医院160吨.docx
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医院160吨
医院
160m3/d医疗污水处理工程
初步设计方案
二零一六年七月二十七日
科技有限公司(编制)
第一章总则
1.1工程概况
**医院属于中等规模综合医院,根据院方环评及所提所提供的数据要求,该院日均产医疗废水约160m³,我方设计水量为160m³/d。
医院污水主要来自住院部、门诊室、实(化)验室、职工生活、卫生间、食堂、洗衣房等场所排放的污水组成。
该污水是一种低浓度污水,水质与一般生活污水类似,其中除含有有机的和无机的污染物,如各种药物、消毒剂、解剖遗弃物、重金属等污染物,但还含有大量病菌、病毒和寄生虫,成份较为复杂。
该废水如未经处理而直接排入水体,会对周围水体及土壤等造成较严重的污染,从而危害人们的日常生活。
因此,我公司根据国家环境保护法相关法律法规及院方环境评价报告书,结合该医院污水的特点和地理条件,并在参照同类医院的污水水质水量变化的基础上,编制了该院污水二级处理工程方案,此方案排放水质执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)表2预处理排放标准。
1.2设计原则
(1)遵守国家对环境保护、医院污水治理制定的法规、标准及规范,服从医院的总体规划,执行各种相关的标准和规定。
(2)必须确保污水处理站出水达到(GB18466-2005)表2的预处理排放要求;
(3)污水处理站采用的各项设计参数必须可靠。
在设计中一定要遵守现行的设计规范,保证必要的安全系数。
(4)污水处理站设计必须符合经济使用的要求;
(5)污水处理站设计应当力求技术合理。
在经济合理的原则下,必须根据需要,尽可能采用成熟稳定的工艺、机械和自控技术,但要确保安全可靠;
(6)布局、构(建)筑物外观、环境及卫生等可以适当注意美观和绿化。
(7)适当地考虑自动化操作,以简化操作管理和减轻工人的劳动强度,并易于维护保养。
(8)节约能源,最大限度降低运行费用,工程投资少,占地面积小,见效快。
(9)尽量采用新材料、新产品以延长设备的使用寿命
1.3.设计标准和规范
《中华人民共和国环境保护法》;
《中华人民共和国水污染防治法》;
《室外排水设计规范》(GBJ14-2006);
《医院污水处理设计规范》(CECS07-2004);
《给水排水工程构筑物结构设计规范》(GB50069-2002);
《室外排水设计规范》(GB50014-2006);
《给水排水设计手册》;
《生物接触氧化法设计规程》(CECS128-2001);
《医院污水处理技术指南》(国家环保总局环发(2003)197号);
《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005);
《城市区域环境噪音标准》(GB3096-93);
第二章工程规模和范围
2.1工程规模
设计日处理废水量160m³,每天运行24小时。
2.2工程范围
本方案包括污水处理站的污水处理工艺、污泥处置、土建工程、设备及安装工程、电气控制工程、设备调试。
设计范围:
污水处理站污水水源进口开始至污水处理站出水口止,动力线从污水处理站配电柜出线开始。
2.3设计内容
本方案设计范围包括污水处理站界区内的全部工艺设计,不包括污水处理站外的引水和排水部分,也不考虑污水处理站的通讯、供电、供热、供水、采暖等辅助工程。
包括:
(1)污水处理站总平面布置图设计;
(2)污水处理站构筑物布置和管网布置;
(3)污水处理站工艺选择和流程及构筑物结构设计;
(4)污水处理站管道连接和电路连接设计;
(5)设备选型及安装设计;
第三章设计水质
3.1废水产生情况
根据院方所提供资料污水处理站设计进水水质指标,具体数据见下表:
项目综合废水产生情况(废水量160m3/d)
序号
污染因子
污染物浓度
1
PH
6-9
2
SS
150mg/l
3
CODCr
300mg/l
4
BOD5
180mg/l
5
NH3-N
35mg/l
6
粪大肠菌群数
1.6×106个
由上表可知该类污水属于可生化性污水。
3.2设计水量与水质
设计处理水量Q:
160t/d。
设计废水进出水水质:
pH
COD
BOD
SS
氨氮
粪大肠菌群数
进水
6-9
300
180
150
35
1.6×106个
出水
6-9
90
45
37.5
10.5
≤450
第四章废水处理工艺方案
4.1污水处理工艺方案
4.1.1水质分析及工艺选择
医院污水中的COD、BOD、SS等常规污染因子比生活污水要稍微偏低,医院废水含有大量的病原体如病菌、病毒及寄生虫卵等。
整治内容为废水深度处理,达到《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466-2005)表2预处理污染物排放限值。
医院废水水质特性基本和生活废水水质相同,因此处理方法基本上与生活污水相同,对于消毒环节则应严格把关。
针对医院废水治理,国家环境保护部重点推荐的工艺为“水解酸化+接触氧化工艺”和延长氯化消毒时间的措施。
目前该工艺已广泛应用医疗卫生行业的污水处理工程。
生化处理(水解酸化+接触氧化工艺)工艺具有以下优点:
处理效率高;
运行费用低;
产泥量少,不产生二次污染。
4.1.2工艺说明
(1)水解酸化
污水厌氧水解工艺 污水厌氧消化反应由以下三个阶段组成。
水解阶段:
在水解和发酵细菌的作用下,大分子物质如碳水化合物、蛋白质与脂肪水解和发酵转化为小分子物质如单糖、氨基酸、脂肪酸、甘油及二氧化碳等,固体物质水解为可溶性物质。
酸化阶段:
在产氢产乙酸菌的作用下,把第一阶段的产物转化为氢、二氧化碳和乙酸。
由于本装置后面要接有生物接触氧化工艺,因此对于此处水解酸化其主要目的是为了使大分子的有机物水解为容易生物降解的小分子物质并且去除一部分有机物。
本装置采用较短停留时间,使厌氧反应发生在水解、酸化阶段,抑制产甲烷菌的活性,只产生少量气体,为工艺置的全运行提供了可靠的保证。
(2)生物接触氧化
污水经水解处理后,进入生物接触氧化池。
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺,接触氧化池内设有填料,部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面,部分则是以絮状悬浮生长于水中,因此它兼有活性污泥法和生物滤池的特点。
污水经过水解酸化反应,污水中部分有机污染物被厌氧菌分解或去除,然后污水进入生物接触氧化池。
池中设有半软性填料(即以硬性塑料为支架,上面缚以软性纤维),它可以防止生物膜生长后纤维结成球状后减小填料的比表面积。
对水解酸化池中未分解完全的大分子有机物进一步处理,并滤掉大部分悬浮物,最后污水进入。
生物接触氧化池后设斜管沉淀池,截留随水流出的生物膜及悬浮污泥。
生物接触氧化系统的曝气装置设在填料底部,采用鼓风曝气系统,这样可以增加有效容积,填料层间紊流激烈,生物膜更新快,活性高,不易堵塞。
本生物接触氧化法工艺特征:
由于填料的比表面积大,池内充氧条件好,生物接触氧化池内单位容积的生物量都高于活性污泥法曝气池和生物滤池,因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷;
由于相当一部分微生物附着生长在填料表面,生物接触氧化法不需要设有污泥回流系统,也不存在污泥膨胀问题,运行管理简便;
由于生物接触氧化池内生物固体量多,水流属于完全混合型,因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力。
采用的半软性填料,由变性聚乙烯塑料制成,既具有一定的刚性,也具有一定的柔性,能保持一定的形状,同时又有一定的变形能力。
具有良好的传质效果,对有机物去除效果高,耐腐蚀,不堵塞,易于安装,易于挂膜。
操作简单、运行方便,易于维护管理,不产生污泥膨胀现象,也不产生滤池蝇。
生物接触氧化处理技术具有多种净化功能,除有效地去除有机污染物外,对脱氮和除磷也有一定的效果。
由于采用了前置厌氧水解池,形成厌氧——好氧除磷脱氮工艺,具有一定的脱氮除磷作用。
生物脱氮过程由硝化和反硝化两步完成。
硝化是将氨氮氧化成硝酸盐,在好氧条件下完成。
反硝化是将硝酸盐还原成氮气从水中脱出,在缺氧条件(无分子氧但有硝酸盐态氧)下和具有有机物供给反硝化菌碳能源时才能完成。
因此传统的生物脱氮为硝化—反硝化工艺,在反硝化前要投加有机化学药剂,流程复杂,构筑物多。
前置反硝化脱氮技术,先将污水引入缺氧段,在其中以污水中的有机物作为碳能源,对硝酸盐进行反硝化脱氮,有机物得到初步降解;然后进入好氧段,在其中有机物进一步降解和氨氮的硝化,并将好氧段硝化后的出水混合液回流至缺氧段,为缺氧段提供足够的硝酸盐进行反硝化。
(3)斜管沉淀池
该工艺是通过物体的自身重力的作用去除水中污泥颗粒,从而达到去除水中COD、BOD、SS等污染因子,进而实现水质净化的目的。
(4)消毒处理
医院污水经生化处理后,除部分细菌随污泥沉淀下来外,大部分大肠杆菌、粪便链球菌等致病菌仍然存在污水中,必须进行消毒处理。
目前,医院污水的消毒方式很多,如液氯法、臭氧法、次氯酸钠法二氧化氯法等。
虽然次氯酸钠法具有投配方便、价格低廉、可靠性高等优点,但是会与水中某些有机物结合生成有致癌作用的有机卤化物。
而二氧化氯是公认的最佳消毒剂,其杀菌效果好,是次氯酸钠的理想替代产品。
本系统采用二氧化氯法进行消毒。
消毒池采用平流式接触反应装置,以提高接触时间,接触时间不小于1.5h,取得较好的消毒效果。
(5)污泥处置
医院污水经沉淀后,污泥中含有大量的细菌,若直接外排,必将造成二次污染。
设计采用污泥浓缩池浓缩处理,停留时间3d左右,然后定期经投加生石灰消毒后统一外运处理。
4.1.3本工艺突出特点
(1)此工艺能耗相对较小,除污水提升泵、曝气风机以外,基本上没有能量消耗。
此工艺技术成熟,运行成本低,具有节能,减少运行时间,减少人员班次和劳动强度等优点,适合于医院污水处理。
(2)通过设置水解酸化池,提高污染物的去除率;生物接触氧化池水流属于完全混合型,能有效抵抗水质、水量变化的冲击负荷,提高处理装置运行的稳定性。
由于采用了前置厌氧水解池,形成厌氧——好氧除磷脱氮工艺,具有一定的脱氮除磷作用。
(3)本装置考虑了污水出水回用,在供水日趋紧张,用水费用不断上涨的今天,具有现实意义和示范作用。
(4)本装置建于绿化带、道路、停车场或其他零星的地面以下,不占建设用地,地面可利用,投资低,一次投入永久受益。
(5)本处理系统处于地下,在厌氧水解时产生极少量气体经导气管排出,装置内无压力,不存在燃烧爆炸的可能性。
(6)由于污水在好氧处理前面设置了一个厌氧水解(酸化)池,剩余污泥量很少。
(7)本装置采用先进、成熟的组合工艺,处理后排放指标达到国家排放标准。
(8)本装置结构紧凑,占地面积小一体化程度高,投资省。
4.2工艺流程图
定期外运
4.3工艺流程简述
医疗、生活废水经过格栅,去除棉团、废渣、纸屑等大颗粒物质后,自流进入配水池,其主要作用是对污水的水质和水量进行调节均化、水解,使后续的工艺免受其冲击负荷。
调节池废水经污水提升泵提至缺氧池,同时经过曝气硝化过的污水回流到缺氧池进行反硝化脱氮。
出水进入接触氧化池,通过曝气进行好氧生化处理同时进行硝化反应。
接触氧化池出水进入沉淀池进行泥水分离,污水在沉淀池中经泥水分离后的上清液自流进入消毒池。
在此通过二氧化氯发生器加入二氧化氯进行消毒处理。
同时,泵进行污水污泥的回流,以保证脱氮以及活性污泥的负荷满足工艺要求。
剩余污泥泵入污泥浓缩池进行污泥浓缩,上清液回流至调节池。
4.4经验处理效果表
处理单元名称
CODcr
(mg/L)
BOD5
(mg/L)
SS
(mg/L)
氨氮(mg/L)
粪大肠菌群数(个/l)
进水水质
300
180
150
35
2×108
调节池
去除率
5%
5%
20%
-
出水
285
171
120
30
缺氧池
去除率
20%
25%
30%
60%
出水
228
128.25
84
12
接触
氧化池
去除率
60%
72%
-
11%
出水
91.2
35.91
84
10.68
斜管
沉淀池
去除率
10%
10%
80%
-
出水
82.08
32.319
16.8
10
消毒池
去除率
3%
-
出水
79.62
32.319
450
排水水质
79.62
32.319
16.8
10
≤450
环保局验收指标
≤100
≤32.319
≤37.5
≤10.5
≤500
第五章构筑物与设备参数
5.1格栅池
功能:
格栅井置于化粪池及调节池之间,拦截污水中的漂浮物,保护水泵的正常运行。
结构:
砖混结构(甲方自建)
数量:
1座
规格:
1.5×0.6×1.5m
主要设备:
格栅
型号:
SHB-600
栅距:
8mm
材质:
不锈钢
水深:
0.4-0.6m
5.2调节池
主要作用:
调节水量,均化水质,保证后续处理的稳定运行并有一定的水解酸化作用,能去除部分杂质。
设计说明:
因为医院污水的水质水量日变化较大,当这个变化大于生物处理部分的微生物所能承受的其生存环境变化的极限时,能导致微生物大量死亡甚至生物处理系统的崩溃。
因此将水质水量均化后稳定在一定的数值内,保持微生物生存环境的稳定,才能确保生物处理系统的稳定运行。
同时在调节池中添加部分厌氧生物,进行水解酸化,可以提高污水的可生化性。
因调节池在水解酸化作用下会有部分难闻气体散发,因此采用地埋式结合排气管结构。
调节池每年清运一次。
停留时间:
11h
有效容积:
72m3
规格:
6×4×4
数量:
1座
结构:
砖混
调节池内设5%坡向集水坑;配置潜水排污泵二台,一用一备,低水位自动停机保护,中水位自动开启1台污水泵,水量高于警戒水位时自动开启2台污水泵。
配套设备:
液位控制器:
MD-UK2212台
无堵塞排污泵:
50WQ7-10-1.1H=10mN=1.1KW2台
5.3一体化医疗废水处理设备
本设备是集缺氧池、接触氧化池、二沉池于一体,工艺更紧凑流畅、整体运行动能消耗少、利用效率高、占地面积省、安装和管理简单。
数量:
1台
规 格:
12×2.5×3m
结构:
碳钢防腐
(1)缺氧池
功能:
进行水解和酸化反应,同时对经过曝气硝化过的污水回流进行反硝化脱氮。
设计技术参数:
停留时间:
HRT=2.5h
结构:
碳钢防腐
数量:
1座
有效容积:
16.7m³
规格:
3×2.5×3m(含超高)
生物填料:
弹性立体填料
数量:
13m3
(2)生物接触氧化池
功能:
生物接触氧化池是本工艺的关键设施。
接触池内设置组合填料,微生物附着在填料上形成生物膜,在好氧条件下,将废水中的有机污染物转化为CO2和H2O,降低污水的污染负荷。
该构筑物是整个工艺的关键,结合了活性污泥法和生物膜法的优点,不用污泥回流,抗冲击负荷能力强,容积负荷高。
内填半软性填料,该填料挂膜容易,运行效果稳定。
设计技术参数:
停留时间:
HRT=6.3h
结构:
碳钢防腐
数量:
1座
有效容积:
42m³
规格:
7×2.5×3m(含超高)
生物填料:
弹性立体填料(经拉毛处理)
数量:
35m3
容积负荷:
0.58kgBOD5/m3·d
主要设备:
(1)曝气设备:
2RB--一备一用2台
(3)回流泵型号50QW35-7-1.5N=1.5KW2台
(3)二沉池
二沉池主要用于去除接触氧化池中脱落的生物膜。
设计技术参数:
停留时间:
HRT=1.5h
结构:
碳钢防腐
数量:
1座
有效容积:
11.5m³
表面负荷:
0.76m3/m2.h
规格:
2×2.5×3m(含超高)
斜管填料:
Φ60蜂窝填料
数量:
10m3
主要设备:
斜管Φ50
污泥泵WQK10-7QGQ=10m3/hN=0.75KW2台
5.4消毒接触池
消毒池主要用于消毒,对细菌进行氧化破坏机体。
消毒池采用竖流式隔板装置,采用二氧化氯作为消毒剂。
停留时间:
HRT=2h
结构:
砖混/钢砼
数量:
1座
有效容积:
12.5m³
表面负荷:
0.76m3/m2.h
规格:
2×1.5×3m(含超高)
主要设备:
二氧化氯发生器HC-2001台
5.5污泥浓缩池
功能:
消化污泥、减少污泥体积。
污泥在污泥池中的停留时间为3d。
污泥池上清液回流至调节池。
污泥用生石灰进行消毒,并定期脱水处理后委托有资质的单位处理。
规格:
4×1.5×3m
数量:
1座
结构:
砖混/钢砼
污泥泵:
WQK10-7QGQ=10m3/hN=0.75KW1台
5.6基础工程
基础工程主要包括:
土方开挖、地基工程、配套房工程等。
主要处理构筑物见表5-1。
表5-1主要处理构(建)筑物一览表
序号
项目名称
面积/体积
规格(m)
数量
备注
1
格栅池
1.35m3
1.5×0.6×1.5
1座
砖混(甲方自建)
2
调节池
18m2
6×4×4
1座
砖混(甲方自建)
3
设备基座
42m2
6×7
1座
钢砼(甲方自建)
4
土方开挖
475m³
5
污泥浓缩池
6m2
4×1.5×3m
1座
砖混/钢砼(甲方自建)
6
接触消毒池
3m2
2×1.5×3m
1座
砖混/钢砼(甲方自建)
5.7设备工程
主要污水处理设备见表5-2。
表5-2主要设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
单位
备注
1
人工格栅
B=600mm
1
台
2
污水提升泵
50WQ7-10-1.1
2
台
1用1备
3
地埋式一体化废水处理机
Q=160m3/d
12×2.5×3m
1
套
碳钢防腐
4
曝气风机
2RB-
2
套
5
微孔曝气器
260型
1
套
6
生物填料
150型
50
m³
7
斜管
P50型
10
M³
8
污泥泵
WQK10-7QG
2
台
9
回流泵
50QW35-7-1.5
4
台
10
二氧化氯发生器
HC-200
1
套
其它
1
电气系统
1
套
2
电器控制柜
1
台
3
管道及阀门等
1
批
第六章配套设计
6.1结构设计
6.1.1结构形式
本工程构筑物采用钢混结构,配套构筑物采用砖混结构。
地震基本裂度按七级考虑,水池根据其地下水位与地下潜水位之间的最大水头,考虑其池壁厚度,抗渗要求为S6。
地埋式一体化医疗废水处理设备采用Q235A碳钢结构6mm。
6.1.2建筑材料选用
混凝土结构采用C25砼,抗渗标号S6。
所有构筑物垫层采用C15混凝土。
钢筋:
d≤10,Ⅰ级钢;d≥12,Ⅱ级钢;
水泥采用≥325普通硅酸盐水泥。
钢材采用Q235A。
砖采用普通粘土机制砖,强度等级不小于MU10;砌筑砂浆采用水泥砂浆,并不小于M10。
6.2电气及自动控制
6.2.1供电电源
供电系统电压等级为380V/220V,50Hz,三相五线制中心线接地系统。
6.2.2控制操作方式
调节沉淀池污水提升泵采用自动液位控制,回流泵与提升泵并联控制,污泥泵采用时段自动控制方式,其他采用手动控制方式。
6.2.3保护接地
建、构筑物与其余电力设备采用保护接零系统,接地电阻不大于10Ω,电力设备的金属外壳均需以接地线接于接地装置。
6.2.4电缆敷设
厂区采用电缆直埋地敷设,室内穿钢管预埋敷设,各构筑物上采用电缆穿钢管敷设。
6.3防腐设计
本污水处理工程中,部分物品和材料处于腐蚀性环境,需进行防腐考虑,以减少水中污染物和腐蚀性气体对构筑物、建筑物、设备和设施等的腐蚀,确保设备和设施的运行安全。
6.3.1防腐对象
水泵等设备;输出管、加药管等生产性设备和设施。
厂区的栏杆、平台、钢门窗等附属设施及设备。
6.3.2防腐措施
防腐原则:
在价格合理的情况下,根据所应用的条件、关键部件和材料的材质选用耐腐蚀和抗腐蚀的材质。
针对使用条件,选用合适的防腐涂料和防腐方法。
抗腐蚀材质的选用:
水管、污泥管等工艺管道主要采用PVC管、镀锌钢管或经过防腐处理的钢管,加药管、调节池、水解池布管采用耐腐蚀的ABS或PVC管材。
管材防腐
裸露在空气中的管道均采用镀锌钢管及镀锌配件,外壁涂1道底漆、1道面漆。
其他管道均采用PVC管件。
6.4保温
设备设施:
除裸露在空气中的管件需要保温外,其他管件一般情况下,设备设施不需保温,但冬季停车时,必须将设备、管道以及构筑物中的水放空,以避免结冰造成的设备、设施的损害。
第七章供配电系统
7.1供电电源
本项目供电电源采用三相五线制。
7.2用电负荷
按照处理工艺计算,全污水站用电设备总装机容量约为14.4KW,运转装机负荷为:
8.2KW。
电气设备额定电压为380/220V。
用电负荷一览表单位:
kw
序号
设备名称
数量
单台
功率
装机
功率
运行
功率
运行时间
(h)
功耗
1
污水提升泵
2台
1.0
2.0
1.0
24
24
2
曝气机
2台
1.5
3
1.5
24
36
3
污泥泵
2台
0.75
1.5
1.5
1
1.5
4
回流泵
4台
1.5
6
3
24
72
5
合计
12.5
7
133.5
第八章工程投资费用的估算
8.1投资估算
8.1.1基础工程估算
基础工程费用主要包括:
土方开挖、地基工程、配套房工程等工程费用。
主要处理构筑物见表8-1。
表8-1主要处理构(建)筑物一览表
序号
项目名称
面积/体积
规格(m)
数量
备注
1
格栅池
1.35m3
1.5×0.6×1.5m
1座
砖混(甲方自建)
2
调节池
24m2
6×4×4m
1座
砖混(甲方自建)
3
设备基座
42m2
6×7×3m
1座
钢砼(甲方自建)
4
机房
9m2
3×3×2.3m
1座
砖混(甲方自建)
5
土方开挖
475m³
(甲方自挖)
6
污泥浓缩池
6m2
4×1.5×3m
1座
砖混/钢砼(甲方自建)
7
接触消毒池
3m2
2×1.5×3m
1座
砖混/钢砼(甲方自建)
8.1.2设备工程
设备工程主要包括预处理系统设备、生化处理系统设备以及其他材料工程,具体投资估算见表8-2。
表8-2主要设备一览表
序号
设备名称
型号
数量
单位
备注
1
人工格栅
B=600mm
1
台
不锈钢
2
污水提升泵
50WQ7-10-1.1
2
台
1用1备
3
地埋式一体化废水处理机
Q=160m³/d
12×2.5×3m
1
台
碳钢防腐
4
曝气机
2RB-
2
台
5
生物填料
150型
50
M³
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