水解酸化-CASS工藝處理華北某醫(yī)院污水工程設(shè)計

1、 水解酸化-CASS工藝處理華北某醫(yī)院污水工程設(shè)計目 錄1.1設(shè)計題目及設(shè)計任務(wù)51.1.1設(shè)計題目51.1.2設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容51.2設(shè)計依據(jù)及原始資料51.2.1設(shè)計依據(jù)51.2.2設(shè)計原始資料62設(shè)計水量和水質(zhì)計算72.1設(shè)計水量計算72.1.1平均污水量72.1.2設(shè)計最大日污水量的計算72.1.3設(shè)計最大日最大時污水量的計算72.1.4設(shè)計水量匯總72.2設(shè)計水質(zhì)計算72.2.1處理進(jìn)出水水質(zhì)72.2.2處理程度計算82.3當(dāng)量人口的計算82.3.1當(dāng)量人口按SS計算82.3.2當(dāng)量人口按BOD5計算83確定工藝流程93.1 工藝選擇原則93.2處理工藝的選擇比較93.3消毒工藝的比較

2、103.4工藝確定123.4工藝流程圖124水處理各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算134.1進(jìn)水閘井的設(shè)計計算134.1.1污水廠進(jìn)水管134.1.2進(jìn)水閘進(jìn)工藝設(shè)計134.2格柵的設(shè)計134.2.1格柵的作用及種類144.2.2格柵的設(shè)計原則144.2.3格柵的設(shè)計計算144.3 污水提升泵房的設(shè)計計算174.3.1 選泵174.3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算184.3.3潛水泵的布置194.3.4 泵房附屬設(shè)施194.3.5泵房總大小估算204.4水解酸化池的設(shè)計204.4.1水解酸化池的作用204.4.2水解酸化池的工藝設(shè)計參數(shù)204.4.3水解池的容積214.4.4水解酸化池上升流速校核214.4.5

3、配水方式214.4.6出水堰設(shè)計224.4.7出水堰簡略圖234.5 CASS反應(yīng)池244.5.1概述244.5.2 設(shè)計參數(shù)244.5.3設(shè)計計算244.5.3潷水器的選擇264.5.4驗算充水比264.5.6鼓風(fēng)機(jī)的選擇294.5.7空氣管系統(tǒng)計算294.5.8 預(yù)反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)區(qū)間的導(dǎo)流孔計算304.5.9污泥量的計算314.6接觸消毒池324.6.1概述324.6.2接觸池的設(shè)計參數(shù)324.6.3接觸池的設(shè)計計算335 污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計計算345.1概述345.2工藝流程的選擇345.3參數(shù)選取345.4設(shè)計計算345.4.1污泥濃縮池的計算345.4.2污泥消毒池的設(shè)計計算365.4

4、.3 污泥干化場的設(shè)計計算386 污水處理廠總體布置386.1污水處理廠的平面布置386.1.1平面布置的一般原則386.1.2污水廠平面布置的具體內(nèi)容396.2污水廠的高程布置396.2.1高程計算397經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析427.1估算范圍及編制依據(jù)427.2主要建構(gòu)筑物占地面積匯總表427.3導(dǎo)流曝氣工藝主要設(shè)備匯總表437.4電耗統(tǒng)計匯總表447.5工程建設(shè)費用投資概算457.5.1土建造價概算457.5.2設(shè)備造價概算467.5.3工程總造價概算477.6運行費用計算分析487.6.1電費487.6.2消毒費487.6.3人工費487.6.5年運行費用498參考文獻(xiàn)49致 謝52專業(yè)： 學(xué)號

5、： 姓名： 指導(dǎo)老師：內(nèi)容摘要：本設(shè)計為華北某醫(yī)院污水處理廠工程設(shè)計，設(shè)計污水量為400m/d。醫(yī)院污水來源及成分復(fù)雜，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化學(xué)污染物和放射性污染等，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征，結(jié)合污水來源的水質(zhì)特征，確定采用CASS為主體反應(yīng)池的污水處理工藝流程和以重力濃縮池為主體的污泥處理工藝流程。醫(yī)院污水經(jīng)過中格柵由泵房提升，依次經(jīng)過水解酸化池、CASS反應(yīng)池、二氧化氯消毒池；污泥則經(jīng)重力濃縮、消毒、在干化場中干化后運出。本工藝處理之后的出水可達(dá)到醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18466-2005）中的一級標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)鍵詞：醫(yī)院污水；水解酸化；CASS；重力濃縮池1

6、.設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計題目及設(shè)計任務(wù)1.1.1設(shè)計題目水解酸化-CASS工藝處理華北某醫(yī)院污水工程設(shè)計1.1.2設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容1污水、污泥處理工藝的確定通過閱讀中外文文獻(xiàn)，調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計資料，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟(jì)分析，選擇合理的設(shè)計方案。2污水處理程度計算根據(jù)水體要求的處理水質(zhì)以及當(dāng)?shù)氐木唧w條件、氣候與地形條件等來計算污水處理程度。3污水處理構(gòu)筑物計算確定污水處理工藝流程后選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對所有單體處理構(gòu)筑物進(jìn)行設(shè)計計算，包括確定各有關(guān)設(shè)計參數(shù)、負(fù)荷、尺寸等。4污泥處理構(gòu)筑物計算根據(jù)原始資料、當(dāng)?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇合適的污泥處理工藝流程，進(jìn)行各單體處理構(gòu)筑物

7、的設(shè)計計算。5平面布置及高程計算對污水、污泥處理流程要作出較準(zhǔn)確的平面布置，同時進(jìn)行水力計算與高程計算。6污水泵站工藝計算對污水處理工程的污水泵站進(jìn)行工藝設(shè)計，確定水泵的類型揚程和流量，計算水泵管道系統(tǒng)和集水井容積，進(jìn)行泵站的平面尺寸計算和附屬構(gòu)筑物計算。1.2設(shè)計依據(jù)及原始資料1.2.1設(shè)計依據(jù)醫(yī)院污水處理技術(shù)指南醫(yī)院污水處理設(shè)計規(guī)范 CECS07:88 醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB18466-2005給水排水設(shè)計手冊，第5冊，城鎮(zhèn)排水給水排水設(shè)計手冊，第11冊，常用設(shè)備給水排水設(shè)計手冊，第1冊，常用資料給水排水設(shè)計手冊，第9冊，專用機(jī)械1.2.2設(shè)計原始資料1污水量綜合污水排放量（含傳染病

8、區(qū)）：水量400m3/d；2污水變化系數(shù)日變化系數(shù)K日2.2 ，總變化系數(shù)Kz2.4 。3污水水質(zhì)醫(yī)院排放綜合污水水質(zhì)平均值為：BOD5180mg/L COD350mg/L SS150mg/LNH3-N= 40mg/L 糞大腸桿菌 1.6108個/L4出水水質(zhì)污水處理廠出水水質(zhì)(日均值)參考醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18466-2005)，并盡量爭取提高出水水質(zhì)，因此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：CODCr60mg/L SS20mg/L BOD520mg/LNH3-N=15mg/L 糞大腸桿菌 500 個/L醫(yī)院廢水經(jīng)處理后，匯入城市排水系統(tǒng)。5氣象資料（1）氣溫：年平均氣溫13.60，極端

9、最高氣溫41.5，極端最低氣溫-21.5。（2）風(fēng)向風(fēng)速：石家莊氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫞箨懶詺夂?，主?dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)，冬季為北風(fēng)，最大風(fēng)速19m/s6工程地質(zhì)資料（1）地基承載力特征值130 KPa。 （2）設(shè)計地震烈度7度。（3）土層構(gòu)成：廠區(qū)土壤為褐土和潮土。7廠區(qū)地形資料廠區(qū)地面平坦，廠區(qū)設(shè)計地面標(biāo)高為106.4 m，8污水處理廠進(jìn)水干管數(shù)據(jù)污水管進(jìn)廠管內(nèi)底標(biāo)高100.2m，管徑200mm，充滿度0.3。2設(shè)計水量和水質(zhì)計算2.1設(shè)計水量計算2.1.1平均污水量QP=400m3/d2.1.2設(shè)計最大日污水量的計算 =2.2400 m3/d=880 m3/d2.1.3設(shè)計最大日最大時污水量的計

10、算 =2.4400 m3/d=960 m3/d2.1.4設(shè)計水量匯總 各設(shè)計水量匯總?cè)氡? 表1 各設(shè)計水量匯總表項目水量m3/dm3/hm3/sL/s平均日污水量40016.670.004634.63最大日污水量88036.670.0010210.19最大時污水量960400.0111111.112.2設(shè)計水質(zhì)計算2.2.1處理進(jìn)出水水質(zhì)表2 進(jìn)出水水質(zhì)表項目COD mg/LSS mg/LBOD5 mg/LNH3 mg/L大腸桿菌個/L進(jìn)水濃度350150180401.6108出水指標(biāo)602020155002.2.2處理程度計算式中：C0進(jìn)水中某種污染物的平均濃度（mg/L）Ce出水中該種污

11、染物的平均濃度（mg/L）CODCr的去除率 SS的去除率 BOD5的去除率 氨氮的去除率 大腸桿菌的去除率 2.3當(dāng)量人口的計算2.3.1當(dāng)量人口按SS計算式中：Css醫(yī)院污水中SS的濃度，CSS=150 mg/L； Qp醫(yī)院污水的平均日污水量，Qp=400000 L/das每人每日排放的SS量，由給水排水設(shè)計手冊（第五冊）第246頁查知，as =35-50g/（人d），取as =40g/（人d）。2.3.2當(dāng)量人口按BOD5計算式中： CBOD5醫(yī)院污水中BOD5的濃度， BOD5=180mg/L Qp醫(yī)院污水的平均日污水量，Qp=400000 L/das每人每日排放的BOD5量，由給水排

12、水設(shè)計手冊（第五冊）第246頁查知，as =20-35g/（人d），取as =30g/ (人d)3確定工藝流程3.1 工藝選擇原則1根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模、性質(zhì)和處理污水排放去向，進(jìn)行工藝選擇。醫(yī)院污水處理所用工藝必須確保處理出水達(dá)標(biāo)，主要采用的三種工藝有：加強處理效果的一級處理、二級處理和簡易生化處理。 工藝選擇原則為： 1傳染病醫(yī)院必須采用二級處理，并需進(jìn)行預(yù)消毒處理。 2處理出水排入自然水體的縣及縣以上醫(yī)院必須采用二級處理。 3處理出水排入城市下水道(下游設(shè)有二級污水處理廠)的綜合醫(yī)院推薦采用二級處理，對采用一級處理工藝的必須加強處理效果。 4對于經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)的小型綜合醫(yī)院，條件不具備時可采用

13、簡易生化處理作為過渡處理措施，之后逐步實現(xiàn)二級處理或加強處理效果的一級處理。 根據(jù)以上工藝選擇原則該醫(yī)院應(yīng)采用二級處理。3.2處理工藝的選擇比較1 醫(yī)院污水水質(zhì)類似于生活污水，但其含有大量的致病菌，此種水可生化性強，因此醫(yī)院污水常用生化法作為二級處理工藝。醫(yī)院污水處理主要有活性污泥法（包括SBR法）、生物接觸氧化法、膜-生物反應(yīng)器法、曝氣生物濾池法和簡易生化處理法五種。上述五種工藝的特點、適用范圍與投資水平等比較見表31。表3 不同生物處理工藝的綜合比較活性污泥法優(yōu)點對不同性質(zhì)的污水適應(yīng)性強缺點運行穩(wěn)定性差；易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失；分離效果不夠理想適用范圍800床以上的水量較大的醫(yī)院污水處理

14、工程800床以下醫(yī)院采用SBR法基建投資較低生物接觸氧化優(yōu)點抗沖擊負(fù)荷能力高，運行穩(wěn)定；容積負(fù)荷高，占地面積?。晃勰喈a(chǎn)量較低；無需污泥回流，運行管理簡單。缺點部分脫落生物膜造成出水中的懸浮固體濃度稍高。適用范圍500床以下的中小規(guī)模醫(yī)院污水處理工程。適用于場地小、水量小、水質(zhì)波動較大和微生物不易培養(yǎng)等情況?；ㄍ顿Y中膜-生物反應(yīng)器優(yōu)點抗沖擊負(fù)荷能力強，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，有效去除SS和病原體；占地面積小；剩余污泥產(chǎn)量低甚至無缺點氣水比高，膜需進(jìn)行反洗，能耗及運行費用高。適用范圍300床以下小規(guī)模醫(yī)院污水處理工程；醫(yī)院面積小，水質(zhì)要求高等況?；ㄍ顿Y高曝氣生物濾池優(yōu)點出水水質(zhì)好；運行可靠性高，抗沖

15、擊負(fù)荷能力強；無污泥膨脹問題；容積負(fù)荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面積小。缺點需反沖洗，運行方式比較復(fù)雜；反沖水量較大。適用范圍300床以下小規(guī)模醫(yī)院污水處理工程?；ㄍ顿Y較高簡易生化處理工藝優(yōu)點造價低，動力消耗低，管理簡單。缺點出水COD、BOD等理化指標(biāo)不能保證達(dá)標(biāo)。適用范圍作為對于邊遠(yuǎn)山區(qū)、經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)醫(yī)院污水處理的過渡措施，逐步實現(xiàn)二級處理或加強處理效果的一級處理?；ㄍ顿Y低3.3消毒工藝的比較1醫(yī)院污水消毒是醫(yī)院污水處理的重要工藝過程，其目的是殺滅污水中的各種致病菌。醫(yī)院污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒（如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉）、氧化劑消毒（如臭氧、過氧乙酸）、輻射消毒（如紫外

16、線、射線）。表4對常用的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒法的優(yōu)缺點進(jìn)行了歸納和比較1。表4 常用消毒方法比較 氯(Cl2)優(yōu)點具有持續(xù)消毒作用；工藝簡單，技術(shù)成熟；操作簡單，投量準(zhǔn)確缺點產(chǎn)生具致癌、致畸作用的有機(jī)氯化物（THMs）；處理水有氯或氯酚味；氯氣腐蝕性強；運行管理有一定的危險性。消毒效果能有效殺菌，但殺滅病毒效果較差。次氯酸鈉（NaClO）優(yōu)點無毒，運行、管理無危險性。缺點產(chǎn)生具致癌、致畸作用的有機(jī)氯化物（THMs）；使水的PH值升高。消毒效果與Cl2殺菌效果相同。二氧化氯（ClO2）優(yōu)點具有強烈的氧化作用，不產(chǎn)生有機(jī)氯化物（THMs）；投放簡單方便；不受pH

17、影響。缺點運行、管理有一定的危險性；只能就地生產(chǎn)，就地使用；制取設(shè)備復(fù)雜；操作管理要求高。消毒效果較Cl2殺菌效果好。臭氧（O3）優(yōu)點有強氧化能力，接觸時間短；不產(chǎn)生有機(jī)氯化物；不受pH影響；能增加水中溶解氧。缺點臭氧運行、管理有一定的危險性；操作復(fù)雜；制取臭氧的產(chǎn)率低；電能消耗大；基建投資較大；運行成本高。消毒效果殺菌和殺滅病毒的效果均很好。紫外線優(yōu)點無有害的殘余物質(zhì)；無臭味；操作簡單，易實現(xiàn)自動化；運行管理和維修費用低。缺點電耗大；紫外燈管與石英套管需定期更換；對處理水的水質(zhì)要求較高；無后續(xù)殺菌作用。消毒效果效果好，但對懸浮物濃度有要求。3.4工藝確定據(jù)國家新發(fā)布的醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

18、GB14866-2005中綜合醫(yī)院污水處理的規(guī)定，結(jié)合實際情況，本著從經(jīng)濟(jì)效益，社會效益和環(huán)境效益的觀點出發(fā)，本方案選用“水解酸化池-CASS反應(yīng)器-二氧化氯消毒”的組合工藝。CASS法是活性污泥法的一種變革，其核心是CASS池，它由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主反應(yīng)區(qū)組成，集曝氣、沉淀功能于一體，其工作過程是曝氣、沉淀、排水在同一池子內(nèi)依次進(jìn)行，周期循環(huán)，同時可以連續(xù)進(jìn)水，間斷排水，對成份復(fù)雜，含有多種病菌、病毒、寄生蟲卵及一些有害物質(zhì)、水質(zhì)水量變化大的醫(yī)院污水，CASS法有很強的適應(yīng)性和很好的處理效果2 從表5可見CASS法處理醫(yī)院污水的效果十分顯著,各項指標(biāo)遠(yuǎn)低于國家排放標(biāo)準(zhǔn)3。 表5 CASS法處理效果

19、名稱項目PHCODcr/(mg/l)BOD5/(mg/l)氨氮/(mg/l)國家排放標(biāo)準(zhǔn)671503025進(jìn)水(處理前)7.835015019.5出水(處理后)7.545158.73.4工藝流程圖中格柵調(diào)節(jié)池及泵房鼓風(fēng)機(jī)房CASS池水解池消毒池ClO2發(fā)生器污泥濃縮脫水、消毒泥餅外運達(dá)標(biāo)排放污水圖1水解酸化-CASS工藝流程圖4水處理各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算4.1進(jìn)水閘井的設(shè)計計算4.1.1污水廠進(jìn)水管1設(shè)計依據(jù)4 由給水排水設(shè)計手冊（第1冊，常用資料）P472可知（1）最小設(shè)計流速0.6m/s（2）進(jìn)水管管材PVC塑料管（3）最小管徑200mm（4）最小坡度0.004（5）最大充滿度0.55

20、2設(shè)計計算（1）取進(jìn)水管徑為，流速，設(shè)計坡度。（2）已知最大日污水量（3）初定充滿度 h/D=0.3，則有效水深；（4）已知管內(nèi)底標(biāo)高為，則水面標(biāo)高為： （5）管頂標(biāo)高為：；（6）進(jìn)水管水面距地面距離4.1.2進(jìn)水閘進(jìn)工藝設(shè)計4進(jìn)水閘井的作用是匯集各種來水以改變進(jìn)水方向，保證進(jìn)水穩(wěn)定性。進(jìn)水閘井前設(shè)跨越管，跨越管的作用是當(dāng)污水廠發(fā)生故障或維修時，可使污水直接排入水體，跨越管的管徑比進(jìn)水管略大，取為。1設(shè)在進(jìn)水閘、格柵、集水池前；2形式為圓形、矩形或梯形；3井底高程不得高于最低來水管管底，水面不得淹沒來水管管頂?？紤]施工方便以及水力條件，進(jìn)水閘井尺寸取22m，井深 7.0m，井內(nèi)水深1.0m，閘

21、井井底標(biāo)高為99.2m，進(jìn)水閘井水面標(biāo)高為 100.2m，超越管位于進(jìn)水管頂1.0m處，即超越管管底標(biāo)高為 101.40m。4.2格柵的設(shè)計4.2.1格柵的作用及種類5格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤或金屬網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進(jìn)口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物，防止堵塞和纏繞水泵機(jī)組、曝氣器、管道閥門、處理構(gòu)筑物配水設(shè)施、進(jìn)出水口，減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施的正常運行5。按照格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距，可分為粗格柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細(xì)格柵（1.5-10mm）

22、三種，平面格柵和曲面格柵都可以做成粗、中、細(xì)三種5。本工藝采用矩形斷面中格柵一道，采用手工清渣，設(shè)在污水提升泵房之前。4.2.2格柵的設(shè)計原則本設(shè)計中格柵的設(shè)計原則主要有6：1格柵的清渣方式有人工清渣和機(jī)械清渣，一般采用機(jī)械清渣；2機(jī)械格柵一般不宜少于兩臺；3過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；4格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；5格柵傾角一般采用；6通過格柵的水頭損失一般采用0.08-0.15m；7格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m，工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施；8格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于0.7m，工作臺正面過道寬度：人工清除不應(yīng)小于1.2m，

23、機(jī)械清除不應(yīng)小于1.5m；9機(jī)械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護(hù)設(shè)施；10格柵間內(nèi)應(yīng)安裝吊運設(shè)備，以利于進(jìn)行格柵及其他設(shè)備的檢修、柵渣的日常清理6。4.2.3格柵的設(shè)計計算本設(shè)計中格柵的設(shè)計計算如下6：前面計算可知：，計算草圖2圖2 格柵示意圖1柵條的間隙數(shù)由于處理水量較小，很難確定格柵間隙數(shù)量，因此假設(shè)設(shè)柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.6m/s，柵條間隙寬度b=20mm，格柵傾角。格柵寬度B=0.45m，式中柵槽寬度，取B=0.45m；柵條寬度，取S=0.01m；柵條間隙，取=0.02m；柵條間隙數(shù)。求得 n=15.33，取n=16.2進(jìn)水渠道漸部分長度式中：進(jìn)水渠道漸寬部

24、分長度，m；B1進(jìn)水渠道寬度，取B1=0.30m； a1漸寬部分展開角度，取。 3出水渠道漸窄部分長度4過柵水頭損失通過格柵的水頭損失可以按下式計算： 式中：設(shè)計水頭損失，m；計算水頭損失，m；重力加速度，m/s2；系數(shù)，格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)。設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形，則 5柵后槽總高度 設(shè)柵前渠道超高，柵前水深，則 ，取0.75m6柵前槽高度 7柵槽總長度L 8每日產(chǎn)生的柵渣量 式中： 每日柵渣量，；單位體積污水柵渣量，中格柵間隙為20，取=0.07 ；生活污水總變化系數(shù)，=1.3。0.2，宜采用手工清渣。4.3 污水提升泵房的設(shè)計計算

25、4.3.1 選泵泵站選用集水池與機(jī)器間合建的矩形泵站。1流量的確定本設(shè)計擬定選用 2 臺泵（1 用 1 備），則每臺泵的設(shè)計流量為：2揚程的估算5H=H靜+2.0+（0.51.0）式中：H靜水泵集水池的最低水位H1與水泵出水管提升后的水位H2之差；2.0水泵吸水喇叭口到沉砂池的水頭損失；0.51.0自由水頭的估算值，取為1.0；=100.2+0.20.3-0.045-1.5=98.714m跌水井標(biāo)高與廠區(qū)地面大致相平，取為106.4m；水解酸化池至跌水井間水頭損失為3.54.5m，取4.0m；則： H2=106.4+4.0=110.4mH靜= H2- H1=110.4-98.714=11.68

26、6m 則水泵揚程為：H=H靜+2.0+1.0=11.686+2.0+1.0=14.686m ，取14.7m。3選泵由，可查給水排水設(shè)計手冊第11冊 常用設(shè)備得：選用50QW40-15-4潛水泵，其性能參數(shù)如下表：表6 350QW1200-18-90潛水泵性能參數(shù)表型號流量（m3/h）揚程（m）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）效率（）出口直徑（mm）重量（kg）350QW1200-18-9040151440467.7501214.3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算1.調(diào)節(jié)池的作用及類型調(diào)節(jié)池的目的是調(diào)節(jié)均和污水的水質(zhì)和水量，削減高峰負(fù)荷，以利于下一步的處理，減少處理構(gòu)筑物的體積和節(jié)省投資費用；污水也可在該池內(nèi)

27、進(jìn)行生化處處理4。2.調(diào)節(jié)池尺寸的計算4根據(jù)給水排水設(shè)計手冊.第五冊.城鎮(zhèn)排水，調(diào)節(jié)池的有效容積為工業(yè)廢水取812h流量，生活廢水取810h流量。醫(yī)院廢水從廣義上屬于生活廢水，本設(shè)計取8h流量。調(diào)節(jié)池體積式中： 安全系數(shù)，本設(shè)計取1.2。設(shè)調(diào)節(jié)池的有效水深h=4.0m，則調(diào)節(jié)池面積S為 采用方形調(diào)節(jié)池，池長L=池寬B，則L=B=9.8m，取10.0m。在池底設(shè)集水坑，水池底以i=0.01坡度坡向集水坑。取調(diào)節(jié)池長為10m，寬為10m，即尺寸3攪拌設(shè)備選擇4為防止污水中懸浮物的沉積和使水質(zhì)均勻，可采用專用攪拌設(shè)備進(jìn)行攪拌。根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，攪拌功率一般按1m3污水48W選配攪拌設(shè)備，該工程取

28、5W。則調(diào)節(jié)池配潛水?dāng)嚢铏C(jī)的總功率為437.55=2187.5W。取一臺2.2kW的潛水?dāng)嚢铏C(jī)，安裝在調(diào)節(jié)池進(jìn)水端。4.3.3潛水泵的布置本設(shè)計中共有 2 臺潛水泵，并排布置。 主要機(jī)組的布置和通道寬度，應(yīng)滿足機(jī)電設(shè)備安裝、運行和操作的要求,一般應(yīng)符合下列要求8： 1水泵機(jī)組基礎(chǔ)間的凈距不宜小于1.0m; 2機(jī)組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2m; 3 主要通道寬度不宜小于1.5m; 4 配電箱前面通道寬度，低壓配電時不宜小于1.5m，高壓配電時不宜小于2.0m。當(dāng)采用在配電箱后面檢修時，后面距墻的凈距不宜小于1.0m; 4.3.4 泵房附屬設(shè)施泵房附屬設(shè)施包括門、窗、衛(wèi)生設(shè)備和起吊設(shè)備等，

29、各設(shè)施要求如下5,9：1 門：泵房與中格柵合建，至少應(yīng)有滿足設(shè)備的最大部件搬遷出入的門，門寬一般不小于1.5m，高度不小于2.0m。2窗：泵房于陰陽兩側(cè)開窗，便于通風(fēng)采光，開窗面積不小于泵房的 1/6。3衛(wèi)生設(shè)備：應(yīng)就近設(shè)洗手池或拖布池、水龍頭，因此接25mm的給水管，并備有共沖洗的橡膠管。4起吊設(shè)備：泵房起重設(shè)備根據(jù)起吊最大一臺設(shè)備的重量選擇。單臺潛水泵的重量為，可選用 DSL 型電動單梁橋式起重機(jī)。4.3.5泵房總大小估算1泵房長度：L=2.4+2+3+2=10m 2泵房寬度：B=2+2=4m 3泵房高度：H=5m4.4水解酸化池的設(shè)計74.4.1水解酸化池的作用水解池中進(jìn)行的反應(yīng)主要是厭

30、氧反應(yīng)中的前兩步，即水解和酸化，主要目的是使大分子的有機(jī)物水解為容易生物降解的小分子物質(zhì)并去除一部分有機(jī)物。本裝置采用較短停留時間，使厭氧反應(yīng)發(fā)生在水解、酸化階段，抑制產(chǎn)甲烷菌的活性，只產(chǎn)生少量氣體。水解酸化池的作用如下：1.利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機(jī)物水解成溶解性的有機(jī)物、大分子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理；2.對醫(yī)院污水中的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行預(yù)處理；3.提高污水的可生化性。4.4.2水解酸化池的工藝設(shè)計參數(shù)微曝氣水解池的工藝設(shè)計參數(shù)包括71.反應(yīng)器的池體可以設(shè)計成為圓形或者矩形兩種結(jié)構(gòu)，當(dāng)池個數(shù)在兩個或者兩個以上時采用矩形；2.反應(yīng)池體的高度一般在3-6m；3.

31、水力停留時間范圍為4-12h；4.水解池的上升流速v=0.5-1.8m/h；5.采用分格的反應(yīng)器對運行操作和管理有利，可以避免單體過大帶來的布水均勻問題，有利于維護(hù)和檢修。4.4.3水解池的容積 式中：V水解池容積；KZ總變化系數(shù)，2.4；Q設(shè)計流量，m3/h；HRT水力停留時間，取4h。 本工程設(shè)計醫(yī)院廢水解酸化池，分為4格，每格的長為5m，寬為3m，設(shè)設(shè)備中有效水深高度為3m，池高3.5m，則每格水池容積為45m3，4格水池體積為180 m3。4.4.4水解酸化池上升流速校核已知反應(yīng)器高度為：H=3.5m；反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系如下： 式中：v 上升流速(m/h)；Q設(shè)計流量，m

32、3/h；V水解池容積，m3；A反應(yīng)器表面積，m2；HRT水力停留時間，取6h。 水解反應(yīng)器上升流速，符合設(shè)計要求。4.4.5配水方式采用總管進(jìn)水，管徑為DN200，池底分支式配水，支管為DN50，支管上均勻排布小孔為出水口，支管距離池底100mm，均勻布置在池底。4.4.6出水堰設(shè)計已知每格水解池進(jìn)水量1堰長設(shè)計取出水堰負(fù)荷 式中：L堰長mq出水堰負(fù)荷，取Q設(shè)計流量，m3/s 取2.5m2 出水堰的形式及尺寸出水收集器采用UPVC自制三角堰出水4當(dāng)過堰水深為59mm,每米堰板設(shè)6格堰口，取出水堰負(fù)荷為每個三角堰出口流量為3 堰上水頭h1 式中： h1堰上水頭m； q每個三角堰出流量，m3/h。

33、4 集水水槽寬B 式中：B堰上水頭m；Qmax最大設(shè)計流量，m3/s。為了確保安全集水槽設(shè)計流量，則，因此水槽取90mm.5 積水水槽深度 式中：B堰上水頭m； Qmax最大設(shè)計流量，m3/s集水槽的起端水深 取80mm；設(shè)出水槽自由跌落高度；則集水槽總深度。4.4.7出水堰簡略圖水解酸化池出水堰簡略圖間圖3與圖4 圖3 水解酸化池出水堰側(cè)面圖圖4 水解酸化池出水堰集水槽4.5 CASS反應(yīng)池4.5.1概述國內(nèi)外很早便對CASS工藝開展研究，經(jīng)過長時間的理論研究和試驗，逐漸成熟。國外在2000年前就已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活廢水和工業(yè)廢水的處理，效果顯著，但國內(nèi)業(yè)界長期處于觀望狀態(tài)，直到2000后才陸

34、續(xù)應(yīng)用該工藝于實際生產(chǎn)中。目前該工藝已經(jīng)在醫(yī)院廢水處理方面斬露頭角。8本工藝采用一組CASS池，共壁建造。CASS池子的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖圖5 CASS池結(jié)構(gòu)示意圖4.5.2 設(shè)計參數(shù)81選擇區(qū)體積：預(yù)反應(yīng)區(qū)體積：住反應(yīng)區(qū)體積=1：5：302寬深比為B:H=12，長寬比為L:B=463回流比約為：20%4充水比為32%5MLSS為：3000mg/L6COD去除率為87.5%7預(yù)反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)區(qū)間隔墻的孔口流速為3050m/h8一個運行周期為6h9設(shè)計流量 4.5.3設(shè)計計算8 1容積計算每個周期處理水量為：式中：Q每天處理水量，；H運行周期；nCASS池子個數(shù)，在此取1個；T運行周期，h； 根據(jù)選在

35、的參數(shù)求曝氣池子的容積為根據(jù)每個CASS池子各部分的體積比求得設(shè)定池高為3.5m，有效水深為3m，則寬為5m，長為校核B:H 與L:B比，寬深比為B:H=12，長寬比為L:B=46本設(shè)計B:H=1.6 L:B=26:5=5.2符合要求2CASS池各部分尺寸（1）生物選擇區(qū)：（2）預(yù)反應(yīng)區(qū)：（3）主反應(yīng)區(qū)：3污泥COD負(fù)荷計算按水解酸化池去除原污水COD的20%計，則CASS池進(jìn)水COD值為： 由預(yù)計COD去除率得其COD去除量為， 式中：Q每天處理水量，；進(jìn)水COD濃度與出水COD濃度差，；CASS池子個數(shù)；X設(shè)計污泥濃度，； V主反應(yīng)區(qū)體積， 。4潷水深度計算 式中：Q每天處理水量，；CAS

36、S池子個數(shù)；一日內(nèi)運行的周期數(shù)；ACASS池子的面積，。4.5.3潷水器的選擇可查給水排水設(shè)計手冊第11冊 常用設(shè)備得：選用BFR100潷水器，其性能參數(shù)如下表：表6 BFR100潷水器性能參數(shù)表型號出水管直徑（cm）排水量（m3/h）基礎(chǔ)尺寸（mm）abcdrDBFR12512580100370300-8505155251504.5.4驗算充水比81不包含回流量時的充水比：2包含回流量的充水比：根據(jù)實際經(jīng)驗表明包含回流量的充水比可達(dá)到33%。因此以上假設(shè)成立。4.5.5需氧量的計算8式中：混合液有機(jī)物降解需氧量，kg； 微生物氧化1kgCOD的參數(shù)，??； 微生物自生氧化參數(shù)，??；好氧池處理污

37、水流量，m3/d，為81040 m3/d；為好氧池中進(jìn)出水平均COD的值，為好氧池中出水平均COD的值，g/m3 好氧池容積，m3，22285.98m3；X 每座好氧池日凈產(chǎn)生的活性污泥。 每小時耗氧量為： 溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為：，采用鼓風(fēng)曝氣，則曝氣池的有效深度為3.0m，曝氣擴(kuò)散器安裝距池底0.2m，則擴(kuò)散器靜水壓為2.8m，其他相關(guān)參數(shù)選取如下：空氣擴(kuò)散器出口處的絕對壓力為：式中：空氣擴(kuò)散裝置的安裝深度，m，；1 空氣離開主反應(yīng)區(qū)池的百分比為： 式中：空氣擴(kuò)散器氧轉(zhuǎn)移率，取20%。3曝氣池中混合液平均氧飽和度按最不利溫度計算為：420時的脫氧清水的充氧量為： 式中

38、：各變量取值 F=0.85曝氣池供氣量每立方米廢水供氣量為：每去除1kgCOD耗空氣量為：4.5.6鼓風(fēng)機(jī)的選擇9單臺風(fēng)機(jī)的風(fēng)量為：182m3/h=3.03m3/min1 鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)口風(fēng)壓計算式中：H排氣管距水面高度，m；hf 管路壓損，取hf=5.5kpa；hd 擴(kuò)散壓損，取hd=4kpa?？刹榻o水排水設(shè)計手冊第11冊 常用設(shè)備得：選擇兩臺RB-50型羅茨式鼓風(fēng)機(jī)，1用1備，其性能參數(shù)如表7：表7 風(fēng)機(jī)的技術(shù)參數(shù)風(fēng)機(jī)型號口徑mm風(fēng)速（r/min）Qs(m/min)La(kw)P0(pa)P (KPa)RB-5050A30003.113.45.539.24.5.7空氣管系統(tǒng)計算81曝氣器數(shù)量計算

39、 式中： 好氧池表面積，m2；曝氣器標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，曝氣器的服務(wù)面積，m2/個.采用HWB-1微孔曝氣器，布置一根曝氣干管，在每根干管上每側(cè)設(shè)15對配氣豎管，共30條配氣豎管。微孔曝氣器工作水深為2.8m，在供氣量13m3/(h個)時，曝氣器氧利用率EA=18%，服務(wù)面積0.30.75m2/個，取服務(wù)面積為0.5 m2/個,則： ,為保證安全，本設(shè)計采用曝氣器；2每根豎管的曝氣量為： 3每個曝氣器的曝氣量為： 4供氣管道計算（1）空氣干管供風(fēng)管道采用樹狀結(jié)構(gòu)布置，其主干管流量為：空氣主干管管徑為 式中： 主干管中空氣流速，1015m/s，??；取干管管徑為 DN75mm。（2）空氣支管空氣系統(tǒng)采用雙

40、側(cè)供氣，雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣) 橫向支管流量： 雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣) 橫向支管管徑： 取支管管徑為 DN40mm。4.5.8 預(yù)反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)區(qū)間的導(dǎo)流孔計算8設(shè)計流水速度U = 50 m/h，池子寬B = 5 m，為CASS池子數(shù)目，為導(dǎo)流孔個數(shù)按照設(shè)計資料參數(shù)取3，預(yù)反應(yīng)區(qū)長度為L =4.0m，則：式中：Q設(shè)計流量，400m3/d；n1CASS池的數(shù)目，n1=1個；n3導(dǎo)流孔個數(shù)，取n3=3個；BCASS池池寬，B=5m；L1預(yù)反應(yīng)區(qū)長度，L1=4m；H1潷水深度，H1=0.8m；U設(shè)計流水速度，取U=50m/h。設(shè)計導(dǎo)流孔在池底部，要求孔口高要小于1m，設(shè)高為0.8m。則孔寬為：

41、，（注：選擇區(qū)和預(yù)反應(yīng)區(qū)間的導(dǎo)流孔設(shè)3個，設(shè)在池底部面積為0.44m2）4.5.9污泥量的計算1.剩余污泥量計算CASS的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污泥，還有很多部分由進(jìn)水懸浮物沉淀形成。CASS生物代謝產(chǎn)泥量為：式中：a 微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgCOD；b 微生物自身氧化率，1/d。根據(jù)廢水性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗數(shù)據(jù)，設(shè)計a=0.8，b=0.05， 設(shè)排泥含水率為99.7%，則排泥量為：設(shè)池底坡向排泥坡度i = 0.01 ，池出水端池底設(shè)（2.02.01.0）m3排泥坑一個，排泥坑中接出泥管DN25mm，剩余污泥在重力作用下排入貯泥池。2回流污泥量 回流污泥量很少，回流污泥泵所需

42、的揚程極低，故選用兩臺型號為IP的污泥泵，一用一備。型號9如下：表9 污泥泵型號型號流Q（m3/h）揚程H（m）轉(zhuǎn)速（r/min）功率（kw）氣蝕余量（m）IP50-32-1256.33.514500.553.04.6接觸消毒池4.6.1概述1城市污水經(jīng)一級或二級處理后，改善水質(zhì)，細(xì)菌含量也大幅度減少，但仍存在有病原菌的可能，因此污水排放水體前應(yīng)進(jìn)行消毒。本設(shè)計中采用二氧化氯為消毒劑，其優(yōu)點是具有強烈的氧化作用，不產(chǎn)生有機(jī)氯化物（THMs）；投放簡單方便；不受pH影響。4.6.2接觸池的設(shè)計參數(shù)本設(shè)計中接觸池的設(shè)計參數(shù)如下6：1氯與污水的接觸時間為30min；2設(shè)計流量是；3本設(shè)計設(shè)一座一廊道

43、式平流接觸池。4.6.3接觸池的設(shè)計計算61池體容積計算 2接觸池表面積 式中：接觸池的有效水深，取為2.0m 3接觸池尺寸設(shè)消毒池總寬度為，則消毒池的長度為： 4接觸池高度 式中：池底坡降，坡度為0.05，坡底在進(jìn)水端；接觸池有效水深，2m；接觸池超高，0.3m。 5排泥設(shè)計接觸池也有污泥沉降，故也要設(shè)計排泥設(shè)施，接觸池坡底在進(jìn)水端，在池子的進(jìn)水端設(shè)置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥機(jī)刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脫水間。6二氧化氯發(fā)生間的設(shè)計 消毒劑二氧化氯的采用現(xiàn)場制備的方式供給，污水與污泥消毒所需消毒劑均由此發(fā)生裝置生成供給。二氧化氯發(fā)生間設(shè)計尺寸為5 污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計計算5.1概述在

44、污泥處理過程中，會分離出大量的污泥，這些污泥的含水率高，容積大，不便于后續(xù)處理；同時污泥中含有大量的有機(jī)物，如果不進(jìn)行處理，就會腐敗，產(chǎn)生惡臭，污染環(huán)境，而且污泥中可能還含有有害物質(zhì)，所以必須采取有效措施對其進(jìn)行有效的處理。污泥處理的最終目的要達(dá)到：穩(wěn)定化，即去除污泥中的有機(jī)物；減量化，即降低含水率，減少污泥容積；無害化，即殺死寄生蟲卵和病原微生物，降低污泥的毒性；污泥綜合利用，即將污泥處理后，用作農(nóng)用化肥等，實現(xiàn)污泥的綜合利用5。5.2工藝流程的選擇污泥處理的流程主要有5：1剩余活性污泥 濃縮 消化 脫水 外運處置；2剩余活性污泥 濃縮 消毒 脫水 外運處置；3剩余活性污泥 濃縮 消化 脫水

45、 焚燒 外運處置。在本設(shè)計中選用2中的工藝流程。5.3參數(shù)選取1固體負(fù)荷（固體通量）M一般為1035kg/m3h； 2取M = 35 kg/m3d = 1.46kg/m3h ；3濃縮時間取T = 20 h ；4設(shè)計污泥量Q = 85 m3/d ；5濃縮后污泥含水率為96% 。5.4設(shè)計計算5.4.1污泥濃縮池的計算1計算污泥濃度已知P1=99.7，P2=96，污泥密度?。?000kg/m3進(jìn)水污泥固體濃度為：C1=（1-P1）1000=(1-0.997)1000=3kg/m3出水污泥固體濃度為：C2=（1-P2）1000=(1-0.96)1000=40kg/m32濃縮池面積污泥固體通量，C一般

46、取10kg/m3 ，則3濃縮池的直徑：，設(shè)計取D=7.0m4濃縮池有效泥深取T=20h，則5池底坡度深度式中：D1污泥斗上口直徑，取D1=1.0m；池底坡度，取=0.01。6泥斗深度：式中：D2污泥斗底部直徑，取D2=0.5m7濃縮池有效水深式中：h2=0.3m；緩沖區(qū)高度，h3=0.5m 8濃縮池總高度2.8+0.03+1.3=4.13m4.2m9處理后污泥流量10配備設(shè)備：絮凝劑為陽離子型聚丙稀酰胺，藥液濃度0.5%，加藥量為污泥量的0.20.4%；泡藥機(jī)采用三槽式自動真空上料泡藥機(jī)，設(shè)備參數(shù)如下表：表8 泡藥機(jī)的技術(shù)參數(shù)機(jī)型 構(gòu)造型式 藥液泡制量(Lt/hr)藥粉供料槽容量(L)藥粉 輸

47、送機(jī) (HP)藥液 攪拌機(jī)(HP)槽體材質(zhì) 機(jī)械尺寸(mm)重量 (Kgs)標(biāo)準(zhǔn) 特殊 指定 長(L)寬(W)高(H)L1W1HPLZ3-500三槽連續(xù)式 500551/41/43 SUS304PVC1750850170012906402805.4.2污泥消毒池的設(shè)計計算1概述醫(yī)院廢水處理中，污泥含有大量病菌，因此處理前必須進(jìn)行消毒。本設(shè)計中采用二氧化氯為消毒劑，其優(yōu)點是具有強烈的氧化作用，不產(chǎn)生有機(jī)氯化物（THMs）；投放簡單方便；不受pH影響。2接觸池的設(shè)計參數(shù)本設(shè)計中接觸池的設(shè)計參數(shù)如下6：（1）氯與污水的接觸時間為1h；（2）設(shè)計流量是；（3）本設(shè)計設(shè)一座一廊道式平流接觸池。3接觸池的

48、設(shè)計計算由于污泥量較少，集中兩日的污泥統(tǒng)一進(jìn)行二氧化氯的消毒處理。（1） 池體容積計算每日處理的污泥體積： 取8接觸池體積： （2）接觸池表面積 式中：接觸池的有效水深，取為2.0m （3）接觸池尺寸設(shè)消毒池總寬度為，則消毒池的長度為： （4）接觸池高度 式中：池底坡降，坡度為0.05，坡底在進(jìn)水端；接觸池有效水深，2m；接觸池超高，0.3m。 （5）排泥設(shè)計接觸池也有污泥沉降，故也要設(shè)計排泥設(shè)施，接觸池坡底在進(jìn)水端，在池子的進(jìn)水端設(shè)置污泥斗及排泥管道，污泥由刮泥機(jī)刮至污泥斗中，由污泥管道直接送到脫水間。5.4.3 污泥干化場的設(shè)計計算 污泥脫水的方法有自然干化、機(jī)械脫水及污泥燒干、焚燒等方法。由于本工藝經(jīng)污泥濃縮后產(chǎn)泥量極低 Q=6.375 m3/d，因此采用自然干化法進(jìn)行污泥脫水。 自然干化過程中在23天內(nèi)，污泥含水量達(dá)到85%。設(shè)計污泥停留時間T=3d，污泥干化場面積 取L=4m，B=5m6 污水處理廠總體布置6.1污水處理廠的平面布置污水處理廠的平面布置包括：處理構(gòu)筑物的布置；辦公、化驗及其它輔助建筑物的布置以及以及各種管道、道路、