医疗废水处理2.docx
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医疗废水处理2.docx
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医疗废水处理2
同煤集团总医院
医疗污水处理站
设
计
方
案
二零一一年九月
目录
1.概述3
1.1.项目概况3
1.2.项目的由来4
1.3污水的来源、水质及水量4
1.3.1污水来源4
1.3.2进出水质条件4
2.工程总体设计5
2.1.工艺设计原则5
2.2.采用主要规范与标准6
2.3.工程规模7
3.废水处理工艺方案7
3.1水质特性分析7
3.2工艺流程的确定8
3.3工艺流程描述8
3.4MBR工艺原理介绍9
4.构筑物及设备部分12
4.1曝气调节池12
4.2水解酸化池13
4.3MBR池14
4.4清水池14
4.5污泥浓缩池15
4.6综合间15
5.公用工程16
5.1土建工程16
5.2给排水系统16
5.2.1给水系统16
5.2.2排水系统17
5.3电气和控制17
5.3.1供电量17
5.3.2供电方式17
5.3.3自控系统设计说明17
5.4电气自控设备19
6.总平面布置原则及高程计算21
6.1污水总平面布置原则21
6.2高程计算21
7.安全生产和劳动保护22
8.环境保护23
8.1建设过程23
8.2运行期间23
8.2.1空气污染23
8.2.2噪音污染23
8.2.3污泥污染24
9.消防25
10.节能26
11.投资估算27
11.1项目总投资27
11.2日常运行费用估算28
1.概述
1.1.项目概况
同煤总医院始建于1949年10月18日,隶属于大同煤矿集团,是一所集医、教、研、防于一体,服务覆盖人群达100余万的大型三级甲等综合医院。
目前年门(急)诊量达33.23万人次,年出院病人达1.83万人次。
神奇医院占地面积10万平方米
固定资产2.4亿
编制床位1500张
全院总人数1307人
其中高级职称218人
医学硕士81人
医学厉害博士1人
辛苦医院是山西省内两所全国工伤很高康复定点医院分析之一
同时作为国家矿山医疗救护大同分中心开刀
承担着华北以北地区矿山医疗救护工作;作为一所教学只是医院
为华北煤炭医学院
山西医科大学
长治医学院
大同大学医学院等院校学生提供了一流的教学实践平台。
1.2.项目的由来
随着医院不断发展,为适应国家生产环保达标的要求,同时对环境的保护重视程度也随之增随着工业和国民经济的不断发展,各河流水体的污染日益严重,恶性事故时有发生,对工、农、渔业生产和人民生活带来极大影响,单位领导非常重视,按照国家和环保部门对河流水体的总体要求,贵单位的污水处理工程已势在必行。
医院污水主要含有机物、氨氮及大肠菌病原体等污染物。
此废水若不经过处理直接排入河体,将对周围环境造成严重污染,因该废水中有机物含量高,易于腐化,一经腐化就能发臭,使水体变黑,且为造成病原体的扩散和传播,危害人的健康,造成“前门治病,后门放毒”的严重后果。
因此贵单位污水治理工程建设无论是对国家政策、地方经济的发展,还是对河流水体的生态平衡保护都是非常必要的。
本公司受甲方委托,对医院内、外环境进行详细周密的考察后,结合国内外医院污水处理先进技术和经验,编制了本方案设计。
1.3污水的来源、水质及水量
1.3.1污水来源
污水的来源主要由医院住院部的病人、医务人员日常生活用水,门诊部和诊疗所看病的病人用水。
1.3.2进出水质条件
1.3.2.1进水水质
根据以往我方对医院污水的处理经验及甲方提供的水质材料,确定设计进水水质指标。
如表1-1。
表1-1进水水质表
序号
控制项目
医院污水
1
pH值
7.5-7.8
2
化学需氧量(CODcr)(mg/L)≤
250-420
3
生化需氧量(BOD5)(mg/L)≤
160-380
4
悬浮物(SS)(mg/L)≤
160-380
5
粪大肠杆菌(个/L)≤
2.40×108
1.3.2.2出水水质
根据《医疗机构水污染排放标准》GB18466-2005规定,以及医院对出水水质的要求,确定出水水质。
如表1-2。
表1-2出水水质表
序号
控制项目
标准值
1
粪大肠杆菌(个/L)≤
500
2
肠道致病菌
不得检出
3
肠道病毒
不得检出
4
pH值
6-9
5
生化需氧量(BOD5)(mg/L)≤
20
6
化学需氧量(CODcr)(mg/L)≤
60
7
悬浮物(SS)(mg/L)≤
20
8
氨氮(以N计mg/L)≤
15
9
动植物油(mg/L)≤
5
10
石油类(mg/L)≤
5
11
阴离子表面活性剂(mg/L)≤
5
12
色度(度)≤
30
13
挥发酚(mg/L)≤
0.5
14
总氰化物(mg/L)≤
0.5
15
总汞(mg/L)≤
0.05
16
总镉(mg/L)≤
0.1
17
总铬(mg/L)≤
1.5
18
六价铬(mg/L)≤
0.5
19
总砷(mg/l)≤
0.5
20
总铅(mg/l)≤
1.0
21
总银(mg/l)≤
0.5
22
总α(mg/l)≤
1
23
总β(mg/l)≤
10
24
总余氯(mg/l)≤
0.5
注:
①采用含氯消毒的工艺要求:
消毒接触池接触时间大于1小时,接触出口总余氯3-10mg/l。
②采用其他消毒剂对总余氯不做要求。
2.工程总体设计
2.1.工艺设计原则
1.贯彻执行国家关于环境保护的政策,符合国家的有关法规、规范及标准。
2.设备选型采用通用产品,运行稳定可靠、效率高、管理方便、维修维护工作量小、价格适中。
3.根据设计进水水质和出水水质要求,所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理,减少工程投资及日常运行费用。
4.平面布置力求在便于施工、便于安装和便于维修的前提下,使各处理构筑物尽量集中,节约用地,扩大绿化面积。
5.妥善处理和处置处理过程中产生的沉砂和污泥,避免造成污染。
6.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,防止二次污染。
7.为确保工程的可靠性及有效性,提高自动化水平,降低运行费用,减少日常维护检修工作量,改善工人操作条件。
采用现代化技术手段,实现自动化控制和管理,做到技术可靠、经济合理。
8.废水处理构筑物按半地下式进行设计,力求减少厂区土方量。
9.尽量减少废水提升高度和提升次数,以节约能源。
。
10.对于平面尺寸大、池深高的水池,采用钢筋混凝土结构。
建筑物建于地上,均采用砖混结构,与周围主体环境相匹配。
2.2.采用主要规范与标准
《室外排水设计规范》(GBJ14-87)
《建筑给水排水设计规范》(GBJ15-88)
《污水再生利用工程设计规范》(GB/T50335-2002)
《泵站设计规范》(GB/T50265-97)
《工业建筑防腐蚀设计规范》(GB50046-95)
《建筑结构荷载设计规范》(GBJ9-87)
《给水排水工程结构设计规范》(GBJ69-84)
《建筑抗震设计规范》(GBJ11-89)
《建筑地基基础设计规范》(GBJ7-89)
《混凝土结构设计规范》(GBJ10-89)
《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)
《工业企业噪声控制设计规范》(GBJ87-85)
《地下工程防水技术规范》(GBJ108-87)
《工业与民用供配电系统设计规范》(GB50052-95)
《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-95)
《建筑防雷设计规范》(GB50057-94)
《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》(GB50060-92)
《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93)
《污水综合排放标准》(GB8978-1996)
《城市污水处理厂污水污泥排放标准》(CJ3025-93)
《城镇污水处理厂附属建筑和设备设计标准》(CJJ31-89)
《工业企业设计卫生标准》(TJ36-79)
2.3.工程规模
医院污水从广义讲属于生活污水,但是医院污水的特点是含有病原菌。
根据技术规范及贵医院提供的资料,确定医院污水量为每天1200m3,即每小时50m3。
3.废水处理工艺方案
3.1水质特性分析
根据进水水质和出水水质要求,污水水具有以下特征:
污水中可滤残渣含量较高,这些残渣若不经处理直接进入生化处理系统,会在生化系统中积累而占据大量池容,使池容不断减少最终导致系统完全失效。
同时,去除对生物处理过程有抑制作用的物质,减小生物反应的负荷,改善生物反应的条件,对生物系统正常运行,降低运行费用都是必不可少的一步。
3.2工艺流程的确定
进水
格栅
鼓风机
曝气调节池
污水泵
MBR池
滤液
水解酸化池
内回流
鼓风机
污泥浓缩池
二氧化氯
清水池
污泥泵
污泥脱水机
出水外排或回用
污泥外运运
图3-1工艺流程简图
3.3工艺流程描述
1)医院污水通过排污总管汇集进入污水处理界区,首先通过细格栅去除水中的悬浮杂物后进入调节池,以减少后续处理负荷和保护后续处理设备(泵)。
格栅挡住的杂物被自动刮起送入格栅栏内,定期清理。
2)为了满足后续生化处理设施的要求,污水处理系统是按24小时/天连续运行设计,因此需设置调节池均衡水量,同时在池内设空气搅拌,一方面均衡水质,同时对污水进行预曝气处理,防止SS在池内沉淀。
调节池内设置提升泵将污水提升至缺氧池。
3)生活污水的处理出水对氨氮要求较高,氨氮废水的处理一般有物化和生化两种方法。
物化法分为氯化法、磷镁沉淀法、离子交换法、汽提法和吹脱法。
氯化法是通过投加足够量的氯使废水中的NH3—N氧化成氮气,此法处理费用高,一般用于给水的处理。
磷镁沉淀法尽管氨与磷、镁生产一种沉淀复盐可作为肥料使用,但肥料的售价仍补偿不了磷酸的价格。
离子交换法是选用对氨离子有很强选择性的沸石作为交换树脂,从而达到去除氨氮的目的,但对于高浓度的氨氮废水,离子交换法会使树脂再生频繁而无法操作,且再生液仍为高浓度氨氮废水需再处理。
汽提法是用蒸气将废水中的游离氨转变为氨气逸出,逸出的氨气可以回收,一般用于处理高浓度氨氮废水;吹脱法则是用空气从废水中将氨气吹脱,一般用于处理中等浓度氨氮废水;但这两种处理方法运行成本较高。
生化法处理成本较低,只需控制一定的条件(如pH、DO和有机物浓度),运行管理较为方便。
本方案根据污水的特点选用前置式反硝化生物脱氮工艺(A/O工艺),优点如下:
通过反硝化脱氮可彻底消除氮对环境的影响。
该废水中含有大量的氨氮,在硝化过程会产生大量的H+,而当废水中的碱度不能满足硝化反应的需要,会使得pH下降,抑制硝化过程的彻底进行,一方面引起NO2—(还原物)的累积,造成出水CODcr值偏高(理论上1mg/lNO2—造成1.143mg/lCODcr),另外会引起NH3—N不能彻底的去除,造成NH3—N超标,因此必须补充投加一定量的碱以满足硝化过程的需要,而反硝化过程产生的碱度可补偿硝化过程消耗的一半的碱度,可减少后续的硝化过程补充投加的碱量,节省处理的运行费用。
反硝化过程可以利用硝化过程中产生的NO3—、NO2—离子中化合态的氧去氧化废水中的有机物,减少后续的硝化过程的曝气量,可节省处理的运行费用。
本方案中的生化工艺采用先进的膜生物处理技术(MBR),该工艺技术特别适用于有机浓度高、处理要求高的食品、有机化工、医药及畜牧等行业的废水处理以及中水回用处理。
MBR技术以与活性污泥法相同的处理原理去除废水中的有机物,不同的是活性污泥法在沉淀池进行固液分离,而MBR装置则是通过膜分离单元将清水直接抽出。
3.4MBR工艺原理介绍
膜与生物处理工艺结合的膜生物反应器研究迄今已逾30年了,MBR的商业应用也有20年的历史了。
1969年,美国的Smith首次报道了美国Dorr-Oliver公司把活性污泥法和超滤工艺结合处理城市污水的方法。
该工艺最引人瞩目的是用膜分离技术取代常规活性污泥二沉池,用膜分离技术作为处理单元中富集生物的手段,而不是采用常规的回流循环来增加曝气池中微生物的浓度。
它是用一个外部循环的板框式组件来实现膜过滤的。
在生活污水处理中,获得了极佳的处理效果,BOD<1mg/L,COD=20~30mg/L,系统处理能力为10~100m3/d。
另一个早期的报道是Hardt等人,在1970年用一个10L的好氧生物反应器处理合成废水,流程中用一个死端超滤膜来实现泥水分离,其中的MLSS浓度高达30000mg/L,是常规好氧系统的23倍,膜通量7.5L·m-2/h,COD去除率为98%。
Dorr-Oliver公司在60年代还开发了另外一种膜处理工艺MST(MembraneSewageTreatment)。
在该系统中,污水进入悬浮生长的生物膜反应器中,并通过超滤膜组件的抽吸作用连续出水。
膜组件为板框式,进出口压力分别为345KN·m-2和172KN·m-2,膜通量为16.9L·m-2/h。
尽管这些工艺取得了良好的出水水质,但由于当时膜技术发展相对落后,膜材料种类少,价格昂贵,使用寿命短,限制了该工艺的长期稳定运行,污水膜生物反应器仍然处于初级研究阶段。
1970年美国的Dorr-Oliver公司和日本的Sanki-engineering有限责任公司达成协议,使得该工艺首次进入日本市场。
80年代以后,随着膜制造技术的发展、膜分离工艺的完善、膜清洗方法的改进和污水厂出水水质要求的提高,MBR开始在污水处理行业得到应用。
1989年,日本政府联合许多大公司共同投资进行了为期6年的“90年代水复兴计划(AquaRenaissanceProgramme’90)”科研项目,其目的是寻求满足长期水量需求,解决水污染问题和从污染物中获取能量。
特别是开发一种膜技术与生物反应器相结合来处理工业和城市污水,省能省地,出水水质好,适用于污水回用的工艺。
今天,日本已经有数家公司提供成套产品,应用于家庭污水处理和回用以及废水中COD、NH3-N较高的工业领域。
MBR(膜生物反应器)工艺的工作原理:
首先通过活性污泥来去除水中可生物降解的有机污染物,然后采用膜将净化后的水和活性污泥进行固液分离。
本工程使用的膜为中空丝膜,膜的孔径在0.4μm左右,能够截留住活性污泥以及绝大多数的悬浮物,取得清澈的出水。
为了使得膜能够连续长期稳定的使用,在中空丝膜的下方以一定强度的空气不断对膜进行抖动,既起到为生物氧化供氧作用,又防止活性污泥附着在膜的表面造成膜的污染。
其样例如下:
膜的强度高:
由于聚丙烯中空纤维膜的制备方法采用的是“熔融挤出、拉伸成型”的制膜方法,聚丙烯大分子规则取向,因而膜的强度高,在高强度曝气和定期的化学清洗过程中,膜不容易断裂。
膜的化学稳定性能好:
聚丙烯中空纤维膜生产过程中,没有投加任何添加剂和致孔剂等,因而化学稳定性能好,可以采用强酸或者强碱清洗。
可以采用含氯消毒剂清洗,以清除膜表面的大量微生物污染。
化学清洗后的流量回复性好。
膜片示意图
中空丝膜是最适合于MBR技术应用的膜材料之一,主要基于以下性能特点:
MBR工艺的优点如下:
1.运行管理方便
传统的好氧活性污泥处理工艺,在高污泥负荷的情况运行会出现污泥膨胀现象,使得泥不难于分离导致系统不能正常运行、出水不达标。
而MBR工艺是用膜抽吸作用来进行泥水分离,污泥膨胀不会影响MBR系统的正常运行和出水水质,因此运行管理极为方便。
2.占地面积小
传统的活性污泥工艺的活性污泥浓度一般在3000~5000mg/l,而MBR工艺的活性污泥浓度一般在8000~12000mg/l,且不需生化沉淀池,故大大减少了占地面积和土建投资,其土建占地约为传统工艺的1/3。
3.处理水质稳定
中空丝膜能够截留几乎所有的微生物,尤其是针对难以沉淀的、增殖速度慢的微生物,因此系统内的生物相极大丰富,活性污泥驯化、增量的过程大大缩短,处理的深度和系统抗冲击的能力得以加强,处理水质稳定。
4.具有很好的脱氮效果
MBR系统有利于增殖缓慢的硝化细菌的截留、生长和繁殖,系统硝化效率得以提高。
5.泥龄长
膜分离使污水中的大分子难降解成分,在体积有限的生物反应器内有足够的停留时间,大大提高了难降解有机物的降解效率。
反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行,可以实现基本无剩余污泥排放。
6.动力消耗低
中空丝膜所需的吸引压力仅为-0.1~-0.4公斤/cm2左右,动力消耗低。
膜生物反应器易于一体化,易于实现自动控制,操作管理方便;
7.MRB的工艺过程如下:
4.构筑物及设备部分
4.1曝气调节池
主要作用:
预曝气,均和水质和水量
设计水量:
50m3/h
停留时间:
5h
容积:
250m3
结构:
钢砼结构
数量:
1座
描述:
自带格栅井
规格:
2m×0.9m×2.5m
主要设备:
1)机械回转式格栅除污机
主要作用:
去除体积较小的悬浮物和漂浮物,减小后续处理构筑物的负荷。
栅条间隙:
3mm格栅宽度:
800mm
安装角度:
65°排渣高度:
600mm
运行速度:
2m/min功率:
0.75KW
数量:
1台
2)潜污泵
主要作用:
使废水以较为恒定的流量进入后续处理单元
流量:
40m3扬程:
10m
功率:
2.2kw数量:
2台
4.2水解酸化池
含缺氧区,好氧区,膜区
1)水解酸化池
设计水量:
50m3/h
停留时间:
8h
容积:
400m3
结构:
钢砼结构
数量:
1座
主要作用:
去除有机物
a.潜水搅拌机
主要作用:
使A池的泥水充分混合,接触,反应。
叶轮直径:
400mm叶轮转速:
740r/min
功率:
2.5kw数量:
4台
b.组合双环式填料
规格:
Φ150mm数量:
80m2
4.3MBR池
设计水量:
50m3/h
停留时间:
4h
容积:
200m3
结构:
钢砼结构
数量:
2座
a.混合液回流泵
主要作用:
将O池硝化后的污水回流至A池进行反硝化脱氮
流量:
15m3扬程:
7m
功率:
1kw数量:
2台
b.自吸泵
主要作用:
将O池处理后的污水
流量:
45m3扬程:
32m
功率:
11kw数量:
2台
c.微孔曝气器
规格:
Φ215mm数量:
200套
d.MBR膜片
规格:
Φ219mm数量:
150套
e.MBR框架
规格:
3500mm×4500mm
数量:
2套
材质:
碳钢
f.清洗泵
流量:
100m3扬程:
22m
功率:
15kw数量:
2台
4.4清水池
设计水量:
50m3/h
停留时间:
4h
容积:
200m3
结构:
钢砼结构
数量:
1座
主要设备:
1)二氧化氯发生器
规格:
100g/h功率:
1.5kw
数量:
2套
4.5污泥浓缩池
容积:
100m3
结构:
钢砼结构
数量:
1座
主要设备:
1)污泥进料泵
主要作用:
将污泥池污泥送至污泥脱水机。
流量:
15m3/h扬程:
7m
功率:
1kw数量:
2台
2)浓缩脱水机
处理能力:
15m3功率:
5.5kw
3)冲洗水泵
主要作用:
为脱水机提供滤带冲洗水
流量:
20m3/h扬程:
22m
功率:
3kw数量:
2台
4.6综合间
主要作用:
由加药间及仓库、污泥脱水机房、鼓风机房和配电室。
数量:
1座
尺寸:
30m×24m×6m
1)加药装置
配套加药装置2套
2)鼓风机
数量:
3台(2用1备)
风量:
2.1m3/min
风压:
5mH2O
功率:
2.2kw
5.公用工程
5.1土建工程
土建设计的指导思想为:
污水处理站属环保事业类建筑,本方案中设备以及土建池体全部为地上式。
建筑物内墙面、地坪材料要便于清扫,以利保持处理站的整洁。
本工程构筑物混凝土标号为C30,混凝土抗渗标号为S6。
池内壁做1:
2防水砂浆粉壁。
池外壁均做1:
2水泥砂浆粉刷,外刷聚丙烯酸酯外墙涂料二度。
所有明露铁件均做红丹底醇酸漆二度。
脱水机房、加药间等基础均为钢砼结构,土建池体外墙粉刷均为1:
1:
6砂浆底,1:
1:
4水泥砂浆面,刷聚丙烯酸酯外墙涂料二度。
5.2给排水系统
5.2.1给水系统
污水处理站给水水源从厂区接入,给水主要用于药剂的配置、滤布冲洗、操作工人的用水。
场地和设备冲洗可利用处理出水。
5.2.2排水系统
污水处理站的设备检修排水、脱水机房冲洗滤布排水等排入进水集水池循环处理,废水处理站雨水排就近排入厂内的雨水管网。
5.3电气和控制
5.3.1供电量
主要设备用电量。
5.3.2供电方式
污水处理站电源由厂区供给,电源电压为380/220,采用三相五线制。
5.3.3自控系统设计说明
1.系统总体方案
本系统自动控制系统选用我公司自主研发的产品和软件来实现。
整个系统采用“集中监测、分散控制”的方式。
根据工艺要求,本控制系统的控制范围是:
污水生化处理系统(加药系统、各类水箱、各类水泵及故障监控)、污水综合利用系统(加药系统、各类水箱、各类水泵及故障监控)等。
在中央控制室通过操作员站对工艺过程的实时参数进行集中监视、管理和操作,从而达到使控制设备稳定、可靠运行、便于管理维护的目的。
子站负责现场I/O信号采集、回路控制、联锁顺序控制,现场所有的信号通过电缆引到子站。
中央操作站负责设备运行的状态监控、生产信息处理、系统起停命令发送、回路调节、设定值给定等功能。
2.系统的程序控制
系统控制型式采用ACC控制。
手动就地/自动远程两种控制方式可选择。
单体设备能自动、手动切换,整体系统可以实现过程控制自动化。
控制系统中的ACC通过现场反馈来的信号,对系统设备的启动、停运、保护实现自动。
当设备启动和停机时按程序逐一启动和停机,当操作失败或机械故障时,设备即自动停机并报警。
3.系统的自诊断功能
系统的自诊断功能是在ACC的诊断功能的基础上经验实现的,系统的自诊断功能提供系统的故障信息和维修指导,对于系统的维护及维修起了重要的辅助作用。
4.操作员站(HMI)画面设置概况
人机界面用ACC组态软件组态,在上位机对整个系统进行监控,可通过上位机及时了解设备现时状况,并及时做出判断,保证系统安全而合理地运行。
同时显示各种工艺参数,和参数设定等。
组态画面包括主工艺流程、报警、权限设置等。
并根据用户需要,产生运行报表和故障报表。
——能反应系统运行、停止状态。
及实时工艺参数。
——所有运行参数,报警信息均应能通过打印机进行记录并制表。
——数据库的管理和维护。
——建立趋势画面并获取趋势信息。
——对模拟量的设定值和偏置在上位机可开放式设定。
——基本报警管理系统,包括:
——报警一览
——报警历史
——未确认报警列表
——报警复归列表
——报警过滤
——报警优先级
——趋势显示包括:
——实时趋势显示
——X-Y趋势显示
- 配套讲稿:
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- 医疗 废水处理