摘要:通過對某醫(yī)院應(yīng)急給水系統(tǒng)情況的介紹,提出了該醫(yī)院應(yīng)急給水處理工藝選擇的原則和具體的給水處理工藝流 程,得出了基于微水澄清給水處理工藝技術(shù)之上的混凝沉淀過濾一體化凈水設(shè)備具有處理效率高、出水水質(zhì)好且穩(wěn)定、 投資省等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞:醫(yī)院應(yīng)急給水,地下水處理,微水澄清給水處理工藝,二氧化氯

“5·12”大地震期間,該院作為成都市最大的綜合型醫(yī)院,在救死扶傷、拯救災(zāi)區(qū)傷員中發(fā)揮了重要的作用。但震后市政供水 頻繁中斷所呈現(xiàn)的用水緊張問題也受到院方的高度重視,本工程 為震后新增設(shè)的應(yīng)急給水處理工程設(shè)計(jì)。

1　工程內(nèi)容

1)應(yīng)急給水設(shè)計(jì)水量:最高日用水量為1 200 m3/d,最大時 用水量為180 m3/h。2)水源:醫(yī)院共設(shè)置兩口深井,位置分別在 醫(yī)院東向行政樓、西向西區(qū)處。本設(shè)計(jì)為西區(qū)深井供水工程。3) 水質(zhì):根據(jù)四川省疾病預(yù)防控制中心檢測報告《川疾(環(huán))檢 [2008]1204號》文,深井供水水質(zhì)檢測結(jié)果:感官性狀色度小于 5度,一般化學(xué)指標(biāo)中渾濁度3.1 NTU,總硬度(以碳酸鈣計(jì)) 504.2 mg/L,細(xì)菌總數(shù)740,總大腸菌數(shù)920,耐熱大腸菌群9;以 上指標(biāo)不符合《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》(2006年)的規(guī)定。4) 應(yīng)急給水供應(yīng)范圍:應(yīng)急時供水范圍為第一住院大樓、第三住院 大樓、門診大樓、外科樓、鍋爐房、供應(yīng)信息樓、中央廚房、制氧站、 中藥制劑、消防水池、康復(fù)部、傳染病房等。5)應(yīng)急給水系統(tǒng):深 井水經(jīng)水處理水質(zhì)達(dá)到現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的要求,加壓 后供至醫(yī)院原有給水環(huán)網(wǎng)(原有給水環(huán)網(wǎng)市政引入管上均已安裝 倒流防止器)。應(yīng)急供水時須將不予供應(yīng)建筑的給水閥門關(guān)閉, 以保證管網(wǎng)壓力。設(shè)計(jì)采用工藝流程為:軟化→混合→絮凝→沉 淀→過濾→消毒→清水池→變頻加壓→供水管網(wǎng)。要求出水達(dá)到 《生活飲用水水質(zhì)衛(wèi)生規(guī)范》(2001年)的規(guī)定要求,投藥量控制要 求:游離余氯接觸30 min后不小于0.3 mg/L,管網(wǎng)末端不小于 0.05 mg/L。6)其他:由于水處理加壓裝置設(shè)置在綜合住院樓及 門、急診樓一期工程地下車庫,造成建筑、給水排水、電氣、通風(fēng)等 各專業(yè)作相應(yīng)修改。

2　工藝選擇的原則

1)原始資料。水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)前,應(yīng)充分掌握和認(rèn)真研 究各項(xiàng)原始資料,按照工程的使用要求,全面分析各種因素,針對 工程的實(shí)際情況做出具體分析,設(shè)計(jì)時遵守現(xiàn)行的設(shè)計(jì)規(guī)范,保 證必要的安全系數(shù)。

2)經(jīng)濟(jì)條件。水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)必須符合經(jīng)濟(jì)要求?？?慮到現(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)和技術(shù)條件以及當(dāng)?shù)氐木唧w情況,以最少的經(jīng)濟(jì) 投資來換取最大的經(jīng)濟(jì)效益和使用效果,同時保障最大限度地滿 足生產(chǎn)和使用的需要,在日常運(yùn)行費(fèi)用較低的情況下,提供符合 長期生產(chǎn)所要求的水量和水質(zhì)。

3)技術(shù)條件。水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)應(yīng)以提高供水水質(zhì)和供 水可靠性、降低能耗、藥耗、提高科學(xué)管理水平為原則。根據(jù)當(dāng)前 以及將來的實(shí)際生產(chǎn)要求選擇合理的技術(shù)及設(shè)備,以及在相同的 原則下選擇設(shè)計(jì)規(guī)范中未規(guī)定的、但已經(jīng)經(jīng)過多年科學(xué)實(shí)踐論證 的、確證行之有效的成熟技術(shù)、成熟工藝、完善的設(shè)備和質(zhì)量較高 的材料等,力求技術(shù)合理。

4)布置合理性。水處理系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)中將構(gòu)筑物或設(shè)備以 及附屬物合理搭配,根據(jù)不同時期的經(jīng)濟(jì)技術(shù)要求做出合理安 排,以滿足工藝流程、操作聯(lián)系、生產(chǎn)管理和物料運(yùn)輸?shù)确矫娴囊?求,并考慮日后留有發(fā)展的可能。

5)操作人員的經(jīng)驗(yàn)和管理水平。若使整個工藝過程能達(dá)到 預(yù)期的處理目標(biāo),操作管理人員也具有十分重要的作用,盡量選 用易于操作管理的處理工藝。

3　工藝流程

根據(jù)工藝選擇的原則、原水水源以及本工程出水水質(zhì)及水量 的要求,選用如下工藝流程:本工程在進(jìn)水管中投加石灰乳軟化, 經(jīng)軟化后的水首先進(jìn)入“混凝沉淀過濾一體化凈水設(shè)備”,在設(shè)備 的混合裝置內(nèi)完成快速混合過程,充分混合的水在設(shè)備絮凝區(qū)內(nèi) 進(jìn)行絮凝,形成大小適合的礬花顆粒,之后進(jìn)入沉淀區(qū)內(nèi)進(jìn)行泥 水分離。沉淀后的水進(jìn)入過濾區(qū)進(jìn)行過濾。處理后出水濁度不 大于1 NTU。濾后出水采用二氧化氯消毒。

加藥及消毒系統(tǒng):石灰乳投加在進(jìn)水管中,混凝劑投加在直列 式混合裝置前端加藥口處;在設(shè)備出水總管上投加二氧化氯消毒。

4　“微水澄清給水處理工藝技術(shù)”簡介

本方案中“混凝沉淀過濾一體化凈水設(shè)備”的處理工藝采用 “微水澄清給水處理工藝技術(shù)”。本技術(shù)是傳統(tǒng)絮凝沉淀技術(shù)的 發(fā)展與創(chuàng)新,根據(jù)微水動力學(xué)原理、膠體物理化學(xué)理論,融合流體 邊界層及邊界層分離、澄清池接觸絮凝理論,提出了絮凝沉淀機(jī) 理,并形成了“微水澄清給水處理工藝技術(shù)”,本項(xiàng)技術(shù)已成功應(yīng) 用于多項(xiàng)水處理工程中,并獲得了很好的處理效果。

5　工藝設(shè)計(jì)

5.1　混凝沉淀過濾一體化凈水設(shè)備

本工程處理水量為50 m3/h,采用1套“混凝沉淀過濾一體化 凈水設(shè)備”。本設(shè)備包括混合、絮凝、沉淀、過濾部分。設(shè)備尺寸 為7.24 m×3.00 m×2.80 m。

下面對“混凝沉淀過濾一體化凈水設(shè)備”進(jìn)行簡單敘述:

1)混合?；旌喜糠植捎?臺DN150的直列式混合裝置,長度 1.5 m。材質(zhì)為不銹鋼。安裝在進(jìn)水管上,水頭損失不大于0.5 m, 混合時間為2 s。

2)絮凝/過渡段。絮凝部分采用星形絮凝裝置,材質(zhì)為改性 PVC。絮凝部分水力分級為三級:一級設(shè)計(jì)流速0.08 m/s,二級 設(shè)計(jì)流速0.06 m/s,三級設(shè)計(jì)流速0.04 m/s,共分17格,絮凝時 間10 min。絮凝部分尺寸為1.49 m×3.00 m×2.80 m。 絮凝后的水經(jīng)過渡段及配水區(qū)進(jìn)入沉淀部分。過渡段尺寸 為0.30 m×3.00 m×2.80 m。

3)沉淀。沉淀部分采用V形沉淀裝置,本裝置系乙丙共聚制 作,安裝傾角60°,上升流速1.8 mm/s,沉淀部分尺寸為3.20 m× 3.00 m×2.80 m。

4)過濾。過濾總設(shè)計(jì)規(guī)模為50 m3/d,采用普快濾箱1臺,濾 箱分2格,濾速為9 m/h,單格尺寸為1.50 m×2.00 m×2.70 m。 濾料采用單層石英砂,粒徑范圍為0.5 mm~1.2 mm,厚度 600 mm。

承托層采用粗砂,粒徑范圍2 mm~4 mm,厚度為100 mm;粒 徑范圍4 mm~48 mm,厚度為100 mm;粒徑范圍8 mm~16 mm,厚 度為100 mm;粒徑范圍16 mm~32 mm,厚度為100 mm。 濾箱反沖洗采用單獨(dú)水反沖洗,反沖洗強(qiáng)度為12 L/(s·m2)~ 15 L/(s·m2),沖洗時間為5 min~7 min,反沖洗周期24 h~48 h。 濾箱反沖洗采用2臺(一用一備)反沖洗水泵,單臺泵的主要 性能參數(shù)為:Q=130 m3/h~162 m3/h,H=16 m,N=11.0 kW 采用大阻力配水系統(tǒng)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兩根分別在“混凝 沉淀過濾一體化凈水設(shè)備”的外側(cè)匯合為一根DN100排泥管,排 泥管管端設(shè)手動蝶閥及電動蝶閥各一臺。濾箱配水系統(tǒng)采用短 柄濾頭。

5.2　加藥加氯系統(tǒng)

1)混凝劑投加系統(tǒng)?；炷齽┎捎霉腆w聚合氯化鋁(PAC)。設(shè) 計(jì)投加量15 mg/L~20 mg/L,調(diào)配濃度10%,每日配制1次。設(shè)置 混凝劑溶液箱2座,交替使用。溶液箱700 mm,高度1.0 m。采 用2臺計(jì)量泵投加混凝劑(一用一備),計(jì)量泵主要工藝參數(shù)為 Q=14 L/h,P=0.3 MPa。溶液箱內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)對藥劑進(jìn)行均勻 攪拌?；炷齽┩都釉谥绷惺交旌涎b置前端加藥口處。

2)石灰乳投加系統(tǒng)。采用石灰軟化原水。設(shè)計(jì)投加量 40 mg/L,調(diào)配濃度4%,每日配制2次。設(shè)置石灰乳溶液箱2座 交替使用。溶液箱1 000 mm,高度1.2 m。采用2臺計(jì)量泵投 加石灰乳(一用一備),計(jì)量泵主要工藝參數(shù)為:Q=90 L/h,P= 0.3 MPa。溶液箱內(nèi)設(shè)置攪拌機(jī)對藥劑進(jìn)行均勻攪拌。石灰乳投 加在進(jìn)水管道中。

3)加氯系統(tǒng)。消毒采用二氧化氯,它具有強(qiáng)烈的氧化作用 投加量少,接觸時間短,余氯保持時間長等特點(diǎn)。投加量1 mg/L 采用2臺二氧化氯發(fā)生器,化學(xué)法制取。一用一備,有效氯產(chǎn)量 為50 g/h。

5.3　控制系統(tǒng)

1)排泥控制:排泥設(shè)現(xiàn)場排泥控制箱,根據(jù)時間自動控制排 泥閥啟停。2)加藥控制:通過自動加藥控制柜對計(jì)量泵的啟停 攪拌機(jī)的啟停進(jìn)行現(xiàn)場自動控制。3)過濾控制:根據(jù)濾池反沖洗 周期,對濾池反沖洗進(jìn)行自動控制。4)消毒系統(tǒng)控制:消毒系統(tǒng) 采用定量投加方式自動控制二氧化氯的投加量。

6　結(jié)語

基于“微水澄清給水處理工藝技術(shù)”之上的“混凝沉淀過濾一 體化凈水設(shè)備”具有處理效率高,出水水質(zhì)好且穩(wěn)定,投資省,制水 成本低等特點(diǎn)。原水經(jīng)過本工藝處理以后,保證沉后出水濁度不 大于3 NTU,濾后出水濁度不大于1 NTU,滿足市政用水標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn):
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