“双碳”背景下某医院污水处理提标改造方案比选及仿真研究.pdf
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1、“双碳”背景下某医院污水处理提标改造方案比选及仿真研究孙平磊 汤青慧收稿日期:作者简介:孙平磊()山东胶州人 硕士 助理工程师 研究方向:建设工程管理(青岛理工大学 山东青岛)摘要:文章采用 软件构建某医院污水处理原有工艺仿真模型 通过校正模型参数 使其能够准确反映出该医院的实际运行情况 以此为基础 构建两种提标改造方案模型 选取碳排放量、进出水、运行费用等指标比选两种提标改造方案 比选结果表明:提标改造方案 的直接、间接碳排放量和总排放量均优于提标改造方案 提标改造方案 以节能减排为主 更加适应“双碳”背景下 对医院污水改造的高标准要求 同时该提标改造方案在医院污水进出水指标方面应用效果较好
2、 且符合国家污水处理的排放标准 关键词:双碳 污水处理 提标改造 方案比选 仿真研究 中图分类号:文献标识码:文章编号:()():/污水处理是利用生化反应清理污水中的污染物 使出水水质达到国家标准 现阶段我国污水处理行业的碳排放量占比较大 在污水处理的不同阶段会产生不同的温室气体 其中 在硝化反硝化阶段 会产生氧化亚氮 在能耗阶段会产生二氧化碳 在厌氧环节 会产生甲烷 以往污水处理方法是以高能耗提高水体质量 在这个过程中 势必排放大量温室气体 直接影响大气环境 在医院的污水中含有大量病菌 如果对医院污水处理不当 会导致病菌的传染 直接危害人类健康我国将“碳中和”“碳达峰”作为社会可持续发展的目
3、标 该目标实现一方面需要将低碳意识融入到人们日常生活中 另一方面需要每个行业在双碳背景下 不断更新环保技术 升级能源结构 实现行业经济可持续发展 因此 针对上述相关学者研究的医院污水处理工艺方法局限性研究“双碳”背景下某医院污水处理提标改造方案比选及仿真 通过仿真对比选取科学合理的医院污水处理提标改造方案 减少碳排放量 实现污水处理行业转型升级和高质量发展 某医院污水处理工艺仿真模型构建 建立原有工艺仿真模型 模型建立 以某二级甲等综合医院作为研究对象 该医院占地面积为 平方米 现有床位为 张 医护人员共计 人 设有临床学科 个 服务范围包括 个省和附近 多个城市 该医院污水处理站兴建于 年
4、主要负责处理医院的病房、各科室、生活等污水 处理规模 万/在国家提倡“双碳”背景下因该医院污水处理站设备落后和原有工艺设计局限性 已经无法达到现在环保标准 因此需要对现有污水处理站进行改造 以“碳中和”“碳达峰”为目标 选取最优医院污水处理提标改造方案 提高医院污水处理效率 依据医院污水处理原有工艺运行参数 通过 软件构建仿真模型 详见图 图 医院污水处理原有工艺仿真模型分析图 可知 医院污水处理原有工艺主要包括:调节池、生物接触氧化池、斜板沉淀池等医院污水处理原有工艺虽然取得一定应用效果但现阶段因管道老化与设备损耗等因素 导(总第 期)(.)年第 期 九江学院学报(自然科学版)()致医院污水
5、处理原有工艺存在很多不完善的地方医院污水处理过程中碳排放量占比较大 管道存在堵塞等问题 需要进行改造 以满足“双碳”背景下国家对医院污水处理排放标准 模型校正 为了将医院污水处理仿真模型模拟值和实测值误差降到最小 需要调整模型参数提高仿真模型精度 按照该医院污水处理站在 年 月 年 月的实际进出水量水质信息调整影响较大的相关参数 调整前后参数值 见表、表 调整后的部分出水水质模拟值 见图 表 化学计量参数调整参数调整前调整后单位 /表 进水水质参数调整参数调整前调整后 /()氨氮()化学需氧量图 出水化学需氧量、氨氮的模拟值与实测值分析图 可知 出水化学需氧量、氨氮的模拟值和实测值大体趋势相同
6、 基本吻合 说明该医院污水处理原有工艺仿真模型构建成功 建立污水处理提标改造方案仿真模型依据 医院污水处理工程技术规范 设计进出水水质指标 如表 所示表 进出水水质指标项目进水水质出水水质 ()粪大肠菌群数/()()()总余氯()“双碳”背景下 为了对该医院污水站实施升级改造 依据进出水水质指标标准 从投标方案选取 个污水处理提标改造方案 并构建仿真模型进行比选后 得出最优污水处理提标改造方案 通过 软件构建医院污水处理提标改造方案 仿真模型 见图 所示图 提标改造方案 仿真模型分析图 可知 医院污水处理提标改造方案 新增添格栅池和水解酸化池 医院污水流进格栅池 通过格栅池进行大颗粒漂浮物过滤
7、后 流进调节池调节医院污水水量和水质 利用提升泵将医院污水排进水解酸化池 投加反硝化碳源降解医院污水中大分子有机物 通过污泥与混合液回流完成氨氮脱除 经过水解后医院污水流入生物接触氧化池 采用生物填料 去除医院污水的细菌后流进二沉池 分离水泥 污泥回流到水解酸化池 分离污水流进中间水池 经多介质过滤器实施过滤处理 流进消毒池进行消毒处理后 水质达标后出水 提标改造方案 主要设备仪表参数 见表 第 期 孙平磊 等:“双碳”背景下某医院污水处理提标改造方案比选及仿真研究表 提标改造方案 主要设备仪表参数名称数量规格型号功率()水解酸化装置 个 调节池提升泵 台 水解酸化池填料和支架液位浮球 个水解
8、酸化池曝气穿孔管 套混合液回流泵 台 人工格栅 个污泥回流泵 台 机械格栅 个 二沉池出水堰 套 由表 可知 提标改造方案 主要设备仪表参数信息 为下文比选提供数据基础 通过 软件构建医院污水处理提标改造方案 仿真模型见图 所示图 提标改造方案 仿真模型分析图 可知 提标改造方案 新增预消毒接触池、格栅池、生化池等 医院污水中特殊污水流进预消毒接触池 利用次氯酸钠对污水中病毒和细菌实施预消毒处理后 流入化粪池将医院污水中固化物进行过滤沉淀 水化物体继续流入格栅池 通过格栅池进行大颗粒漂浮物过滤后 流进调节池调节医院污水水量和水质 在生化池里使用移动床生物膜反应器()净化医院污水 生化处理后的医
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