每天社区医院污水处理工程设计毕业论文

400t/d社区医院污水处理工程设计1 绪论1.1 概述1.1.1 项目背景医院是病人治疗、生活的地方，其门诊部、住院部及洗衣房、食堂、厕所等都要排出大量的污水。通常这些污水含有多种细菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒、有害物质。这些细菌、病毒、寄生虫卵在环境中有较强的抵抗力，在污水的存活时间较长。当人食用或接触被细菌、病毒、寄生虫卵和有毒、有害物质污染的水和蔬菜等，就可能导致疾病，甚至引发流行传染病。历史上曾发生由于对医院污水认识不足，医院污水未经处理任意排放，引起多起传染病流行事件，给人的健康造成极大的危害。同时医院污水还含有重金属、消毒剂、有机溶剂以及酸、碱、放射性物质等致癌、致畸、致突变物质，这些物质一旦排入水体，势必将对环境造成巨大的破坏并长期危害人的健康。我国水资源形势也是比较严峻的,我国河川年径流量2.71012m3，居世界第6位，但人均占有水量仅为2400m3，仅列世界第110位，为世界人均水量1/4，而且我国水资源时空分布极不均匀，洪涝干旱灾害频繁，水污染普遍严重，浪费现象也十分严重，这些因素的综合结果是我国可利用的水资源日益短缺。我国已被联合国列为13个水资源贫乏的国家之一。随着经济发展和城市化进程的加快，城市缺水问题尤为突出。而水资源是有限的，因此，从可持续发展角度，医院污水需要部分回用，以此缓解城市供水压力，实行清洁生产。1.1.2 医院污水的来源及危害1、医院各部门的功能、设施和人员组成情况不同，产生污水的主要部门和设施有：诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光照像洗印、动物房、同位素治疗诊断、手术室等排水；医院行政管理和医务人员排放的生活污水，食堂、宿舍排水。不同部门科室产生的污水成分和水量各不相同，如重金属废水、含油废水、洗印废水、放射性废水等。而且不同性质医院产生的污水也有很大不同。医院污水较一般生活污水排放情况复杂。 医院污水来源及成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染环境。 2、医院污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染，具有传染性，可以诱发疾病或造成伤害。 3、医院污水中含有酸、碱、悬浮固体、BOD、COD和动植物油等有毒、有害物质。 4、牙科治疗、洗印和化验等过程产生污水含有重金属、消毒剂、有机溶剂等，部分具有致癌、致畸或致突变性，危害人体健康并对环境有长远影响。 5、同位素治疗和诊断产生放射性污水。放射性同位素在衰变过程中产生a-、-和-放射性，在人体内积累而危害人体健康。1.1.3 医院污水处理的重要性 医院污水主要是指医院或其他医疗机构的诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光片照相室和手术室等排放的污水。由于其特殊性，医院污水中含有多种致病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有害物质、放射性污染物等，具有很强的传染性。尤其是传染病医院的污水更是含有大量的病原性微生物、病毒及有毒有害物质。如果不经过消毒处理任其排放进入城市下水管道或环境水体，这些病毒、病菌和寄生虫卵在环境中将成为一个集中的二次污染源，引起多种疾病的发生和蔓延，严重威胁人类的身体健康。因此，医院污水的安全稳定处理非常重要1.1.4 国内外研究状况关于医院污水、污物的防治措施和处理技术，国内进行了大量的研究开发。随着对医院污水危害的认识和处理要求不断提高，医院污水的处理技术也随着发生变化。我国的医院污水处理技术大概可以分为三个发展阶段：不处理或简单处理、一级处理、二级处理。普通的医院污水其水质指标和生活污水无太大差别，发达国家对普通医院污水也未做处理直接排入市政下水道，但是前提是发达国家对其医院有严格的对有毒有害污水物质的收集、分类、消毒制度，在这些有害物质排入城市下水道前已经做了严格的无害化处理，其下水道终端都有污水处理场。从我国医院污水的实际情况来看，与国外有较大的差别，与一般生活污水也有很大不同：1、我国医院没有严格的收集处理病毒、病菌源，而是直接排入城市下水道系统。2、医院从功能上分为传染病医院和非传染病医院，实际上许多传染病初诊都是在非传染病医院进行的，并且有不少传染病医院没有严格的处理措施。3、我国大多数综合医院设有肠道、肝炎门诊以及传染病房，其污水危害性远远高于普通生活污水。因此，医院污水直接排放会对环境和人体健康造成巨大的危害，必须进行严格的消毒处理。随着对医院污水水质和危害性的进一步了解和研究，人们对医院污水中病毒、病菌的危害性不断提高，国家对此也日益重视起来。在20世纪80年代中期，大多数医院开始对医院污水进行一级处理。基本消除病毒、病菌的危害。随着近年来我国对环境保护要求的不断提高，水污染物排放标准控制项目不断增加，对医院污水的处理要求也不断提高。现在医院污水一般采用二级处理（二级处理是指生物处理）。近年来出现了一些投资省、效率高的新技术新工艺应用于医院污水处理，这些新技术有：氧化沟处理技术、AB法处理技术、水解酸化处理技术、沼气处理技术、超滤处理技术、膜生物处理技术。1.2 设计原则和规范1.2.1 设计原则1、全过程控制原则。对医院污水产生、处理、排放的全过程进行控制。 2、减量化原则。严格医院内部卫生安全管理体系，在污水和污物发生源处进行严格控制和分离，医院内生活污水与病区污水分别收集，即源头控制、清污分流。严禁将医院的污水和污物随意弃置排入下水道。 3、就地处理原则。为防止医院污水输送过程中的污染与危害，污水必须就地处理。 4、分类指导原则。根据医院性质、规模、污水排放去向和地区差异对医院污水处理进行分类指导。 5、达标与风险控制相结合原则。全面考虑综合性医院和传染病医院污水达标排放的基本要求，同时加强风险控制意识，从工艺技术、工程建设和监督管理等方面提高应对突发性事件的能力。 6、生态安全原则。有效去除污水中有毒有害物质，减少处理过程中消毒副产物产生和控制出水中过高余氯，保护生态环境安全。1.2.2 设计依据1、中华人民共和国环境保护法 ；2、医疗机构水污染物排放标准（GB184662005）；3、广东省地方标准水污染物排放限值（DB44/262001）；4、给水排水工程结构设计规范(GB500069-2002)；5、综合医院建筑设计规范 JGJ49-88 ；6、中华人民共和国水污染防治法（根据1996年5月15日第八届全国人大会常务委员会第十九次修正） 7、供、配电系统设计规范（GB5005292）1.2.3 相关法律在我国,环境保护作为一项基本国策，受到全社会人民和各级政府的高度重视。在执行上述原则和标准的基础上，污水处理设计的建设设计方案是在以下法律文件的背景下编写的： 中华人民共和国环境保护法 1989年12月 中华人民共和国环境防治法 1984年5月 中华人民共和国水污染防治实施细则 2000年3月 污水设施环境保护监督管理办法 1989年5月 建设项目环境保护管理办法 1986年3月 建设项目环境保护设计规范 1987年3月2 污水处理工艺选择及说明2.1 建设规模和治理目标2.1.1 建设规模1、平均流量2、最大流量2.1.2 设计进出水水质 参照同类型污水的水质，确定本工程进水水质参数; 处理后出水执行广东省水污染物排放限值（DB44/262001）第二时段一级标准以及医疗机构水污染物排放标准（GB184662005）一级标准。表2.1 设计进出水水质主要污染物原水水质（mgL-1）排放标准（mgL-1）去除率()SS802075CODCr2506076BOD5150 2086.7NH3-N301067 粪大肠菌群1.8108个/L500个/LpH69692.1.3 设计处理能力医院污水从技术上处理难度不大，它的特点是含有大量病原菌，其污水治理的重点是去除有机物同时严格消毒。其重要设计难点是：1、在满足排放标准的前提下降低工程投资，简化操作管理；2、采取安全可靠的消毒方式和消毒设备；3、把好污泥处理关，从处理工艺选择上减少污泥产生量，在污泥排出系统之前加强消毒处理；4、环境条件要求高，污水处理工程拟建于地下，紧临医院病房楼，因此需要保证良好的卫生环境，保持清洁，无难闻气味，还要进行噪音控制，以免影响医院的安静环境；5、城市用地紧张，建筑面积受限制。必须充分利用已有建筑条件设施，进行合理有效的工艺组合和布局。工艺上选择中以占地面积小、排泥量小、维护管理简单的为首选；预计平均日处理量为，时流量变化系数为2.1。2.2 医院污水处理工艺流程方案的选择2.2.1 污水处理工艺方案的选择原则1、根据国家的有关规定，结合实际具体情况，采用合理先进的处理工艺，确保出水达标排放。2、充分有效利用现有空间，使污水处理设施布局合理，尽量和医院环境相协调，噪音异味控制到最低。3、以人为本，保障工程操作安全，使工程操作简单、运行方便、便于管理维修。4、节省投资，减少运行成本。5、医院细菌病毒含量高，必须确保消毒。2.2.2 污水处理方案的选择1、工艺选择本项目处理的是综合性医院的污水，因此产生的污水成份复杂，为了达标排放而不致于污染环境，除了要去除COD和BOD外，要根据水质考虑其它污染物的处理，如含酸性废水、含消毒液的废水和放射性废水等等。这些具有特殊危害的废水要先进行预处理才能与其它废水进入二级处理工艺进行进一步的处理。故本设计采用两级处理工艺（一级处理和二级处理），一级处理工艺为预处理，处理具有特殊污染特性的废水。二级处理工艺为主体处理工艺，是污水最终达标排放的重点处理过程。本工程项目主体污水处理的特点：污水以有机污染为主，其BOD/COD0.6，污水的可生化性很好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标。针对以上特点，以及出水要求，现有医院污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。生物处理技术是目前各国普遍采用的废水处理工艺，它在防止水体污染中已经并将继续发挥积极的作用。医院污水采用生物处理，一方面是降低水中的污染物浓度，达到排放标准；另一方面可保障消毒效果。生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。这五种工艺的特点、适用范围与投资水平等汇总于以下表2-1中。表2.2 不同生物处理工艺的综合比较 工艺类型优点缺点适用范围基建投资活性污泥法对不同性质的污水适应性强。运行稳定性差，易发生污泥膨胀和污泥流失，分离效果不够理想800床以上的水量较大的医院污水处理工程；800床以下医院采用SBR法较低生物接触氧化工艺抗冲击负荷能力高，运行稳定；容积负荷高，占地面积小；污泥产量较低；无需污泥回流，运行管理简单。部分脱落生物膜造成出水中的悬浮固体浓度稍高。500床以下的中小规模医院污水处理工程。适用于场地小、水量小、水质波动较大和微生物不易培养等情况。中膜-生物反应器抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，有效去除SS和病原体；占地面积小剩余污泥产量低甚至无。气水比高，膜需进行反洗，能耗及运行费用高。300床以下小规模医院污水处理工程；医院面积小，水质要求高等情况。高续表2.2工艺类型优点缺点适用范围基建投资曝气生物滤池出水水质好；运行可靠性高，抗冲击负荷能力强；无污泥膨胀问题； 容积负荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面积小。需反冲洗，运行方式比较复杂； 反冲水量较大。300床以下小规模医院污水处理工程。较高 简易生化 处理工艺造价低，动力消耗低，管理简单。出水COD、BOD等理化指标不能保证达标。作为对于边远山区、经济欠发达地区医院污水处理的过渡措施，逐步实现二级处理或加强处理效果的一级处理。低从比较可以看出，根据本设计规模（400t/d的中型社区医院，大约600床 ）特点，膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理这三种方法是不可取的。通过分析，活性污泥法、生物接触氧化法这两种工艺都可行，但考虑到本医院污水处理水量少，水质变化较大等特点，相对而言，生物接触氧化法具有停留时间短、易挂膜，适合设备化、工程投资省、运行管理简单费用低等优点，而且，对于医院废水而言，一般都含有对生物细菌有抑制作用和难以生物降解的药物成份，因此可以考虑采用前面放置厌氧处理的工艺，先将难降解的有机物水解。因此，本设计的二级处理工艺（主体处理工艺）选用厌氧水解+生物接触氧化法。具体流程如下图： 图2.1 污水处理工艺流程图2、消毒剂的选择医院污水消毒剂有液氯、次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等多种，其中氯及其化合物用于污水消毒有很长的历史，氯价格便宜，消毒可靠又有成熟的经验，在消毒处理中应用广泛。从20世纪50年代到现在，医院污水的消毒方法经历了液氯消毒、臭氧消毒、次氯酸纳消毒和二氧化氯消毒等形式。二氧化氯被认为是可代替液氯的有前途的消毒剂。物理法的紫外线消毒多用于规模较小的污水处理，液氯、次氯酸钠、二氧化氯、臭氧等方法均可应用在医院污水处理中。下表是各种方法比较：表2.3 消毒方法的比较消毒方法优点缺点消毒效果氯Cl2具有持续消毒作用；工艺简单，技术成熟；操作简单，投量准确产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs)；处理水有氯或氯酚味；氯气腐蚀性强；运行管理有一定的危险性能有效杀菌，但杀灭病毒效果较差次氯酸钠NaOCl无毒，运行、管理无危险性产生具致癌、致畸作用的有机氯化物(THMs)；使水的pH值升高与Cl2杀菌效果相同二氧化氯ClO2具有强烈的氧化作用，不产生有机氯化物(THMs)；投放简单方便不受pH影响，运行管理方便省劳动力只能就地生产，就地使用；制取设备复杂较Cl2杀菌效果好续表2.3消毒方法优点缺点消毒效果臭氧O3有强氧化能力，接触时间短；不产生有机氯化物；不受pH影响；能增加水中溶解氧臭氧运行、管理有一定的危险性；操作复杂；制取臭氧的产率低；电能消耗大；基建投资较大；运行成本高杀菌和杀灭病毒的效果均很好紫外线无有害的残余物质；无臭味；操作简单，易实现自动化；运行管理和维修费用低电耗大；紫外灯管与石英套管需定期更换；对处理水的水质要求较高；无后续杀菌作用效果好，但对悬浮物浓度有要求液氯、次氯酸钠在消毒过程中产生致癌物质；紫外线消毒电耗大，处理效果不稳定；臭氧是最理想的消毒剂，但国内设备质量不大过关，维修量大，国外产品价格昂贵；二氧化氯是目前国际公认的氯化氧化高效消毒剂，国内产品设备已经有国际相当水平，有成熟的管理运行经验，根据该医院特点，选用二氧化氯做消毒剂。2.3 流程各结构介绍2.3.1 筛网由于排入污水处理系统的污水中含有一定量较大的悬浮物或漂浮物，因此在处理系统之前应设置格栅或筛网，以截留这些较大的悬浮物或漂浮物，防止堵塞后续处理系统的管理、孔口和损坏辅助设施。因为医院废水处理流量太小，不能找到相应尺寸的格栅装备，所以本设计方案采用筛网来进行拦截悬浮物。2.3.2 调节池由于医院用水使用的时间差异，排放污水水量有一定的波动性，污水水质也会有所不同，为了更好调节水质、水量，在污水处理系统内设置调节池，对污水起均质和均量作用。调节池也叫匀和池，其主要目的是调节匀和废水的水质和水量，在废水处理过程中可以进一步起到以下作用：1、提供对有机物负荷的缓冲能力，防止生物处理系统负荷的急剧变化；2、控制pH值，以减少中和作用中的化学品的用量：3、减小对物理化学处理系统的流量波动，使化学品添加速率适合加料设备的定额；4、当无污水时，仍能对生物处理系统继续输入废水；5、控制向市政系统的废水排放，以缓解废水负荷分布的变化；6、防止高浓度有毒物质直接进入生物处理系统。2.3.3 水解酸化池水解酸化池是兼氧技术的体现，兼性氧（主要是产酸细菌）在缺氧或厌氧条件下将废水中大分子有机物水解酸化变成小的分子，将大部分不溶性有机物降解为溶解性物质，提高污水的可生化姓，为好氧处理创造条件。医院生活污水中有一定量的高分子有机物，好氧处理对小分子有机物处理效果好，对于高分子有机物效果不明显，为了提高整体处理效果，本工艺设计厌氧水解池，利用兼氧菌和厌氧菌作用，将污水中高分子有机物转化为小分子有机物，提高污水的可生化性，同时可以降解部分COD。在厌氧阶段对致病菌也有很好的杀灭作用。2.3.4 生物接触氧化池为了更好地处理从厌氧池出来的污水，设一好氧池。从厌氧池出来的污水可生化性大大提高，有利于提高好氧处理的效果。本设计拟用生物接触氧化池，该池采用与普通活性污泥法的曝气池一样的曝气方法，向微生物提供所需要的氧，并起到搅拌和混合作用，是一种介于活性污泥法和生物滤池两者之间的生物处理技术。生物接触氧化池也叫淹没式生物滤池。这是在滤池内充满污水，滤料淹没在污水之中的生物滤池。采用与曝气池相同的曝气方法，提供微生物氧化有机物所需要的氧量，并起搅拌混合作用。相当于在曝气池中添加填料，供微生物栖息，所以称接触曝气池。净化污水主要靠填料上的生物膜。此外池中尚存在一定浓度类似活性污泥的悬浮生物量，对污水也有一定的净化作用。它综合了曝气池和生物滤池两者的优点，可用于污水二级处理，也可用于三级处理。接触氧化法具有容积负荷高，停留时间短，有机物去除效果好，运行管理简单，占地面积小等优点。2.3.5 斜板沉淀池本设计采用斜板沉淀池，主要用来分离经生化后的污水中的污泥。斜板沉淀池具有占地面积小，处理效果好，运行简单，管理方便的特点。沉淀下来的污泥自流到污泥贮池，在好氧条件下污泥中的微生物进化自身消化，可稳定污泥种群和适当减小污泥量，贮池内的污泥一部分回流到厌氧池混合原水补充厌氧污泥，剩余污泥利用带式压滤机脱水处理。2.3.6 接触消毒池医院污水经生化处理后，除部分细菌随污泥沉淀下来外，大部分大肠杆菌、粪便链球菌等致病菌仍然存在污水中，必须进行消毒处理。接触消毒池主要用来对污水进行消毒，杀除水中的有害病菌，使消毒剂充分混合和延长消毒时间。医院污水的消毒处理是医院污水治理中一个重要环节。根据中华人民共和国水污染防治法规定，采用氯化法消毒接触时间不得小于1h，总余氯量4-5mg/L。二氧化氯是公认的最佳消毒剂，其杀菌效果好，是次氯酸钠的理想替代产品。本设计采用二氧化氯法进行消毒。 压力表 压力水0.150.3MPa 调压阀 水射器 延时电磁阀 ClO2消毒液 空气 ClO2消毒气体 待处理水 ClO2发生器 图2.2 二氧化氯消毒剂发生器的工作原理图说明：二氧化氯发生器的系统中有防爆装置的设计，并且用来吸收二氧化氯气体的自来水管上装有延时电磁阀予以保证加药泵停止加药后，继续工作一段时间将二氧化氯发生器内的残余二氧化氯气体排出，确保避免爆炸的发生，由于是延时设计，避免了自来水长流现象，起到节约用水的目的。2.3.7 脱氯池在医院污水消毒工艺中，为保证消毒杀菌能力，达到消除病毒、细菌的效果，要求接触时间不小于1小时，总余氯量为4-6mg/L，但是按照污水综合排放标准GB8978-96的一级标准规定：出水余氯应小于0.5mg/L，因此必须再进行脱氯处理。本方案在消毒池的后面接一脱氯池，采用还原剂Na2SO3脱氯，以保证脱氯后总余氯指标达到排放标准。2.3.8 污泥消毒浓缩池医院污水经沉淀后，污泥中含有大量的细菌，若直接外排，必将造成二次污染，故在污泥浓缩之前应对其进行消毒。浓缩池的作用是用于降低要经稳定、脱水处置过程或投弃的污泥的体积。污泥浓缩后污泥增稠，污泥的含水率降低，污泥的体积大幅度地降低，从而可以大大降低其他工程措施的投资。污泥浓缩的方法分为重力浓缩、气浮浓缩和离心浓缩等。本设计针对污泥量小、节省运行成本，采用了重力浓缩方法。2.4 总工艺流程概述本医院污水处理设计采用两级处理工艺：一级处理工艺为预处理，处理具有特殊污染特性的废水；二级处理工艺为主体处理工艺，是污水最终达标排放的重点处理过程。一级处理主要处理放射性废水和消毒液废水。由于本设计采用的二级处理工艺为生物处理法，而消毒液(主要成分为苯酚)会杀死生物接触氧化池中的微生物，严重影响整个处理工艺的正常运行，故消毒液废水不能直接排入到二级处理工艺，因此本设计将消毒液废水单独收集，然后投加二氧化氯氧化苯酚，从而除去消毒液废水中对微生物有害的成份。放射性废水中含有放射性同位素，其主要来源有：病人服用放射性同位素后，所产生的排泄物；清洗病人服用的药杯、注射器和高强度放射性同位素分装时的移液管等器皿所产生的放射性污水；医用标记化合物制备和倾倒多余剂量的放射性同位素等。收集放射性废水就要收集病人的排泄物，为了更好地对污水进行预处理，故在衰变池前面设一个化粪池，当放射性污水流经化粪池时，有一定的停留时间，对衰变的同位素有着预处理的作用；同时化粪池兼有沉淀污水中的悬浮物和使粪便污泥进行厌氧消化作用。污水在化粪池中停留一定的时间后进入衰变池，在衰变池中，污水将停留10个放射性核素的半衰期的时间，放射性核素经过10个半衰期的衰变后，其放射强度大大减弱，这样，最终的出水达标排放。经过一级工艺预处理的污水和其它各个科室直接排出的污水汇集到二级处理工艺流程进行进一步的处理。二级处理工艺原理与A/O法相近，由于有些污水没有经过预处理，所以还含有一些悬浮杂物，故未预处理污水先经过筛网的过滤后再汇集已预处理污水进入调节池，调节池的主要作用是对污水的水质和水量进行调节均化，使后续的工艺免受其冲击负荷，出水经污水泵打入厌氧水解池。通过控制水解池的停留时间，使发生在水解和酸化阶段，将大分子的难降解的有机物水解为小分子的有机物，提高污水处理效率。生物接触氧化池里面填有弹性填料，大部分的污染物质在生物接触氧化池内得到去除，其后接斜板沉淀池，斜板沉淀池和生物接触氧化池产生的污泥由污泥回流泵打入污泥池，污泥池内污泥经二氧化氯消毒后定期外排，上清液回流到调节池进行处理。沉淀池的出水由二氧化氯进行消毒，消毒后采用还原剂Na2SO3脱氯，清水达标排放。13 污水处理工艺设计计算3.1 一级处理工艺3.1.1 化粪池、衰变池1、设计说明化粪池设在各个主要建筑物排出污水干管上，按国家医院污水处理设计规定，污水在化粪池中停留时间不小于36h，污水中的粪便、虫卵的悬浮杂质被化粪池截流下来并进行厌氧分解，放射性污水达到初步处理。由于放射性污水的产生量很小，本设计拟定放射性污水的流量为：0.5m3/d，污水在化粪池中停留时间为6天；医院中使用的放射性同位素只要有和，近年来随着核医学的发展，医用同位素的半衰期向更短的方向发展。如脏器的显像检查以代替和，用代替。的半衰期只有6.02h,而的半衰期为13.2h,这就使衰变池的设计变得更为简单，不过由于放射性污水中往往还含有其它半衰期较长的核素，而且目前医院使用的主要的放射性同位素还是和等等，的半衰期为8天，的半衰期为2.7天，故采用较长半衰期的做为设计标准，则认为污水中总核素的半衰期为8天。2、化粪池池体计算污水在化粪池中停留时间为6天那么化粪池的有效容积为：考虑到水量变化而预留一些体积，故取化粪池的尺寸为：则化粪池的实际体积为：化粪池一般半年清掏一次，污泥当作危险废物交由专门的危险物处理公司处理。3、衰变池池体计算衰变池的容积按最长半衰期同位素的10个半衰期计算。污水在衰变池中停留10个半衰期的时间，由上所述得，污水在衰变池中停留80天。所以衰变池的有效容积为： 考虑超高和预留体积，故取衰变池的尺寸为：那么衰变池的实际体积为化粪池和衰变池的总体积为：本设计采用连续式衰变池，其水流方式为推流式，池内设置导流墙，导流墙长度为1.8米，如图3.1所示，放射性污水从一端进入，经过缓慢流动至出水口排出，池内污水保持推流状态，操作简单，基本不需要管理。衰变池一般半年清掏一次，污泥具有放射性，故当作危险废物交由专门的危险物处理公司处理。 图3.1 连续式衰变池4、监测和管理化粪池、衰变池池底和池壁应坚固、耐酸碱腐蚀和无渗透性，并设有防止泄漏措施；收集放射性废水的管道应采用耐腐蚀的特种管道，一般为不锈钢管道或塑料管。 连续式衰变池每月监测一次。收集处理放射性污水的化粪池和处理池每半年清掏一次，清掏前应监测其放射性达标方可处置。3.1.2 消毒液废水预处理池1、设计说明消毒液的主要成分是石炭酸即苯酚，苯酚会杀死水解酸化池和生物接触氧化池中的微生物，严重影响整个处理工艺的正常运行。利用二氧化氯水溶液进行苯酚废水处理，不仅方便、安全，操作也十分简单，直接将其按一定量加入废水中，搅拌均匀，维持一定的处理时间，即可达到良好的处理效果，不存在二次污染。二氧化氯对苯酚的氧化去除效果随着二氧化氯投加量的增加而提高(它对苯酚的去除率明显优于液氯)，去除率达到85%以上。本设计采用纵向折流反应池，投加二氧化氯氧化去除苯酚，并可达到初步消毒作用。设计参数：本医院消毒液废水中大概占全部污水的5%，而消毒液废水中的苯酚浓度约为50mg/L ，那么消毒液废水量为：4005%=20m3/d。 图3.2 纵向折流反应池2、设计计算（1）筛网由于消毒液废水的流量太小,无法计算格栅的各个规格,因此本设计采用一个尺寸较小的筛网（固定式水力筛网）作为拦截杂物的设备。其规格为：丝径：0.173mm,孔径：0.462mm，有效筛滤面积，组织平纹，上口宽为70mm，下口宽50mm，倾斜安装。（2）反应池容积V (3.1) =1.752.0=3.5 m3（3）取反应池有效水深H1=1.0m，池每格宽b=0.5m，则池宽、池长分别如下，取2.5m；（4）复核池容由以上计算，反应池宽B=0.53=1.5m，长L=2.5m，水深H1=1.0m，则实际反应池容积，满足有效停留时间（5）池总高H设池的超高为0.3m，池底坡降为0.02，则接触池总高H为H=0.3+1.0+0.023.5=1.37m（6）二氧化氯投加量W常温一般2份质量的二氧化氯可把1份质量的苯酚氧化去除，那么 W=2（5020103）=83.4g/h3.2 筛网3.2.1 设计说明原设计流量为400 m3/d，污水流量的变化系数Kz 2.1，为安全起见，本设计所有的构筑物的设计均按照污水的最大流量来设计计算。 (3.2)3.2.2 设计规格由于本设计中污水的流量太小,所以无法计算格栅的各个规格,所以本设计采用一个尺寸较小的筛网做为拦截杂物的设备。本设计采用固定式水力筛网，其构造如下图所示： 1筛网；3导水叶片图3.3 水力筛网示意图污水从筛网的进水管进入布水管，使水的流速减缓，并使进水沿筛网宽度均匀分布，水经筛网垂直落下，水中杂物沿筛网斜面落到污物箱里面。根据流量选用上海筛网厂生产的40目筛网，材料是钢丝，其机械强度大，便于过滤后清除污物，使用寿命长。其规格为：丝径：0.173mm,孔径：0.462mm，有效筛滤面积，组织平纹，上口宽为1000mm，下口宽700mm，倾斜安装。3.3 调节池3.3.1 设计说明采用方形定容积调节池，而且与筛网间合建，筛网安装于调节池的进水端，污水经筛网过滤后进入调节池，只设一个独立的调节池。调节池进出水方式是上部采用一边进水，另一边出水，设计污水在调节池中的停留时间为5h，为了更好地调节和均和污水水质。由于污水在调节池中的停留时间较长，一些悬浮物会沉淀下来，故采用潜污泵来抽取泥水，送入水解酸化池进一步处理。3.3.2 池体容积计算设计流量Qmax=840m3/d=35m3/h，设计水力停留时间t5h，故调节池的容积应为5小时的污水流量。1、调节池的有效容积为= Qmax t = 35m3/h 5h = 175 m32、调节池的尺寸设调节池内有效水深为3m，调节池出水由水泵提升。调节池采用方形池，池长L与池宽B相等，则池表面积因此，取8m取池的超高为则池的实际尺寸为。所以调节池的实际容积为：故该尺寸符合设计要求。3、本设计采用简易的叶轮搅拌器，该搅拌器下面有两个长2米的叶轮，置于调节池中央进行搅拌，转速为2转/分。3.3.3 提升泵设计选型本设计采用接触氧化工艺方案,污水处理系统简单，对于新建污水处理厂，工艺管线可以充分优化，故污水只考虑一次提升。污水从调节池经提升后入水解酸化池，然后自流通过生物流接触氧化池、斜管沉淀池及消毒池。设计流量Qmax=35m3/h。由于调节池中污泥浓度较高，故采用潜污泵，选用上海人民电机厂生产的QX22-15型潜污泵3台,2台运行,1台备用,3台轮流交替使用,其设计提升高度为H=15m，单台提升流量为Qmax=22 m3/h，转速配套电动机功率为2.2KW,电压为380V,每台价格 为500元,3台1500元。3.4 水解酸化池3.4.1 设计说明由于本装置后面要接有生物接触氧化工艺，因此对于此处厌氧消化其主要目的是为了使大分子的有机物水解为容易生物降解的小分子物质并且去除一部分有机物。本装置采用较短停留时间，使厌氧反应发生在水解、酸化阶段，抑制产甲烷菌的活性，只产生少量气体，为本装置安全运行提供了可靠的保证。由于本装置处于地下，可以考虑将厌氧处理所产生的少量问题由导气管排出，这样就不存在臭气问题和燃烧爆炸的危险。本设计采用膜法，就是在池内悬挂各类填料，使水解酸化菌成为生物膜在填料上生长，水流通过填料时，生物膜即吸附水中的有机物完成生物反应。3.4.2 设计计算按废水的停留时间计算：1、 池表面积A 设池子数n = 1，水力停留时间HRT = 4h，表面负荷q = 1.2m3/(m3h)。A = = = 29.17 m2 (3.3)2、池子有效水深h h = = 1.24 = 4.8 m3、池有效容积VV = = 29.174 .8= 140 m34、池长L和池宽B设池子保护高度为0.5m， L/B一般为1：12:1,选取L=6m，则B=A/L=29.17/6=4.9m，取B=5m。那么池的设计规格为LBH = 6m5m5.3m。5、池的升流速度v v = (3.4)= = 1.2 m/h，介于0.51.8m/h，符合。6、池的布水系统采用穿孔管布水，每个布水孔口的服务面积0.5 m2，则每个池子布水点个数为n = A/0.5 = 29.17/0.5=59个7、池的布水管根数m 布水管间距N取0.5m，则 m=L/N-1 (3.5)=6/0.51=11根 8、填料体积V1 V1=2V/3=2140/3=94 m39、污泥量 根据医院污水水质和前面的处理设施，水解酸化池的污泥量大概为0.3 m3 /d。水解酸化池设污泥斗一个，上口面积1m1m，下口面积为0.5m0.5m，泥斗倾角45o，泥斗高1m。 则泥斗容积为 (3.6)=0.6 m33.5 生物接触氧化池3.5.1 设计说明为了更好地处理从厌氧池出来的污水，设一好氧池。从厌氧池出来的污水可生化性大大提高，有利于提高好氧处理的效果。本设计拟用生物接触氧化池，该池采用与普通活性污泥发的曝气池一样的曝气方法，向微生物提供所需要的氧，并起到搅拌和混合的作用，是一种介于活性污泥法和生物滤池两者之间的生物处理技术。也可以说是具有活性污泥法特点的生物膜法，兼具两者的优点。设经过厌氧池后浓度保持不变，故进入生物接触池的浓度为=150 mg/L,出水浓度为=20 mg/L,有机容积负荷率为Nv=1000gBOD5/(m3d)。根据进水的BOD5=150，采用软性纤维填料，有利附着好氧菌生长；填料层高H3m，分三层装设，每层高1m，填料间间隔h30.3m。3.5.2 设计计算计算简图如下图 图3.4 生物接触氧化池基本构造1、池的有效容积（即填料体积）VV= qV（）/Nv (3.7)=400（15020）100052 m32、池的总面积A取填料层高度，故接触氧化池的总面积为 m2 25 m2 所以本方案只采用单池设计，平面尺寸采用A=LB=6m3m=18m23、池总高度H取池子的超高，又填料上部稳定水层深，填料层高，填料间间隔h30.3m，填料层到池底的高度为（为了使接触氧化停留时间更长些所以在填料上部和下部加高，使池子的体积加大），则4、池的实际体积 5、污水与填料的有效接触时间t 6、填料采用软性纤维填料，有利附着好氧菌生长；填料层高H3m，分三层装设，每层高1m，填料间间隔h30.3m，所需填料容积为V V=183=54m37、需气量D D=D0qV (3.8) 式中：D需气量，m3/d；D0气水比，（1520） ：1，此处取D0 15m3/ m3 则 D154006000 m3/d250 m3/h8、空气管道系统空气从生物接触氧化池下部进入，由1根干管导入接触池中，然后在池子中分5根配气管均匀分布于池底部。（1）空气管直径=0.077m (3.9)取 d =0.08m =80mm（2）支管直径设池里安装5根支管，直径为取 d =0.06m D0=60mm（3）曝气器的数目计算本设计选用微孔曝气头，单个曝气量为2.5 m3/h，则曝气头总数量为则每根配气管上安装的曝气器的数目为n1=100/5=20个 （4）鼓风机的选择根据接触氧化池的需气量，可知道鼓风机的气量至少为250m3/h，选用G5-1.3型的离心鼓风机两台，一备一用，其性能参数如下：表3.1 鼓风机性能参数型号转速升压进口流速轴功率电机功率电机重量G5-1.34200r/min3000mmH2O5 m3/min4kw5.5kw780kg3.6 斜板沉淀池3.6.1 设计说明由于医院污水流量小，为了节约用地而采用斜板沉淀池，该沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短、占地少和处理能力大等特点。本沉淀池为半地上式钢筋混凝土结构，进水方式为穿孔墙整流布水。池中斜板净距为80mm，斜板斜长1.0m,斜板安装角度为，斜板区底部缓冲层高度为0.7m,斜板区上部水深为0.7m,沉淀池超高h1=0.3m，取表面水力负荷为q = 1.2 m3/m2.h。3.6.2 设计计算 1-配水槽；2-穿孔墙；3-斜板；4-淹没孔口；5-集水槽；6-集泥斗；7-排泥管；8-阻流板图3.5 斜板沉淀池1、沉淀池水面面积F由于水流量较小只用一只方形池子，所以池的水面面积为2、沉淀池平面尺寸边长a 3、水力停留时间t因为斜板长1m所以斜板区高度 又斜板区上部水深 ，取t=60min。4、斜板间的距离与块数取斜板净距为80mm，则斜板块数 5、污泥部分所需容积V (3.10) 式中： V污泥部分所需的容积，m3；污泥室储泥周期，d；取T2d进水悬浮物浓度，t/m3；出水悬浮物浓度，t/m3；污水量总变化数；2.1污泥密度，t/m3，取1.0污泥含水率，%； 取=98% 60mg/L=610-5t/m3 , =30mg/L=310-5t/m3= 1.2m36、污泥斗容积（采用方锥体） (3.11)式中： 污泥斗容积，m3；污泥斗高度，m；污泥斗下部边长，m； 取=0.5m tan 45011.95m=14.2m31.2m3 ，符合设计要求7、沉淀池总高度H H=+ 式中 超高，m，取0.3m； 斜板区底部缓冲层高度，m，取0.7m。 H0.3+0.7+0.866+0.7+1.95=4.52m3.7 接触消毒池3.7.1 设计说明接触池的作用是保证消毒剂余水有充分的接触时间，使消毒剂发挥作用，达到预期的消毒效果。设计合理的接触池应使污水的没个分子都有相同的停留时间，也就是说水流属于100的推流。本设计采用二氧化氯做为消毒剂，二氧化氯不但比液氯消毒效果好，而且不会产生氯仿之类的新污染物氯代衍生物。设计流量Qmax=840m3/d=35m3/h;水力停留时间T=2.0h；本设计采用三廊道平流式消毒接触池一座。3.7.2 设计计算1、接触池容积V2、取接触池有效水深H1=2.5m，接触池每廊道宽b=1m，则池宽，取10m；3、复核池容由以上计算，接触池宽B=13=3m，长L=10m，水深H1=2.5m，则实际消毒池容积，满足有效停留时间4、池总高H设接触池的超高为0.3m，池底坡降为0.02，则接触池总高H为H=0.3+2.5+0.0210=3m5、加氯量W医院污水经二级生化处理后的出水，投加有效氯量一般为10-15 mg/L， 本设计取10 mg/L，则本医院污水每小时需要有效氯为W=maxQmax=10.0(4002.1)10-3=8.4kg/d=0.35kg/h那么二氧化氯投加量为 W=0.350.67 kg/h=670g/h6、二氧化氯发生器选型 消毒液废水中二氧化氯投加量83.4g/h、接触消毒浓缩池中二氧化氯投加量670g/h，则本医院污水每小时需要二氧化氯为 83.4g/h + 670g/h = 753.4 g/h 本设计选用浩蓝03系列的HL03-1000二氧化氯发生器，纯二氧化氯产量1000 g/h，设备尺寸0.70m0.50m1.50m，价格为19600元，该设备与在线余氯监测控制系统相配套，实现自动控制。 在二氧化氯消毒液出口处分装两条支管，并在支管处分别配套一个流量控制器，在正压条件下按量将药剂投加到消毒液废水预处理池与接触消毒池中。3.8 脱氯池3.8.1 设计说明当污水经氯化消毒后的出水余氯量对排入水体的环境和水生物造成不利影响,污水需要进行脱氯处理,以去除污水中的有效氯。通常采用化学脱氯,利用还原剂与氯的反应,将氯脱除。选用亚硫酸钠作脱氯剂。反应方程为：Na2SO3+Cl2+H2ONa2SO4+2HCl3.8.2 设计计