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医院污水预处理工艺技术改革成本控制创新

2015-03-20吴金齐

江苏卫生事业管理 2015年1期
关键词:二氧化氯消毒剂投加量

吴金齐

医院污水预处理工艺技术改革成本控制创新

吴金齐①

在医院污水站的运行过程中,通过采用一些技术改革措施来达到降低污水处理设备故障率、提升水质、减少运营成本和节能减排双赢的目的。

污水 预处理 工艺技术 成本控制

常州市第一人民医院创建于1918年,坐落在江南古城常州市中心。经过90年的建设已发展成一所科室设置齐全,技术力量雄厚,医疗设备先进,学术水平较高,集医、教、研为一体的三级甲等综合性医院。医院的污水处理量随着医院的快速发展规模逐步扩大,污水排水量也不断增加。2008年医院投资80万元对污水处理设备进行了更新。为了响应国家及医院节能减排的号召,同时为了节省污水处理运行成本开支,降低污水站操作人员的劳动强度,结合多年污水处理经验和相关数据统计后,现拟对污水处理工艺及设备提出以下技术改进,从而达到节约成本技改创新目标。

1 格栅更新

前处理格栅已更换机架型,间隙变成0.5 mm,提高污水拦截液位,大大减少了冲击负荷,提高了拦截能力,控制效果显著。

2 调节池现状

污水站整体结构为地埋式上下两层,调节池在污水站下层,池底距离地面垂直深度超过9 m,且只有1个设备吊装孔。由于调节池池底没有坡度和集水坑,并且无机械搅拌或水力搅拌设施,容易造成大量泥沙的沉积。长期运行后不仅降低了调节池的调节容量,而且容易造成调节池污水提升泵堵塞。另外由于调节池池底深且通风调节差,对调节池的清淤工作会带来很大难度,增加费用和一定的安全风险。

调节池污水提升泵安装深度太深,每次检修维护很不方便,而且自藕装置过长,中间绕度大,水泵自藕安装过程中很容易滑出,水泵吊装自藕难度很大。另外调节池污水提升泵老化现象严重,同等条件下污水提升量较以前下降较多,电机工作运转电流也较新泵增大许多,存在一定安全风险。

调节池中无曝气系统[1],因为医院污水中含有大量的氨氮,污水最终出水中的氨氮会大量消耗消毒剂中的有效氯,反应产生一氯胺、二氯胺,大大降低消毒剂的消毒效率,增加了消毒剂的投加成本。同时造成pH值严重偏低,出水pH值频繁超标。

3 pH值不达标与药剂投加量大原因分析

之前调节池内无任何水质、水量调节设施(无曝气管网系统),门诊、病房等综合排水首先经过化粪池、再次进入调节池(水力停留时间约为5.2 h)。由于化粪池、调节池内部环境均为厌氧或缺氧状态,在水解细菌、酸化发酵菌、产乙酸菌作用下,有机物经过水解酸化、产乙酸两个阶段,将产生下列现象:(1)含氯有机物中的氨氮经水解酸化反应后被转化为离子态氨氮,氨氮与消毒液中氯气产生化学反应,增加了消毒药剂的投加量,同时造成总余氯超标。相关反应方程式如下:

NaCIO3+2HCl→ClO2+1/2Cl2+NaCl+H2O(化学法二氧化氯发生器主反应方程式)

Cl2+H2O→HOCl+H++Cl-

NH4+HOCl→NH2Cl+H++H2O

NH2Cl+HOCl→NHCl2+H2O

二氧化氯发生器产生的混合消毒药剂为强酸性,过量的投加不仅增加了药剂量,浪费反应原料,增加成本开支,还将增加废水的酸碱度[2],造成出水pH值低于排放要求(pH≥6.5),目前出水pH值约为6.2左右。为达到排放要求,将投加额外的碱来提升废水的pH值;每处理1吨污水增加费用0.25元,目前药剂大致消耗量如下(处理水量:1 400-1 500 m3/d):即350元~375元。

盐酸消耗量:300 kg/d,氯酸消耗量:100 kg/d,纯碱消耗量:200 kg/d。

(2)污水中蛋白质、脂肪等有机物质经水解酸化后,引起pH值下降(原水的pH值为7.80,调节池末端出水pH值为7.38)。

(3)复杂的大分子不溶性有机物水解为简单的小分子水溶性有机物,污水中总悬浮物的沉降性能改变,影响后续处理的混凝剂投加量及固液分离效率。

4 调节池技术改造措施

在地下车库新建污水处理机房,用以控制调节池提升泵及风机,调节池提升泵采用干式离心泵,不仅杜绝了腐蚀问题,而且方便检修,容易维护。

设置单独吸水井,及时排出池底沉积的泥砂,保证调节池的调节容量。

调节池内设置膜式微孔曝气管网、填料,设备间新增3台鼓风曝气机,对调节池内进行连续曝气,此方法不仅可以对调节池内沉淀的泥砂进行搅拌,确保泥砂由调节池提升泵排出,而且充分的曝气、反硝化可以降低污水中的氨氮50%、COD50%左右,使得后续消毒剂投加量降低,pH值变化微小,将大大降低碱的投加量。使pH值达到排放要求(pH≥6.5)。调节池技术改造图纸(见图1、2):

图1 原调节池状况

图1 调节池改造后样式

5 二氧化氯发生器设备更新

原有的二氧化氯发生器已跟不上节能需求,运行的反应釜有效氯气转换率只能达到50%左右,如更换采用整体钛合金整体电加热反应釜,使得主反应二氧化氯产量提升,副反应氯气量减少,从而提升二氧化氯转化率90%以上,减少盐酸、氯酸钠1/3投加量,即每天减少盐酸100 kg、氯酸钠33 kg,费用在300元左右,使得酸性降低pH值升高,同时又能减少碱的投加。

6 二氧化氯的稀释水水源改进

二氧化氯发生器运行需用自来水稀释输送至接触池。每天需25~35吨左右,为了节约水资源减少费用开支,采用处理后的污水稀释[3]输送,通过在出水池末端加装耐腐蚀潜水泵,替代自来水稀释输送,不仅可以增加污水与消毒剂的混合强度,还能提升水质,节约水费开支为110元左右。

7 结论

通过对污水处理工艺及设备的技术改进,达到节省氯酸、盐酸消毒原料1/3以上的投入量,减少纯碱原料的投加,3种原料加稀释水的水费,按每天处理污水1 400~1 500吨计算,平均每天可节省开支800元左右,从而达到节约运行成本的技术改进创新目标。

1 郭晓春,刘峥,刘诗月,等.大型化学制药企业综合废水处理工艺解析[J].环境保护与循环经济,2014,5:42-44,66.

2 王欢.污水处理厂处理污水的新技术研究[J].科技与企业,2014,3:112.

3 张琳,李子富,张扬,等.吹脱法回收源分离尿液中氨氮的试验研究[J].环境工程,2014,3:38-42.

·本文编校 朱 毅·

2014-09-04)

①常州市第一人民医院 常州市 213003

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