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電磁流量計用于醫院汙水處理改造工程實踐案例
  医院污水主要是由医疗含菌废水、生活污水、传染性病源污水构成,成分复杂。医院污水容易造成空间污染,引起二次污染,并且部分带有传染性,如果不进行处理,直接排放,将造成严重的环境污染,并且会成为一种新的疾病传播途径,严重危害人们的身心健康。本工程所处理的污水原水为北京某医院医疗废水和生活污水的混合污水,处理出水直接排入市政污水管网,处理出水达到《医疗机构污染物排放标准》(GB 18466-2005)中的规定。本项目因其原污水可生化性较好,浓度不高,设计主体工艺为膜生物工艺,由于本项目是在不新增占地的基础上进行改扩建,利用现有构建筑物,采用膜生物工艺替代现有的生物接触氧化和沉淀工艺。构建可用于该污水处理的工艺与方法,确定运行参数和运行条件,提出切实可行的污水处理设计方案。電磁流量計作一個重要的過程測量設備,整合在其中,爲工程系統的流量數據的采集和系統的自動控制提供有力支持。
污水電磁流量計
  1 污水处理工艺
  1.1 工艺流程
  工藝流程爲“化糞池+機械格柵+集水池+沈澱池+調節池+好氧池+膜池+消毒接觸池+清水池”。
  1.2 工艺流程说明
  1.2.1 污水处理。医院各个接水点的污水汇流进入原化粪池,污水在此进行混合、厌氧发酵及初步沉淀等预处理。处理后的污水从上部溢流排出,进入污水站。
  汙水進入汙水站後首先經過機械細格柵,攔截汙水中攜帶的較大懸浮、漂浮物,雜物經格柵撈出、去除,汙水通過格柵進入集水池,集水池中設有潛水排汙泵,將汙水提升至沈澱池,汙水在沈澱池中進行沈澱處理,初步沈降去除汙水中可沈降顆粒物,處理後的汙水經沈澱池集水槽彙集,流入調節池中。汙水在調節池中進行水量調節、水質混合,再通過水泵按設計小時流量提升進入後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,汙水先進入好氧池上部向下流動,穿過池體,汙水與池中大量的微生物(活性汙泥)接觸,微生物攝取汙水中的有機物,進行生化降解,處理後的汙水及汙泥從池體底部聯通孔進入膜池。汙水進入膜池借助池內的汙泥及膜絲表面附著的微生物進一步生化降解有機物,同時膜池還具有泥水分離的功能。膜池中的汙水需要透過膜絲,通過水泵抽吸排出,水中大于膜孔徑的雜質全部被截留在池內,透過膜絲的清水得到淨化。
  膜池出水進入消毒池,在消毒池入口投加次氯酸鈉消毒液,借助來水沖擊力進行混合,並在池中進行充分的接觸反應,達到徹底殺滅水中各類致病菌、改善水質的目的,消毒後的出水進入到清水池,檢測合格後外排。
  1.2.2 污泥处理。本工程沉淀池、膜池中的污泥定期进入到污泥池,污泥在该池中进行储存、重力浓缩,池底浓缩后的污泥经消毒处理后由环卫吸粪车吸出,外运处置。
  1.3 核心工艺(MBR工艺)介绍
  本項目的原混合汙水可生化性較好,濃度不高,且是在不新增占地的基礎上進行改擴建,利用現有構建築物。對于醫院現在運行的水質水量的特點,原有工藝已不能滿足出水水質穩定達標排放。根據醫院現水質水量的要求及原有工藝構築物的特點,考慮到生物膜(MBR)可將生物處理流程中的初沈、曝氣、二沈和汙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爲MBR工藝,且保障本項目出水水質能夠穩定達標。
  1.3.1 悬浮物(SS)及浊度有高效的去除能力。中空纤维膜为管状,管壁上有微孔,能够截留住反应池内的绝大部分悬浮物(SS)和活性污泥,截留的污泥形成多孔滤饼层,使可溶性的小分子物质本来可以透过中空纤维膜,现受到滤饼的阻挡,被截留在反应器中,增加膜的去污能力。
  1.3.2 有机物的去除效率高且耐冲击负荷。由于膜拦截了全部的活性污泥,使反应器内的活性污泥具有较高的水平,有利于有机物的去除。同時膜截留了绝大部分微生物,使得反应器中微生物种类和总量都非常丰富,耐冲击负荷。
  1.3.3 解决污泥膨胀问题及剩余污泥难处置问题。反应器中维持高MLSS、低F/M模式运行,能使有机物深度氧化,减少剩余污泥的排放。
  考慮到MBR以上的特點,能夠解決本項目的相關問題,因此改造中選用MBR工藝。根據本項目水質水量的特點進行相關參數調試,使本工藝運行達到***佳,保證出水水質穩定達標。
  2 工程设计
  2.1 格栅集水池
  主要设计尺寸:4.0×4.0×6.2m,上层格栅间高3.0m,下层集水池高3.0m,全地下钢混结构,利旧,一级提升泵出水管线更换,改为引至沉淀池。配套设备(现有2台潜污泵和液位计进行更换,新增1台RZ-LD/DN125電磁流量計,其余为原有设备):(1)潜水提升泵1:Q=75m3/h,H=10m,N=4.0kW,2台,1用1备;(2)回转式机械格栅:栅宽600mm,栅间距3mm,1台;(3)電磁流量計(集水池出水总管):DN125,量程0~200m3/h,1台。
  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行更新,出水管線更換,改爲引至調節池,上清液溢流至調節池。
  2.3 调节池
主要设计尺寸:8.0×5.0×5.5m,半地下钢混结构,利旧。配套设备(现有2台潜污泵和液位计进行更换,新增2台过滤精度为1mm的精密过滤器):(1)潜水提升泵2:Q=30m3/h,H=8.5m,N=1.5kW,2台,1用1备;(2)精密过滤器:过滤精度1mm,不锈钢,管道式安装,2台;(3)電磁流量計(调节池出水总管):DN100,量程0~100m3/h,1台;(4)超声波液位计:量程0~6m,输出信号4~20mA,1台。
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:盤式曝氣器:規格Φ260mm,通氣量3~4m3/h,ABS材質,66個。
  2.5 膜池(MBR)
  膜池(MBR)內裝中空纖維膜1片,是整個設備的核心處理單元,是生物處理——活性汙泥法與截留過濾——微孔過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爲膜池)。拆除原池內設施,新增2套膜組器和2台回流泵(其中1台冷)。運行狀態:回流泵出水回流至好氧池前段;排泥狀態:回流泵出水送至汙泥池。
  配套設備:(1)膜組器:Q=360m3/d,配套鋼絲軟管,膜支架304不鏽鋼材質,2套;(2)回流泵:Q=103.8m3/h,H=8m,N=3.7kW,碳鋼材質,2台,冷備1台;(3)靜壓液位計:量程0~6m,輸出信號4~20mA,1台。
  2.6 接触消毒池
  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,投加點爲接觸消毒池入口。
  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 设备间
  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)吹掃風機:Q=8.37m3/min,5000mmH2O,N=11kW,2台;(2)曝氣風機:Q=6.73m3/min,6000mmH2O,N=11kW,1台;(3)産水泵:Q=42m3/h,H=9m,N=2.2kW,2台,1用1備;(4)CIP泵:Q=40m3/h,H=12m,N=2.2kW,1台;(5)次氯酸鈉儲罐:V=1000L,PE材質,1個;(6)次氯酸鈉計量泵:Q=300L/h,5bar,泵頭PVC材質,2台,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,2台,1用1備;(8)檸檬酸儲罐:V=200L,PE材質,1個;(9)檸檬酸計量泵:Q=120L/h,3.5bar,泵頭PVC材質,1台;(10)控制櫃:碳鋼噴塑材質,1台。
  2.11 控制室
  主要设计尺寸:4.0×4.0×3.5m,全地上砖混结构,利旧。现有控制柜进行更新。主要仪表:(1)在线pH计:pH 0~14,输出信号4~20mA,1台;(2)余氯分析仪:0~20mg/L,输出信号4~20mA,1台;(3)COD在线检测仪:0~500mg/L,1台;(4)氨氮在线检测仪:0~50mg/L,1台。
  3 主要工艺单元运行情况
  3.1 格栅、调节预处理单元的运行
  醫院汙水進入汙水站後先經過格柵攔截去除汙水中大較大懸浮、漂浮物,然後經過沈澱池,可將大部分可沈降顆粒物進行沈澱,上清液進入調節池,汙水在調節池中進行水量調節、水質混合。預處理單元SS去除率爲30%左右,COD去除率爲20%左右,其他汙染指標去除不明顯,波動水質得到混合均勻。
  3.2 MBR工艺单元运行
  MBR工藝可去除汙水中的大部分有機汙染物,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爲宜。COD濃度從200mg/L降低至50mg/L以下,去除率爲75%;BOD從120mg/L降低至10mg/L以下,去除率爲92%;SS從70mg/L降低至10mg/L以下,去除率爲86%;氨氮從20mg/L降低至5mg/L以下,去除率爲75%。
  3.3 消毒处理单元
  汙水站前面各級處理單元對水中的細菌、病毒處理效果有限,要確保汙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。通過合理投加次氯酸鈉以及控制好汙水與藥劑的混合效果、接觸反應時間可實現對汙水中細菌、病毒基本滅絕,化驗檢測達到“未檢出”效果。
  采用MBR工藝爲核心的汙水處理系統,後續配次氯酸鈉消毒使汙水中各汙染指標得到全面處理,COD去除率爲80%左右,BOD去除率爲92%;SS去除率爲92%左右,氨氮去除率爲75%左右。
  (1)本工程處理工藝針對各項汙染指標都有專屬處理,各處理單元設計負荷完全滿足規範要求,確保了系統***終出水各指標優于標准要求;
  (2)工程設計現場勘查詳實,結合了現場實際情況,所有構建築得到合理、充分利用。

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