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      污水處理系統的設計及改造研究

      信息來源:www.naibo.net 作者:Admin 時間:2020/04/14

      污水處理關系到綠色醫院建設、生態環境保護與人民群眾身心健康。文章結合國家工程建設標準《醫療機構水污染物處理工程技術規范》的編制,以及給排水及污水處理方面的設計經驗,從系統工程角度,對污水處理系統的設計、現有處理系統的升級改造等進行了較全面地分析與研究。從大量工程實踐、有關文獻分析和國家工程建設標準《機構水污染物處理工程技術規范》的編制等情況來看,在污水處理這一復雜的系統工程中,流程選擇是核心,適用、適宜的工藝流程是確保方案經濟合理的前提;系統設計最關鍵,精心、精細的設計是建設高效污水處理工程的龍頭;系統改造是重點,業務的發展和環保要求的提高必然帶來升級改造的任務。為此,從系統工程角度,對污水處理系統的設計、現有處理系統的升級改造等進行了較全面的分析與研究。

      一、污水處理系統的設計

      污水處理主要包括污水的預處理、物化或生化處理和消毒三部分。為防止病原微生物的二次污染,對污水處理過程中產生的污泥和廢氣也要進行處理。

      (一)預處理的設計

      污水預處理的主要目的是去除污水中的固體污物,調節水質水量和合理消納糞便,利于后續處理。預處理主要構筑物為化糞池、預消毒池、格柵、調節池等。

      1.化糞池

      化糞池已廣泛應用于污水消毒前的預處理。為改善化糞池出水水質,提高消毒效果,生活廢水、洗滌水不能排入化糞池中,而應經篩網攔截雜物后直接排入污水處理站。據日本資料介紹:用作污水消毒處理的化糞池的有效容積要比用于一般生活污水處理的化糞池的有效容積大2~3倍。相關規范也規定,化糞池的容積應按污水在池內停留時間不小于36h計算,污泥清掏周期宜為1a。

      化糞池應做好通氣,通氣管的設置方法詳見國家標準圖集02S701《磚砌化糞池》或02S702《鋼筋混凝土化糞池》。

      2.格柵

      污水中含有大量較大顆粒的懸浮物和漂流物,格柵的作用就是截留并去除上述污物,對水泵及后續處理單元起保護作用。在污水處理系統或水泵前設置格柵,格柵井與調節池可采用合建的方式。傳染病醫院的格柵應選用自動機械格柵;普通醫院宜選用自動機械格柵(小規模可根據實際情況采用手動格柵)。柵渣可與污水處理產生污泥等一同集中消毒,外運焚燒

      3.調節池

      調節池的功能是調節處理水量和水質的不均勻性。據調查,醫院的高峰負荷出現時,其小時最大耗水量最高可達每日耗水量的1/7,且污水最高污染濃度往往在耗水量最高時段出現。可見設置調節池可大大降低處理設備的容量和電耗。故醫院污水處理應設調節池。連續運行時,其有效容積按日處理水量的30%~40%計算。間歇運行時,其有效容積按工藝運行周期計算。

      調節池宜進行預曝氣,曝氣量不宜小于0.6m3/(m3·h),對池內水體攪動、充氧,防止懸浮雜質沉淀,改善水質。另外,中型以上醫院的調節池應分兩組,每組按50%的水量計算。

      (二)一級處理的設計

      醫院污水的一級處理常采用一級強化處理,主要處理單元有混凝沉淀、過濾、氣浮等工藝。

      對于綜合醫院(不帶傳染病房)污水處理可采用“預處理→一級強化處理→消毒”的工藝。通過混凝沉淀(過濾)去除攜帶病毒、病菌的顆粒物,提高消毒效果并降低消毒劑的用量,從而避免消毒劑用量過大對環境產生的不良影響。

      醫院污水經化糞池進入調節池,調節池前部設置自動格柵,調節池內設提升水泵。污水經提升后進入混凝沉淀池進行混凝沉淀,沉淀池出水進入接觸池進行消毒,接觸池出水達標排放。

      一級處理的主要構筑物是沉淀池,其設計要點如下:

      1.沉淀池是使污水中的懸浮物、固體殘渣沉淀并將沉淀物清除出去的主要設施,沉淀可分為原水中不加入混凝劑的自然沉淀和加混凝劑沉淀兩種,目前醫院污水處理應用的大都為自然沉淀。

      2.沉淀池的實際采用應根據處理站建筑高度、處理水量、占地面積及與其它構筑物的關系等因素綜合確定。一般來說,污水處理量小于20m3/h時,沉淀池宜設備化,可采用鋼結構或其他結構形式的一體化設備,池形宜為豎流式或斜板沉淀池;當污水處理量大于20m3/h時,沉淀池宜為鋼筋混凝土結構,池形宜為豎流式或平流式沉淀池。

      3.采用豎流式沉淀池時,中心管下部應設喇叭口和反射板,板底面距泥面不小于0.3m,排泥斗坡度應大于45°。沉淀時間一般為1.5~2.0h。另外,為保證水流自下而上作垂直流動,豎流式沉淀池的徑(正方形的一邊)深比不宜大于3。采用斜板沉淀池時,板斜長宜取1000mm,斜角宜為60°。斜板上部清水深不宜小于0.5m,下部緩沖層不宜小于0.8m。排泥斗坡度不應小于50°。池內停留時間一般不超過60min。另外,斜板沉淀池應設沖洗設施。

      (三)二級處理設計

      為進一步降低水中的污染物濃度,達到排放標準,保障消毒效果、節省消毒劑用量,醫院污水處理可采用生物接觸氧化法、膜生物反應器、曝氣生物濾池和速分(流離球)生化等二級生化處理工藝。

      (四)醫院污水消毒

      1.醫院污水常用消毒方法

      醫院污水消毒是醫院污水處理的重要工藝過程,其目的是殺滅污水中的各種致病菌。醫院污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒(如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉)、氧化劑消毒(如臭氧、過氧乙酸)、輻射消毒(如紫外線、γ射線)。表1對常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒法的優缺點進行了歸納和比較。

      2.消毒接觸池

      消毒接觸池是醫院污水處理設施中的主要構筑物之一。它的主要作用是投加消毒劑后,使污水與消毒劑充分混合接觸,保證需要的消毒時間,達到消毒效果。常用的氯消毒接觸池有關要求如下:

      消毒接觸池的容積應考慮最大小時水量、接觸時間和污泥沉積等因素。傳染病醫院污水接觸時間不宜小于1.5h,綜合醫院污水接觸時間不宜小于1.0h。 當處理流程為重力自排式時,污水量應按最大小時污水量計算,當采用污水泵提升時,污水量應按水泵實際小時排水量計算。連續式消毒的接觸池有效容積為污水部分容積和污泥部分容積之和。間歇式消毒時,接觸池的總有效容積應根據工作班次、消毒周期確定,一般宜為調節池容積的1/2。

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