医院废水处理方案.docx
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医院废水处理方案
**********医院
污水处理站系统工程
技术方案
二〇一四年十一月
1.概述
1.1.概述
根据医院废水项目的性质,其建成运营后废水主要分为医院病区污水和其他废水,其中医院病区污水主要是门诊、急诊、病房、治疗室、各类检验室等处排出的生活废水和医疗废水;其他废水主要有食堂、洗衣房和医院行政区的生活污水、餐饮废水和洗衣废水等。
总体工程废水产生量为260m3/d,废水中主要污染物为悬浮物、COD、BOD5、氨氮、粪大肠菌等。
水质复杂程度为中等,医院病区污水和其他废水经适当预处理后进入院内污水处理站处理,处理后排入达标排放。
1.2.设计原则
1.据废水水质、水量分析,充分预估到水质、水量变化,通过强化调节装置的设置及不同来源废水水质特性作好预处理。
以使进入主体处理系统的废水水质、水量得到充分均衡,使主体生化工艺操作调节波动最小化,从而保证处理效果。
主体生化工艺及后续的深度处理工艺能够稳定有效地保证出水水质。
设备运行稳定可靠,效率高,管理方便,维护维修工作量少;充分考虑冬季低温等各种不利因素下系统稳定运行要求,站内设置必要的监控仪表及监控设备,以提高管理水平,减少人员编制。
2.先进性:
无论是预处理工艺还是主体生化工艺及后续深度处理工艺均能够通过优选比较,项目实施后足以代表当今医院污水处理技术的领先水平。
做到工艺领先、设备精良,系统布局美观大方,操作运行自动化水平高。
3.合理性:
全面规划,合理建设。
根据技术成熟、经济合理的原则进行总体设计和单元构筑物设计,并充分注意节能,力求减少动力消耗,以节约能源,降低处理成本及运行费用。
既要体现技术发展水平,又要脚踏实地立足厂情
4.经济性:
针对所处理污水的特点和处理要求,进行各种处理设施的优化组合,以达到占地面积少,适用性强的目的,专用设备的选型进行充分比选,达到性能价格比的最优化,在保证质量和安全可靠的前提下,降低系统工程造价和运行管理费用。
5.减少二次污染:
充分考虑环境问题,设计新颖美观,布局合理,合理控制噪声,及气味,污水处理产生的污泥,其处理及处置工艺根据污泥量、污泥性质综合确定,并充分考虑资源的再利用,防止二次污染。
1.3.设计规范及标准
本设计采用并参考下述资料、标准与规范:
《污水综合排放标准》GB8978-1996
《污水排入城镇下水道水质标准》CJ343-2010
《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002
《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)
《室外排水设计规范》GB50014-2006
《给水排水设计手册(1~11册)》中国建筑工业出版社2004年
《水处理设备制造技术条件》JB/T2932-1999
《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
《工业与民用供配电系统设计规范》GB50054-92
《化工离心泵技术条件》GB/T5656-94
《自动化仪表选型规定》HG/T20507-2000
《仪表供电设计规定》HG/T20509-2000
《仪表配管配线设计规定》HG/T20512-2000
《信号报警、安全联锁系统设计规定》HG/T20511-2000
《过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号》HG/T20505-2000
《分散型控制系统工程设计规定》HG/T20573-95
《可编程控制器系统设计规定》HG/T20700-2000
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86
《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)
《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)
《采暖通风与空气调节设计规范》(GB50019-2003)
《工业企业厂界环境噪声排放标准》(GB12348-2008)
以及其它国家现行标准、规范以及标准图集,院方提供的相关项目基础数据。
1.4.设计范围
本方案设计范围为:
从污水进入格栅起到接触消毒池的排出口止。
包括设计说明(概括、水质水量、处理要求、处理方案选择及技术依据),处理工艺流程。
1.5.设计目标
本设计方案处理水量根据医院提供数据260m3/d,出水水质达到《医疗机构水污染排放标准》(GB18466-2005)中规定的综合性医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限值之排放要求,处理后的污水达标排放。
表1设计进水水量水质
污染项目
水量
(m3/d)
COD
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS(mg/L)
PH
大肠杆菌菌群
(MPN/L)
污染物浓度
150
450
250
100
7-9
1.60×108
表2设计出水水质
污染项目
COD
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS(mg/L)
PH
大肠杆菌菌群
(MPN/L)
污染物浓度
<60
20
10
6-9
500
1.6.设计总体要求
1.设计深度应满足建设部颁布的市政公用工程方案设计深度的要求,具有独创性的设计应提供专项设计说明。
2.工艺流程力求简洁、顺畅,构筑物之间避免管道迂回,减少水头损失,节约能耗。
3.各单元处理技术先进、成熟、可靠,运行稳定,管理方便,能适应进厂水水质条件,操作管理水平、施工安装水平等。
4.设计参数选择科学、合理,适当考虑水量、水质增长变化的弹性余量。
5.工程投资与运行成本低、能耗省,应尽可能采用节能工艺、节能设备(产品)等。
2.污水处理方案
2.1.污水处理工艺的选择
污水处理工艺的选择应根据医院性质、进出水水质浓度及处理要求、用地面积和工程规模等多因素综合考虑,确定污水处理的程度来满足处理所需达到的排放要求。
适宜的污水处理工艺不仅可以降低工程投资,还有利于污水处理厂的运行管理以及减少污水处理厂的经常性费用,保证处理出水达到排放水质标准。
医院废水的处理技术如下:
●一级处理:
主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物(SS)为后续处理创造条件。
其主要设备和构筑物有:
格栅、沉砂池、沉淀池等。
●二级处理:
主要指生物处理,去除污水中溶解的和呈胶体状的有机污染物。
生物处理法:
包括厌氧生物处理法和好氧生物处理法,好氧生物处理法中常用的有表面曝气活性污泥法、高浓度活性污泥法、生物转盘、生物接触氧化、生物铁法和SBR法等,采用的技术有A/O法、A/A/O法、SBR法、水解酸化、AB法和生物膜法等。
本次设计的为HBF高效生物反应器技术。
●消毒:
医院综合污水处理消毒是放在处理工艺的后阶段。
其目的是杀灭医院污水中的致病微生物和粪大肠菌群,达到排放标准的要求。
消毒设施主要由消毒剂制备、投加控制系统与混合池、接触池组成。
通常使用的消毒剂有次氯酸钠、二氧化氯等化学消毒剂,也有少数医院污水使用臭氧、紫外线。
由于医院污水污染物浓度一般高于生活污水,当医院污水排放到地面水域时,应根据水体的用途和环境保护部门的法规与规定,对污水的生物性污染、理化性污染及有毒有害物质进行全面处理,应采用二级处理。
一些含有对微生物具有毒害和抑制作用的废水,先采用物化法进行预处理,再进行生物处理或通过厌氧水解后在进行好氧生物处理。
采用不同的处理工艺去除不同的污染物,以下是不同污染物的不同的去除方式。
1)悬浮物(SS)的去除
污水中SS的去除主要靠沉淀作用。
沉淀池对污水中的无机颗粒和大直径的有机颗粒可以得到去除,而小直径的有机颗粒靠微生物的降解作用去除,而小直径的无机颗粒则要靠活性污泥絮体的吸附、网络作用,与活性污泥絮体同时沉淀被去除。
2)BOD5的去除
污水中的BOD5的去除是靠微生物的吸附作用和代谢作用,然后通过泥水分离来完成的。
活性污泥中的微生物在有氧条件下将污水中的一部分有机物用于合成新的细胞,将另一部分有机物进行分解代谢以便获得细胞合成所需的能量,其最终产物是CO2、H2O等稳定物质,其实质是将液相的有机污染物转化为固相物质,表现为活性污泥量的增长。
3)CODcr的去除
污水中CODcr的去除的原理与BOD5基本相同,污水出水中剩余的CODcr,即CODcr的去除率,取决于原污水的可生化性,它与处理废水的组成有关。
对于医院废水,其BOD5/CODcr比值大于0.30,可生化性较好,采用二级处理工艺是必要的,处理出水完全可达到CODcr≤60mg/L。
2.2.主要处理工艺单元介绍
2.2.1.HBF工艺简介
好氧处理技术HBF工艺(HonessHybridBiological&FixedfilmTechnology),经过一系列的小试、中试、并成功应用于医药、化工、市政污水、医院废水等污水处理项目中。
HBF生物处理工艺通过在曝气池中增加固定的酶浮填料作为生物附着载体使得系统的生物总量是同体积的活性污泥法的2倍以上,大大提升了污水生化处理系统的处理能力。
酶浮填料的存在,对水流及气流均起到强制紊动的作用,同时促进水中污染物、空气与微生物细胞的充分接触,从实质上强化了传质过程。
因此,HBF系统中污泥泥龄长,反应器容积负荷高,水力停留时间短且氧的转化率高,可以有效节省投资与运行成本。
HBF系统依靠固定于新型酶浮填料表面上的微生物及悬浮活性污泥共同降解有机物,HBF系统综合了活性污泥与生物膜法的优点,由于酶浮填料的加入,使污水处理的机理和效能都大为改变。
在HBF系统中,微生物生存的基础环境由原来的气、液两相转变成气、液、固三相;这种转变为微生物创造了更丰富的存在形式,形成一个更为复杂的复合式生态系统。
HBF系统中同时存在着附着相和悬浮相微生物,在任何时候都有一些游离的菌体附着在载体表面,同时又有一些生物膜脱离载体表面而形成悬浮污泥。
当这一过程达到平衡时,反应器中的载体表面就形成稳定状态的生物膜,这层生物膜与液相中的悬浮污泥共同发挥作用,各自发挥自己的降解优势,同时又在纵横两个方向上相互关联。
在纵向上,微生物构成了一个由细菌、真菌、藻类、原生动物、后生动物等多个营养级别组成的复杂生态系统,其中每一个营养级的数量都受到环境和其他营养级的制约,最终达到动态平衡。
在横向上,沿着液体到载体的方向,构成了一个悬浮好氧型、附着好氧型、附着兼氧型、附着厌氧型的多种不同运动能力、呼吸类型、营养类型的微生物系统,从而使得系统可完成有机物的去除的任务。
HBF技术中以新型酶浮
填料为依托,利用生物膜与活性污泥混合处理系统实现同步硝化反硝化,较之传统生化系统不仅节省了投资及占地同时运行成本也大为节省,相比传统工艺其具有如下特征:
1.系统占地少,基建费用低。
HBF占地一般较少,其原因:
是系统中所采用的新型酶浮
填料经过复杂的生产工艺,实现了填料的“双层膜”和“空隙层”的特殊结构,大大提高填料比表面积及孔隙率,从而使整个生化反应区微生物量增加,有效生物浓度约为常规活性污泥法及膜法的2-5倍,净化功能显著提升;加之系统采用污泥回流,更增加了系统中参与生化反应的微生物总量,即使在生物负荷不增加的情形下,也使得系统可以承受更高的容积负荷。
2.空气氧转化利用率高,容积负荷和污泥负荷高。
由于酶浮填料的填充,对于底部微孔曝气所释放的气泡起到二次剪切及防止并聚系统,相应延长了空气与水、微生物传质时间;填料拦截所形成的紊流水力剪切,使气泡高度细化并均匀分散,决定了系统内空气氧的转化利用率高。
足够的溶解氧是保证好氧生物处理系统高负荷运行的条件,这也是HBF-N的优势所在,HBF系统中活性污泥浓度可达10g/L以上。
反应器中生物量之大,决定了其负荷值必然高。
3.固液分离效果好,剩余污泥产量较少,降低污泥处理与处置费用。
由于膜落的污泥所含动物成分较多和比重较大,且污泥颗粒个体较大,因而具有良好的污泥沉降性能,易于固液分离。
由于生物膜中食物链较长,因而剩余污泥量明显减少,特别是酶浮填料的生物膜较之传统的生物膜法更厚,内部的厌氧菌能够分解部分好氧过程所合成的剩余污泥,从而使总剩余污泥大大减少。
安装方便,易于施工,且不影响池内设施检修直接投入池中或进行简易固定,操作便捷,尤其在改扩工程优势突显。
2.2.2.酶浮填料简介
酶浮填料采用纤维纺丝、针刺、起毛以及热定型等一系列工艺,实现了填料的“双层膜”和“空隙层”的特殊结构,从而实现了比表面积大,孔隙率高的特点,经检测,比表面积大于1000m2/m3,孔隙率达到0.98,均大幅超过同类填料的性能。
酶浮填料在加工过程中经过离子化材料改性及亲水高分子共混改性,表面带正电荷,这将使微生物在载体表面附着、固定过程更加容易进行。
酶浮填料在保证比表面积大的前提下,有较好的机械强度。
在水力剪切作用以及载体之间的摩擦碰撞过程中不会发生破损。
由于生产过程中主要使用改性高分子材料作为基材,耐酸、耐碱、对含有有机物(烃类、苯类)的高难度污水适应性更好,耐腐蚀性强,使用寿命可达8-10年,可有效使用于含特殊污染物(如酚、有毒、有害金属离子、高酸、高碱等)的废水。
其主要技术参数如下表示:
项目
比重
比表面积
微生物保留量
参数
0.97kg/L
>800m2/m3
6000-22000mg/L
2.2.3.污泥处理工艺及污泥最终处置
在医院污水处理过程中,大量悬浮在水中的有机无机污染物和病菌、病毒、寄生虫卵等沉淀分离出来形成污泥,如不妥善消毒处理,任意排放或弃置,同样会污染环境。
对有传染性的粪便,必须进行单独消毒或其他无害化处理。
由于本医院污水处理工程产生的剩余污泥量有限,将污泥放入污泥池后好氧消化,停留时间须大于7d以上,经投加石灰消毒稳定处理后,通过罐装车运送至城市垃圾处理厂进行卫生填埋。
2.3.工艺流程简介
医院污水经机械格栅池拦截较大的杂物后进入解调节池调节水量、均衡水质,然后由污水泵将污水提升至水解酸化池,经水解酸化池厌氧生物反应后,去除部分污染物,污水的可生化性也得到提高后,出水自流入HBF反应池,在好氧条件下通过附着在填料上的好氧菌降解污水中的大量COD、NH3-N后,进入沉淀分离池,经分离后,出水排入消毒反应池,污泥在系统循环使用,剩余污泥排到污泥池。
通过二氧化氯发生反应器投加二氧化氯对消毒池污水进行消毒处理,杀灭污水中细菌后达标排放。
污泥终端处理系统:
生化系统剩余污泥均排入污泥池进行自然消化,通过投加石灰进行消毒处理后用罐装车外运卫生填埋。
2.4.水处理站位置的选择
(1)处理站位置应尽量设在主建筑、居住区、夏季风向频率最小的上风侧,并设置一定距离的绿化防护带;
(2)医院排水系统设计应尽量按地形的自然坡度走向,污水站设于排水总网末端,出水管与市政管道靠近,接管方便;
(3)尽量利用地形减少污水管埋设深度;尽量采用重力自排污水处理消毒系统,以节省投资和运行费用;
(4)处理池不宜设在主建筑地下室内,尽量远离建筑物,当地下狭小时,采用全地下式(地埋式)一体化处理设备。
2.5.构筑物及功能描述
本工程方案主要建构筑物有:
格栅井、调节池、水解酸化池、HBF主反应池、沉淀池、鼓风机房、污泥池等,具体的建构筑物功能如下:
2.5.1.格栅池
功能:
格栅井设置细格栅除污机,去除水中较大的漂浮垃圾。
2.5.2.调节池
功能:
污水站内设置调节池调节水质水量。
调节池内设置鼓风机对废水采取鼓风搅拌,防止SS的沉降以及水质不均匀;调节池末端设置提升泵将废水提升至缺氧池。
设计流量:
Q=260m3/d,以24小时连续运行计算,则时平均流量Q=11m3/h。
2.5.3.水解酸化池
功能:
主要是对污水进行前端生化预处理,污水通过水解酸化,可以在不消耗动能的条件下对污水中污染物有一定的降解,并提高污水的可生化性。
设计流量:
Q=260m3/d,以24小时连续运行计算,则时平均流量Q=11m3/h。
2.5.4.HBF主反应池
HBF主反应池是生化反应的核心,填料是微生物膜附着生长的载体,主要降解废水中的有机物。
填料下方设置布气系统(微孔曝气器),采用填料为酶浮填料。
2.5.5.沉淀池
功能:
主要去除生化出水中的悬浮物。
采用连续进水,连续出水的方式。
2.5.6.接触消毒池
主要是向废水中投加次氯酸钠,从而起到对废水中细菌杀死的做作用。
2.5.7.污泥池
污泥池停留时间7天以上,并投加生石灰进行消毒,pH值不小于12。
经浓缩后污泥含水率由98%降至92%左右。
2.5.8.设备间
设备间包括控制室、化验室、风机房。
2.5.9.主要设备一览表
表3主要设备一览表
序号
名称
规格型号
单位
水量
备注
一
格栅井
1
格栅
W=500mm栅隙5mm
台
1
二
调节池
2
调节池提升泵
Q=12.5m3/hH=10mW=1.1kw
台
2
3
电磁流量计
DN65
台
1
4
液位计
0-5m
套
1
5
潜水搅拌机
N=1.5kw,SUS304
台
1
三
水解酸化池
6
布水器
材质304、20孔
台
1
7
出水堰
材质304
米
12
8
填料
酶浮填料
m3
40
四
HBF池
9
缺氧区搅拌机
N=1.5kw,SUS304
台
1
10
主曝气池鼓风机
Q=2m3/min,H=6m,N=3.75kw
台
2
11
酶浮填料
离子型
m3
60
12
微孔曝气盘
2-4m3/h
套
90
五
二沉池
13
导流桶
非标
台
1
14
排泥泵
Q=10m3/h,H=13m,N=1.1kw
台
2
15
pH计
0-14
套
1
16
出水堰
非标
m
12
3.建构筑物
表4处理站构筑物一览表
序号
名称
尺寸
单位
数量
备注
1
格栅井
3*1.1*5.0
座
1
钢砼
2
调节池
6.2*3*5.0
座
1
钢砼
3
污泥池
4.2*2*4
座
1
钢砼
4
水解酸化池
6.2*4.8*5.0
座
1
碳钢防腐
5
HBF池
6.2*8.3*5.0
座
1
碳钢防腐
6
沉淀池
6.2*2.3*5.0
座
1
碳钢防腐
7
消毒池
2*2*4
座
1
碳钢防腐
8
清水池
2*2*4
座
1
碳钢防腐
9
风机房
5.0*6*4.5
座
1
彩钢瓦房
4.工程投资
4.1.投资估算
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
单价
总价
I第一部分费用
86.36
A土建及碳钢池体费
42.66
1
格栅井
3*1.1*5.0
座
1
钢砼
1.03
1.03
2
调节池
6.2*3*5.0
座
1
钢砼
5.81
5.81
4
水解调节池
6.2*4.8*5.0
座
1
碳钢
防腐
9.30
9.30
5
HBF池
6.2*8.3*5.0
座
1
碳钢
防腐
16.08
16.08
6
沉淀池
6.2*2.3*5.0
座
1
碳钢
防腐
4.46
4.46
7
消毒池
2*2*4
座
1
碳钢
防腐
1.00
1.00
8
清水池
2*2*4
座
1
碳钢
防腐
1.00
1.00
3
污泥池
4.2*2*4
座
1
钢砼
2.10
2.10
9
风机房
5.0*6*4.5
座
1
彩钢瓦房
1.88
1.88
B设备费
23.11
一
格栅井
1
格栅
W=500mm栅隙5mm
台
1
1.80
1.80
二
调节池
2
调节池提升泵
Q=12.5m3/hH=10m
W=1.1kw
台
2
0.40
0.80
3
电磁流量计
DN65
台
1
0.63
0.63
4
液位计
0-5m
套
1
0.63
0.63
5
潜水搅拌机
N=1.5kw,SUS304
台
1
1.28
1.28
三
水解酸化池
2
布水器
材质304、20孔
台
1
2.40
2.40
3
出水堰
材质304
米
12
0.02
0.24
4
填料
酶浮填料
m3
40
0.06
2.40
四
HBF池
5
缺氧区搅拌机
N=1.5kw,SUS304
台
1
1.28
1.28
6
主曝气池鼓风机
Q=2m3/min,H=6m,N=3.75kw
台
2
2.15
4.29
7
酶浮填料
离子型
m3
60
0.06
3.60
8
微孔曝气盘
2-4m3/h
套
90
0.01
0.90
五
二沉池
10
导流桶
非标
台
1
0.06
0.06
11
排泥泵
Q=10m3/h,H=13m,N=1.1kw
台
2
0.33
0.66
12
pH计
0-14
套
1
0.63
0.63
13
出水堰
非标
m
12
0.02
0.24
六
消毒池
14
二氧化氯发生器
500g
套
1
1.28
1.28
C电器控制系统
8.10
1
电控柜及控制系统
1
5.40
5.40
2
电缆设施及桥架
1
2.70
2.70
D管材及防腐保温
3.00
1
管道、阀件系统
1
2.31
2.31
2
管道防腐及保温
1
0.69
0.69
E工程安装费
9.50
II第二部分费用
6.91
1
设计费
I*3%
4.32
2
工艺调试技术指导费
I*3%
2.59
III税
(I+II)*5.77%
5.38
IV合计
98.66
注:
不含菌种费
附:
平面布置图
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