医院污水处理工程.doc

医院污水处理工程设计方案第一章 总 论1.1 项目概况1.2 方案设计依据、原则和内容1.2.1设计依据1中华人民共和国环境保护法；2中华人民共和国水污染防治法；3建设项目环境保护管理条例； 4城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）；5医院污水排放标准GBJ48-83；6室外排水设计规范（GBJ 14-87，1997年版）；7. 城市污水处理及污染防治技术政策（2002年05月29日颁布）。8低压配电装置及线路设计规范（GB50054-92）；9建筑给水排水设计规范（GBJ69-84）10电力装置的继电保护和自动装置设计规范（GB50062-92）；11泵站设计规范（GB/T50265-97）12业主提供的废水水质、水量资料及相关基础资料；1.2.2设计原则(1) 贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，符合国家有关法规、规范及标准。(2) 使工程建设与院区的发展相协调，实现环境效益、经济效益、社会效益的统一。(3) 根据设计进水水质和出水水质要求，本着先进成熟、稳妥可靠、高效节能、经济合理、安全适用、便于管理的原则，选择污水处理工艺，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。(4) 优先选用国内外先进、可靠、高效、运行管理方便、维护保养简单的水处理专用设备，提高污水处理站运行的稳定性，确保污水站的出水水质达标。(5) 对污水污泥处理过程中产生的栅渣、沉砂、污泥及臭气噪音进行综合治理，使之达到国家规定的环境保护和劳动保护标准，在确保污水稳定达标排放的同时，防止综合治理过程出现二次污染。(6) 在总平面布置满足工艺要求的基础上，尽量节约用地，扩大绿化面积，并留有发展余地。1.2.3设计内容1120m3/d医院废水达标排放处理工艺设计；2配套设施的土建、电气及自控系统设计；3工程投资估算及运行成本分析；第二章 工艺方案2.1 设计规模根据业主要求，设计规模确定为：日处理废水120m3/d。（按平均每天工作10小时计算）平均小时流量12m3/h。2.2 水质和处理要求处理规模：设计日处理污水量120m3/d，平均12m3/h。原水综合水质情况(参照相关同类污水水质)： 单位:mg/l水质指标CODCrBOD5SSNH3-NTP粪大肠杆菌pH值排污浓度220800804501503615241066.81.3处理出水水质处理后出水要求达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级排放B标准： 单位:mg/l水质指标CODCrBOD5SSNH3-N粪大肠杆菌TPpH值排放标准6020208(15)11041.56-92.3 废水来源及特征废水主要来自医院医疗废水以及洗衣、淋浴、餐饮等生活污水，其特征简述如下：1）医院废水医院废水中主要含有含消毒剂、药剂残留液和化学污染物及病原菌等，废水含少量的悬浮物，BOD5、CODcr一般较低，但常含有一些有毒有害的病原微生物。必须经过消毒杀菌处理后才能排放。2）生活污水生活污水中除了一些悬浮物、有机污染物外，还含有一些油类、洗涤剂类，并含有一些造成水体富营养化的氮、磷类物质。其BOD5/CODcr0.3，其可生化性较好，适于生物处理。2.4 工艺选择及流程废水处理的工艺选择，要根据进水水质、出水要求、生产规模、平面布置以及用地情况、工程地质、电费和药剂价格等因素综合考虑。 生化处理工艺主要有活性污泥法和生物膜法。在普通活性污泥法的基础上又演变出多种工艺，如A2O、AO法、AB法、SBR法、氧化沟法等；生物膜法主要有生物接触氧化法、生物转盘、生物滤池等。以上各种工艺各有其优点、特点和不足之处。具体使用哪一种工艺需要根据设计要求和实际情况来确定。由于原水质中氮磷含量较高，而排放标准对氮、磷的排放要求也越来越高，故选用具有除磷、脱氮功能的二级处理工艺-A2O工艺，通过该工艺可获得优质的出水。A2O工艺通过污泥回流，在流程中形成厌氧-缺氧-好氧三个反应阶段。通过好氧菌、硝化菌、聚磷菌和反硝化菌的作用，达到除磷、脱氮的效果。A2O工艺出水优质、稳定，是一种高效的污水处理工艺。由于生化法在除磷方面普遍存在的局限性，在后续处理中再加上化学药剂除磷。医院废水及生化出水需进行消毒处理。消毒方法大体可分为两类：物理方法和化学方法。物理方法主要有加热、冷冻、辐照、紫外线和微波消毒等方法。化学方法是利用各种化学药剂进行消毒，常用的化学消毒剂的主要为强氧化剂，如液氯、臭氧、二氧化氯等）。化学消毒法一般都会产生有害的消毒副产物，如液氯消毒产生三卤代烷，臭氧消毒产生含臭氧尾气等，易造成二次污染，且残留氧化剂对后续生化处理会产生不利影响；而紫外线消毒不会产生消毒副产物，不存在有害残留物的问题。因此，综合比较以上几种消毒方法，本污水处理站采用先进的紫外线消毒工艺。工艺选择为：A/A/O+化学除磷+消毒2.4.1. 工艺流程框图 工艺流程框图如下所示：医院污水染整废水格 栅厌氧池回流污泥泵混合液回流缺氧池生物接触氧化池絮凝剂剩余污泥污泥浓缩池沉淀池板框压滤机NHC-185消毒设备泥饼种花或外运达标排放图2-1 废水处理工艺流程框图12.4.2 流程说明 生活污水经过格栅除污机去除水中漂浮物及大颗粒杂质后进入调节池进行水量调节和水质均化，部分生化污泥回流至调节池，对含磷污泥释磷，以进行后面吸磷作准备。厌氧池出水通过缺氧池进行反硝化脱氮。后通过提升泵进入生物接触氧化系统，该系统由生物填料（科利尔生物带）和曝气装置两部分组成。生物氧化池内放置了大量生物填料（科利尔生物带），为微生物的生长提供了极大的比表面积，在水力驱动下，生物膜上的微生物经历好氧的过程，可进一步地完成氧化，除酚，硝化及反硝化等生物反应过程。 生物处理出水进入二次沉淀池，进行固液分离。为了保证沉淀效果及进一步强化除磷作用，二沉池前预留絮凝反应系统，确保出水达标排放。 二沉池出水经紫外线消毒杀菌后外排。 沉淀的小部分污泥回流至水解调节池，以增加生物量，提高反应效率增加供氧量并达到脱氮除磷目的。因采用生物膜法处理工艺，污泥产量少，故剩余污泥采用板框式压滤机脱水。剩余污泥经过污泥浓缩池浓缩后进入板框式压滤机进行泥水分离，滤液回调节池再处理，泥饼可作为绿化肥料或外运填埋。2.4.3 主要构(建)物设计说明及设备选型格栅数量：1台，砖砌结构工艺尺寸：1.0 m0.5m0.4m，有效水深0.4m。栅条间隙宽度b=10mm，格栅倾角60。厌氧池数量：1座，砖砌结构工艺尺寸：4.5m3m4m，有效容积54 m3，有效水深4m。重力排泥;水力停留时间4小时缺氧池数量：1座，砖砌结构工艺尺寸：4.00m2.00m3.00m，有效容积24m3。水力停留时间：2.0小时生物接触氧化池数量：1座，地上钢混凝土结构工艺尺寸：4.0m4.0m3.0m，池容积48.0m3。HRT： 4.0hr气水比：6：1沉淀池 数量：1座 工艺尺寸：10.0m2.0m1.5m,水力停留时间：2.5 小时重力排泥污泥浓缩池数量：1座，地下钢砼结构工艺尺寸：1.80m3.00m ，池有效容积30.2m3污泥回流泵1台，型号WQ100-10-15，Q=100m3/h，H=10.0m，N=15kw,污泥回流比为50%-100%。剩余污泥泵1台，型号WQ25-8-1.5， Q=25m3/h，H=8.0m，N=1.5kw。污泥脱水间数量：1座，地上砖混结构工艺尺寸：5.0m4.0m3.6m板框式压滤机一台，型号SBYMY6/450-U，过滤面积90m2配套螺杆泵一台，型号G50-1，N=5.5kw，P=0.6Mpa鼓风机房数量：1座，地上砖混结构工艺尺寸：6.6m4.8m3.6m2.5.1.2 流程说明1. 校园内生活污水经过格栅除污机去除水中漂浮物及大颗粒杂质后进入调节池进行水量调节和水质均化，部分生化污泥回流至调节池，池内安装潜水搅拌器使污水和污泥充分混合发生水解酸化反应，大分子有机物变为小分子有机物、不溶性有机物变成溶解性有机物，大大提高污水的可生化性。医学院污水则经过人工格栅去除漂浮物后进入紫外线消毒渠进行杀菌消毒，然后进入水解调节池与其它生活污水合并处理。2. 调节池出水通过提升泵进入生物氧化池处理系统，该系统由生物选择区和CAST反应池两部分组成。CAST反应池内有大量的微生物，在水力驱动下，生物膜上的微生物通过曝气器的到氧发生好氧生物反应。3. 生物处理之后直接在CAST池沉淀，进行固液分离。4. 滗水沉淀后，出水经紫外线消毒杀菌后外排。5. 沉淀的小部分污泥回流至水解调节池，以增加生物量，提高反应效率增加供氧量并达到脱氮除磷目的。因采用生物膜法处理工艺，污泥产量少，故剩余污泥采用板框式压滤机脱水。剩余污泥经过污泥浓缩池浓缩后进入板框式压滤机进行泥水分离，滤液回调节池再处理，泥饼可作为校园绿化肥料或外运填埋。2.5.1.3 主要构(建)物设计说明及设备选型1水解调节池数量：1座，地下钢砼结构工艺尺寸：9.00m9.00m，有效水深3.8m，总深4.0m，有效容积330m3。水力停留时间：8.0小时提升泵2台，型号WQ100-10-15，Q=100m3/h，H=10.0m，N=15kw，一用一备。潜水搅拌器2台，型号QJZA-3，N=3kw，搅拌叶轮直径550mm。2 紫外线消毒渠数量：1座，不锈钢结构紫外线消毒模块型号UV3000PTP消毒时间：5.0秒功率：紫外灯管2 根，功率175W3CSAT生物池数量：1座，地上钢混凝土结构工艺尺寸：108.05.5m，有效容积400m3，其中生物选择器和缺氧区容积分别为15 m3和50 m3HRT： 9.6hr运行周期为4hr 采用沉水式曝气机，型号为AR-35-65，N=3.7kw，6台。旋转式滗水器1台，型号为SHB-500，排水能力为450-500 m3/h。污泥回流泵1台，型号WQ50-8-5.5，Q=50m3/h，H=8.0m，N=5.5kw。污泥回流比为50%。剩余污泥泵1台，型号WQ15-8-1.5， Q=15m3/h，H=8.0m，N=1.5kw。4紫外线消毒渠数量：1座，钢筋混凝土结构尺寸：3785400850mm紫外线消毒模块型号UV3000PTP功率： 灯管9根，总功率2.2KW消毒时间：5.0秒5污泥浓缩池数量：1座，地下钢砼结构工艺尺寸：1.80m3.00m ，池有效容积30.2m36污泥脱水间数量：1座，地上砖混结构工艺尺寸：5.0m4.0m3.6m板框式压滤机一台，型号SBYMY6/450-U，过滤面积90m2配套螺杆泵一台，型号G50-1，N=5.5kw，P=0.6Mpa高分子絮凝剂投加装置一套。第五章 电气及自控设计5.1 设计范围本工程电气及自控设计是根据工艺专业提供的电力负荷任务书及自动控制要求编制的。其设计范围包括：（1） 水处理工程变配电装置设计和继电保护设计。（2） 水处理工程用电设备供电及控制设计。（3） 水处理工程电缆敷设设计。（4） 水处理工程供电系统接地设计。（5） 水处理工程防雷设计。（6） 水处理工程各构筑物及现场照明设计。5.2 供配电设计5.2.1 供电负荷及电源电压 该水处理工程供电按三级负荷进行设计，所有用电设备电压等级均为380V/220V。电源引自厂区变电所，一路进线，按正常情况供电。5.2.2 计算负荷及无功补偿方案一的装机容量及计算负荷：设备名称单机容量(KW)安装台数工作台数安装容量(KW)工作容量(KW)需要系数计算负荷(KW)提升泵加药泵酸碱泵搅拌器鼓风机刮泥机反应搅拌机气液多相泵刮渣机污泥脱水系统（含配套）反冲洗泵合 计方案一总装机容量： 135.31KW，工作容量124.31KW，计算负荷为62.99KW。低压配电装置中装设自动无功功率补偿装置，补偿后功率因数0.85。低压配电装置中装设自动无功功率补偿装置，补偿后功率因数0.85。5.2.3 电能计量在低压进线侧对整个系统进行电能计量。5.2.4 起动方式容量大于30KW的设备采用降压起动，其余采用直接起动方式。5.3 照明设计照明采用220V，生产区用高压水银灯或白炽灯，控制室、值班室用日光灯，生活区用白炽灯，事故照明为应急灯。5.4 防雷及接地本水处理站属三类防雷建筑，采用避雷带及避雷针混合组成的避雷装置。所有电气装置采用一个接地装置，其接地电阻不大于4，本设计充分利用建筑物的各种自然接地体，加装人工接地装置，使其满足要求。所有用电设备中正常工作时不带电，故障时可能带电的金属外壳、管道、构筑物等均应可靠接地。5.5 电缆敷设电缆敷设以电缆沟和电缆桥架为主，辅以电缆直埋。5.6 自控系统根据工艺提出的自动控制的要求，本方案采用集中管理和现场分散控制相结合的方式，综合控制室设手动和自动控制操作台，可实现远程操作控制，并设有故障报警功能，可对工艺过程进行实时、动态显示和监测。5.6.1 检测仪表自控检测仪表主要有： PH在线检测仪、液位控制仪、DO在线检测仪、压力、温度测量仪等。自控仪表主要选用国内名牌产品，部分选用进口产品。5.6.2 控制方式本系统设计采用手动操作同自动控制相结合的方式。由低压配电室配电，并设综合控制室远程控制操作台和现场控制操作箱。根据工艺要求，三台提升泵采用液位控制；在PH调区安装PH在线控制仪，控制加药泵。综控室操作台设手动和自动控制接钮。5.6.3 控制程序（1）调节池提升泵控制：根据液位传感器的检测信号自动控制运行，高液位启动，低液位停止。（2）加药系统：根据PH在线控制仪的检测信号自动控制加药泵的起停。（3）空压机：根据DO在线监测仪的检测信号来控制空压机运行，当DO3.0mg/L时，降低空压机送风量。第十章 投资概算10.1 方案一“水解酸化+生物接触氧化”投资概算10.1.1 土建工程投资 表101 主要构筑物一览表序号名 称工艺或建筑尺寸(m)单位数量费用(万元)备 注1水解调节池9.00m9.00m4.0m座16.0钢砼结构2生物接触氧化池2.5m3.2m6.0m座38.0钢结构3沉淀池2.6m6.8m座18.7钢砼结构4污泥浓缩池1.8m3.0m座12.4砖混结构5脱水间5.0m4.0m3.6m座11.8砖混结构6鼓风机房6.6m4.8m3.6m座12.2砖混结构7走道爬梯栏杆1.58围墙道路绿化1.5合 计32.1注：以上费用不包括特殊地基处理、土方外运、外购回填土、道路及绿化费用。10.1.2 设备材料投资表102 主要设备材料一览表序号名 称规格型号单位数量费用(万元)备 注1回转式机械格栅SHG800台15.52提升泵WQ100-10-7.5台23.80一用一备3污泥回流泵WQ100-10-7.5台12.50含提升装置4剩余污泥泵WQ25-8-1.5台10.255中速潜水搅拌器QJZA-3,N=3kw台27.6含提升装置6NHC紫外消毒设备C185台18.67微孔曝气器215mm套5009.08鼓风机2L52WC,N=21kw台26.89组合填料80160m3720.8610填料支架10#槽钢、14螺纹钢吨20.811刮泥机XG-18,N=1.5kw台118.212板框式压滤机SBYMY6/450-U台17.513螺杆泵G50-1,N=5.5kw台11.214管道管件备品备件6.0015电气材料3.0016合 计81.6110.1.3 工程投资概算表103 单位:万元序号名 称投 资(万元)备 注1土建工程32.12设备材料81.613安装费4.82(2) 15%4设计费3.41(1 + 2 ) 3%5调试费4.06计划利润4.07税金7.90(1)3.6%+(2+3+4+5+6) 6.9%总 计138.84注：工程调试费中不包括调试期间的药剂、水电费。第十一章 运行成本及效益分析11.1 方案一运行成本分析（1）电耗E1装机容量 kw，运行功率 kw，每天24小时连续运行，电费按0.50元/度计，则电耗E1 240.50/1000 （元/ m3污水）（2）人工费E4污水站定员5人，平均月工资800元/人月E2（8005）/（100030）0.133（元/ m3污水）（3）污水站直接运行成本E= E1 + E2 = （元/ m3污水）年运行费用 万元/年（年生产天数按330天计算）11.2 方案二运行成本分析（1）电