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【2020最新實例】疫情下的醫院汙水處理設計方案

日期:2020/04/06 09:58
傳染病醫院汙水處理方案

一、項目概述

醫院一般分為綜合性醫院和傳染病醫院兩大類。醫院汙水就其汙染物的種類及濃度與城市糞便汙水相近,但並不完全一致。因為除一般汙染物外,醫院汙水中還含有一些特殊的汙染物,如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑等。

 

醫院汙水主要源於各種病房,特別是各種傳染病房、手術室、洗衣房所排汙水,除含有大量病源微生物,寄生蟲卵如蛔蟲卵及各種病毒如肝炎病毒、肺結核菌和痢疾菌等外,還含有大量汙染物,其中有機物質占汙染總量的60%左右,不溶解物質約占總量的40%。由於大量不容物質如肌肉組織等沉澱時,將比重較大的蠕蟲及其卵、大量細菌等一起沉澱在汙泥中。

 

某市某傳染病醫院是一家大型傳染病醫院。首先作為醫院,其排放汙水中含有大量有毒化學物質和多種致病菌、病毒和寄生蟲卵,它們在環境中具有一定的適應力,有的甚至在汙水中存活時間較長,若未經處理即排入水體或用於灌溉,將會汙染環境,影響人民身體健康;同時該醫院又是一家傳染病醫院,其排放的廢水中還含有大量的傳染病菌,對環境汙染程度更高。為了保護環境,造福人民,某市某傳染病醫院委托某泰普森環境工程技術有限公司編寫了此廢水治理方案。

 

二、設計依據

1、《國家汙水綜合排放標準》(GB8978-96)

2、《醫療機構水汙染物排放標準》(GB18466-2005)

3、《室外排水設計規範》(GB50014-2006(2016年版))

4、《醫院汙水設計指南》

5《某市地方標準水汙染物排放標準》(DB11/307-2013)

6、《中華人民共和國水汙染防治法》

7、《建築給水排水設計規範》GB 50015-2019

8、《建設項目環境保護設計規範》

9、《給水排水工程結構設計規範》GB50332-2002

10、《給水排水設計手冊》

11、《鋼筋混凝土結構設計規範》GB50010-2010(2015年版)

12、《鋼筋混凝土工程施工及驗收規範》GB50204-2015

13、《電氣裝置安裝工程 電力變流設備施工及驗收規範》GB50255-2014

14、《低壓配電設計規範》GB50054-2011

15、《供配電係統設計規範》GB50052-2009

16、《建築物防雷設計規範》GB50057-2017

 

三、設計水質水量及排放標準

(一)、水量:

該醫院含有600張床位,Q=700t/d(醫院方提供)接觸氧化工藝按照24小時折成30m3/h(MBR工藝按照20小時折成35m3/h,因為膜每運行9min,1min )。

 

(二)、水質:

根據《醫院汙水設計規範》和我公司以往設計經驗,確定水質如下:

 

COD=300mg/L;BOD=160mg/L;PH=7.5;色度=160。

 

(三)、排放標準:

執行《某市地方標準-水汙染物排放標準》(DB11/307-2005)中二級限值標準及《醫院機構水汙染物排放標準》(GB18466-2005),即:

 

COD≤50mg/L;BOD≤20mg/L;PH:6-9;色度≤20;總餘氯:6.5-10mg/L。

 

四、設計原則

在本方案的設計過中,我公司遵循以下原則:

 

1、根據國家有關規定並結合具體情況,合理地確定各種設計參數,並對該參數作出合理分析;

 

2、適當考慮自動化控製,以便於工人操作、簡化管理和減輕工人的勞動強度;

 

3、盡量采用新材料、新產品以延長設備的使用壽命,並考慮一次性投資;

 

4、工藝確定結合某市某傳染病醫院具體特點及國內外相關廢水處理的成功經驗,並在確保功能可靠、操作管理方便的前提下盡量采用新技術,以求少的投資和較低的運行費用,取得較好的處理效果;

 

5、汙水處理站維修方便、施工方便、工期短;

 

6、根據某市某傳染病醫院要求,使汙水處理布局合理,盡量不占地表麵,並在設計中盡可能使汙水處理站與醫院環境相協調。

 

五、設計施工範圍

本工程設計施工範圍:汙水處理站區域內由格柵井到接觸消毒池出水口之間的汙水處理工藝、建築、結構、自控等專業的設計、設備配套、製造、安裝、調試等由乙方完成。

 

汙水處理站內用電由甲方將設備的動力電纜接到配電櫃處。處理站室內、外照明、給排水、道路、綠化及圍牆等由甲方組織完成。

 

六、汙水處理工藝的選擇原則

汙水處理工藝的選擇直接關係到出水是否穩定達標,運行管理是否方便,投資和運行成本的高低及運行年限的長短等。因此選擇合理的處理工藝是汙水處理工程建設的關鍵。

 

本汙水處理站的工藝選擇應滿足以下要求:

(1)工藝流程與汙水水質特征相吻合,工藝先進、合理。

(2)出水優於某市地方標準《水汙染物排放標準》中二級限值標準。

(3)能夠長期穩定運行,抗水質、水量衝擊能力強。

(4)兼顧一次性投資和日常運行費用。

(5)與工程實際情況相結合,因地製宜,方便管理。

 

七、處理工藝的選擇與確定

由於汙水處理工程中無水汙染物的成分不同、汙染物濃度的有高低,其汙水處理工藝也各不相同。就本工程而言,由於傳染病醫院排出的是含有大量病源微生物,寄生蟲卵如蛔蟲卵及各種病毒如肝炎病毒、肺結核菌和痢疾菌等的汙水。

 

根據上述客觀情況,我們決定采用接觸氧化法+二氧化氯消毒工藝和MBR法+二氧化氯工藝作為本工程的處理工藝,下麵是此二種工藝的具體介紹。

 

(一)接觸氧化工藝

1、接觸氧化工藝流程

2、主要處理單元及設備描述

(1)格柵

醫院汙水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂浮物,格柵的作用就是截留並去除上述汙物,對水泵及後續處理單元起保護作用。格柵采用回轉式格柵除汙機。

 

(2)調節沉澱池

汙水經格柵攔截大顆粒雜物後自流入調節沉澱池,沉澱部分雜質並經調節水質水量。排出的汙泥進入汙泥濃縮池進行濃縮。調節沉澱池水力停留時間設計為5.4h。

 

(3)提升泵

提升泵的作用是把汙水從調節沉澱池中定量的提升至接觸氧化池中。

 

(4)接觸氧化池

根據汙水的性質,設計總停留時間為5.89h。填料選用組合式填料,將填料與支架組合在一起利於更換維修。BOD5的去除率可達85%,完全適應醫院汙水的衝擊負荷。

 

充氧采用鼓風曝氣,用管式曝氣器布氣。兩種設備和技術的良好配合使各自的性能最大限度地得到發揮,達到了優化配合,構成了一套最優化設備和技術配置係統。

 

(5)二沉池

汙水經生化處理後,流入二沉池,沉澱老化的生物膜和部分汙泥。

 

(6)接觸消毒池及消毒裝置

消毒為醫療汙水的核心處理工藝,在設計上本工程著重考慮采用先進的消毒技術:二氧化氯發生器現場發生二氧化氯進行消毒處理。二氧化氯是目前世界上最先進的氯係消毒劑,是被聯合國世界衛生組織(WHO)確認的一種安全高效強力殺菌劑,是國際上公認的氯係消毒劑最理想的更新替代產品,二氧化氯可以殺滅一切微生物,包括細菌繁殖體、細菌牙孢、真菌、分枝杆菌和病毒。在殺菌的同時ClO2不與水體中的有機物發生氯代反應,不會生成氯代有機物,造成二次汙染。

 

二沉池出水自流入接觸消毒池,加入二氧化氯消毒後排入城市下水道。消毒池采用接觸消毒池,保證汙水與消毒劑充分接觸,不出現短流和死角,更好的殺死病原菌和病毒。池消毒裝置采用全自動二氧化氯發生器,此裝置具有操作簡單、運行可靠、消毒高效、自動化程度高的特點。

 

(7)汙泥濃縮池

所有汙泥均在汙泥池內濃縮,濃縮後剩餘汙泥通過汙泥泵打入化糞池,上清液回調節沉澱池。濃縮池的汙泥也得通過次氯酸鈉消毒後排入化糞池。

 

至於汙水處理過程中產生的廢氣,由甲方自行收集消毒排放。

 

(二)MBR工藝

1、MBR工藝流程

2、主要處理單元及設備描述

(1)格柵

醫院汙水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂浮物,格柵的作用就是截留並去除上述汙物,對水泵及後續處理單元起保護作用。格柵采用回轉式格柵除汙機。該格柵除汙機的主要特點為:

 

結構緊湊、電氣控製簡單,便於實現自動化;

幾乎全部零件由不鏽鋼製成,具有足夠的耐腐蝕性能和強度;

采用防水電機,電機絕緣性能好;

工作性能穩定,運轉平穩。運轉噪音小;

除汙動作連續、排渣幹淨、分離效果高。

 

(2)沉澱調節池

汙水經格柵攔截大顆粒雜物後自流入初次沉澱池,排出的汙泥進入汙泥濃縮池進行濃縮。汙水自流入調節池調節水質水量,調節池水力停留時間設計為5h。

 

(3)提升泵

提升泵的作用是把汙水從調節池中定量的提升至MBR池中。

 

(4)MBR池

膜生物反應器(Membrane Bio-reactor)是膜分離技術和生物技術的有機結合。使水力停留時間(HRT)和汙泥停留時間(STR)完全分離。其高效的固液分離能力使出水水質良好,懸浮物和濁度接近於零,並可截留大腸菌等生物性汙染物。

 

MBR技術特點:

由於膜的分離作用,不必設立沉澱、過濾等其他固液分離設備。高效的固液分離將汙水中的懸浮物質、膠體物質、生物單元的微生物菌群與已淨化的水分開。

 

可使生物處理單元微生物量維持在高濃度,使容積負荷大大提高,同時膜分離的高效性,使處理單元水力停留時間大大縮短,生物反應器的占地麵積減少。係統占地僅為傳統方法的三分之一。

 

膜生物反應器可以濾除細菌、病毒等有害生物,可顯著節省加藥消毒所帶來的長期運行費用。

 

膜的高效截留作用,使微生物完全截留在反應器內,實現反應器水力停留時間(HRT)和汙泥齡(SRT)的完全分離,運行控製靈活穩定。

 

防止各種微生物菌群的流失,有利於生長速度緩慢的細菌(硝化細菌等)的生長,使一些大分子難降解有機物停留時間長,有利於它們的分解,從而使係統中各種代謝過程順利進行。

 

膜生物反應器內生物汙泥在運行中可以達到動態平衡,幾乎無剩餘汙泥排放,汙泥處理費用低。

緊湊合理的汙水處理係統

MBR可以在高濃度的活性汙泥(7000~18000mg/L)條件下,仍可以進行生物反應。也就是說,在MBR中,含有更多有機組分的汙水在短時間內或在更小的空間內可以被分解,生物反應速度較快。他不僅可以降解BOD等有機物,還具有硝化除氮的功能。而且在MBR中,不需要二沉池。因此相比傳統的活性汙泥法來說,安裝MBR空間要小得多。它可以適用於既有設備的擴容改造,也可以減少新建設備的占地麵積。

 

高質量的處理水質

膜分離不可能像沉降分離那樣發生懸浮物泄漏的問題,而且一些微生物如大腸杆菌,隱孢子蟲等均可被微濾膜除去。

 

設計采用日本原裝MBR膜組件:

浸沒式膜組件包含曝氣箱和膜元件箱組成。膜元件箱裝有一定數量的按一定的間隔裝填的膜元件,每片膜元件是在支持板的兩麵貼上平板膜而形成的。曝氣箱體包括了提供空氣的曝氣管。(如圖(4)—1)

 

關於浸沒式膜組件的特性敘述如下。

圖(4)—1 MBR組件

 

 

 

雷神山醫院汙水處理設計出爐

附《調試方案》

 
 

2020年1月25日,武漢市新型肺炎防控指揮部決定,除武漢蔡甸火神山醫院之外,還將半個月之內再建一所“小湯山醫院”——武漢雷神山醫院,雷神山醫院於1月26日正式開建!

 

工程由中建三局一公司牽頭實施,並負責醫療隔離區施工,中建三局基建投公司負責醫護住宿區施工,中建三局綠投公司負責醫療汙水處理設施安裝等相關施工。

 

雷神山醫院汙水處理采用生化處理,如下圖(點擊圖片查看大圖),流程為:接觸消毒-化糞池-調節池-MBBR池-高效沉澱池-消毒-排至市政汙水管網!

圖1:雷神山汙水處理平麵圖

圖2:雷神山汙水處理剖麵圖

 

附:《MBBR調試方案》

MBBR(載體流動床移動床生物膜反應器)原理是通過向反應器中投加一定數量的懸浮載體,提高反應器中的生物量及生物種類,從而提高反應器的處理效率。由於填料密度接近於水,所以在曝氣的時候,與水呈完全混合狀態,另外,每個載體內外均具有不同的生物種類,內部生長一些厭氧菌或兼氧菌,微生物生長的環境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用,使空氣氣泡更加細小,增加了氧氣的利用率外部為好養菌,這樣每個載體都為一個微型反應器,使硝化反應和反硝化反應同時存在,從而提高了處理效果。

 

01
設備調試

開啟水處理設施、管道中所有閥門和閘閥,啟動進水泵送水,根據各構築物進水情況,沿工藝流程適時啟動其他設備。在此過程中應做好以下幾方麵工作:

 

1.檢查進線總電流是否符合要求,變配電設備工作是否正常,各種設備工作情況是否正常以及能否滿足設計要求,儀器儀表工作是否正常,自控係統能否滿足設計要求。

 

2.用容積法校核進、出水流量計計量是否準確,校核在線監測儀,檢測進、出水水質,流速,測量並記錄設備的電壓、電流、功率和轉速。

 

3.及時解決試車過程中發現的問題。

 

4.編製設備操作規程。

 

02
MBBR生物膜的培養

生物膜的培養實質就是在一段時間內,通過一定的手段,使處理係統中產生並積累一定量的微生物、使生物膜達到一定厚度,其培養方式主要有靜態培養和動態培養。

 

1.靜態培養

所謂的靜態培養是:為了防止新生微生物隨水流走,盡可能的提供微生物與填料層的接觸時間,為加快生物膜的形成,開始階段為了避免由於廢水營養單一,故每天一次以BOD5;N:P=100:5:1比例投加尿素、二胺、白糖等營養底物。首先將接種汙泥(10%生化有效體積)和廢水泵打入生化池內,然後開始曝氣培養。生化池內填料的堆放體積按反應池有效容積35%~40%。靜置4-5h不曝氣,使固著態微生物接種到填料上,然後曝氣1h,再靜置2h,曝氣1h,重複操作,4-5天後,填料表麵已全部掛上生物膜,第6天開始連續小水量進水。

 

2.動態培養

經過6天的悶曝培養,填料表麵已經生長了薄薄一層黃褐色生物膜,故改為連續進水,進行動態培養,調整進水量,控製溶解氧在2~4mg/L之間(用溶氧儀測定溶解氧)。約15天之後,填料上有一些變形蟲、漫遊蟲(用生物顯微鏡觀察),手摸填料有粘性、滑膩感,在20天以後出現鞭毛蟲、鍾蟲、草履蟲遊離菌等原生動物。在經過20天的培養出現輪蟲、線蟲等後生動物,標誌生物膜已經長成。可以開始連續工業運行。

 

3.生物膜的馴化

馴化的目的是選擇適應實際水質情況的微生物,淘汰無用的微生物,對於有脫氮除磷功能的處理工藝,通過馴化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成為優勢菌群。具體做法是首先保持工藝的正常運轉,然後,嚴格控製工藝控製參數,DO平均應控製在2~3mg/l之間,好氧池曝氣時間不小於5小時,在此過程中,每天做好各項水質指標和控製參數的測定,當生物膜的平均厚度在0.2-0.5mm左右生物膜培養即告成功,直到出水BOD5、SS、CODCr等各項指標達到設計要求。

 
 
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