醫(yī)院廢水處理畢業(yè)設計陜西省人民醫(yī)院污水處理站工藝設計

1、 二 一 四 屆 畢 業(yè) 設 計 陜西省人民醫(yī)院污水處理站工藝設計 學 院：環(huán)境科學與工程學院 專 業(yè)：環(huán)境工程 姓 名：丁銳 學 號：2901100126 指導教師：張小玲 完成時間：2014年6月10日摘 要醫(yī)院污水中含有大量的細菌、病毒、寄生蟲卵，除此之外，還含有許多無機物和有機物如各種藥物消毒劑用于診斷和治療的放射性同位素等。這些細菌、病毒和寄生蟲卵在環(huán)境中具有較強的抵抗力，在污水中存活時間較長，對人類的危害很大，很可能使人致病，甚至引起傳染病的爆發(fā)流行。同時，各種藥物消毒劑用于診斷和治療的放射性同位素排入水體將對水環(huán)境造成巨大的危害并長期危害人體健康。因此，醫(yī)院污水必須進行處理達到相

2、應的標準后，才能進行排放。本方案為陜西省人民醫(yī)院污水處理站工藝設計，水量為1000t/d，進水水質各指標為COD=550mg/L，BOD5=275 mg/L，SS=120 mg/L，NH3-N=26 mg/L ，pH值=7.58.5，糞大腸菌群數為106個/L。經過分析和比較，本次設計采用國內外常采用CASS工藝和二氧化氯消毒,CASS生物反應池主要去除污水中的有機物，而向消毒池中投加二氧化氯，則去除水中的有毒有害物質。經過此工藝處理后的污水各種指標預計為COD=80mg/L，BOD5=20 mg/L，SS=70 mg/L，NH3-N=12 mg/L ，pH值=69，糞大腸菌群數為500個/L

3、，余氯0.5 mg/L。主要構筑物有化糞池、格柵間與提升泵房、CASS生化池、接觸消毒池、污泥濃縮池等。關鍵詞：醫(yī)院污水,CASS工藝,二氧化氯消毒ABSTRACTHospital wastewater consists of a lot of bacteria,virus,parasitic ovum,in addition,hospital wastewater also consists of a lot of organic matters and inorganic matters such as all kinds of sanitizer and radioisotope usi

4、ng to diagnosis and treat.These bacteria,virus,parasitic ovum,can alive in the wastewater for a long time,these is harmful for humans healthy,and these could probably lead to disease even communicable disease.At the same time, sanitizer and radioisotope using to diagnosis and treat discharge into wa

5、ve could pollute the wave environment and jeopardize humans healthy.Therefor,hospital wastewater must be dealed with untill it reach homologous standard,then it could discharge.This plan is ShanXi Peoples Hospital Processing station,the water yield is 1000t/d,and the indicators are:COD=550mg/L,BOD5=

6、275mg/L,SS=120mg/L,NH3-N=26mg/L ,pH=7.58.5,bacillus coli is106/L.After dealing,the indicators are:COD=80mg/L,BOD5=20 mg/L,SS=70mg/L,NH3-N=12mg/L,pH=69,bacillus coli is 500/L,residual chlorine0.5mg/L.the main structures contain digestion tank,the bar screen room and pump room,CASS tank, disinfecting

7、tank,sludge storage tank.KEY WORDS:hospital wastewater,CASSt echnigue,chlorine dioxide目 錄第一章 緒論11.1醫(yī)院污水的來源與主要污染物11.1.1醫(yī)院污水的來源11.1.2醫(yī)院污水的主要污染物11.2醫(yī)院污水特征21.2.1醫(yī)院污水水量特征21.2.2醫(yī)院污水水質特征21.3醫(yī)院污水處理工藝21.4國內外常用工藝及實例3第二章 工程概述62.1設計背景62.1.1設計水質與水量62.1.2水質排放標準62.1.3設計原則62.2工藝比較與論證72.2.1生物工藝比選82.2.2消毒工藝比選10第三章 工程

8、設計說明123.1構筑物設計123.1.1 化糞池123.1.2 格柵井123.1.3提升泵房123.1.4CASS池133.1.5污泥濃縮池143.1.6接觸消毒池143.1.7脫氯池153.1.8 檢測口153.1.9加氯間153.1.10鼓風機房153.2廠區(qū)平面設計163.2.1平面布置原則163.2.2廠區(qū)平面布置163.3 高程設計173.3.1高程布置原則173.1.2高程布置注意事項173.4結構設計183.4.1 地質概述183.4.2結構形式及技術要求18第四章 設計計算194.1構筑物計算194.1.1化糞池194.1.2格柵間194.1.3泵房224.1.4CASS池2

9、34.1.5接觸消毒池304.1.5脫氯池324.1.6污泥濃縮池324.2高程水力計算354.3經濟技術分析404.3.1工程投資估算40（2）設備投資414.3.2運行成本核算41第五章 運行管理425.1電氣設備控制42致謝44參考文獻45第1章 緒論1.1醫(yī)院污水的來源與主要污染物1.1.1醫(yī)院污水的來源醫(yī)院污水主要來自門診部與住院部的化驗室、手術室、解剖室、藥劑室、藥劑室、動物房、廁所、洗衣房、浴室以及醫(yī)護人員的宿舍等。醫(yī)院污水按水質成分不同，大體上分為生活污水、特種廢水和放射性廢水三大類，其中生活污水占的比重較大。生活污水包括廁所沖洗水、洗滌污水、洗浴污水及醫(yī)護。人員的宿舍排放的污

10、水等，其水質與普通生活污水相似。特種廢水包括化驗室、手術室、實驗室、解剖室、藥劑室排出的污水,含有重金屬、消毒劑、有機物質、酸、堿等有毒有害物質。放射性廢水是放射性診斷、治療及實驗研究過程中排放的含有放射性同位素的廢水。1.1.2醫(yī)院污水的主要污染物醫(yī)院污水的主要污染物包括病原性微生物、有毒有害的物理化學污染物及放射性污染物。1. 病原性微生物醫(yī)院污水中的病原性微生物主要包括病原性細菌、腸道病毒及寄生蟲等。（1） 病原性細菌 病原性細菌主要有沙門氏菌屬、痢疾桿菌、結核分枝桿菌、霍亂弧菌、致病性大腸桿菌及炭疽桿菌等。（2） 腸道病毒 腸道病毒體積很小，沒有完整的細胞結構，需寄生在細胞內。腸道病毒

11、包括傳染性肝炎病毒、脊髓灰質病毒、?？刹《?、柯薩奇病毒及其他人類腸道細胞致病性病毒。（3）蠕蟲卵醫(yī)院污水中的蠕蟲卵主要含有蛔蟲卵、鉤蟲卵、吸血蟲等。（4） 原蟲與水污染有關的原蟲病主要是阿米巴痢疾，阿米巴痢疾的病原體是阿米巴原蟲。 2.有毒有害物質(1) 有機物與無機物醫(yī)院污水中除含有各種病菌、病毒和寄生蟲卵外，還含有許多有機物與無機物，包括各種藥物、消毒劑等：同時醫(yī)院的廚房、浴室、洗衣房、廁所排放的污水中也含有大量的有機物與無機污染物。(2)懸浮物懸浮物是指水樣通過孔徑為0.45的濾膜后截留在濾膜上、并于103-105烘干至恒重的固體物質。醫(yī)院污水中往往含有大量的懸浮物，如紙類、布類、糞便、

12、剩飯菜等。(3)放射性同位素醫(yī)院放射性污水主要來自同位素治療室。醫(yī)院在治療和診斷中使用的放射性同位素有、等，放射性同位素在衰變過程中產生的、和放射性可在人體內積累而對人體健康構成危害。1.2醫(yī)院污水特征1.2.1醫(yī)院污水水量特征醫(yī)院污水在水量和水質上具有其獨自的特征。醫(yī)院每日排放污水量的大小取決于許多因素，它與醫(yī)院的規(guī)模、性質、醫(yī)院設施情況、醫(yī)療內容、住院與門診人數、地域、季節(jié)、人的生活習慣及管理制度等因素相關。一般認為，醫(yī)院排水量小于醫(yī)院每天的用水量，為用水量的4/5。1.2.2醫(yī)院污水水質特征醫(yī)院污水水質與醫(yī)院的類別、收治病人的類型與人數等因素密切相關。一般的說，綜合醫(yī)院污水與生活污水生物

13、性、理化污染指標相似；傳染病醫(yī)院污水則通常含有大量的傳染性細菌和病毒，其危害較大。設施較好、規(guī)模較大的省市級醫(yī)院，由于收治病人人數較多、病人類型復雜，其排放污水水質通常比規(guī)模較小的縣級和鄉(xiāng)鎮(zhèn)醫(yī)院差。1.3醫(yī)院污水處理工藝醫(yī)院污水成分復雜， 凈化處理技術涉及的學科多，其凈化處理單元主要包括化糞池、調解池、生化反應池、沉淀池、消毒接觸池等。醫(yī)院污水處理的目的是通過采用各種水處理和設備去除水中各種物理的、化學的和生物的污染物，使水質得到凈化，達到國家或地方的水污染排放標準，保護水環(huán)境和人體健康。醫(yī)院污水一般排放量比較小，其處理規(guī)模屬于小型污水處理。根據醫(yī)院的性質、規(guī)模、污水排放去向和當地的處理要求等

14、，醫(yī)院污水的處理方法可以采用不同的處理方法和處理工藝流程。常用的處理方法按其作用原理可以分為物理法、化學法和生物法。按其處理程度可分為一級處理、二級處理和三級處理等。按處理工藝可分為預處理、主要處理、后處理工藝等。1. 一級處理常規(guī)以及處理目的主要是去除污水中的漂浮物和懸浮物（SS），為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。主要設備和構筑物是：格柵、沉砂池、沉淀池等。格柵可去除污水中較大的顆粒物質和漂浮固體物質。沉砂池可以去除0.2mm以上的砂粒，沉淀池可以去除污水中大部分懸浮物。一般通過一級處理可去除60%的懸浮物和25%的BOD。由于醫(yī)院污水污染物濃度一般低于生活污水，所以在醫(yī)院污水處理工程中可根據處理要求適

15、當選用一些強化的一級處理工藝或被稱為一級半處理工藝的工藝方法。一級半處理包括投加適當混凝劑的化學處理工藝、預過濾處理或簡單生物處理等。2.二級處理及深度處理二級處理主要是指生物處理。生物處理可以去除污水中溶解的和呈膠體狀的有機污染物。其BOD的去除率在90%以上，處理出水的BOD可降至30mg/L一下，對COD、酚、氰、直鏈烷基苯磺酸鹽（LAS）等有機物污染物均有較好的去除效果。常規(guī)的二級生物處理工藝對水中的氮和磷去除率較低。在污水排放標準要求比較高的地方，為了防止水體的富營養(yǎng)化，要求污水進行脫氮除磷。因此，國內外已開發(fā)了生物脫氮除磷的改進二級處理技術或稱三級處理技術，三級生物脫氮除磷技術往往

16、和二級處理工藝結合使用，有時是對常規(guī)生物處理設施進行改造，使之具有脫氮除磷的功能。目前采用的技術有A/O法，A/A/O、SBR法、cass法等。3. 消毒醫(yī)院綜合污水處理消毒放在處理工藝的最后階段，其目的是殺滅醫(yī)院污水中的致病性微生物和糞大腸菌群，達到排放標準的要求。消毒設施主要由消毒劑制備、投加控制系統(tǒng)與混合池、接觸池組成。通常使用的消毒劑有次氯酸鈉、二氧化鈉、液氯和次氯酸鈣等化學消毒劑，也有少數醫(yī)院采用臭氧、紫外線和其他消毒劑消毒。通過接觸池后，一般仍要保持一定的余氯量，殺菌效果可達到99.99%以上。1.4國內外常用工藝及實例（1） 水解酸化處理工藝與傳統(tǒng)的活性污泥法相比，作為水解酸化后

17、續(xù)處理工藝的活性污泥工藝HRT大大縮短，曝氣量減少，氣水比大幅度降低，不采用傳統(tǒng)的污泥消化系統(tǒng)，曝氣池產生的剩余污泥連續(xù)送入水解池，整個系統(tǒng)的污泥從水解池排走，進入濃縮池，脫水后處理。以下為浙江省東陽市市屬某綜合醫(yī)院排放污水的水解酸化處理工藝流程：曝氣沉砂池水力篩原污水水解池曝氣池二次沉淀池濃縮池出水脫水機房圖1.1-1 浙江省東陽市某市屬醫(yī)院污水處理工藝流程泥餅外運經監(jiān)測表明，水解酸化池進水水質為：pH6.17.0，COD平均值210.6mg/L；BOD平均值108.2mg/L；SS平均值92.7mg/L；糞大腸菌群數平均值10660個/L。經處理后，消毒池出水水質為：pH6.22；COD平

18、均值20.65mg/L，去除率為90.2%；BOD平均值9.08mg/L,去除率為90.55%；SS平均值22.4mg/L，去除率76.05%；糞大腸菌群數平均值99.97%。經該工藝處理，醫(yī)院污水出水效果穩(wěn)定各項指標均達到國家一級排放標準，處理費用也較低。投資省，占地少，便于操作管理，使用效果良好。(2) CASS工藝CASS工藝是間歇式活性污泥法的一種變革，并保留了其他間歇式活性污泥法的有點。是近年來國際公認的生活污水及工業(yè)污水處理的先進工藝，是由SBR工藝在工程設計中 發(fā)展而來的。目前，CASS工藝在我國工業(yè)廢水及生活污水處理領域應用比較廣泛，已經建成的CASS工藝處理的污水包括：小區(qū)生

19、活污水、醫(yī)院污水、制藥廠廢水、電器廠含磷廢水、化工廠含氨氮廢水、印染廢水、汽車廠含油廢水、啤酒廢水等。以下為徐州醫(yī)院第二附屬醫(yī)院污水處理工程。消毒液接觸消毒池醫(yī)院污水CASS池化糞池格柵污泥池圖1.4-2徐州醫(yī)院第二附屬醫(yī)院污水處理流程圖該醫(yī)院進水水質為：COD350mg/L；BOD約為160mg/L；SS為約300mg/L；氨氮約為30mg/L；糞大腸桿菌總數約為個。經處理后出水水質為：COD約為60mg/L，去除率達到83%；BOD約為20mg/L，去除率達到87.5%；SS約為20mg/L，去除率達到93%；氨氮約為15mg/L，去除率達到50%；糞大腸為500，去除率為99.99%。經

20、該工藝處理后，污水達到醫(yī)療機構水污染物排放標準GB18466-2005中一級排放標準。該工藝處理流程簡單，不需要調節(jié)池不需要二沉池，占地省，投資省。（3）氧化溝 氧化溝是一種活性污泥法工藝，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，因此被稱為“氧化溝”，又稱為“循環(huán)曝氣池”，“無終端的曝氣系統(tǒng)”。氧化溝采用的水力停留時間長達1040h，污泥齡一般大于10d，其有機負荷一般低于0.10kg BOD5/(kg MLSSd)，實質上屬于延時曝氣法。由于構造簡單、管理方遍、基建費用低、出水水質好等優(yōu)點，逐漸用于醫(yī)院污水的二級處理。以下為德國BASF污水廠的工藝流程圖：加氯曝氣沉砂池細

21、格柵粗格柵及泵房氧化溝二沉池接觸消毒池出水濃縮池圖1.4-3德國BASF污水廠的工藝流程圖該廠進水指標為：BOD400700mg/L；氨氮1023mg/L；其他指標不詳。出水指標為：BOD0.5mg/L。2.1.3設計原則貫徹執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策，符合國家的有關法律、法規(guī)、規(guī)范及標準，結合醫(yī)院的具體情況，采用先進、實用、成熟、可靠的處理工藝，滿足水質、水量波動和可生化性較差的進水要求，確保廢水處理后達標排放；根據設計進水水質和出廠水質要求，所選污水處理工藝力求技術先進成熟、處理效果好、運行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及日常運行費用；最大程度上的降低處理成本

22、和保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行；妥善處理和處置污水處理過程中產生的柵渣、沉砂和污泥，避免造成二次污染；為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量，改善工人操作條件；采用現代化技術手段，實現自動化控制和管理；做到技術可靠、經濟合理；平面布置力求在便于施工、便于安裝和便于維修的前提下，使各處理構筑物盡量集中，節(jié)約用地，擴大綠化面積，并留有發(fā)展余地；2.2工藝比較與論證有機污染物處理工藝主要有二大類：一是物化法，一是生物法。物化是通過物理化學的方法去除污水中的有機物，主要有混凝沉淀法，濕式催化氧化法，臭氧氧化法等。生物法是通過微生物的活動降解有機污染物，使之成為二氧化碳、水

23、等，主要有生物接觸氧化法、活性污泥法、SBR法、氧化溝法、A/O法等。下面就挑選適合小型污水處理，具有一定代表性的物化處理法混凝沉淀法，生化處理法生物接觸氧化法列表比較如下：表2.2-1物理處理法與生物處理法的比較比較項目生物法生物接觸氧化法物化法混凝沉淀法作用原理通過微生物的吸附、降解等生命活動，使有機污染物轉化為二氧化碳和水混過混凝劑的絮凝、吸附等作用，使有機物形成沉淀與水分離。能去除有機物的形態(tài)能去除懸浮態(tài)、膠體態(tài)和溶解態(tài)等形態(tài)存在的有機物，且能脫除氨氮。只能去除懸浮態(tài)和膠體態(tài)形態(tài)存在的有機物，不能脫除氨氮主要處理單元接觸氧化池、沉淀池混凝反應池、沉淀池主要配套設備污水泵、沉淀池配件、鼓

24、風機、生物填料、曝氣頭污水泵、攪拌反應機、沉淀池配件、溶解投藥裝置等勞動強度，500噸/天規(guī)模人員配置日常工作為循視檢查，配備1名操作管理人員即可。日常工作為循視檢查、搬運配置藥品、外運污泥等，至少需配置6人處理效果達標情況處理效果穩(wěn)定，耐沖擊負荷能力強，能穩(wěn)定達到一級排放標準處理效果不太穩(wěn)定，受進水水質影響較大，尚能達到二級排放標準，運行不穩(wěn)定。國家技術政策用生物法處理是我國污水處理的技術路線。不推薦采用污泥產量污泥產量少，泥質穩(wěn)定，不易腐敗。污泥產量約為生物法的6倍，且泥質不穩(wěn)定，易腐化變質，易產生污泥的二次污染。噸水投資(500噸/天規(guī)模)1400元1000元噸水運行成本(500噸/天規(guī)

25、模，沒考慮消毒藥劑消耗)0.434（其中電費：0.334元，人工費：0.10元）0.665（其中電費：0.202元，人工費：0.20元，藥劑費：0.263元） 從上表比較中可以看出，生物處理法具有處理效果穩(wěn)定，可達穩(wěn)定到國家一級排放標準，勞動強度低，無污泥二次污染產生，能脫除氨氮，雖然一次性投資較物化法高一些，但日常運行成本約為物化法的一半，每年可省運行成本5.5萬元，且采用生物法處理醫(yī)院污水符合國家污水處理技術政策。因此污水的有機物處理采用生物處理工藝。2.2.1生物工藝比選目前生活污水的生物處理技術發(fā)展較快，類型較多，除廣泛使用的傳統(tǒng)活性污泥法外，近年來針對小型污水處理站國內外應用較多的有

26、生物接觸氧化法、A/O法、SBR法等。選擇生物處理工藝應遵循如下原則：1 適用于小規(guī)模污水生化處理，處理效果穩(wěn)定可靠；2 結構緊湊，占地面積最?。? 運行管理方便，運轉方式靈活；4 有機物的去除能力強；為了選擇本工程最適合的處理工藝，對目前常用的適于小規(guī)模污水生物處理工藝進行比較分析和選擇。（1） 水解酸化處理工藝水解（酸化）處理方法是一種介于好氧和厭氧處理法之間的方法，和其它工藝組合可以降低處理成本提高處理效率。水解酸化工藝根據產甲烷菌與水解產酸菌生長速度不同，將厭氧處理控制在反應時間較短的厭氧處理第一和第二階段，即在大量水解細菌、酸化菌作用下將不溶性有機物水解為溶解性有機物，將難生物降解的

27、大分子物質轉化為易生物降解的小分子物質的過程，從而改善廢水的可生化性，為后續(xù)處理奠定良好基礎。水解是指有機物進入微生物細胞前、在胞外進行的生物化學反應。微生物通過釋放胞外自由酶或連接在細胞外壁上的固定酶來完成生物催化反應。酸化是一類典型的發(fā)酵過程，微生物的代謝產物主要是各種有機酸。低濃度有機污水的厭氧處理在工藝上不同于高濃度有機污水，對此國內外都開展了大量的研究工作。由我國自行研究開發(fā)的水解酸化好氧生物工藝處理低濃度污水，獲得國家專利，已經在全國各地，在包括醫(yī)院污水等各行業(yè)的污水處理中得到較多應用，并取得了良好的處理效果。水解酸化工藝的廣泛應用起源于城市污水的厭氧生物處理。20世紀80年代背景

28、市環(huán)保研究所對水解酸化工藝處理污、廢水的原理和效果作了較為系統(tǒng)的研究，進行了小試、中試和生產性試驗，全國各地許多研究部門相繼又進行了大量實驗及工程實踐。積累了較多的經驗。水解酸化技術在我國生活廢水、工業(yè)廢水處理方面得到迅速推廣應用，收到良好的效果。經水解酸化后，不但大大提高了難降解有機物的可降解性能，而且水解酸化處理單元的SS、CODCr、BOD5、蛔蟲卵的去除率與初沉池相比，在水力停留時間相當的條件下，明顯要高。水解酸化工藝應用于包括醫(yī)院污水在內的各種污廢水處理，具有成本低，效率高的優(yōu)勢，是一種日趨成熟的新型污水處理技術。在日益重視環(huán)境保護和提高經濟效益的現代社會，其高效性和經濟性使水解酸化

29、工藝具有很大的發(fā)展?jié)摿蛷V泛的市場前景。(2) 氧化溝 氧化溝是一種活性污泥法工藝，其曝氣池呈封閉的溝渠形，污水和活性污泥混合液在其中循環(huán)流動，因此被稱為“氧化溝”，又稱為“循環(huán)曝氣池”，“無終端的曝氣系統(tǒng)”。氧化溝采用的水力停留時間長達1040h，污泥齡一般大于10d，其有機負荷一般低于0.10kg BOD5/(kg MLSSd)，實質上屬于延時曝氣法。由于構造簡單、管理方遍、基建費用低、出水水質好等優(yōu)點，逐漸用于醫(yī)院污水的二級處理。氧化溝自正式應用以來，以其顯著的優(yōu)越性能很快在世界各地推廣。氧化溝污水處理廠不僅在數量上迅速增多，處理規(guī)模也迅速擴大，處理對象也從單一的生活污水拓寬到各種工業(yè)廢

30、水，這與氧化溝工藝研究中新溝型和高效充氧設備的研制開發(fā)是密切相關的。 我國目前已建成并投產的氧化溝污水處理廠約有數十座。據統(tǒng)計，我國城市目前每年排放污水量已近41011t，已建 污水處理設施400余座，城市污水的處理率為30%左右，二級處理達到15%，但仍有大量污水未經處理直接排入水體。隨著我國城市化進程的加快，中小城市的發(fā)展十分迅速。由于中小城市眾多，且很多處于河流中上游，其水污染程度直接關系到下游廣大區(qū)域的水環(huán)境。因此，盡快控制治理中小城市所帶來的水污染是解決我國水污染問題的重要環(huán)節(jié)。從國內外多年的發(fā)展趨勢來看，污水處理技術向著簡易、高效、經濟的方向發(fā)展，氧化溝工藝具有流程簡潔、管理方便、

31、處理效果好的優(yōu)點。作為有效競爭力的二級處理工藝，前景十分廣闊。同時，在醫(yī)院污水應用方面，氧化溝還不太常用，主要原因是醫(yī)院污水大多規(guī)模較小且含大量病原微生物，如何更好地將氧化溝應用于醫(yī)院污水處理上是一個值得深入研究的課題。（3）CASS工藝CASS工藝是間歇式活性污泥法的一種變革，并保留了其他間歇式活性污泥法的有點。是近年來國際公認的生活污水及工業(yè)污水處理的先進工藝，是由SBR工藝在工程設計中發(fā)展而來的。 CASS工藝的核心是CASS池，其基本結構是：在序批式活性污泥法（SBR）的基礎上，反應池沿池方向設計分為，前部為生物選擇區(qū)也稱預反應區(qū)，后部為主反應區(qū)，其主反應區(qū)后部安裝了可升降的自動撇水裝

32、置。整個工藝的曝氣、沉淀、排水等過程在同一池子內周期循環(huán)運行，省去了常規(guī)活性污泥法的二沉池和污泥回流系統(tǒng)，不需要調節(jié)池；同時可連續(xù)進水，間斷排水。CASS工藝采用延時曝氣，使污泥產率低、脫水性好；新型水下曝氣設備和浮動式可自動升降專用潷水裝置的應用使系統(tǒng)簡便 、靈活 、出水穩(wěn)定。CASS法采用厭氧、兼氧結合生物處理為主，并配合一系列物理化學手段來沉淀分解殺滅污水中的有機物病菌病毒同時具有良好的除氮除磷功能使二級處理的投資可達三級處理出水水質效果。CASS工藝最早在國外應用，目前該方法在生活污水和工業(yè)污水中已有數百個應用實例。我國20世紀90年代開始引進、消化，許多污水處理工作者做出了大量的研究

33、和實踐工作，開發(fā)出適合我國國情的新型污水處理新工藝，將研究成果成功地應用于處理生活污水及不同種工業(yè)廢水的工程實踐中，取得了良好的經濟、社會和環(huán)境效益。由于醫(yī)院污水水量較小，可用地也較小，所以選用占地小工藝流程簡單CASS工藝作為本次設計的生物處理單元。表2.2-2常用殺毒方法的比較2.2.2消毒工藝比選處理方法氯系消毒法臭氧消毒法紫外線消毒法作用原理氯分子使細菌、病毒蛋白質變性失活臭氧分子使細菌、病毒蛋白質變性失活紫外線細菌、病毒蛋白質變性失活應用范圍飲用水、污水、工業(yè)給水等飲用水、污水、工業(yè)給水飲用水、工業(yè)給水出水是否有剩余抑毒殺菌能力有無無作用速度較快較快快投資高低中等最高較低由表1比較，

34、結合醫(yī)院污水消毒處理要求有一定剩余消毒殺菌能力的特點，本方案選用的消毒工藝采用氯系消毒法。氯系消毒法也有多種，主要有二氧化氯消毒法（有電解法和化學法二種）、液氯消毒法、次氯酸鈉消毒法等。液氯雖然價格較低，但安全性較差，易于泄露，且氯與有機物作用會生成有機鹵代物，進入水體后造成新的污染，威脅人類健康。次氯酸鈉發(fā)生器雖然沒有以上的危險，但其關鍵部件易損壞，體積大，電耗和鹽耗都較高，操作管理不便。二氧化氯被世界衛(wèi)生組織（WHO）確認為一種安全高效的強力殺菌劑（二氧化氯消毒殺菌能國約為氯的2.6倍），它對經水傳播的病原微生物，包括耐氯性極強的病毒、芽孢及水路系統(tǒng)中的異養(yǎng)菌、硫酸鹽還原菌和真菌等均有很好

35、的消毒效果。二氧化氯的殺菌速度快，只要幾分鐘就可使殺菌率達到99%以上，二氧化氯還可以與污水中的部分有機物反應，降低污水的臭味，且不易生成三鹵甲烷等致癌物質。消毒后形成的二氧化氯殘余量可防止細菌的再度繁殖。二氧化氯有二種方法制備，一種是電解法，一種是化學法，由于化學法較電解法設備投資低，運行管理方便，本方案擬采用化學法發(fā)生二氧化氯消毒法。綜合以上敘述，本次設計采用CASS+二氧化氯消毒法工藝。其具體流程圖如下：格柵間及提升泵房化糞池醫(yī)院污水CASSS生化池污泥儲存池監(jiān)測排放二氧化氯消毒劑脫氯池消毒池污泥走向污水走向 圖2.2.1工藝流程圖第三章 工程設計說明3.1構筑物設計3.1.1 化糞池設

36、計說明：該構筑物為醫(yī)院已有建筑物，主要作用是沉降污水中的懸浮物和漂浮物以及儲存從濃縮池打回的污泥，因此水力停留時間比傳統(tǒng)的化糞池短，僅為6h。主要作用：沉降污水中懸浮物，對污水進行初步的厭氧發(fā)酵，并儲存從濃縮池打回來的污泥。末端設細格柵阻隔粗雜、漂浮物，保證水泵及后續(xù)處理構筑物和設備的順利進行。該池由院方在基建工程中自建。化糞池污泥每半年啟運一次建議設計參數為水力停留時間：T=6h。池型：2室化糞池。3.1.2 格柵井主要作用：攔截較大的漂、懸浮物，保護水泵及其它主體設備。保證后續(xù)設備的穩(wěn)定運行。設計說明：考慮到醫(yī)院污水會有部分手術殘留物和其它雜質混入排入化糞池，并且經常會有塑料薄膜等難降解或

37、者未降解的雜物隨污水流入污水處理系統(tǒng)，導致水泵堵塞等事故發(fā)生，同時考慮到去除部分COD等以降低系統(tǒng)負荷，確保系統(tǒng)達標運行，故在污水進入CASS池之前設立格柵井進行攔截。同時因為化糞池出水帶有難聞的氣味，格柵井采用地埋式結合排氣管結構。設計過柵流速： 0.9m/s設計最大時流量： 24.3L/s結構尺寸：地下鋼筋砼BLH=22.23.5m地上框架 BLH =353m配套設備：6根柵條，格柵間隙10mm。3.1.3提升泵房主要作用：滿足后續(xù)污水處理流程水位銜接要求設計說明：提升泵房與格柵間比鄰建設地上框架： BLH =366.5m主要設備及性能參數：閘門1000x1500mm鑲銅鑄鐵方閘門及手電兩

38、用啟閉機2套，N=0.75kw排污泵：IP100-80-125型泵，流量為50，揚程9m，電動機轉速1450（r/min），功率為1.5kW。一用一備。3.1.4CASS池 主要作用：是本污水處理系統(tǒng)的核心部分，通過池中極大量的微生物將水中的污染物降解同化，達到將污水凈化的目的。 設計說明：為保證后續(xù)的接觸消毒池能夠連續(xù)進水，CASS池共分為四格，各單格交替循環(huán)進行曝氣，沉淀，潷水。各階段具體運行情況如下：（1） 曝氣階段（2.5h）。在此階段，曝氣系統(tǒng)向反應池內供氧，一方面滿足好氧微生物對氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機物的混合與接觸，從而使有機污染物被微生物氧化分解。同時，污水中的氨

39、氮也通過微生物的硝化作用轉化為氨基氮。（2） 沉淀階段（2h)。停止曝氣后，微生物繼續(xù)利用水中剩余的溶解氧進行氧化分解。隨著反應池溶解氧的進一步降低，微生物由好氧狀態(tài)向缺氧狀態(tài)轉化，并發(fā)生一定的反硝化作用。與此同時，活性污泥在幾乎靜置沉淀的條件下進行泥水分離，活性污泥沉淀至池底，下一個周期繼續(xù)發(fā)揮作用，處理后的水位位于污泥層上部。（3） 潷水階段（1.5h）。沉淀階段完成后，置于反應池末端的潷水器在程序控制下工作，自上而下逐層排除上清液。與此同時，反應池污泥層內因為溶解 氧很低，仍會發(fā)生反硝化作用。(4)閑置階段（含在潷水階段）。閑置階段的時間一般較短，主要保證潷水器在此階段上升到原始位置，防

40、止污泥流失。如果在此階段進行曝氣，則有利于污泥恢復活性。有效容積：624m3 ，其中預反應區(qū)占10%，主反應區(qū)共分為四格，單格有效容積為140?？偼Ａ魰r間：6h結構尺寸：13124.5m有效水深：4m氣水比：4：1數量： 1座，地下鋼筋砼。配套設備及性能參數：潷水器：型號：PSF10型浮筒式擺潷水器，出水直徑為250mm，電功率1.5kw。潛水排污泵：型號：65QW25-12.5A，轉速2900（r/min），電功率1.5Kw，重65kg，1用一備。污泥回流泵：型號：50QW12.5-22，出口直徑50mm,重量70kg，1用1備。出泥管管徑取d=250mm，1.5kw。電動蝶閥：型號DN15

41、0，功率0.18kw，2臺。3.1.5污泥濃縮池 主要作用：污泥濃縮的目的在于去除污泥顆粒間的空隙水，以減少污泥體積。設計說明：采用重力濃縮。剩余污泥用排污泵打回化糞池，上清液回流至CASS池。有效容積： 13.5 m3停留時間： 16h結構尺寸： 直徑：3.4m，深度：1.91m數量： 1座，磚混配套設備：泵65QW30-35A，轉速2900（r/min），電功率5.5Kw，130kg。電動蝶閥:DN250,功率0.18kw，兩臺。3.1.6接觸消毒池主要作用：對出水進行消毒并降低余氯設計說明：因為醫(yī)院污水含有大量的致病微生物，通過生物處理過程并不能保證完全殺滅水中的致病微生物，因此需要設立

42、消毒池。池型：廊道式帶坡度自流式接觸消毒池。預算尺寸：118.62.5m。接觸時間：2h 污水投氯量：K=14g/m3。 3.1.7脫氯池主要作用： 醫(yī)院污水消毒工藝中，為保證消毒殺菌能力，達到消除病毒、細菌的效果，需要添加二氧化氯，總余氯量為4-6mg/L，而要求出水余氯小于0.5mg/L，故必須進行脫氯處理。設計說明：設計采用硫代硫酸鈉作還原劑，投加量為20g/t水。結構尺寸：m配套設備：自動投加泵：型號CQ16-8，功率120W3.1.8 檢測口 主要作用：檢測出水水樣 設計說明：通過檢測口的水已達到排放標準，設立檢測口可以起到一個調查證明的作用。3.1.9加氯間主要作用：反應生成二氧化

43、氯，并向接觸消毒池中投加二氧化氯。結構尺寸：5m4m3m。配套設備： （1）攪拌機：型號IS80-65J-125，功率0.75kw（2）二氧化氯發(fā)生器。HYFD1-3000，2臺8.5 KW，一用一備（3）自動投加泵：型號CQ16-8，功率120W3.1.10鼓風機房主要作用：對CASS池進行曝氣。結構尺寸：5m3m3m曝氣器：型號：110-,轉速1500（r/min），功率11kW,供氣量1318kg/h。重量280kg，外形。3.2廠區(qū)平面設計3.2.1平面布置原則 (1)按功能分區(qū)，配置得當主要是指對生產、輔助生產、生產管理、生活福利等各部分布置，要做到分區(qū)明確、配置得當而又不過分獨立分

44、散。(2)功能明確，布置緊湊首先應保證生產的需要，結合地形、地質、土方、結構和施工等因素全面考慮。布置時力求減少占地面積，減少連接管（渠）的長度，便于操作管理。(3)順流排列，流程簡捷指處理構筑物盡量按流程方向布置，避免與進（出）水方向相反安排；各構筑物之間的連接管應以最短路線布置，盡量避免不必要的轉彎和用水泵提升，嚴禁將管線埋在構筑物下面。(4)充分利用地形，平衡土方，降低工程費用某些構筑物放在較高處，便于減少土方，便于放空、排泥，又減少了工程量，而另一些構筑物放在較低處，使水按流程按重力順暢輸送。(5)必要時應預留適當余地，考慮擴建和施工可能(6)構筑物布置應注意風向和朝向將排放異味、有害

45、氣體的構筑物布置在居住與辦公場所的下風向；為保證良好的自然通風條件，建筑物布置應考慮主導風向。3.2.2廠區(qū)平面布置廠區(qū)共占地2100m2。構筑物包括化糞池、CASS池、接觸消毒池、脫氯池、污泥濃縮池；管理用房含控制室、化驗室、鼓風機房、值班室、倉庫和二氧化氯發(fā)生間等?？偲矫娌贾靡姼綀D。該方案的特點是處理單元布置緊湊，占地面積小，污水處理流程順暢，操作管理方便，對周邊建筑及環(huán)境影響小。3.3 高程設計3.3.1高程布置原則高程布置時，所依據的主要技術參數是構筑物高度和水頭損失。兩個構筑物之間的水面高差的數值就是流程過程中的水頭損失，主要由三個部分組成：構筑物本身的、連接管的以及計量設備的水頭損

46、失。因此進行高程布置時，首先計算這些水頭損失，而且計算所得的數值應考慮一些安全因素，以便留有余地。考慮遠期發(fā)展，水量增加的預留水頭。避免處理構筑物之間跌水等浪費水頭現象，充分利用地形高差，實現自流。在計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的流程，以降低運行費用。需要排放的處理水，常年大多數時間里能夠自流排放水體。注意排放水位一定不選取每年最高水位，因為其出現時間較短，易造成常年水頭浪費，而應選取經常出現的高水位作為排放水位。應盡可能使污水處理工程的出水管高程不受洪水頂托，并能自流。3.1.2高程布置注意事項污水處理流程的高程布置時，應考慮下列事項。選擇一條距離長最長、水頭損失最

47、大的流程進行水力計算，并應適當留有余地，以保證在任何情況下處理系統(tǒng)能夠正常運行。污水盡量經一次提升就應能靠重力通過處理構筑物，而中間不應再經加壓提升。計算水頭損失時，一般應以近期最大流量最為處理構筑物和管的設計流量。污水處理后應能自流排入下水道或者水體，包括洪水季節(jié)（一般按25年1遇防洪標準考慮）。高程布置既要考慮某些處理構筑物（如沉淀池、調節(jié)池、沉砂池）的排空，但構筑物的挖土深度又不宜過大，以免土建投資過大和增加施工的困難。高程布置時應注意污水流程和污泥流程的結合，盡量減少需提升的污泥量。污泥濃縮池、消化池等構筑物高程的確定，應注意它們的污泥能排入污水井或者其他構筑物的可能性。進行構筑物高程

48、布置時，應與廠區(qū)的地形、地質條件相聯系。當地形有自然坡度時，有利于高程布置；當地形平坦時，既要避免二沉池埋入地下過深，又應避免沉砂池在地面上架得很高，這樣導致構筑物造價的增加，尤其是地質條件較差、地下水位較高時。污水處理廠廠區(qū)地面高程按設定為相對標高+0.0m，污水處理站起端進水管底標高約為-3.5m，出水口標高-0.8m。污水廠的進水由潛水排污泵提升進入CASS池降解，沉淀后的污水經過消毒后自流排出，實現一次提升完成全流程的目的。CASS池的沉淀污泥一部分排入污泥儲池定期消毒后經吸糞車抽吸外運。各個構筑物水面高程及詳細計算見計算部分。3.4結構設計3.4.1 地質概述因缺乏該地區(qū)具體地質資料

49、，只能根據一般地質情況，對地基處理做綜合的評述。表層耕土及雜填土均不宜做結構基礎持力層。當原土地基承載力大于或等于120Kpa且軟弱下臥層時，采用天然地基。當實際情況與上述情況不符時，要根據實際地質情況，采取相應的措施來處理。當軟弱土較深或為下臥層時，要根據具體情況采用碎石振沖樁、灌柱樁或其他方法進行處理。當該地區(qū)內有液化土層時，上部結構及地基要做相應處理。埋深大的構筑物，要根據地下水的埋藏深度進行抗浮設計。如不能滿足抗浮穩(wěn)定性的要求，須采取抗浮措施，一般情況下采用配重抗浮。3.4.2結構形式及技術要求1、建筑物：一般情況下，采用磚混結構?；A采用柱下獨立基礎和墻下條形基礎。有特殊要求的建筑可

50、采用框架或排架結構。2、構筑物：本工程屬小型規(guī)模的污水處理站，其主要構筑物均為盛水構筑物，對結構防水性能有較高的要求。故盛水構筑物均采用鋼筋混凝土結構。材料要求：混凝土C20或C25，墊層C10。水灰比不大于0.55抗凍標號：D50抗?jié)B標號：S6第四章 設計計算4.1構筑物計算4.1.1化糞池(1) 設計參數：水力停留時間：t=6h，化糞池掏清周期：T=180d，污泥量根據建筑給排水設計規(guī)范中人均污泥量與污水量之比取污水量的1%。(2)池容：污水容積Vw=250m3，污泥容積Vs=2501%180=450m3,池容V=1800+1000=700m3，此設計采用雙格化糞池，第一格為總容積的75%

51、，V1=70075%=520m3。 (3)化糞池尺寸：有效水深取d1=5m，超高0.5m。表面積A=140m2，長度L=14m，寬度B=10m，隔墻取0.5m。圖4.1.1 化糞池設計草圖4.1.2格柵間（1） 柵槽寬度1 柵條間隙數n（個）式中 -最大設計流量； -格柵傾角，取60； b-柵條間隙，取0.01m； n-柵條間隙數，個； h-柵前水深，取0.4m； v-過柵流速，取0.9m/s；格柵設兩組，按兩組同時工作設計，一格停用，一格工作校核。則柵條間隙數n=6個2 柵槽寬度B。柵槽寬度一般比格柵寬0.2m左右，取0.2m。設柵條寬度S=5mm,則柵槽寬度B=S(n-1)+bn+0.2

52、=0.005（6-1）+0.0112+0.2 0.35m（2） 通過格柵的水頭損失h1（m）=式中 -設計水頭損失，m； -計算水頭損失，m； -重力加速度，m/； -系數，格柵受污染物堵塞時水頭損失增大倍數，一般采用3； -阻力系數，與柵條斷面形狀有關，可按手冊提供的計算公式和相關系數計算。設柵條斷面為銳邊矩形斷面，=2.42，代入數據得= =2.42 =0.1m（3） 柵后槽總高度H（m） 設柵前渠道高h2=0.3m，則H=0.4+0.1+0.3=0.8m（4） 柵槽總長度L(m)1 進水渠道漸寬部分的長度L1。設進水渠寬B1=0.25m，其漸寬部分展開角度=20，進水渠道內部流速為0.70m。L1=2 柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度L2m式中，為柵前渠道深，m。L=0.14+0.7+0.5+1.0+ =2.11m（5） 每日柵渣量W(m3/d)式中為每日柵渣量取污水。采用人工清渣。計算草圖如下圖4.1.2 格柵計算草圖4.1.3泵房設計參數設計流量：Q=24.3L/s污水提升前水位-3.95m（既泵站吸水池最底水位）提升后水位+1.45（CASS池水面標高） （1） 提升凈揚程Z=5.9m（2） 所需水泵揚程 水泵水頭損失取3m，H=Z+h=8.9m。 所需水泵數量 采用IP100-80-125型泵，流