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摘要:“水解+接触氧化+消毒”处理医院污水,处理规模为1200m3/d,出水水质达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18446-2005)综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限制的排放标准。
关键词:水解,接触氧化,消毒,医院污水
“水解+接触氧化+消毒”工艺是一项成熟的工艺,在国内中小型污水处理站有着广泛应用。已有大量案例将“水解+接触氧化+消毒”应用于处理医院废水,并取得良好的处理效果[1]。本文介绍了实际工程的工艺设计、控制系统及经济分析,为今后类似工程的应用提供参考。
工程设计
设计水质
深圳某医院目前开放病床261张,现实施新扩建住院楼工程,病床将增加到720床。该院原有300m3/d污水站一座,拟在原址重建一座1200m3/d污水站,采用“水解+接触氧化+消毒”工艺,出水达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18446-2005)综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限制的排放标准。
项目 CODcr BOD5 SS 氨氮 粪大肠菌群数
进水浓度 300 150 120 50 20000
排放标准 60 20 20 15 500
工艺流程
格栅→调节池→水解池→接触氧化池→混凝池
↓
出水池←脱氯池←消毒池←沉淀池→污泥浓缩池→脱水机
工艺描述
本工程所有构筑物(除脱氯池和计量池外)均为两组,每组按50%设计[2];所有构筑物均设置排空管,排出的水进行回流处理[3]。
格栅
格栅拦截大的漂浮物、悬浮物,以保证水泵及后续系统的正常运行。格栅井分两格,设置1台机械格栅和1台固定格栅;2台一级提升泵(1用1备)将污水提升至调节池。
调节池
污水在调节池内均质均量,保证后续系统连续稳定的运行,兼有事故池的作用。调节池内采用空气搅拌,防止污泥沉积;中间集水池内设置2台二级提升泵(1用1备),将污水提升至水解池。
水解池
污水由布水管均匀布置到水解池底部,池内设置填料,作为生物载体;在水解产酸菌作用下,将污水中不溶性有机物水解为溶解性物质,将难于生物降解大分子物质转化为易于生物降解小分子物质;出水经出水堰槽汇集,进入接触氧化池。
接触氧化池
接触氧化池采用廊道推流式设计,池内设置填料和曝气装置。曝气系统由3台罗茨风机(2用1备)提供氧气,并促进生物膜的脱落更新;同时设置3台回流泵(2用1备),将混合液回流到水解池,保持水解池的微生物量,并能起反硝化脱氮和搅拌的作用。
混凝池
混凝池分前后两段,前段中投加PAC并搅拌机快速搅拌,后段投加PAM并搅拌机慢速搅拌,与污水中脱落的生物膜及SS形成较大的矾花后进入沉淀池。
沉淀池
混凝池内形成的矾花在沉淀池中进行泥水分离,池内设置刮泥机,并采用3台污泥泵(2用1备)将剩余污泥排至污泥浓缩池。
消毒池
将二氧化氯发生器产生的ClO2投加至沉淀池出水槽,在经管道混合后,进入消毒池进行搅拌机快速搅拌和隔板混合,均匀混合以达到对污水消毒的目的。
脱氯池及计量池
在脱氯池中投加Na2S2O3,并设置空气搅拌装置,除去污水中的余氯。脱氯后的污水经计量池计量外排。
污泥浓缩池
剩余污泥排入污泥浓缩池的同时,投加NaClO进行污泥消毒[2],污泥经浓缩排除上清液后,加入调理剂经泵打入离心机进行污泥脱水,脱水后的污泥和栅渣等属危险废物,必须交于具有相应资质的单位或部门进行集中处置[2]。
除臭系统
污水站排出的废气应进行除臭除味处理[4],本污水站采用复合等离子除臭设备。
设备间
设备间为两层框架结构,共设置配药间、投氯间、风机房、污泥间、脱水间、化验室、配电室、值班室及在线监控房等。
主要建构筑物设计参数
名称 规格 数量 主要参数 备注
调节池 1100m3 2格 HRT=22h
水解池 200m3 2格 HRT=4h
接触氧化池 400m3 2格 HRT=8h,填料负荷0.72kgBOD/(m3.d),
气水比12:1 气水比10-15[3]
混凝池 23m3 2格 HRT=28min
沉淀池 70m2 2格 表面负荷0.72m3/m2.h
消毒池 60m3 2格 HRT=1.2h 接触时间≥1h[4]
脱氯池 35m3 1座 HRT=40min
污泥浓缩池 31.2m3 2格 HRT=24h
控制系统
格栅控制系统
液位差控制及时间控制,液位差控制优先于时间控制。时间控制由调试定,液位差控制如下:当ΔL≥150mm时,格栅启动;当ΔL<100mm时,格栅停止;当机械格栅停止运行时间超过设定值时,系统转为时间控制。
一级提升泵、二级提升泵控制系统
提升泵分为手动、自动控制,手动控制为就地控制柜上控制;自动控制时,根据超声波液位计测得的泵池水位值自动控制泵变频调速及的启停。PLC系统累积各台泵的运行时间,自动轮换水泵,保证各台泵累积运行时间基本相等,使每台泵保持最佳运行状态。
曝气控制系统
根据溶解氧仪测得的接触氧化池出水端溶解氧含量,由PLC控制鼓风机运行频率,调节鼓风机的输出风量,控制出水端溶解氧值在最佳范围2.0~2.5mg/L。
脱水控制系统
剩余污泥的排放
由排泥PLC系统实现以下控制:
A、沉淀池泥位计(时间控制)→剩余污泥泵→NaClO加药泵;
B、污泥浓缩池液位计→剩余污泥泵→NaClO加药泵。
脱水机系统
由脱水机PLC实现以下控制:
A、开机顺序为:脱水机→剩余污泥泵→加药泵;
B、停机順序为:加药泵→剩余污泥泵→脱水机。
加药控制系统
PAC/PAM加药系统
PAC/PAM加药泵与二级提升泵联锁;
ClO2、Na2S2O3加药系统
ClO2加药泵与消毒池末端余氯计连锁;Na2S2O3加药泵与出水池余氯计连锁;
技术经济分析
投资分析
污水站占地430m2,两层半地埋式结构,共投资927万元,其中土建500万元,设备361万元,调试及其他66万元。
运行成本
运行费用包括电费、药剂费、人工等。日耗电量868Kw.h,电价以0.8元/kW.h计,电费即0.58元/m3;共有8名工作人员,2000元/人.月,人工即0.44元/m3;药剂费计0.42元/m3;污水站运行成本总计为1.44元/m3。
结论
由于建设用地面积狭小且受到各方面限制,出水标准较严格,系统自动化程度高,因此投资偏高。
本项目将接触氧化系统与PLC控制系统有机结合,保证了污水处理过程的安全性和生产的连续性,实现了系统运行的自动化,大大降低了系统的能耗与药耗,为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。
参考文献
[1] 朱强.中小型医院污水处理工艺及实例[J].水处理技术,2009,35(1):108-111
[2] 北京市建筑设计研究院.医院污水处理设计规范,CECS07:2004
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词:水解,接触氧化,消毒,医院污水
“水解+接触氧化+消毒”工艺是一项成熟的工艺,在国内中小型污水处理站有着广泛应用。已有大量案例将“水解+接触氧化+消毒”应用于处理医院废水,并取得良好的处理效果[1]。本文介绍了实际工程的工艺设计、控制系统及经济分析,为今后类似工程的应用提供参考。
工程设计
设计水质
深圳某医院目前开放病床261张,现实施新扩建住院楼工程,病床将增加到720床。该院原有300m3/d污水站一座,拟在原址重建一座1200m3/d污水站,采用“水解+接触氧化+消毒”工艺,出水达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18446-2005)综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限制的排放标准。
项目 CODcr BOD5 SS 氨氮 粪大肠菌群数
进水浓度 300 150 120 50 20000
排放标准 60 20 20 15 500
工艺流程
格栅→调节池→水解池→接触氧化池→混凝池
↓
出水池←脱氯池←消毒池←沉淀池→污泥浓缩池→脱水机
工艺描述
本工程所有构筑物(除脱氯池和计量池外)均为两组,每组按50%设计[2];所有构筑物均设置排空管,排出的水进行回流处理[3]。
格栅
格栅拦截大的漂浮物、悬浮物,以保证水泵及后续系统的正常运行。格栅井分两格,设置1台机械格栅和1台固定格栅;2台一级提升泵(1用1备)将污水提升至调节池。
调节池
污水在调节池内均质均量,保证后续系统连续稳定的运行,兼有事故池的作用。调节池内采用空气搅拌,防止污泥沉积;中间集水池内设置2台二级提升泵(1用1备),将污水提升至水解池。
水解池
污水由布水管均匀布置到水解池底部,池内设置填料,作为生物载体;在水解产酸菌作用下,将污水中不溶性有机物水解为溶解性物质,将难于生物降解大分子物质转化为易于生物降解小分子物质;出水经出水堰槽汇集,进入接触氧化池。
接触氧化池
接触氧化池采用廊道推流式设计,池内设置填料和曝气装置。曝气系统由3台罗茨风机(2用1备)提供氧气,并促进生物膜的脱落更新;同时设置3台回流泵(2用1备),将混合液回流到水解池,保持水解池的微生物量,并能起反硝化脱氮和搅拌的作用。
混凝池
混凝池分前后两段,前段中投加PAC并搅拌机快速搅拌,后段投加PAM并搅拌机慢速搅拌,与污水中脱落的生物膜及SS形成较大的矾花后进入沉淀池。
沉淀池
混凝池内形成的矾花在沉淀池中进行泥水分离,池内设置刮泥机,并采用3台污泥泵(2用1备)将剩余污泥排至污泥浓缩池。
消毒池
将二氧化氯发生器产生的ClO2投加至沉淀池出水槽,在经管道混合后,进入消毒池进行搅拌机快速搅拌和隔板混合,均匀混合以达到对污水消毒的目的。
脱氯池及计量池
在脱氯池中投加Na2S2O3,并设置空气搅拌装置,除去污水中的余氯。脱氯后的污水经计量池计量外排。
污泥浓缩池
剩余污泥排入污泥浓缩池的同时,投加NaClO进行污泥消毒[2],污泥经浓缩排除上清液后,加入调理剂经泵打入离心机进行污泥脱水,脱水后的污泥和栅渣等属危险废物,必须交于具有相应资质的单位或部门进行集中处置[2]。
除臭系统
污水站排出的废气应进行除臭除味处理[4],本污水站采用复合等离子除臭设备。
设备间
设备间为两层框架结构,共设置配药间、投氯间、风机房、污泥间、脱水间、化验室、配电室、值班室及在线监控房等。
主要建构筑物设计参数
名称 规格 数量 主要参数 备注
调节池 1100m3 2格 HRT=22h
水解池 200m3 2格 HRT=4h
接触氧化池 400m3 2格 HRT=8h,填料负荷0.72kgBOD/(m3.d),
气水比12:1 气水比10-15[3]
混凝池 23m3 2格 HRT=28min
沉淀池 70m2 2格 表面负荷0.72m3/m2.h
消毒池 60m3 2格 HRT=1.2h 接触时间≥1h[4]
脱氯池 35m3 1座 HRT=40min
污泥浓缩池 31.2m3 2格 HRT=24h
控制系统
格栅控制系统
液位差控制及时间控制,液位差控制优先于时间控制。时间控制由调试定,液位差控制如下:当ΔL≥150mm时,格栅启动;当ΔL<100mm时,格栅停止;当机械格栅停止运行时间超过设定值时,系统转为时间控制。
一级提升泵、二级提升泵控制系统
提升泵分为手动、自动控制,手动控制为就地控制柜上控制;自动控制时,根据超声波液位计测得的泵池水位值自动控制泵变频调速及的启停。PLC系统累积各台泵的运行时间,自动轮换水泵,保证各台泵累积运行时间基本相等,使每台泵保持最佳运行状态。
曝气控制系统
根据溶解氧仪测得的接触氧化池出水端溶解氧含量,由PLC控制鼓风机运行频率,调节鼓风机的输出风量,控制出水端溶解氧值在最佳范围2.0~2.5mg/L。
脱水控制系统
剩余污泥的排放
由排泥PLC系统实现以下控制:
A、沉淀池泥位计(时间控制)→剩余污泥泵→NaClO加药泵;
B、污泥浓缩池液位计→剩余污泥泵→NaClO加药泵。
脱水机系统
由脱水机PLC实现以下控制:
A、开机顺序为:脱水机→剩余污泥泵→加药泵;
B、停机順序为:加药泵→剩余污泥泵→脱水机。
加药控制系统
PAC/PAM加药系统
PAC/PAM加药泵与二级提升泵联锁;
ClO2、Na2S2O3加药系统
ClO2加药泵与消毒池末端余氯计连锁;Na2S2O3加药泵与出水池余氯计连锁;
技术经济分析
投资分析
污水站占地430m2,两层半地埋式结构,共投资927万元,其中土建500万元,设备361万元,调试及其他66万元。
运行成本
运行费用包括电费、药剂费、人工等。日耗电量868Kw.h,电价以0.8元/kW.h计,电费即0.58元/m3;共有8名工作人员,2000元/人.月,人工即0.44元/m3;药剂费计0.42元/m3;污水站运行成本总计为1.44元/m3。
结论
由于建设用地面积狭小且受到各方面限制,出水标准较严格,系统自动化程度高,因此投资偏高。
本项目将接触氧化系统与PLC控制系统有机结合,保证了污水处理过程的安全性和生产的连续性,实现了系统运行的自动化,大大降低了系统的能耗与药耗,为企业带来了可观的经济效益和良好的社会效益。
参考文献
[1] 朱强.中小型医院污水处理工艺及实例[J].水处理技术,2009,35(1):108-111
[2] 北京市建筑设计研究院.医院污水处理设计规范,CECS07:2004
注:文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。