一、工程实施背景和现状
1.1   实施背景
XX医院污水处理站是新建门急诊大楼的配套工程,为国家开发开放大西北的首批投资开发重点项目之一的交钥匙工程。
1.2 工程现状
     该污水处理站为全埋地形式,所有处理设施全部建造于地下。在其地面建有绿化区,在化粪池的地面是石材铺设的广场,在调节池与设备间休闲大凉亭组成上中下三层结构,污水站外圈是林荫曲径等供医患人员娱乐休憩的园林式绿化区。
1.2.1 站区布局现状
⑴ 应该相互隔离的功能区设计成上中下三层组合:
作为医患人员娱乐休憩的大型凉亭是需要静谧的处所,但在仅隔一层楼板的下面却装有113分贝的强噪声源——两台22kw的罗茨鼓风机,而且凉亭一侧就是通往罗茨鼓风机房的下行楼梯通道,强噪声可经通道口直达地面凉亭。
设备间设置于调节池上层的地下室内,并且与调节池通过检修人孔和排水地漏直接贯通,自从污水站使用以来,已经几度出现过设备间受淹的严重事故。
⑵ 休闲广场存在安全隐患
石材铺设的广场是医患人员漫步休闲需要清新气息的地方,而就在其地下却是一座面积近200平米的大型化粪池,12个散发着沼气、臭气的化粪池的竖井井口却井然有序地隐蔽在广场内。沼气中主要成分是甲烷,这是一种易燃气体,假如地面无风,沼气就会弥留在地表,此时,由于其闪点极低遇明火即燃将引发火灾,还会导致人员缺氧窒息等严重事故;沼气中的硫化氢是一种对人具有强刺激的有毒臭气,直接危害着人体健康。
1.2.2 开机以来无正常运行记录
该项工程采用二级处理工艺,所有构筑物均建成地埋式。其中核心的生物处理部分是地埋式生物接触氧化系统。污水处理站于1998年3月初步建成,同年9月14日交省医院投入使用。投产以来未发现有正常运行的记录。
1.2.3 工程资料缺乏、故障频繁、出水不达标
该工程在投产之前就缺乏严格的验收手续,缺乏完善的技术资料:运行管理人员没有进行充分培训;主要设备存在着较多甚至是严重的问题,运行期间故障频繁,甚至无法进行及时的检查维修。因此,处理后的水质无法达到排放标准,受到市环保局的罚款处理。
1.3 业主的严重关切
对此,业主——XX医院现任领导表现了严重关切,以科学审慎的态度,于2003年2月委托XX环境工程研究所对该污水处理站的现状做出了认真细致的“工程诊断”,前后历时8个月,于同年10月提出的《XX医院污水处理站问题检查及对策报告》通过了专家组的评审。该《报告》给出了比较切合实际的工程改造参考意见,但仍不全面,这在本文的下述章节中将给予全面的分析和补充。
二、工程问题的症结
2.1布局设计的症结
2.1.1 需要静谧的场所却跟强噪声源设计成为上下组合
将供人娱乐休憩的凉亭——一方需要静谧的场所,却跟强噪声源设计成为上下组合,且在其一侧还有噪音通道让其直达地面,而对罗茨鼓风机及其机房竟然不采取任何隔声降噪措施,并且事后也未采取任何补救变更等措施,这不能不说是一个严重的设计错误,而且设计错误在先、遗漏变更在后。
2.1.2 供人漫步休闲的广场暗藏危险性气源
将供人漫步休闲一个需要清新气息的广场,却会设置于十多个散发着易燃气体和有毒臭气的危险性气源——化粪池的竖井井口区域内。似此高等级高规格的省级医院、西北地区标志性的医疗中心,是专为救死扶伤、人民群众健康而设立,而偏偏在其休闲区域却潜藏危害人们身心健档囊兹肌⒂卸尽⒂泻ζ穹亲咀竟质拢空娌恢郎杓普呤前讶嗣袢褐诘纳硇慕】档弊鞫故前焉袷サ纳杓频弊鞫罚?SPAN lang=EN-US>
2.2 处理工艺、工程设施、处理设备中的症结
2.2.1 处理工艺中的设计缺陷
⑴ 原工艺用化粪池作为好氧处理系统的预处理不恰当
采用二级好氧生化处理污水的工艺,不宜在其前端设置化粪池作为污水的预处理,这是因为化粪池只能对污水作简单的厌氧消化,主要去除的是生物耗氧量BOD,对于化学耗氧量COD的去除率很低,从而使得污水中的BOD对COD的比值(B/C比)缩小;同时由于经过化粪池去除了部分有机碳源,使得本来浓度较低的污水有机碳源变得更低,给后级好氧生化处理的难度提高、去除效率降低、效果变差,结果是造成最终出水中的COD超标。
⑵ 格栅设置部位不恰当
格栅是用来拦截污水中的大颗粒固形物的,而医院污水中的这类固形物比较多,应该将其设置在整个污水处理系统的首部,而原工艺却将其设置在化粪池出口、调节池进口处,这样势必造成大量不可生物降解的固形物长期滞留在化粪池内,而化粪池必须依赖人工清掏,不仅增加了清渣负担,也把有限的容积挤缩的更小,处理效果变差。由XX环境工程研究所所作的《检查报告》指出:化粪池第一隔室内积泥和浮渣都达到400~500㎜,并且浮渣更比底泥厚,就是最好的佐证。
⑶ 污水处理站首部未配置沉砂池
对于这样一座大规模的省级中心医院,其污水处理系统的首部不设沉砂池几乎不可思议,就任凭泥砂直接进入化粪池,等待日后人工清掏?
⑷ 未配置污泥浓缩设施
对于每天上千吨的污水处理站,竟然没有配置污泥浓缩池,就任凭吸粪车频繁穿梭于医院来拉走臭气熏天的含水率高达99.5%以上、含固率在0.5%以下的稀污泥,污泥固体与水的比例为1︰200,拉走的全都是污水,成了典型的“污水外运”,不仅有碍观瞻有损医院形象,还增加了费用开支。
2.2.2 工程设施、设备问题严重
工程设施和处理设备所存在的问题,在XX环境工程研究所所作的《XX医院污水处理站问题检查及对策报告》中的第五节中已经有所描述。需要补充和强调的还有下列几个问题:
⑴ 地下室设备间给排水设计存在严重缺陷
设备间设置于调节池上层的地下室内,并且与调节池通过检修人孔和排水地漏直接贯通,自从污水站使用以来,已经几度出现过设备间受淹的严重事故。对于地下室,必须要有完善的抗洪排涝措施,必须配置应对突发事故的防淹设施和排涝设备,尤其应充分考虑到:当后级处理系统出现管道破损、断裂、堵塞、或者整个后级阻塞等突发事件时,全部污水将会通过调节池与设备间贯通的人孔和地漏进入设备间,甚至漫过草坪倒灌入地下的设备间,轻则使设备报废,重则造成电线短路而引发重大事故;而原工程设计中竟然将如此重大的问题遗漏。
⑵ 噪声源设在凉亭下层位置不当
对于上述两个问题,工程改造时如果现场条件和资金许可,建议考虑把设备间搬迁到合适位置,以免除后患。如果没有地方可供安置,则必须施以完善的给排水设施、有效的防淹排涝、隔声降噪等综合措施。
⑶ 压缩空气管径偏小
对于14.3m3/min的压缩空气流量,工程中所采用的压缩空气管径仅为DN75,压缩空气的单机工作流速达到54m/s,在对设备冲洗时当双机工作的流量为28.6m3/min,流速达到108m/s,此时,管道的阻力损失将达到200kpa/m,30m管道的阻力损失将会高达6000kpa,仅管道阻力就已经超过了额定值,双机工作时必将导致罗茨鼓风机组因过载而烧毁。即使单机工作,也造成沿程阻力损失极大,浪费能耗,更会使得位于曝气管两端的劣质曝气头破裂,加剧管道的磨损、穿孔、破裂。
工程改造中必须全面更新压缩空气管路,供气干管建议采用DN150。
⑷ 罗茨鼓风机效率低能耗高
工程中采用的R223两叶罗茨鼓风机,是一种低效率高能耗的产品,并且其本底噪声高达113分贝。
工程改造时如果资金条件允许最好考虑更新,建议改用高效节能、低噪音的三叶罗茨鼓风机,借以降低环境噪声和节约能耗。
⑸ 埋地式污水处理罐体壁厚偏薄
三个接触氧化罐和二沉罐的罐体壁厚仅有6㎜,即使不计局部点腐蚀,仅从平均腐蚀量(0.3mm/a×双面=0.6mm/a)和所承载的外压(土层压力3T/㎡),最多才可以再正常使用3年左右就要报废。而该罐出现了一系列的故障、问题成堆,已经不能完成有效的处理污水的功能。
工程改造中必须将其拆除,资金和场地许可的话,建议重新建造一座半地下式生物接触氧化池,以便于运行观测和操作维护。
(6) 劣质曝气头数量不足破损率高
全部3个基础氧化罐内的D215曝气头总共才90个,单个D215曝气头额定工作流量为3m3/h,90个曝气头额定工作流量为3×90=270 m3/h,而风机的单机流量为14.3×60=858 m3/h,可见曝气头数量不足正常配置的1/3(270÷858=0.314685)。再加上曝气管径过细,所用曝气头均系劣质品,所以破损率极高,而压缩空气大量从破损的曝气头处高速窜了出来,必然使得需要曝气的接触氧化罐中间段供气不足,导致处理效率低下,无法满足处理要求。
工程改造时随着接触氧化池的重建,建议同步作全面更新。
⑺ 二沉罐形同虚设实为放大了的污水管
二沉罐内的斜板沿罐体的中轴线部位垂直隔断,顺着罐体中轴线形成了一条“Ⅱ”字形的直流通道,而集水堰同是顺着罐体轴线走向,罐内却不设任何布水装置,任由污水在“Ⅱ”字形通道内直流,污水根本不经过任何沉淀而直接溢流进入集水堰内从出水管排走。观其实际效用,除了将该罐体当作一截放大了的管道,真看不出这与从前级直接出水有何二异?
工程改造时建议将其拆除后重建二沉池。
⑻ 劣质次氯酸钠发生器故障不断
两台HJ1000次氯酸钠发生器是早已淘汰下岗的劣质产品,再怎么修补也无济于事,前面修过后面就坏,就连正常运行半月一月都成了奢望。
工程改造时必须更新换代,建议改用二氧化氯消毒剂发生器,改用二氧化氯作消毒剂。
⑼ 污水消毒池混合效果差
仅仅依赖于一个射流器将消毒剂打入污水中去,就算万事大吉,任凭污水静静地通过两个拐弯,而不再采取任何混合措施,怎么能够使污水与消毒剂充分地接触而达到真正意义上的消毒?这将直接导致病原菌顺着城市下水道到处蔓延传播。
工程改造时建议在该池内增设搅拌装置,增强消毒剂与污水的接触效果。
2.3工程症结小结
《XX医院污水处理站问题检查及对策报告》中指出:污水处理站存在的问题,有的来自设计及施工方面,有的来自设备选型及购置方面,有的来自运行管理方面。有的是可以克服的,有的是根本性的。
对于该项工程所曝露出的问题中,其致命的关键是设计缺陷,设计缺陷中根本性的是工艺设计错误,其次是布局错误,所有问题皆由此而来;再其次才是设备选型及购置的问题。由于这一系列严重缺陷,才会造成目前这样的惨痛局面,导致国家投入巨资建设的造福工程成了阑尾工程,不仅造成了巨大的经济损失,也有损于国家重点工程、省级医疗中心的形象。
面对着这一系列致命的根本性的严重缺陷、错误,即使采取再精密的运行管理措施都将无济于事,除非从根本上作全面彻底改造。