某医院应急给水处理工程实例

Posted 2023-01-12 絮凝

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通过对某医院应急给水系统情况的介绍，提出了该医院应急给水处理工艺选择的原则和具体的给水处理工艺流程，得出了基于微水澄清给水处理工艺技术之上的混凝沉淀过滤一体化净水设备具有处理效率高、出水水质好且稳定、投资省等特点。
“5.12"大地震期间，该院作为成都市最大的综合型医院，在救死扶伤、拯救灾区伤员中发挥了重要的作用。但震后市政供水频繁中断所呈现的用水紧张问题也受到院方的高度重视，本工程为震后新增设的应急给水处理工程设计。
1 工程内容
1)应急给水设计水量：最高日用水量为1200m3/d，最大时用水量为180m3/h。2)水源：医院共设置两口深井，位置分别在医院东向行政楼、西向西区处。本设计为西区深井供水工程。3)水质：根据四川省疾病预防控制中心检测报告《川疾(环)检[2008]1204号》文，深井供水水质检测结果：感官性状色度小于5度，一般化学指标中浑浊度3.1NTU，总硬度(以碳酸钙计)504.2mg/L，细菌总数740，总大肠菌数920，耐热大肠菌群9；以上指标不符合《生活饮用水水质卫生规范》(2006年)的规定。4)应急给水供应范围：应急时供水范围为第一住院大楼、第三住院大楼、门诊大楼、外科楼、锅炉房、供应信息楼、中央厨房、制氧站、中药制剂、消防水池、康复部、传染病房等。5)应急给水系统：深井水经水处理水质达到现行的生活饮用水卫生标准的要求，加压后供至医院原有给水环网(原有给水环网市政引入管上均已安装倒流防止器)。应急供水时须将不予供应建筑的给水阀门关闭，以保证管网压力。设计采用工艺流程为：软化→混合→絮凝→沉淀→过滤→消毒→清水池→变频加压→供水管网。要求出水达到《生活饮用水水质卫生规范》(2001年)的规定要求，投药量控制要求：游离余氯接触30min后不小于0.3mg/L，管网末端不小于0.05mg/L。6)其他：由于水处理加压装置设置在综合住院楼及门、急诊楼一期工程地下车库，造成建筑、给水排水、电气、通风等各专业作相应修改。
2 工艺选择的原则
1)原始资料。水处理系统工艺设计前，应充分掌握和认真研究各项原始资料，按照工程的使用要求，全面分析各种因素，针对工程的实际情况做出具体分析，设计时遵守现行的设计规范，保证必要的安全系数。
2)经济条件。水处理系统工艺设计必须符合经济要求。考虑到现实的经济和技术条件以及当地的具体情况，以最少的经济投资来换取最大的经济效益和使用效果，同时保障最大限度地满足生产和使用的需要，在日常运行费用较低的情况下，提供符合长期生产所要求的水量和水质。
3)技术条件。水处理系统工艺设计应以提高供水水质和供水可靠性、降低能耗、药耗、提高科学管理水平为原则。根据当前以及将来的实际生产要求选择合理的技术及设备，以及在相同的原则下选择设计规范中未规定的、但已经经过多年科学实践论证的、确证行之有效的成熟技术、成熟工艺、完善的设备和质量较高的材料等，力求技术合理。
4)布置合理性。水处理系统工艺设计中将构筑物或设备以及附属物合理搭配，根据不同时期的经济技术要求做出合理安排，以满足工艺流程、操作联系、生产管理和物料运输等方面的要求，并考虑日后留有发展的可能。
5)操作人员的经验和管理水平。若使整个工艺过程能达到预期的处理目标，操作管理人员也具有十分重要的作用，尽量选用易于操作管理的处理工艺。
3 工艺流程
根据工艺选择的原则、原水水源以及本工程出水水质及水量的要求，选用如下工艺流程：本工程在进水管中投加石灰乳软化，经软化后的水首先进入“混凝沉淀过滤一体化净水设备"，在设备的混合装置内完成快速混合过程，充分混合的水在设备絮凝区内进行絮凝，形成大小适合的矾花颗粒，之后进入沉淀区内进行泥水分离。沉淀后的水进入过滤区进行过滤。处理后出水浊度不大于1NTU。滤后出水采用二氧化氯消毒。
加药及消毒系统：石灰乳投加在进水管中，混凝剂投加在直列式混合装置前端加药口处；在设备出水总管上投加二氧化氯消毒。
4 “微水澄清给水处理工艺技术"简介
本方案中“混凝沉淀过滤一体化净水设备"的处理工艺采用“微水澄清给水处理工艺技术"。本技术是传统絮凝沉淀技术的发展与创新，根据微水动力学原理、胶体物理化学理论，融合流体边界层及边界层分离、澄清池接触絮凝理论，提出了絮凝沉淀机理，并形成了“微水澄清给水处理工艺技术"，本项技术已成功应用于多项水处理工程中，并获得了很好的处理效果。
5 工艺设计
5.1 混凝沉淀过滤一体化净水设备
本工程处理水量为50m3/h，采用1套“混凝沉淀过滤一体化净水设备"。本设备包括混合、絮凝、沉淀、过滤部分。设备尺寸为7.24m×3.00m×2.80m。
下面对“混凝沉淀过滤一体化净水设备"进行简单叙述：
1)混合。混合部分采用1台DN150的直列式混合装置，长度1.5m。材质为不锈钢。安装在进水管上，水头损失不大于0.5m，混合时间为2s。
2)絮凝/过渡段。絮凝部分采用星形絮凝装置，材质为改性PVC。絮凝部分水力分级为三级：一级设计流速0.08m/s，二级设计流速0.06m/s，三级设计流速0.04m/s，共分17格，絮凝时间10min。絮凝部分尺寸为1.49m×3.00m×2.80m。絮凝后的水经过渡段及配水区进入沉淀部分。过渡段尺寸为0.30m×3.00m×2.80m。
3)沉淀。沉淀部分采用V形沉淀装置，本装置系乙丙共聚制作，安装倾角60°，上升流速1.8mm/s，沉淀部分尺寸为3.20m×3.00m×2.80m。
4)过滤。过滤总设计规模为50m3/d，采用普快滤箱1台，滤箱分2格，滤速为9m/h，单格尺寸为1.50m×2.00m×2.70m。滤料采用单层石英砂，粒径范围为0.5mm～1.2mm，厚度600mm。
承托层采用粗砂，粒径范围2mm～4mm，厚度为100mm；粒径范围4mm～48mm，厚度为100mm；粒径范围8mm～16mm，厚度为100mm；粒径范围16mm～32mm，厚度为100mm。滤箱反冲洗采用单独水反冲洗，反冲洗强度为12L/(s.m2)～15L/(s.m2)，冲洗时间为5min～7min，反冲洗周期24h～48h。滤箱反冲洗采用2台(一用一备)反冲洗水泵，单台泵的主要性能参数为：Q=130m3/h～162m3/h，H=16m，N=11.0kW采用大阻力配水系统配水。
5)排泥。絮凝沉淀部分排泥采用重力斗式排泥，采用DN6排泥支管，絮凝部分和沉淀部分的排泥支管每两根分别在“混凝沉淀过滤一体化净水设备"的外侧汇合为一根DN100排泥管，排泥管管端设手动蝶阀及电动蝶阀各一台。滤箱配水系统采用短柄滤头。
5.2 加药加氯系统
1)混凝剂投加系统。混凝剂采用固体聚合氯化铝(PAC)。设计投加量15mg/L～20mg/L，调配浓度10%，每日配制1次。设置混凝剂溶液箱2座，交替使用。溶液箱700mm，高度1.0m。采用2台计量泵投加混凝剂(一用一备)，计量泵主要工艺参数为Q=14L/h，P=0.3MPa。溶液箱内设置搅拌机对药剂进行均匀搅拌。混凝剂投加在直列式混合装置前端加药口处。
2)石灰乳投加系统。采用石灰软化原水。设计投加量40mg/L，调配浓度4%，每日配制2次。设置石灰乳溶液箱2座交替使用。溶液箱1000mm，高度1.2m。采用2台计量泵投加石灰乳(一用一备)，计量泵主要工艺参数为：Q=90L/h，P=0.3MPa。溶液箱内设置搅拌机对药剂进行均匀搅拌。石灰乳投加在进水管道中。
3)加氯系统。消毒采用二氧化氯，它具有强烈的氧化作用投加量少，接触时间短，余氯保持时间长等特点。投加量1mg/L采用2台二氧化氯发生器，化学法制取。一用一备，有效氯产量为50g/h。
5.3 控制系统
1)排泥控制：排泥设现场排泥控制箱，根据时间自动控制排泥阀启停。2)加药控制：通过自动加药控制柜对计量泵的启停搅拌机的启停进行现场自动控制。3)过滤控制：根据滤池反冲洗周期，对滤池反冲洗进行自动控制。4)消毒系统控制：消毒系统采用定量投加方式自动控制二氧化氯的投加量。
6 结语
基于“微水澄清给水处理工艺技术"之上的“混凝沉淀过滤一体化净水设备"具有处理效率高，出水水质好且稳定，投资省，制水成本低等特点。原水经过本工艺处理以后，保证沉后出水浊度不大于3NTU，滤后出水浊度不大于1NTU，满足市政用水标准。