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长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 1 一、 前言 目前我国已建设有相当数量的医院污水处理设施，对医院污水的污染控制起到了积极的作用。但与发达国家医院污水处理状况及世界卫生组织的要求相比，我国医院污水处理水平整体较低，尤其 2003年初具有高度传染性 “爆发，对现有医院污水处理的工艺技术、装备和管理水平都提出了考验，使现有医院污水处理的不足表现得更为突出。 医院污水，尤其是传染病医院、结核病医院污水中，不同程度地含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有害物质。这些病菌、病毒和寄生虫卵在环境中具有一定的抵抗力，有的在污水中存活时间较 长，当人们食用或接触被病菌、病毒、寄生虫卵和有毒有害物质污染的水或蔬菜时，就会使人致病或引起传染病的暴发流行。通过流行病学调查和细菌学检验证明，国内历次大规模传染病的暴发流行，都与饮用或接触被污染的水有关。例如 1987年上海市发生甲型肝炎大面积暴发流行，系由于带有甲型肝炎病毒的粪船污染了毛蚶所致。近年来，世界上许多国家发生霍乱，暴发面积之广，死亡人数之多，为有史以来所罕见，并且发病多半在不发达国家的沿海地区，据报导，均因饮用水受到病人排泄物污染所致。 病菌、病毒或寄生虫卵能够介水传播的主要原因是污水中病原体 的含量大，另一个是病原体对环境理化因素抵抗力强，在环境中的存活率比较高。如大肠杆菌在河水中能存活 21疾杆菌能在河水中存活 12乱弧菌在河水中能存活 毒在对环境因素的抵抗力则更强，在污水中肝炎病毒能存活 70天，脊髓灰质炎能存活 3端螺旋体能存活 30 天。非典冠状病毒则仅能在污水中存活 3典冠状病毒对环境的耐受力虽然不比肝炎病毒、痢疾杆菌更强，但由于其发病急、传播快、死亡率高，更加以找不出病源和传播途径、对应手段和治疗方法，因此，曾在精神上给人们很大的困扰 。 综合以上情况来看，医院污水对人们的危害是严重的，中华人民共和国水污染防治法第二十八条规定：“排放含病原体的污水，必须经过消毒处理，符合国家排放标准后，方准排放。”此外，国家环保总局、建设部等单位发布的有关规范都明确规定，医院污水必须进行消毒处理。 二 . 设计资料 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 2 (一 )自然状况 长春市属于温带半湿润大陆性气候，季节热点明显，冬季寒冷漫长，夏季凉爽多雨，春夏干旱多风。海拔高度 季平均气压 平均气温 ,极端最高温度 ,极端最低气温 热月平 冷月平均最低气温 全年日照百分率 60%，冬季日照百分率 66%。动机室外相对湿度 68%，最热与平均湿度 78%。平均处总降雨量 ，一月最大降雨量 ，小时最大降雨量 。冬季平均室外风速 s,夏季平均室外风速 s。区域内主导风向为西南风。 （二） 水质、水量质料 在项目建设书阶段，该医院污水量为 5000t/d，原水水质祥见下表。 大肠杆菌（个/L） /l) /l) /l) /l) 1200 160 550 250 45 （三） 出水水质 污水经过处理后最终排放标准执行国家现行污水综合排放标准下： 60 /l; 20 /l; 20 /l; 大肠杆菌 500个 /L 15 /l 三 毕业设计是 环境工程专业教学计划中的 实践 性 教学环节，通过工程设计，综合运用和深化所学理论知识；学会调查研究 、收集设计资料，根据工程要求和 设计规范选择、规划设计方案，并利用标准图集和手册等完成设计任务； 进 一步 提高设计计算、绘图、编写设计说明书和计算书及使用计算机技能； 培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力， 使学生 受到工程师的基本训练。 通过本设计，使学生 巩固和加深对污染控制工程的基本理论和基本概念的理解，掌握水处理处理厂（站）的设计计算要点。使学生初步具有水处理处理厂（站）的设计能力。 四 医院污水处理设计规范（ 88）； 室外排水设计规范（ 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 3 污水综合排放标准（ 医院污水排放标准（ 五 . 设计原则 (一 )采用先进、合理工艺，确保污水处理后达到国家 、 地区 排放标准及环境保护要求。 （二） 注重医院污水处理与医院环境相协调 ,处理站占地少 ,投资省 ,管理方便。 （三） 处理装置采用自动化控制系统，降低工人劳动强度 ,不产生二次污染； 选用技术先进、质量稳定可靠的设备，以保证处理设施正常运行。 (四 )污水处理设施有较大的灵活性及可调节余地，以适应水质、水量及温度的变化 六 、国内外 医院污水处理 现状及发展趋势 （一） 国内现状 医院废水及医疗废物管理工作是医院当前和今后管理工作的重要组成部分，是医院经济可持续发展战略的重要 保证，是医疗卫生机构管理者不可忽视的重要工作。医院环境保护的好坏，关系到人民群众的身体健康甚至生命安全，更关系到改革发展稳定的大局。因此，研究和解决新形势下医院废水及医疗废物管理工作中出现的新情况和新问题，对进一步做好医院环境保护工作具有重大现实意义。前些年，我国部分地区遭受了突如其来的非典型肺炎的袭击。从中反映出一些医院废水和医疗废物处理处置能力不足问题普遍存在，社会“大环保”的氛围还没有真正形成，医院环境保护设施滞后于医疗事业的发展。一些医院废水和医疗废物处理处置还没有达到无害化处理的要求。主要表现在： 设施不全、设备老化，废水管网渗漏，废水排放短斤少两，个别医院甚至无医疗废水处理设施或废水处理设施不能正常运行；非典时期不但表现出废水处理设备不能满足需求，而且表现出医疗废物处理设施缺口更大，更待完善。我国对医疗废物的无害化处理起步晚，目前比较普遍的处理方法仍是焚烧处理。除部分沿海发达地区引进国外成套焚烧系统，在城区以外建有比较先进的医疗废物无害化集中焚烧处理中心外，其余全国大部分地区都没有在远离城市的地方建立集中的医疗废物焚烧厂。医疗废物仍停留在各医院自行焚烧处理阶段，部分医院焚烧排放的大气污染物达长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 4 不 到国家 (危险废物焚烧污染控制标准 =)(有关规定，应当引起我们的高度重视。医院废水及医疗废物管理现状，针对医院产生的废水含有大量的细菌、病毒和污染物，医院废水处理设施的自动化程度和完好率是医院废水无害化处理排放的可靠保证。目前，我国医院废水处理设备普遍采用的是加氯机，二氧化氯发生器和臭氧发生器等设备，这些设备基本可以采用自动化操作方式，部份医院已经采用废水集成化处理设备，该设备整套装置全密闭运行，绝无水、气等二次污染，采用集成模块化设计，全自动报警，消毒杀菌采用多元二氧化氯协同消毒， 消毒杀菌率达 99 99以上，因此，医院处理后的废水排放基本都能符合传染病防治法的有关规定和 疗机构污水排放要求。非典的突发，暴露出部分医院废水处理设施老化，处理能力明显不足。不能应对突发性应急处理。甚至个别医院没有废水处理设施或废水处置设施不能正常运转，明显反映出医院环境保护设施滞后于医疗事业的发展。管理上的松散型。内部管网渗漏普遍，长年得不到疏通，洁流现象严重；医院废水排放没有流量计，短斤少两现象普遍存在；废水中捞出的漂浮物及管井、池内清理的污泥处理消毒不到位。操作人员 素质呸待提高。专业化程度较低，年龄偏大，文化偏低，没有经过培训无证上岗，个别医院没有专人负责，甚至使用临时工值班等。 （二） 国外现状 发达国家对医院污水的管理十分严格，在医院内有着严格的卫生安全管理体 系。欧洲、北美和日本等国家在医院污水的管理与处理方面都执行了世界卫生组织的要求，有的规定还严于上述要求。 发达国家在医院有关科室内对接触到病菌、病毒以及有毒有害物质的污水和污物在发生源处即进行了严格的控制和分离。如对病人的血液、病理切块、检验废弃物以及被化学物质、放射性物质、有毒有害物质所污染的污水和污物均分 别收集到独立的容器中，经过严格的消毒后，由专业公司定时收集，统一处理。在任何情况下，不容许将医院的污水和污物随意弃置或排入下水道。 而且发达国家普遍建设了完备的下水道系统和终端污水处理厂，在对污水进行处理的同时，还进行了消毒处理。欧洲和美洲的一些国家在污水排放标准中都规定了生物学指标。同时，绝大多数发达国家的城市污水处理厂都设有污泥消化和无害化甚至焚烧装置，经过无害化处理之后的污泥可以达到 相关规定。 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 5 消毒剂 七 、本设计内容 该医院位于吉林长春市，医院污水主要来源于病房 质十分 复杂，不但含有大量的病毒细菌寄生虫，而且还会有一些难降解的物质（药品洗涤剂等）若你经过处理直接排入河体将对周围环境造成严重污染，废水中有机物易于腐化，一经腐化就能发臭，使水体变黑，导致病原体的扩散和传播，危害人体健康，造成前门治病后门传播疾病的不良后果。 八 、设计方案 选择 一般 医院污水处理工艺 有如下几种工艺 （ 1） 一级处理工艺 常规一级处理的目的主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物（ 为后续处 理创造条件。其主要设备和构筑物是 :格栅、沉砂池、沉淀池等。格栅可去除污 水中较大的颗粒物质和漂浮固体物质 。沉砂池可以去除 上的沙粒，沉 淀池可去除污水中大部分悬浮物。一般通过一级处理可去除 60%悬浮物和 20% 医院污水一级处理和氯化消毒的典型工艺流程是：来自病区和其他含菌污水 通过排水管道汇集到污水处理站，对于粪便污水应先通过化粪池沉淀消化处理， 然后进入污水处理站。处理站设有格栅、调节池、计量池、提升泵和接触池。消 毒剂通过与水泵联动或与虹吸水混合后，进入接触池，在接触池内污水和消毒剂 经过一定时间的接触后达到水质净化和消毒要求之后排放。化粪池或沉淀池产生 的沉淀污泥按规定进 行定期消除和消毒处理，典型工艺流程可简单表示如图 1 污水 排放 图 1院污水典型处理工艺 目前我国中小型医院大多采用这种一级处理后投加消毒剂的工艺，甚至不处 理直接投加消毒剂。 (2)二级处理工艺 化粪池 格栅 沉淀池 接触池 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 6 二级处理主要是指生物处理。生物处理可以去除污水中溶解的和呈胶体状的 有机污染物 0%以上，出水的 至 30以下，同时还可以去除 、氰等有机污染物。常规的二级生物处理技术如活性污泥法不能去除水中的氮和磷。因此，国内外开发了生物脱氮除磷的改进二级处理技术或称三级技术。它与二级处理往往结合使用，有时是对常规生物处理设施进行改造，使之具有脱氮除磷的功能。采用的技术有 A/A/、氧化沟和生物膜法等。 传统活性污泥法 传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水 分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。 该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定， 除率可达 90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 传统活性污泥法存在的主要问题有： (a)曝气池首端污泥负荷高，耗氧速度快，为避免出现缺氧状况， 成曝气池容积大，占地面积多，基建费用高 （ b）耗氧速度沿池长逐渐降低，供氧速度恒定，造成池首供氧不足，池尾供氧过剩的状态，运行费用较高。 （ c）对水质和水量变化的适应性差，抗冲击负荷能力不强。 吸附再生法 这种运行方式的主要特征是将活性污泥降解有机物的两个过程 初期吸附和生物代谢分别在两个构筑物或一个构筑物的两段中进行。 吸附再生法的主要特点如下： （ a）污水与活性污泥在吸附池中的接触时间较短，只有 30 60附池容积较小，再生池接纳的是已排除了剩余污泥的回流污泥，污泥浓度较高，因此再生池容积也较小，吸附池与再生池容积之和小于传统活性污泥法的曝气池。 （ b）由于再生池中贮存了大量的活性污泥，当吸附池中活性污泥受到破坏时，可从再生池中得到 补充，因此具有一定的抗冲击负荷能力。 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 7 （ c）适用于处理有机物以胶体和悬浮状态为主的污水，不适宜处理溶解性有机物含量较高的污水。 由于污水在吸附池中的停留时间较短，吸附再生法的处理效果不如传统活性污泥法。 氧化沟 与普通活性污泥相比，氧化沟具有以下特征： （ a）氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体处在完全混合状态，同时具有两种方式的某些特点。 （ b）水力停留时间和污泥龄较长，悬浮有机物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解，产泥量少，剩余污泥已得到高度稳定，不需要设置 初沉池，污泥不需要厌氧消化。 （ c）与二沉池合建为一体的氧化沟以及交替运行的氧化沟可以不设二沉池，处理流程更加简单。 （ d）因省去了初沉池和消化池，有时还可以省去二沉池和污泥回流设施，污水处理厂总占地面积不仅没有增加，反而有所减少。 （ e）具有推流式流态特征，溶解氧沿池长方向形成浓度梯度，产生好氧、缺氧和厌氧条件，通过系统合理设计与控制可以取得很好的脱氮除磷效果。 （ f）污水在氧化沟中停留时间较长，一般为 24 48h 之间，而污水一个循环流动的时间只有 4 20个系统的流态呈完全混合式，具有抗冲击负 荷能力强的特点。 （ g）由于存在于污泥中的有机质最终是在氧化沟中部分耗氧代谢去除的，故氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不如传统方法。 艺是间歇式活性污泥系统，又称序批式活性污泥系统。 艺的曝气池，在流态上属完全混合，在有机物降解上，却是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的，其基本操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置等五个基本过程组成，从污水到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次进行的。 艺与连续流活性污泥 工艺相比，有以下一些优点： 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 8 （ a）工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备； （ b）耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池； （ c）反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质； （ d）运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效 果； （ e）污泥沉淀性能好， 较低，能有效地防止丝状菌膨胀； （ f）该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。 污泥负荷 d) ， 污泥负荷一般为 d ）， A、 级的污泥互不相混。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、 变化的能力，该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。如可先建 A 级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理效果，等条件成熟，再建 B 级以满足更高的处理要求。 A/2/A/2/氧或厌氧缺氧好氧生物处理组成的污水生物脱氮除磷处 理工艺。 法的特点有： （ a） 法在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。 （ b） 法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。 （ c） 法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。 （ d） 法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 9 处理 期性进行曝气、沉淀和撇水。由于周期曝气，曝气时氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果明显，运行费用可降低 20%左右。 泥沉淀和废水排放均在同一池中进行，不需调节池、二沉池及污泥回流设备，可大大节省投资 ,降低运行费用和减少用地。 污泥的产率低、脱水性好；新型水下曝气设备和浮动式可自动升降专用撇水装置的应用使系统简便、灵活，出水稳定。 氧结合的生物处理为主，并配合一系列物理、化学手段来沉 淀、分解、杀灭污水中的有机物、病菌、病毒，同时还具有良好的除氮、除磷功能，使二级处理的投资可达到三级处理出水水质的效果。医院污水处理 每个 氧区和好氧区三部分组成 。 三个区体积比大概为 1:2:27。 生物选择区实际上是一个容积很小的污水和污泥接触区 。 活性污泥由好氧区回流并在生物选择区内与新鲜污水混合、接触、创造微生物种群在高负荷下的竞争条件 ,选择出优势菌种 ,可有效抑制丝状菌繁殖 ,提高系统稳定性 ,同时活性污泥的快速吸附作用加快了溶解性基质的去除 ,并对难降解有 机物起到良好的水解作用 ,还能使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放 。 缺氧取区具有辅助生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用 ,在该区主要是通过再生活性污泥的吸附作用去除有机物 ,去除率 80%,同时具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用 。 好氧区是微生物分解所吸附有机物的主要场所 ,其运行周期包括充水 充水 上清夜滗除和充水 个阶段 ,不同的运行阶段及时间可根据所处理的污水水质进行调整 。 运行周期循环往复 ,反应中污水的有效容积是个变值 。 此法连续进水 ,序批运行方式如下 :厌氧缺氧好氧缺 氧厌氧。 (a)工程建设费用低。 泥沉降和废水排放均在同一池中进行，不需调节池、二沉池和污泥回流设备，可大大节省投资、减少用地和降低运行费用。一般，建设费用可节省 10 25，占地面积可减少 20 35。 (b)运行费用省。由于周期性曝气，池内溶解氧的浓度在沉淀和排水阶段降长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 10 低，在曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省 10 25。 (c)有机物去除率高，出水水质好。 而且具有良好的脱氮、除磷功能。使二级处理的投资，达到三级处理的水质。 (d)期循环中，极易做到好氧、缺氧和厌氧状态。而对医院污水的处理，必须要考虑污水中有传染病人的病毒、致病菌，所以不能用普通污水净化池的处理办法来处理，要采用厌氧、兼氧结合为主处理，并利用一系列的物理、化学、生物原理来对传染病污水中的有机物、病菌、病毒进行沉淀、分解、吞噬、杀死。 (e)污泥产率低，脱水性好，易处理，减少了污泥处理费。新型的水下曝气设 备代替传统的鼓风曝气方式，使用灵活，系统十分简单，无噪音污染。 (f)管理 方便 ，运行可靠。污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，采用浮动式可自动升降的专用撇水装置和特殊的滗水器在进水过程仍可排水，渗水器的升降自动进行。保证出水稳定。 实践证明， 处理医院污水效果非常显著，具有投资费用低、占地面积小、运行费用少、操作简便灵活、出水水质稳定等突出优点，有广阔的应用前景。 九、 方案确定 医院污水处理方案选择必须以达标排放为准则 ,综合考虑工艺效果 ,经济效益和社会效益 ,选择占地少且经济合理 ,功能 齐全 ,运行稳定 ,管理方便并不造成二次污染的污水处理工艺。 目前，医院污水处理方法很多，包括一级处理工艺、传统的二级处理工艺、改进的或替代的二级生物处理工艺及医院污水的深度处理（三级处理工艺）等，但绝大多数为生化 消毒联用处理技术，特别是一些先进的或替代的二级生物处理工艺倍受青睐。 艺、 、沼气处理工艺与常规活性污泥法相比，医院污水经 艺处理后，其 肠菌群等水质指标均可达到综合污水排放标准（ 1996），且投资费用低、占地面积小、运行费长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 11 用少； 资费用较高、占地面积较大，但运行费用较少，出水水质也可达到综合污水排放标准（ 1996）；常规活性污泥法处理医院污水负荷较低、占地面积较大、成本较高，且出水水质也不够稳定。实际选用医院污水处理工艺时，应从污水的来源和流向、所处地域环境等多方面综合考虑，优选出简便高效、经济实用的污水处理工艺，其中，二级处理宜选用先进的或替代的二级生物处理工艺。 所以 ,综合各种因素 ,选择 艺配合二氧化氯消毒工艺来处理医院污水 。 水酸池加药间排放消毒池剩余污泥C A S S 池格 栅集泥池医院污水解化剩余污泥消毒剂调节池污泥浓缩池 污泥脱水间工艺 流程 简图 十 、工作进度 工作进度如下： 内容 时间（周） 一 熟悉毕业论文任务书，进行初步调研分析，查阅相关文献资料并进行必要的整理。 第 1周 二 污水处理工程 设计方案确定及完善 第 2周 各单体构筑物设计计算 第 3、 4、 5、 6周 平面及高程总体布置 第 7、 8周 三、绘图 第 9、 10、 11、 12周 四、整理设计说明书、计算说明书 第 13周 合计 13周 长 春 工 程 学 院 毕 业 设 计 （开题报告） 12 十一、 参考文献 1、 4、 5、 9、 10册） 严 世 中国建筑工业出版社 2月第四版； 张自杰 高廷耀 1995年 5月第二版； 丁 忠浩 2002年 5月 邹家庆 2000； 张希衡等 胡纪萃等 2003 年； 水工业工 程设备 中国建筑工业出版社 2 摘 要 本设计是关于吉林某医院污水处理站的设计。根据毕业设计的原始资料及设计要求对出水水质的要求出水达到一级排放标准。 一级处理中 ,进厂原水首先进入中格栅 ,用以去除大块污染物 ,以免其对后续处理单元或工艺管线造成损害。本设计设置中格栅 ,中格栅后有污水提升泵提升污水进入调节池。然后进入水解酸化池 ,用以去除密度较大的无机砂粒 ,提高污泥有机组分的含率，提高可生化性。 以上的污水处理为物理处理阶段。本设计中，在二级生化处理部分采用传统活性污泥法工艺的变形 该工艺可以完成处理水质要 求。再在接触池消毒，达标排放。 剩余污泥先由重力作用进入集泥池再由污泥提升泵提升至重力浓缩池。以降低污泥的含水率，减小污泥体积。泥经浓缩后 ,含水率尚还大 ,体积仍很大。为了综合利用和最终处置 ,需对污泥进行干化和脱水处理。 关键词 医院污水处理 污泥浓缩 消毒 is of a to on of of to a or of in to of so as to of or 2 in go to a of of of in of of be in up to To of of is In to to i 目 录 前 言 . 1 第一部分 污水处理站设计说明书 . 2 1 概述 . 2 污水厂的设计规模 . 2 进出水水质 . 2 处理程度的计算 . 2 2 医院污水处理设计 . 3 污水处理站设计方案 . 3 设计方案比较选择 . 4 3 污水处理构筑物设计 . 13 处理构、建筑物的设计要求 . 13 中格栅和调节池 . 13 提升泵房 . 14 水解酸化池 . 15 . 15 接触消毒池 . 16 4 污泥处理构筑物的设计计算 . 18 集泥池 . 19 污泥泵房 . 19 污泥浓缩池 . 19 污泥脱水机 . 20 5 污水厂平面、高程布置 . 20 平面布置 . 20 管线布置 . 20 高程布置 . 21 处理站的选址、安全间距及防护隔离要 求 . 21 第二部分 污水处理站设计计算书 . 23 构筑物的计算 . 23 格栅 . 23 调节池 . 25 水解酸化池 . 26 . 29 接触消毒池 . 36 2 污泥处理系统 . 38 产泥量及污泥处理方式确定 . 38 污泥浓缩池 . 39 污泥脱水机房 . 41 3 污水泵站设计计算 . 42 设计数据 . 42 水泵的选择 . 42 泵站的平面布置 . 43 泵座基础设计 . 46 房高度确定 . 46 4 污水高程设计计算 （见附录二） . 47 5 污泥高程设计计算 （见附录三） . 47 6 经济概预算 . 47 程投资估算 . 47 7 运行管理及自动控制系统 . 50 运行管理 . 50 监测分析 . 50 自动化控制 . 51 劳动保护 . 52 参考文献 . 53 致 谢 . 54 附录一 . 55 附录二 . 56 录三 . 57 1 前 言 目前我国已建设有相当数量的医院污水处理设施，对医院污水的污染控制起到了积极的作用。但与发达国家医院污水处理状况及世界卫生组织的要求相 比，我国医院污水处理水平整体较低，尤其 2003 年初具有高度传染性 “的爆发，对现有医院污水处理的工艺技术、装备和管理水平都提出了考验，使现有医院污水处理的不足表现得更为突出。 医院污水，尤其是传染病医院、结核病医院污水中，不同程度地含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有害物质。这些病菌、病毒和寄生虫卵在环境中具有一定的抵抗力，有的在污水中存活时间较长，当人们食用或接触被病菌、病毒、寄生虫卵和有毒有害物质污染的水或蔬菜时，就会使人致病或引起传染病的暴发流行。通过流行病学调查和细菌学检验证明，国内历次 大规模传染病的暴发流行，都与饮用或接触被污染的水有关。例如 1987 年上海市发生甲型肝炎大面积暴发流行，系由于带有甲型肝炎病毒的粪船污染了毛蚶所致。近年来，世界上许多国家发生霍乱，暴发面积之广，死亡人数之多，为有史以来所罕见，并且发病多半在不发达国家的沿海地区，据报导，均因饮用水受到病人排泄物污染所致。 病菌、病毒或寄生虫卵能够介水传播的主要原因是污水中病原体的含量大，另一个是病原体对环境理化因素抵抗力强，在环境中的存活率比较高。如大肠杆菌在河水中能存活 21 183天，痢疾杆菌能在河水中存活 12 92 天，霍乱 弧菌在河水中能存活 92 天。病毒在对环境因素的抵抗力则更强，在污水中肝炎病毒能存活 70 天，脊髓灰质炎能存活 3 4个月，钩端螺旋体能存活 30 天。非典冠状病毒则仅能在污水中存活 3 4天。非典冠状病毒对环境的耐受力虽然不比肝炎病毒、痢疾杆菌更强，但由于其发病急、传播快、死亡率高，更加以找不出病源和传播途径、对应手段和治疗方法，因此，曾在精神上给人们很大的困扰。 综合以上情况来看，医院污水对人们的危害是严重的，中华人民共和国水污染防治法第二十八条规定：“排放含病原体的污水，必须经过消毒处理，符合国家排放标 准后，方准排放。”此外，国家环保总局、建设部等单位发布的有关规范都明确规定，医院污水必须进行消毒处理。 2 第一部分 污水处理站设计说明书 1 概述 污水厂的设计规模 该医院位于吉林长春市，医院污水主要来源于病房 质十分复杂，不但含有大量的病毒细菌寄生虫，而且还会有一些难降解的物质（药品洗涤剂等）若你经过处理直接排入河体将对周围环境造成严重污染，废水中有机物易于腐化，一经腐化就能发臭，使水体变黑，导致病原体的扩散和传播，危害人体健康，造成前门治病后门 传播疾病的不良后果。 污水厂的处理水量按最高日最高时流量 计算 ，污水厂的日处理量为 5000m3/d，其 小 时变化系数为 2。 进出水水质 水质 资料 原水水质祥见 表 1肠杆菌（个 /L） /l) /l) /l) /l) 1200 160 550 250 45 出水水质 污水经过处理后最终排放标准执行国家现行污水综合排放标准 一级排放标准，如下： 60 /l； 20 /l； 20 /l； 大肠杆菌 500个 /L； 15 /l。 由于进水不但含有 含有大量的 N，所以不仅要求去除 还应去除水中的 N，达到排放标准。 处理程度的计算 溶解性 去除率 活泩污泥处理系统处理水中的 是由残存的溶解性 非溶解性 者组成，而后者主要是以生物污泥的残屑为主体。活性污泥的净化功能，是去除溶解性 此从活性污泥的净化功能来考虑，应将非溶解性的 处理水的总 中减去。 去除率 %89%10 055 0 6055 0 3 去除率 %92%10 025 0 2025 0 总氮的去除率 出水标准中的总氮为 15，处理水中的总氮设计值取 45，总氮的去除率为： %67%10045 1545 为了加强对医院污水污物的控制和实施新的环境标准体系，国家已组织有关部门和人员编制医疗机构水污染物排放标准。 规定如下： 新标准对医院产生的污水、废气和污泥进行了全面控制，在强调对 含病原体污水的消毒效果的同时，兼顾生态环境安全。 在生物指标上，新标准对排入下水道与排入水体的医院污水提出不同要求。新标准严格区分医院性质，同时根据污水去向分为两个等级，并在原有标准基础上提出严格的控制各级指标。 新标准考虑了消毒效果和生态安全性问题，针对不同性质医院及污水去向对消毒时间和余氯 量均作了明确规定，严格了余氯标准的上限。 在理化指标方面，对排入地表水体的医院污水和传染病医院污水的 植物油、石油类、阴离子表面活性剂等指标都在原有标准基础上进行了严格的控制， 以增强污水处理系统的抗风险性。考虑氨氮也消耗消毒剂，对氨氮也提出了严格的要求。 2 医院 污水处理设计 污水处理站设计方案 医院污水的来源及危害 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、单身宿舍、家属宿舍排水。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。 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。 医院污水中含有酸、碱、悬浮固体、 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。 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 放射性，在人体内积累而危害人体健康。 医院污水处理原则 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。 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。 就地处理原则。为防止医院污水输送过程 中的污染与危害，在医院必须就地处理。 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。 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。 设计方案 比较 选择 一级处理工艺 常规一级处理的目的 主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物（ 为后续处理创造条件。其主要设备和构筑物是 :格栅、沉砂池、沉淀池等。格栅可去除污水中较大的颗粒物质和漂浮固体物质。沉砂池可以去除 上的沙粒，沉淀池可去除污水中大部分悬浮物。一般通过一级处理可去除 60%悬浮物和 20% 医院污水一级处理和氯化消毒的典型工艺流程是：来自病区和其他含菌污水通过排水管道汇集到污水处理站，对于粪便污水应先通过化粪池沉淀消化处理，然后进入污水处理站。处理站设有格栅、调节池、计量池、提升泵和接触池。消毒剂通过与水泵联动或与虹吸水 混合后，进入接触池，在接触池内污水和消毒剂经过一定时间的接触后达到水质净化和消毒要求之后排放。化粪池或沉淀池 产生的沉淀污泥按规定进行定期消除和消毒处理，典型工艺流程可简单 示如图 25 消 毒 剂接 触 池沉 沙 池格 栅化 粪 池图 2院污水典型处理工艺 目前我国中小型医院大多采用这种一级处理后投加消毒剂的工艺，甚至不处理直接投加消毒剂。 二级处理工艺 二级处理主要是指生物处理。生物处理可以去除污水中溶解的和呈胶体状的有机污染物 。 其0%以上 ，出水的 0以下，同时还可以去除 酚、氰等有机污染物。常规的二级生物处理技术如活性污泥法不能去除水中的氮和磷。因此，国内外开发了生物脱氮除磷的改进二级处理技术或称三级技术。它与二级处理往往结合使用，有时是对常规生物处理设施进行改造，使之具有脱氮除磷的功能。采用的技术有 A/A/、氧化沟和生物膜法等。 传统活性污泥法 传统的活性污泥法由初次沉淀池、曝气池、二次沉淀池、供氧装置以及回流设备等组成，基本流程如图 8示。由初沉池流出的废水与从二沉池底部 流出的回流污泥混合后进入曝气池，并在曝气池充分曝气产生两个效果：活性污泥处于悬浮状态，使废水和活性污泥充分接触；保持曝气池好氧条件，保证好氧微生物的正常生长和繁殖。废水中的可溶性有机物在曝气池内被活性污泥吸附、吸收和氧化分解，使废水得到净化。 二次沉淀的作用有两个： 将 活性污泥与已被净化的水分离； 浓缩活性污泥，使其以较高的浓度回流到曝气池。 二沉池的污泥也可以部分回流至初沉池，以提高初沉效果。 活性污泥系统有效运行的基本条件是： 废 水中含有足够的可溶性易降解有机物，作为微生物生理活动必需的营养 物质；混合液含有足够的溶解氧； 活性污泥在池内呈悬浮状态，能够充分与废水相接触； 活性污泥连续回流、及时地排除剩余污泥，使混合液保持一定浓度的活性污泥；没有对微生物有毒害作用的物质进入。 传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流 6 的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。 该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定， 除率可达 90%以 上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。 传统活性污泥法存在的主要问题有： 曝气池首端污泥负荷高，耗氧速度快，为避免出现缺氧状况， 成曝气池容积大，占地面积多，基建费用高 耗氧速度沿池长逐渐降低，供氧速度恒定，造成池首供氧不足，池尾供氧过剩的状态，运行费用较高。 对水质和水量变化的适应性差，抗冲击负荷能力不强。 吸附再生法 这种运行方式的主要特征是将活性污泥降解有机物的两个过程 初期吸附和生物代谢分别在两个构筑物或一个构筑物的两段 中进行。 吸附再生法的主要特点如下： 污水与活性污泥在吸附池中的接触时间较短，只有 30 60附池容积较小，再生池接纳的是已排除了剩余污泥的回流污泥，污泥浓度较高，因此再生池容积也较小，吸附池与再生池容积之和小于传统活性污泥法的曝气池。 由于再生池中贮存了大量的活性污泥，当吸附池中活性污泥受到破坏时，可从再生池中得到补充，因此具有一定的抗冲击负荷能力。 适用于处理有机物以胶体和悬浮状态为主的污水，不适宜处理溶解性有机物含量较高的污水。 由于污水在吸附池中的停留时间较短，吸附再生法的处理效 果不如传统活性污泥法。 氧化沟 氧化沟 又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型。因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为 “ 循环曝气池 ” 、 “ 无终端曝气池 ” 。 氧化沟 的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统。以下为一般 氧化沟 法的主要设计参数： 水力停留时间： 10 40 小时； 污泥龄：一般大于 20天； 有机负荷： 容积负荷： 活性污泥 浓度： 2000 6000mg/l； 沟内平均流速： s 7 与普通活性污泥相比，氧化沟具有以下特征： 氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体处在完全混合状态，同时具有两种方式的某些特点。 水力停留时间和污泥龄较长，悬浮有机物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解，产泥量少，剩余污泥已得到高度稳定，不需要设置初沉池，污泥不需要厌氧消化。 与二沉池合建为一体的氧化沟以及交替运行的氧化沟可以不设二沉池，处理流程更加简单。 因省去了初沉池和消化池，有 时还可以省去二沉池和污泥回流设施，污水处理厂总占地面积不仅没有增加，反而有所减少。 具有推流式流态特征，溶解氧沿池长方向形成浓度梯度，产生好氧、缺氧和厌氧条件，通过系统合理设计与控制可以取得很好的脱氮除磷效果。 污水在氧化沟中停留时间较长，一般为 24 48污水一个循环流动的时间只有 420个系统的流态呈完全混合式，具有抗冲击负荷能力强的特点。 由于存在于污泥中的有机质最终是在氧化沟中部分耗氧代谢去除的，故氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不如传统方法。 是生物吸附降解法。 污泥负荷 d) ，泥负荷一般为 d ）， A、 级的污泥互不相混。 该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、 变化的能力， 该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。如可先建 A 级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理效果，等条件成熟，再建 艺的优点： 对有机底物去除效率高。 系统运行稳定。主要表 现在：出水水质波动小，有极强的耐冲击负荷能力，有良好的污泥沉降性能。 有较好的脱 氮 除磷效果。 节能。运行费用低，耗电量低，可回收沼气能源。经试验证明， 0% 容易产生臭气，影响附近的环境卫生，这主要是由于 致产生硫化氢、大粪素等恶臭气体。 当对除磷脱 氮 要求很高时， 60%， 8 因为这样 氮 比偏低，不能有效的脱 氮 。 污泥产率高， 占整个处理系统污泥产量的 80%左右，且剩余污泥中的有机物含量高，这给污泥的最终稳定化处置带来了较大压力。 A/2/A/O 系统和 系统是由缺氧好氧或厌氧缺氧好氧生物处理组成的污水生物脱氮除磷处理工艺。 其特征是原水污水经提升泵站、格栅清除颗粒泥沙及杂物、经过电解槽、加入净水剂、经混合器混合到配水、进一级沉淀池净化沉淀，处理后的水经跌水池增加溶解氧、再加入净水剂混合 器到配水井，进二级沉淀池进行二次沉降净化处理，二次处理后的出水进入跌水池增加溶解氧，过砂滤池过滤进管道、消毒。本发明工艺简便，占地少，土建投资费用低，清除有机物彻底，净化效果好，对治理水体环境，节约水资源提供良好的基础 法的 优 点有： 法在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。 法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。 法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。 法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。 法的 缺点： 除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当 P/高时更是如此。 脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以 2宜太高，否则增加运行费用。 对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解 浓度也不宜过高。以防止循环混合液对缺 反应器的干扰。 （ 6） 的特点 称序批式活性污泥系统。 是污水生化处理方法中的一种间歇运行的处理工艺。 流态上属完全混合，在有机物降解上，却是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的，其基本操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置等五个基本过程组成，从污水到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次进行的。 它具有以下特点： 工艺简单，占地面积小、设备少、节省投资。由于只有一个反应器，不 需二沉池、回流 9 污泥及其设备，一般情况不设调节池。 理想的推流过程使生化反应推力大、处理效率高。 运行方式灵活，由于反应在同一个反应器内进行，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧等不同状态下工作，实现除磷脱氮的目的。 污泥活性高，沉降性能好。 耐冲击负荷，处理能力强。 以下一些优点： 工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备； 耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池； 反应推动力大，易于得到优 于连续流系统的出水水质； 运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效果； 污泥沉淀性能好， 有效地防止丝状菌膨胀； 该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。 工作机理 ： 生化处理过程 污水分批注入反应池，然后按顺序进行反应、沉淀，处理水（上清液）分批排出，完成一个处理过程。 进水初期，由于没有向系统供气，混合液中游离氧和残留在池内的游离氧首先被消耗，系统由缺氧状态转为厌氧状态。曝气初期，系统供氧不足，加之在静 沉、排水、闲置阶段并未供氧，系统处于缺氧阶段。在曝气反应阶段，大量的氧气注入反应池（维持溶解氧在 2 4l 之间），系统处于好氧阶段。 以上三个阶段间歇交替运行，按时间编程自动控制的周期循环往复，始终保持污泥的活性，充分利用活性污泥对有机物质高效吸附、降解等特点，确保处理后的水质达到最佳效果。 生化处理机理 化反应过程经历厌氧和好氧阶段， 应池在非稳定条件下运行，池内生物相复杂，微生物种类繁多，有机物去除率很高。特别是在运行初期，反应池内氧浓度低，一些兼氧性细菌通过厌氧消化和不 完全氧化，使污水中部分难以降解的物质转化为易降解物质。 有较好的脱氮功能。进水初期，池内残留的游离氧首先消耗，反硝化菌以污水中的有机碳作为供体，把池内残留的 N 还原成氮气或供自身合成反应需要的有机氮。另一方面，由于进水期活性污泥对高浓度基质的吸附，并以聚物形式贮存起来，当反应液中有机物质去除达到部分硝化后，减少或停止向系统供氧，絮凝体形成菌胶团则可将进水期吸附贮存的碳源释放出来，使兼性反硝化菌进行反硝化脱氮。在 沉、排水期间，微生物处于内源呼吸状态，反 10 硝化菌以内源碳作为供体 进行反硝化脱氮。 生物除磷的反应过程同样是在厌氧、好氧条件下进行的，
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