酸性污水流量計在醫院污水處理改造工程中的實(shí)踐

醫院污水主要是由醫療含菌廢水、生活污水、傳染性病源污水構成，成分復雜。醫院污水容易造成空間污染，引起二次污染，并且部分帶有傳染性，如果不進(jìn)行處理，直接排放，將造成嚴重的環(huán)境污染，并且會(huì )成為一種新的疾病傳播途徑，嚴重危害人們的身心健康。本工程所處理的污水原水為北京某醫院醫療廢水和生活污水的混合污水，處理出水直接排入市政污水管網(wǎng)，處理出水達到《醫療機構污染物排放標準》（GB 18466-2005）中的規定。本項目因其原污水可生化性較好，濃度不高，設計主體工藝為膜生物工藝，由于本項目是在不新增占地的基礎上進(jìn)行改擴建，利用現有構建筑物，采用膜生物工藝替代現有的生物接觸氧化和沉淀工藝。構建可用于該污水處理的工藝與方法，確定運行參數和運行條件，提出切實(shí)可行的污水處理設計方案。酸性污水流量計作一個(gè)重要的過(guò)程測量設備，整合在其中，為工程系統的流量數據的采集和系統的自動(dòng)控制提供有力支持。
1 污水處理工藝
1.1 工藝流程
工藝流程為“化糞池+機械格柵+集水池+沉淀池+調節池+好氧池+膜池+消毒接觸池+清水池”。
1.2 工藝流程說(shuō)明
1.2.1 污水處理。醫院各個(gè)接水點(diǎn)的污水匯流進(jìn)入原化糞池，污水在此進(jìn)行混合、厭氧發(fā)酵及初步沉淀等預處理。處理后的污水從上部溢流排出，進(jìn)入污水站。
污水進(jìn)入污水站后首先經(jīng)過(guò)機械細格柵，攔截污水中攜帶的較大懸浮、漂浮物，雜物經(jīng)格柵撈出、去除，污水通過(guò)格柵進(jìn)入集水池，集水池中設有潛水排污泵，將污水提升至沉淀池，污水在沉淀池中進(jìn)行沉淀處理，初步沉降去除污水中可沉降顆粒物，處理后的污水經(jīng)沉淀池集水槽匯集，流入調節池中。污水在調節池中進(jìn)行水量調節、水質(zhì)混合，再通過(guò)水泵按設計小時(shí)流量提升進(jìn)入后續的生化處理單元中。
本工程生化處理采用MBR工藝，該工藝分好氧池和膜池兩段，污水先進(jìn)入好氧池上部向下流動(dòng)，穿過(guò)池體，污水與池中大量的微生物（活性污泥）接觸，微生物攝取污水中的有機物，進(jìn)行生化降解，處理后的污水及污泥從池體底部聯(lián)通孔進(jìn)入膜池。污水進(jìn)入膜池借助池內的污泥及膜絲表面附著(zhù)的微生物進(jìn)一步生化降解有機物，同時(shí)膜池還具有泥水分離的功能。膜池中的污水需要透過(guò)膜絲，通過(guò)水泵抽吸排出，水中大于膜孔徑的雜質(zhì)全部被截留在池內，透過(guò)膜絲的清水得到凈化。
膜池出水進(jìn)入消毒池，在消毒池入口投加次氯酸鈉消毒液，借助來(lái)水沖擊力進(jìn)行混合，并在池中進(jìn)行充分的接觸反應，達到徹底殺滅水中各類(lèi)致病菌、改善水質(zhì)的目的，消毒后的出水進(jìn)入到清水池，檢測合格后外排。
1.2.2 污泥處理。本工程沉淀池、膜池中的污泥定期進(jìn)入到污泥池，污泥在該池中進(jìn)行儲存、重力濃縮，池底濃縮后的污泥經(jīng)消毒處理后由環(huán)衛吸糞車(chē)吸出，外運處置。
1.3 核心工藝（MBR工藝）介紹
本項目的原混合污水可生化性較好，濃度不高，且是在不新增占地的基礎上進(jìn)行改擴建，利用現有構建筑物。對于醫院現在運行的水質(zhì)水量的特點(diǎn)，原有工藝已不能滿(mǎn)足出水水質(zhì)穩定達標排放。根據醫院現水質(zhì)水量的要求及原有工藝構筑物的特點(diǎn)，考慮到生物膜（MBR）可將生物處理流程中的初沉、曝氣、二沉和污泥濃縮等繁瑣的功能單元，形成占地較小的一體化的生物處理中心。因此本項目核心工藝選擇為MBR工藝，且保障本項目出水水質(zhì)能夠穩定達標。
1.3.1 懸浮物（SS）及濁度有高效的去除能力。中空纖維膜為管狀，管壁上有微孔，能夠截留住反應池內的絕大部分懸浮物（SS）和活性污泥，截留的污泥形成多孔濾餅層，使可溶性的小分子物質(zhì)本來(lái)可以透過(guò)中空纖維膜，現受到濾餅的阻擋，被截留在反應器中，增加膜的去污能力。
1.3.2 有機物的去除效率高且耐沖擊負荷。由于膜攔截了全部的活性污泥，使反應器內的活性污泥具有較高的水平，有利于有機物的去除。同時(shí)膜截留了絕大部分微生物，使得反應器中微生物種類(lèi)和總量都非常豐富，耐沖擊負荷。
1.3.3 解決污泥膨脹問(wèn)題及剩余污泥難處置問(wèn)題。反應器中維持高M(jìn)LSS、低F/M模式運行，能使有機物深度氧化，減少剩余污泥的排放。
考慮到MBR以上的特點(diǎn)，能夠解決本項目的相關(guān)問(wèn)題，因此改造中選用MBR工藝。根據本項目水質(zhì)水量的特點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)參數調試，使本工藝運行達到最佳，保證出水水質(zhì)穩定達標。
2 工程設計
2.1 格柵集水池
主要設計尺寸：4.0×4.0×6.2m，上層格柵間高3.0m，下層集水池高3.0m，全地下鋼混結構，利舊，一級提升泵出水管線(xiàn)更換，改為引至沉淀池。配套設備（現有2臺潛污泵和液位計進(jìn)行更換，新增1臺RZ-LD/DN125酸性污水流量計，其余為原有設備）：（1）潛水提升泵1：Q=75m3/h，H=10m，N=4.0kW，2臺，1用1備；（2）回轉式機械格柵：柵寬600mm，柵間距3mm，1臺；（3）酸性污水流量計（集水池出水總管）：DN125，量程0～200m3/h，1臺。
2.2 沉淀池
主要設計尺寸：5.0×5.0×5.5m，半地下鋼混結構，利舊，現有布水器和出水堰進(jìn)行更新，出水管線(xiàn)更換，改為引至調節池，上清液溢流至調節池。
2.3 調節池
主要設計尺寸：8.0×5.0×5.5m，半地下鋼混結構，利舊。配套設備（現有2臺潛污泵和液位計進(jìn)行更換，新增2臺過(guò)濾精度為1mm的精密過(guò)濾器）：（1）潛水提升泵2：Q=30m3/h，H=8.5m，N=1.5kW，2臺，1用1備；（2）精密過(guò)濾器：過(guò)濾精度1mm，不銹鋼，管道式安裝，2臺；（3）酸性污水流量計（調節池出水總管）：DN100，量程0～100m3/h，1臺；（4）超聲波液位計：量程0～6m，輸出信號4～20mA，1臺。
2.4 好氧池
主要設計尺寸：5.0×4.0×5.5m，半地下鋼混結構，池體利舊。拆除原池內設施，新增1套曝氣系統。配套設備：盤(pán)式曝氣器：規格Φ260mm，通氣量3～4m3/h，ABS材質(zhì)，66個(gè)。
2.5 膜池（MBR）
膜池（MBR）內裝中空纖維膜1片，是整個(gè)設備的核心處理單元，是生物處理——活性污泥法與截留過(guò)濾——微孔過(guò)濾膜法兩種工藝的結合。
主要設計尺寸：5.0×4.0×5.5m，半地下鋼混結構，利舊（將二級接觸氧化池改造為膜池）。拆除原池內設施，新增2套膜組器和2臺回流泵（其中1臺冷）。運行狀態(tài)：回流泵出水回流至好氧池前段；排泥狀態(tài)：回流泵出水送至污泥池。
配套設備：（1）膜組器：Q=360m3/d，配套鋼絲軟管，膜支架304不銹鋼材質(zhì)，2套；（2）回流泵：Q=103.8m3/h，H=8m，N=3.7kW，碳鋼材質(zhì)，2臺，冷備1臺；（3）靜壓液位計：量程0～6m，輸出信號4～20mA，1臺。
2.6 接觸消毒池
主要設計尺寸：3.0×2.0×5.5m，半地下鋼混結構，利舊。消毒劑選用次氯酸鈉，投加點(diǎn)為接觸消毒池入口。
2.7 清水池
主要設計尺寸：3.0×3.0×5.5m，半地下鋼混結構，利舊。
2.8 污泥池
主要設計尺寸：3.0×2.0×5.5m，半地下鋼混結構，利舊。將現有液位計進(jìn)行更新：浮球液位計：量程0～6m。
2.9 污泥井
主要設計尺寸：1.5×1.5×3.5m，全地上鋼混結構，利舊。
2.10 設備間
主要設計尺寸：9.0×4×3.5m，全地上磚混結構，利舊。主要設備：（1）吹掃風(fēng)機：Q=8.37m3/min，5000mmH2O，N=11kW，2臺；（2）曝氣風(fēng)機：Q=6.73m3/min，6000mmH2O，N=11kW，1臺；（3）產(chǎn)水泵：Q=42m3/h，H=9m，N=2.2kW，2臺，1用1備；（4）CIP泵：Q=40m3/h，H=12m，N=2.2kW，1臺；（5）次氯酸鈉儲罐：V=1000L，PE材質(zhì)，1個(gè)；（6）次氯酸鈉計量泵：Q=300L/h，5bar，泵頭PVC材質(zhì)，2臺，1用1備；（7）消毒劑計量泵：Q=21.9L/h，1.5bar，N=13.4～14.3W，220V，泵頭PVDF材質(zhì)，2臺，1用1備；（8）檸檬酸儲罐：V=200L，PE材質(zhì)，1個(gè)；（9）檸檬酸計量泵：Q=120L/h，3.5bar，泵頭PVC材質(zhì)，1臺；（10）控制柜：碳鋼噴塑材質(zhì)，1臺。
2.11 控制室
主要設計尺寸：4.0×4.0×3.5m，全地上磚混結構，利舊?，F有控制柜進(jìn)行更新。主要儀表：（1）在線(xiàn)pH計：pH 0～14，輸出信號4～20mA，1臺；（2）余氯分析儀：0～20mg/L，輸出信號4～20mA，1臺；（3）COD在線(xiàn)檢測儀：0～500mg/L，1臺；（4）氨氮在線(xiàn)檢測儀：0～50mg/L，1臺。
3 主要工藝單元運行情況
3.1 格柵、調節預處理單元的運行
醫院污水進(jìn)入污水站后先經(jīng)過(guò)格柵攔截去除污水中大較大懸浮、漂浮物，然后經(jīng)過(guò)沉淀池，可將大部分可沉降顆粒物進(jìn)行沉淀，上清液進(jìn)入調節池，污水在調節池中進(jìn)行水量調節、水質(zhì)混合。預處理單元SS去除率為30%左右，COD去除率為20%左右，其他污染指標去除不明顯，波動(dòng)水質(zhì)得到混合均勻。
3.2 MBR工藝單元運行
MBR工藝可去除污水中的大部分有機污染物，氨氮、懸浮物。根據運行情況，好氧池、膜池溶解氧DO以2.0～4.0mg/L為宜。COD濃度從200mg/L降低至50mg/L以下，去除率為75%；BOD從120mg/L降低至10mg/L以下，去除率為92%；SS從70mg/L降低至10mg/L以下，去除率為86%；氨氮從20mg/L降低至5mg/L以下，去除率為75%。
3.3 消毒處理單元
污水站前面各級處理單元對水中的細菌、病毒處理效果有限，要確保污水中糞大腸菌群數等病毒性指標達標，主要依靠消毒處理單元。通過(guò)合理投加次氯酸鈉以及控制好污水與藥劑的混合效果、接觸反應時(shí)間可實(shí)現對污水中細菌、病毒基本滅絕，化驗檢測達到“未檢出”效果。
采用MBR工藝為核心的污水處理系統，后續配次氯酸鈉消毒使污水中各污染指標得到全面處理，COD去除率為80%左右，BOD去除率為92%；SS去除率為92%左右，氨氮去除率為75%左右。
（1）本工程處理工藝針對各項污染指標都有專(zhuān)屬處理，各處理單元設計負荷完全滿(mǎn)足規范要求，確保了系統最終出水各指標優(yōu)于標準要求；
（2）工程設計現場(chǎng)勘查詳實(shí)，結合了現場(chǎng)實(shí)際情況，所有構建筑得到合理、充分利用。

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