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面向反渗水处理系统的节能建设

【摘要】:

北极星水处理网讯:【摘要】反渗水处理系统作为透析治疗的专用设备,耗水量巨大,其产生的废水在绝大多数医院未得到妥善回收利用,造成了极大的浪费。本文提出了一种面向反渗水处理系统的节能建设方法,主要包括建立反渗水处理机废水回收系统,配套的计量系统以及物联网云平台。废水回收系统将反渗水处理设备的废水回收至高中区中水箱,满足了院区病房和公共区域的中水及灌溉需求。计量系统由表计、采集器和主站构成,应用于表计数据的实时采集和上报。物联网云平台则实现了反渗水回收系统等水电计量数据和运维状态的在线监测。面向反渗水处理系统的节能建设,每年可回收利用12000余吨废水,符合绿色、可持续发展的基本要求,在此基础上,积极推动了医院关于能耗智能量测工作的开展,完善了能源化管理平台体系,引领了医院节能管理工作的全面开展,为业内树立了良好的典范,具有重要的推广意义。

【关键词】反渗水 节能建设 废水回收 智能量测

0 引言

反渗水处理系统是用于医疗透析的专用设备,已广泛应用于全国各大医院。该系统可以将自来水进行过滤,产生高度纯净的水,以保证临床透析用水或其他对水纯度有特殊要求的医疗设备或临床治疗用水的质量和安全。反渗水处理系统设备是医院的用水大户,产生了大量的废水。随着党的十九大报告中明确提出实施国家节水行动,节水已上升为国家意志和全民行动。节约用水,是现实命题,是时代命题,也是战略命题。对于诊疗设备愈发丰富的大中型医院,如何做好以反渗水处理系统为代表的节能建设,是现代医院全面实现绿色、节能、环保、 生态文明性医院的重要举措。

1 当前医用反渗水处理系统存在的节能空间

反渗水处理系统是保证透析患者安全和透析质量的关键。其工作流程主要包括两个阶段:第一阶段,自来水经过滤、消毒、吸附等工艺流程转变为软化水暂存在中间水箱,此过程产生大量的废水;第二阶段,软化水经过反渗透一级和二级处理流程达到用于满足透析治疗的反渗透水,进入到血液透析机进行治疗。反渗水处理系统产生的反渗透水在用于患者透析治疗时,用水的比例较低,未使用的反渗透水又重新回到反渗水处理系统进行过滤处理,如此往复。反渗水处理系统在工作过程中产生的废水实际均在60%以上,如果不采取任何回收措施,直接排入下水管道,将会造成极大的浪费。因此,反渗水处理系统终端废水存在巨大的节能空间。

2 反渗水处理系统的节能建设方法

2.1 反渗水机废水回收系统

反渗水处理系统作为透析治疗不可或缺的一环,全套水处理系统的水路循环为:水源→前置过滤器→前级增压泵→多介质砂罐→软化器→活性炭罐→保安过滤器→水箱→一级反渗系统→二级反渗系统→管道热消毒系统→透析机→水箱[1]。作为医院耗水的重要设施之一,反渗水处理机的出水率(%)一般为65~75%之间,即每吨自来水经反渗水处理系统处理后,产生的可用于血液透析的反渗透水的比例为65~75%(设备生产单位不同,出水率也不同),废水比例为25~35%。

经过对反渗水处理系统工作原理的调研,并结合前端终端的水量监测,我们在反渗水处理系统的废水终端建立了废水回收系统。废水回收系统主要面向反渗透处理第一阶段的过滤、消毒、吸附以及第二阶段的反渗透一级和二级处理所产生的废水,系统结构如图1所示。其原理是通过处理设备与中水池之间的自然高差,将处理设备产生的废水直接回收到了高区中水箱与中区中水箱中。其水质无需经过任何处理,即可达到院区病房和公共区域的中水及灌溉标准。此外,当中水不足时以自来水补充水箱,中水过量时设计溢流管向水渠分流,共同构建了基于反渗水机废水回收系统的医院中水体系,实现了反渗水处理系统废水排放的回收利用,基本满足了医院的中水及灌溉需求。

2.2 反渗水处理设备计量系统

为准确计量反渗水处理系统产生的废水率,将废水回收系统向信息化、数字化的方向完善,我们在处理系统的输入输出两端安置了计量设备,构建了面向反渗水机废水回收的计量系统,用于进水和排水数据的在线监测。计量系统由主站、采集器和水表构成,系统如图2所示。

通信系统分为远程通信和本地通信。远程通信主要采用GPRS[2]协议,本地通信主要采用M-Bus总线。其中水表通过M-Bus[3]总线将数据传至采集器,采集器与主站间采用GPRS实现数据交互。计量数据可以通过以太网满足多种方式的内外网访问。智能量测系统的构建,进一步丰富了反渗水处理系统废水回收的科学手段,为医院面向节能建设的顶层设计决策提供了有效的数据支持。

2.3 信息化平台

天津市北辰医院于2018年11月引进了远大科技集团的医院能耗监测平台项目[4],该项目以智能计量系统为代表,主要涵盖了医院各科室安装智能远传电表、智能远传水表、后勤一站式报修系统。医院在项目基础上建立了后勤运营智能管控平台,将反渗水处理系统的信息纳入到平台管理中,实时监测处理系统的工作状态,管理界面如图3所示。废水回收系统进水和排水数量的监测,是分析研判回收系统运维状态的重要依据。同时,智能平台的应用层控制,实现了回收废水和节约用水的直观量化,提高了设备安全运行的可靠性。

3 应用效果

3.1 节约水量可观

以天津市北辰医院为例,经信息化平台的监测统计和分析得出,进入反渗水处理系统的自来水60%以上均作为废水排放,全院冬季和夏季每天的自来水用水量分别为350吨和400吨,而血液透析中心其反渗水处理系统的用水量在冬季和夏季分别占全院用水量的14.3%和12.5%,因此全院每天均有30吨以上的过滤后的废水在回收使用,占全院总用水量的10%以上,节约水量十分可观。同时,反渗水处理系统每年可回收利用12000吨的废水。满足了全院的中水需求,节约了医院接近全部的中水成本,符合绿色、可持续发展的基本要求。

3.2 推动医院智能量测体系建设

面向反渗水处理机废水回收系统计量体系的构建,不但进一步丰富了反渗水处理系统废水回收的数学依据,为管理决策提供有效的现场支持,而且积极推动了我院关于能耗智能量测工作的开展。在此基础上,能源化管理平台的建设得以扩展,全面实现了对能耗的实时监测、数据统计、能耗异常分析、能耗预警以及提供节能改造的目标。

3.3 树立医疗行业节能建设标杆

反渗水处理系统以及后勤运营智能管控平台的建设,使天津市北辰医院在现代医院管理尤其是节能方面走在了全国医院的前列。其创造的良好经济和社会效益,引领了医院节能管理工作的全面开展,同时为业内的节能管理树立了良好的典范,极具推广价值。

4 结语

基于反渗水处理机的海量浪费问题,本文提出了一种面向反渗水处理系统的节能建设方法,主要包括建立反渗水处理机废水回收系统,配套的计量系统以及物联网云服务平台。反渗水处理机回收系统,将处理系统过滤后的废水回收利用,方法简单,环保节水,效益可观。同时,面向反渗水机废水回收的计量系统的构建,实现了回收系统进水和排水数据的在线监测。此外,涵盖计量系统的后勤运营管控平台的引进,实现了回收系统的信息化与智能化。面向反渗水处理系统的节能建设方法建设难度较低,且具有巨大的经济和社会效益,展现了广阔的应用前景,对实现绿色医院建设、运营理念和可持续发展的目标具有重要的现实意义。