医院污水处理工程设计方案.doc 17页

'340T/天医院污水处理设计方案目录 第一章项目概述……………………………………………………………….3第二章水质水量分析4第三章设计依据及设计原则53.1设计依据53.2设计原则53.3设计范围6第四章方案选择61.1工艺方案选择原则61.2处理工艺71.2.1处理工艺概述71.2.2工艺流程91.2.3工艺说明101.2.4排泥问题121.3构筑物及设备配置121.3.1构筑物一览表121.3.2设备一览表13第五章运行成本分析……………………………………………………….151.1运行成本核算…………………………………….………………………………151.2易损件清单…………………………………….…………………………….…16第一章项目概述医院随着服务功能逐步完善，所产生的污水量逐年上升。 由于医院污水中含有大量的污染物质及病毒、细菌等，直接排放会污染附近水体。根据环保部门要求，该污水需处理后排放。其主要处理手段是膜生物反应器（MBR）。该工艺主要由三部分组成：1.调节池，2.好氧池3.MBR反应器，4.消毒。第二章水质水量分析医院污水主要来自于门诊部、住院部的化验室、手术室、解剖室、药剂室、放射室、实验室、动物房、食堂、厕所、浴室及医护人员的宿舍生活污水等。医院污水按水质成分的不同，大体上分为生活污水、特种废水和放射性废水三大类，其中生活污水占的比重较大。医院污水的主要污染物包括病原性微生物、有毒有害的物理化学污染物、及放射性的污染物。一般来说，综合医院污水与生活污水生物性、理化污染指标相似。由于其工作性质特殊性，该污水中细菌、病毒的含量较普通生活污水要高得多。其主要污染项目是CODCr、BOD5、SS、粪大肠杆菌。由于医院未能提供待处理污水的原水指标，本方案根据《医院污水处理设计规范》及同行业常规参数确定本方案的设计进水指标，由于该指标为参照同行业类似项目估测的数据，可能与实际的污水指标有一定的差别。本项目污水包括医疗废水和生活污水。厨房含油废水经隔油隔渣沉淀处理后，汇同其他生活污水、医疗废水经预处理后达到《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）中综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限值标准后，纳入市政污水管网，最终进入镇龙水质净化厂集中处理后排入金坑河。由此确定该方案的进出水水质指标，见下表。 设计进、出水水质一览表项目进水水质出水水质CODCr（mg/L）25060BOD5(mg/L)10020SS(mg/L)20020粪大肠菌群数-500根据业主要求，本工程设计规模确定为340t/d。第三章设计依据及设计原则3.1设计依据（1）《室外排水设计规范》（GBJ14-87）（2）《室外给水设计规范》（GBJ13-86）（3）广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）（4）《医院污水处理设计规范》（CECS07:2004）（5）《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）（6）《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）（7）《地下水环境质量标准》（GB14848-93）3.2设计原则（1）执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。 （1）结合地形条件和环境要求，在保证出水达到处理要求的前提下，做到尽量节省投资，充分污水深度处理工程的社会效益、经济效益和环境效益。（2）积极采用技术先进、运行可靠、运行费用低、操作管理方便灵活的污水、污泥处理工艺和设备，为污水处理厂的建设和运行创造良好的条件。（3）在满足施工、安装及维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，优先考虑地埋式一体化设备，节约占地，扩大绿化面积。（4）对污水处理过程中产生的污泥、噪声等影响妥善处理，避免造成二次污染。3.3设计范围医院污水处理站界内的污水处理设施。第四章方案选择1.1工艺方案选择原则在污水处理工艺选择时需要考虑以下几方面内容：工艺能否达到各项出水指标的要求；工艺是否可靠；工艺方案造价的高低；运行管理是否方便；运行成本的高低；现场条件是否允许，等等。根据出水水质要求，本工程出水达到再生水回用的高标准，其处理工艺 主要以去除污水中的悬浮固体（SS）、BOD5、CODcr、TN、TP、NH4＋-N等有机污染物为目的。目前，国内城市污水处理厂大多采用二级生化污水处理工艺及深度处理工艺，一般为活性污泥法及其变型工艺处理城市污水，这类工艺工程实际使用历史最长、应用最为广泛、可靠度高、运行费用低、运行管理经验最为丰富，部分变型工艺对TN、TP的去除效果很高，但要达到高标准的污水深度处理仍有一定困难。首先分析进厂污水水质及出水标准对污水处理厂是否可采用生化处理工艺、工艺选择及确定有着重要意义。1.1处理工艺本工程原水为医院污水，可生化性较好。根据本工程水质、水量特性并结合以往工程实例，设计采用强化膜生物反应器（MBR）工艺。1.1.1处理工艺概述膜处理技术，是基于膜分离材料的水处理新技术。膜分离技术的工程应用开始于20世纪60年代的海水淡化。以后，随着各种新型膜的不断问世，膜技术也逐步扩展到城市生活饮用水净化和城市污水处理以及医药、食品、生物工程等领域。在全球水资源紧缺、受污染日益严重的今天，膜技术作为一种新型的再生水回用技术，得到越来越广泛的应用。膜技术在城市污水处理中的最初应用是利用超滤膜取代传统的二沉池，取得了极好的效果。但当时膜技术处于发展初期，膜价格昂贵，寿命短，能耗高，未能得到推广应用。20世纪80年代，随着膜技术的发展和完善，膜生物反应器开始引入城市污水及垃圾填埋渗滤液的处理。这种集成式组合新工艺把生物反应器的生物降解作用和膜的高效分离技术溶于一体，具有出水水质好且稳定、处理负荷高、装置占地面积小、产泥量小、操作管理简单等特点。膜技术在90年代后期发展迅速，特别是进入21 世纪后，随着膜材料生产的规模化、膜组件及其处理产品的设备化和集成化，膜设备生产技术的普及化和价格大众化，膜技术的发展已经从实验室潜在技术迅速发展成为工程实用技术。已经在许多工程实施中应用，并且可以与传统技术相竞争。膜生物反应器具有出水水质好、占地面积省的特点。该技术通过膜的高效分离作用，大大提高了泥水分离效率，并且由于曝气池中活性污泥浓度的增大和污泥中优势菌的出现，提高了生化反应速率。同时，该工艺能大大减少剩余污泥的产量，从而基本解决了传统生物方法存在的剩余污泥产量大、占地面积大、运行效率低等突出问题。在膜生物反应器中，由中空纤维膜组成的膜组件浸放于好氧曝气区中，由于中空纤维膜0.1~0.2微米的孔径可完全阻止细菌的通过，所以将菌胶团和游离细菌全部保留在曝气池中，只将过滤过的水汇入集水管中排出，从而达到泥水分离，免除了二沉池，各种悬浮颗粒、细菌、藻类、浊度和COD及有机物均得到有效的去除，保证了出水悬浮物接近零的优良出水水质。由于微滤膜的近乎百分之百的菌种隔离作用，可使曝气池中的生物浓度达到一万毫克/升以上，这样不仅提高了曝气池抗冲击负荷的能力，提高了曝气池的负荷能力，而且大大减少了所需的曝气池容积。池容积的缩小又相应大比例降低了生化系统的土建投资费用。膜生物反应器工艺是二十世纪末发展起来的新技术，它是膜分离技术和活性污泥生物技术的结合。它不同于活性污泥法，不使用沉淀池进行固液分离，而是使用中空纤维膜替代沉淀池，因此具有高效固液分离性能，同时利用膜的特性，使活性污泥不随出水流失，在生化池中形成8000～12000mg/L超高浓度的活性污泥浓度，使污染物分解彻底，因此出水水质良好、稳定，出水细菌、悬浮物和浊度接近于零。生活污水处理后可直接回用，在污水处理方面具有传统工艺不具备的优点。优点： （1）出水水质标准高，品质稳定，超过国家一级A标准。膜生物反应器采用PVDF微滤膜或超滤膜，能够高效地进行固液分离和截留生物菌，出水悬浮物和浊度接近于零；（2）对水质的变化适应力强，耐冲击负荷高。膜生物反应器MLSS浓度高，是传统方法的2～3倍，达8000~12000mg/L；（3）突出的生物脱氮性能，脱氮率可达近80%以上。SRT与HRT完全分离，有利于增殖缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖，系统硝化效率高；MLSS浓度高，反硝化基质利用速率高；（4）突出的生物除磷性能，除磷率可达近80％以上。膜池好氧排泥，没有磷的释放；膜的完全截留作用，出水SS接近于零；膜池污泥含磷率高，是是传统方法的1.2～1.5倍；（5）工艺流程短，容积负荷高，水力停留时间比传统缩短25％以上，占地减少30%以上；（6）污泥产量少。膜生物反应器MLSS浓度高，污泥产率系数比传统方法小1/4～1/3；（7）易于旧厂改造升级。在传统工艺基础上改造升级，在保证出水标准的前提下，可使原系统实现水量扩容50％以上；（8）模块化设计，工艺设备相对集中，易于实现自动化控制，智能化管理；1.1.1工艺流程 鼓风机抽吸泵格栅调节池管道混合器清水池好氧MBR池医院污水排放提升泵消毒装置图1MBR处理工艺流程图1.1.1工艺说明Ø格栅污水经格栅去除杂质后自流进入后续处理设备。格栅主要用来拦截污水中的大块漂浮物，以保证后续处理构筑物的正常运行并有效减轻生化系统处理负荷，为系统的长期正常运行提供保证。系统采用粗、细两道格栅。柵渣定期清理外运。Ø调节池由于来自各时的水质、水量均不一样，一般高峰流量为平均处理量的2～8倍，因此为使污水处理系统连续稳定地运行，同时调节水量和均化水质，所以设计一调节池。该调节池的设计有效容积一般为平均处理量的2～4倍。调节池内置潜污泵及回流措施，以保证一定的额定流量提升至污水处理设备。本方案的调节池为地下式钢砼结构。提升泵：采用潜水泵提升污水，占地省，寿命长。正常情况一台运行，另外一台备用；水量高峰期时两台同时启动运行。Ø好氧池好氧处理，在给水中提供足够溶解氧的情况下，依靠好氧微生物的吸附和降解将绝大部分有机物去除。好氧化法具有如下特点： ☆具有丰富的生物相、具有高浓度的生物量、工艺流程简单，并具有一定的脱磷、脱氮能力，能保证出水水质。基本上无须剩余污泥回流易于管理，不产生蚊蝇，也不散发臭气，不易堵塞，运行畅通。填料耐腐蚀能力强，造价低，体积小，重量轻，适应性强，处理效果好。☆承受污水水质、水量变化的抗冲击负荷能力强，对PH和有毒物质具有较大的缓冲作用。ØMBR膜池用于放置膜组器，并进行曝气和生物降解反应。膜组器是膜生物反应器的核心部件，来自调节池的污水在反应器内经过好氧微生物降解后通过膜组器，由于膜孔径为亚微米级，可去除有害的细菌、病毒等，并把分解污染物的微生物菌群保持在反应器内，达到高效降解和固液分离的效果，有效去除水中的有机物，有害微生物，颗粒杂质，悬浮物等，得到优质的出水。好氧池及膜池采用钢结构。鼓风曝气系统：鼓风曝气系统由鼓风机和曝气头、曝气管组成。该系统的主要作用在于向膜生物反应器内曝气充氧，维持好氧微生物降解有机物的最佳环境，同时，气流正向吹扫膜丝表面，可以防止膜的污染。鼓风机选用合资百事德BK型产品，本风机具有低能耗，低噪音，运行稳定、耐用等突出特点。自吸泵：主要作用是将膜生物反应器的出水输送至回用水池。采用国产上海永申清水自吸泵2台，互为备用。该种泵具有适用性强、结构独特、无忧运行、密封性好、安装方便、维修方便和节约资金的特点。 图2MBR反应器示意图循环水泵净水空气污水反硝化硝化膜分离图3MBR系统工作示意图1.2.3.1MBR简介膜生物反应器（MBR）是高效膜分离技术与活性污泥法相结合的新型污水处理技术，可用于有机物含量较高的市政或工业废水处理。虽然有氧MBR过程的技术应用可以追溯到20世纪70年代，但是它在污水处理领域的大规模商业应用也是在过去的10年间刚刚开始的。MBR是高效膜分离技术与生化技术相结合的新型污水处理技术。它继承了膜分离技术和生化处理技术的特点并强化了生化处理效果。1.2.3.2与传统的活性污泥法相比，MBR具有以下优点：1)0.05微米膜过滤产水，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用； 1)与传统处理系统相比，可节省50%的土地使用面积；2)由于膜的高效截流作用，微生物完全截流在反应器内，实现了反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；3)反应器内的微生物浓度高达5000-8000毫克／升，生化效率高，耐冲击负荷强；4)泥龄(SRT)长，有利于增值缓慢的硝化细菌的截流、生长和繁殖，系统硝化效率得以提高；5)反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄条件下运行，剩余污泥排放量少；6)膜分离使污水中的大分子难降解成分在生物反应器内有足够的停留时间，大大提高了难降解有机物的降解效率；7)系统自动化程度高，采用PLC控制，可实现全程自动化控制；8)模块化设计，结构紧凑，占地面积小，运行费用低廉。Ø消毒装置用于投加消毒剂，中水经过滤后水中还残留病菌、病毒、生物菌群，需要将其杀灭，采用自动加药装置，Ø药液清洗为了使系统长期稳定运行，药品清洗不可缺少。药品清洗分为管道并列清洗和系统外浸渍清洗，管道并列清洗：指把膜组件浸渍在活性污泥中的状态下，从处理水管把规定的药液反向流到膜的原水侧，分解附着在膜表面上的有机物等，恢复膜间差压的方法。此时，事先停止过滤以及曝气。清洗药液采用次氯酸钠。清洗频率最低3个月进行1次。系统外浸渍清洗：系统外浸渍清洗是将膜组件从活性污泥池中取出，放在浸渍清洗桶中浸泡一定的时间，从而使膜表面附着的有机物分解、恢复膜间差压的方法。清洗频率1～2年一次。本方案的好氧池、MBR池和消毒池为地埋式钢结构（一体式组合水箱）。 Ø控制系统1）膜生物反应器全过程采用自动控制，达到无人管理，减少运行管理费用。2）提升泵自动运行。当生物反应器内水到达高水位提升泵停止运行，当水位降至低水位提升泵自动开启。3）自动开启、关闭加药泵，加药量可根据需要调整。4）自动膜清洗机构。实现自动定时清洗膜组件，保持膜的通透性。1.2.4一体式MBR生活污水处理设备特点：组合水箱尺寸：13.0*2.5*3.0m,2台，8mm厚碳钢板焊接，表面喷漆防腐含缺氧池、好氧池、MBR反应池、消毒池我公司多年的MBR膜生产及污水处理工程经验，一体式MBR污水处理设备有如下特点：1)选用膜材质为聚偏氟乙烯，抗污染性强．易清洗，适于污水处理；化学性能稳定，抗氧化性强，可采用常用氧化性药剂清洗。2)膜通量远高于其它材质(比如PP或PE)的同类产品。采用独有的定期水反洗、化学反洗及化学清洗工艺保证了膜组件的产水能力和膜通量。3)跨膜压力(TMP)低，通常为0.01～0.06MPa，可利用虹吸原理而无需外加抽吸动力即可产水，系统运行费用低。4)MBR工艺采用缺氧和好氧组合形式。污水先进入缺氧区，在此将大分子量长链有机物分解为易生化的小分子有机物，然后污水进入好氧区进行有机物生物降解，同时进行生物硝化反应，并通过回流到缺氧区进行反硝化，完成脱氮功能。好氧区，在硝化菌的作用下进行如下化学反应：2NH4++3O2→2NO2-+4H++2H2O2NO2-+O2→2N03-。缺氧区．在反硝化菌的作用下进行如下化学反应6NO3-+2CH30H→6NO2-+2CO2↑+4H202N02-+3CH3OH→3N2↑+3H20+60H-+3C02。5）一体式组合水箱焊接，结构紧凑，占地面积小，建设周期短。 1.2.5排泥问题本工程设计处理量小，并且采用MBR工艺后所产生的剩余污泥量小，呆回流到前级的调节池，由环卫车定期清掏外运；不会对环境造成二次污染。1.1构筑物及设备配置1.1.1构筑物一览表1）调节池：9000×6500×4000mm，土建钢砼（用户自建）2）设备间：5000×3000×2500mm砖混结构（用户自建）1.1.2设备一览表序号设备名称产地型号规格单位数量备注1一体式组合水箱13.0*2.5*3.0，8mm厚碳钢板焊接，表面喷漆防腐台2地埋式2粗格栅柵隙20mm块1　3细格栅柵隙2mm块14提升泵凯程50WQ20-15-1.5，Q=20m3/hH=15mN=1.5KW台2一用一备5组合填料宜兴150*1800mmM340含支架6MBR主机海科HK-MBR-85T，膜材质：带内衬PVDF套4含膜支架及曝气系统7自吸泵凯程ZX50-10-12，Q=10m3/hH=12m，0.75KW台32用1备8反洗泵凯程ISG50-125I，Q=15m3/hH=12m，3KW台19回流泵凯程50WQ20-15-1.5，Q=20m3/hH=15mN=1.5KW台2一用一备11药洗泵凌霄CMF2-20T台112药洗箱V=500L，PE个113鼓风机百事德HC-125AQ=6.78m3/minP=30kPaN=7.5KW台2一用一备14曝气设备国产国标　SP-150套6515二氧化氯发生器Q=100L/H　台1 16仪器仪表压力表、流量计套117电控系统PLC+触摸屏程序自动控制　套1　18管道阀门国产国标　套1UPVC、钢件19电线、电缆及线管国产国标　批1　设备价格：35.5万元第五章运行费用概算1.1运行成本核算本医院污水处理工程运行管理过程中，所需消耗的运行费用包括电费、药剂费等，具体估算如下：1、电费主要设备设备用电一览表序号名称功率(KW)装机数量（台）使用数量（台）每天运行时间（小时）每天耗电量(kW.h)1污水提升泵1.52120302抽吸泵0.753220303回流泵1.52120304药洗泵0.37110.00036反洗泵3111.54.57风机7.521241808二氧化氯发生器0.8112419.28控制柜0.111242.4装机总功率：27.5kW，合计(每天运行总耗电)：296kWh每天耗电量：296KW.h，每度电按0.8元计算，则每天所需电费为236.8元，吨水电费E1：236.8/340=0.696元/吨水。 2、药剂费出水消毒采用二氧化氯发生器，所加药剂为盐酸和氯酸钠，加药浓度为20mg/L,产1g氯需耗0.63g氯酸钠（5元/KG），产1g氯需耗1.3g盐酸（0.8元/KG），经计算加药成本为：0.084元/吨水次氯酸钠和NaOH（片碱）用于MBR膜片的化学清洗。次氯酸钠单价为：5.2元/KG（浓度20%），加药化学清洗按2个月清洗一次，一次配1000L清洗药水。化学清洗时投加浓度为1000mg/L，加药费：5.2*1*0.001*1000/（60天*340）/20%=0.003元/吨水。NaOH单价为：2.6元/KG，化学清洗时投加浓度0.5%，加药费：2.6*0.005*1000/（60天*340）=0.0064元/吨水。吨水药剂费E2=0.084+0.003+0.0064=0.09元/吨水。3、人工费：污水处理站安排一人专职管理，工资：4000元/月，人工费E3=4000/(30*340)=0.394、总运行费用总运行费用E＝电费E1＋药剂费E2+人工费E3=0.696+0.09+0.39=1.18元/吨水。1.2易损件清单序号设备名称型号规格单位数量备注1提升泵50WQ20-15-1.5，Q=20m3/hH=15mN=1.5KW台22自吸泵ZX50-10-12，Q=10m3/hH=12m，0.75KW台33反洗泵ISG50-125I，Q=15m3/hH=12m，3KW台14药洗泵凌霄CMF2-20T台1 5组合填料150*1800mmM356MBR膜片HK-MBR-14，膜材质：带内衬PVDF片107压力表-0.1～0.5Mpa个28流量计Q=25T/H个29浮球开关电缆式个2'