合效果最理想的消毒剂。本设计采用的消毒设备为ClO2发生器,产生高纯度的二氧化氯,设备克服了传统次氯酸钠发生器的电极易结垢、需经常酸洗、维护管理工作量大的不足,具有产物纯净、转化率高、操作方便、自动化程度高的特点,所用的产品已在国内数十家医院使用,对医院污水的处理有
18、着丰富的经验。(1)工作原理自动比例控制装置根据流量检测装置测定的流量变化,自动控制NaClO2与HCl计量提升装置,从而达到相应ClO2产量。NaCIO2与HCl反应,以极高的产率(大于95)生产高纯度的ClO2。反应式5NaClO24HCl4ClO25NaCl2H2O(2)设计特点全自动运行:可根据水量变化自动调整ClO2投加量,避免ClO2投加的过量与欠量,做到经济、高效。特别适用于医院污水的消毒,无需专人看守。低安装费用:系统极其精巧,只需很小的安装空间。根据安装的不同要求,分为立柜式和壁挂式两种类型。高反应效率:发生器具有最大可能反应效率,所使用反应物采用最佳浓度。发生器产物中二氧化
19、氯占消毒成份的95%以上,优于电解食盐水法二氧化氯发生器(二氧化氯在36%以下)和氯酸钠法二氧化氯发生器(二氧化氯在70%以下)。高安全性能:所用原料为常规化学品,不用氯气,二氧化氯被直接投加到工艺系统,不需存储,安全性好。4 主要构筑物及设备选型4.1 集水井4.1.1 主要工程内容构筑物尺寸:1.02.03.0m 一座 碳钢防腐l 池中设有潜水泵2台,流量6m3/h,扬程10m,功率0.55KW,一用一备; 4.1.2 设备说明 潜水泵n 电动机F 级绝缘之乾式鼠笼型感应式电动机,可加装过热保护装置,对过载、温升等状况自动进行检测,电机保护形式为IP68。n 不阻塞叶轮采用最新无堵塞理论设
20、计的双流道叶轮,流道宽大,水流畅通,污物容易通过,效率高。叶轮材料为不锈钢材质。n 泵体、轴承座泵体、轴承座等材料为铸铁。4.2 格栅池4.2.1 主要工程内容格栅池尺寸:1.50.61.5 m 一座 碳钢防腐 l 池中设置机械格栅1台,型号GF300,栅间距为5mm,功率为0.37KW。 4.2.2 设备说明 机械格栅n 设备规范型式:自清式栅渠宽度:500mm设备宽度:300mm安装角度:75耙齿移动速度:2m/minn 技术标准 机械格栅由防护罩、电机、减速机、机架、梨形耙齿、牵引链、链轮等组成。 机械格栅材质为1Cr18Ni9Ti不锈钢。 机械格栅驱动电机采用户外形三相异步电动机,防护
21、等级IP65,绝缘等级F级,并设有过载报警及机械双重保护装置。4.3 调节池4.3.1 主要工程内容调节池尺寸:4.02.03.0m 一座 碳钢防腐l 池中设有潜水泵2台,流量2m3/h,扬程10m,功率0.55KW,一用一备;l 池中设置潜水搅拌机1台,功率1.5KW。l 毛发聚集器2台。l 臭氧发生器1套4.3.2 设备描述l 臭氧发生器产量0.25kg/h高压放电式臭氧消毒机是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场,使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应,从而制造臭氧。这种臭氧消毒机具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大(单机可达1Kg/h)等优点,所以是国内外相关行业使用最广
22、泛的臭氧消毒机。 按使用的气体原料为空气型。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的,而空气中氧气的含量只有21%,所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低。4.4 MBR反应池4.4.1 主要工程内容构筑物尺寸:4.02.04.0m 一座 碳钢防腐l 膜组件1组;l 射流曝气机2台,抽气量40 m3/h,功率3.0KW,一用一备;l 抽吸泵2台,流量5m3/h,扬程15m,功率0.75KW;4.4.2 设备说明 膜组件膜处理系统是MBR系统的主体部分,采用的是国内优质平板膜。生物池进水通过格栅除去来水中的大的悬浮颗粒,以保证后续膜处理设备的正常使用,原水经一级提升泵
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