某某医院污水处理改造工程项目设计方案

某某医院污水处理改造工程项目设计方案1.1项目概况医院建于一九六零年，经四十余年的建设与发展，现已成为一所现代化综合性国家二级甲等医院。为更好地满足人民群众日益增长的医疗服务需求，该院计划新建门诊及住院部大楼，床位数增加到1000张。由于床位数的增加，污水排放量也将增加，且原有污水处理设施因年久老化，处理能力已不能满足有关国家环保政策的要求。受业主委托我公司在原有污水处理设施基础上编制本污水处理方案，使污水处理能力达到水量增加后的要求，排放水质达到《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005）一级标准。1.2方案编制依据、原则和内容1.2.1设计依据业主提供的环境资料及有关要求；现场实测资料《医院污水处理技术指南》（国家环保总局2003年12月）；《医院污水处理设计规范》CECS07:88；《室外排水设计规范》（GBJ14-87）97年修订版；《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005）；《中华人民共和国水污染防治法》；《中华人民共和国环境保护法》；《建设项目环境保护管理条例》；国家有关工程建设的法律、规范。1.2.2设计原则采用先进的污水处理设备结合成熟的处理工艺，确保出水稳定达标；工艺流程简单，占地面积小，投资省，处理效率高；操作管理方便，维护简单；运行费用低；充分考虑本污水处理设施对周边环境的影响，将噪音和异味等不良影响降到最低点。1.2.3设计内容1000配套设施的土建、电气及自控系统设计；工程投资概算；运行成本分析。第二章方案设计2.1工程设计规模根据医院的要求，设计处理量确定为1000m3/d，平均小时流量按2.2设计进、出水水质根据本公司以往同类工程经验及同行业水质类比，设计进水水质指标如下表：表2－1编号污染物质污水原水水质单位1PH6-92SS150-300mg/l3CODCr200-250mg/l4BOD5100-160mg/l5NH3-N20～40mg/l6动植物油15—20mg/l7肠道病毒个/l8粪大肠菌群＞15000个/l9细菌总数＞16000个/l处理后达到《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005）出水达到一级标准：表2－2编号污染物质污水出水水质单位PH6-9SS≤20mg/lCODCr≤60mg/lBOD5≤20mg/lNH3-N≤15mg/l动植物油≤5mg/l肠道病毒不得检出粪大肠菌群≤500个/l总余氯≤0.5mg/l污水来源与特性本医院污水由来自住院部、门诊室、实（化）验室、食堂、浴室、卫生间、试剂室、洗衣房等场所排放所组成的综合污水。该污水是一种低浓度污水，水质与一般生活污水类似，其中除含有有机和无机污染物，如各种药物、消毒剂等污染物，还含有大量病菌、病毒和寄生虫，成份较为复杂。2.4污水处理工艺方案2.4.1技术路线评述分析医院综合污水因其类同于一般生活污水，可生化性很好。因此其一般处理工艺采用预处理＋生化处理＋消毒池的总工艺路线。预处理设施主要由格栅、调节池等构成。生化处理工艺有厌氧和好氧两大类。好氧生物处理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AB法、SBR法、AO法、A2O、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。下面对目前比较常用的生化处理工艺做一简单介绍。厌氧生物处理工艺近年来，随着生物发酵废水治理这一领域国外先进技术及设备的引进，使国内生物发酵废水处理技术水平迅速提高，在工程设计中积累了宝贵的经验，并在实际运行中得到了验证。常用的方法有厌氧接触池、AFBR（厌氧流化床）、UASB（上流式厌氧污泥床）、EGSB（厌氧膨胀床）和复合IC（厌氧内循环）反应器等几种。厌氧废水处理是环境保护、能源回收与生态良性循环结合起来的综合系统的核心技术，厌氧处理有如下优、缺点：优点：厌氧处理成本比好氧低得多；在用于高浓度有机废水处理时，不但运行费用较低而且能产生沼气；高速厌氧反应器负荷高，占地少；厌氧产生的剩余污泥量比好氧少得多，且剩余污泥脱水性能好；厌氧方法对营养物的需求量小；厌氧菌生命力强，可间断运行或季节性运行；缺点：厌氧方法虽然负荷高、去除有机物的绝对量与进液浓度高，但其出水COD浓度高于好氧处理，原则上仍需要后处理才能满足排放要求；厌氧微生物对有毒物质较为敏感；厌氧反应器初次启动过程缓慢。AB工艺(Adsorption-Biooxidation)AB工艺是吸附生物氧化工艺的简称，80年代初应用于工程实践。该工艺是在传统两段活性污泥法(Z-A法)和高负荷活性污泥法的基础上开发的一种新工艺，对曝气池按照高低负荷分二级供氧。A级负荷高，减省了曝气池的容积曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷在2.5KgBOD5/(KgMLSS.d)以上。B级负荷低，污泥龄较长。A、B两级各设沉淀池单独成系统。AB工艺运行较稳定，污泥不易膨胀，有一定的脱氮除磷能力。适用于进水浓度高的各种规模的污水处理厂。A2O工艺(Anaerobic-Anoxic-Oxic)A2O工艺是随着污水中的氮、磷浓度越来越高，而排放标准对氮、磷的排放要求也越来越高的情况下开发出来的一种具有除磷、脱氮功能的二级处理工艺。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。但其具有流程长，工艺复杂，占地面积大，工程投资大，运行费用高，操作复杂的缺点。AO工艺若在A2O工艺的基础上取消缺氧阶段，降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除CODcr、BOD5和磷为主，就是AO工艺。除出水TN指标较A2O工艺高外，其他方面具有与A2O工艺相似的特点，且运行较A2O工艺简单。生物接触氧化法生物接触氧化法采用固定式生物填料作为微生物的载体，生长有微生物的载体淹没在水中，曝气系统为反应器中的微生物供氧。由于生物接触氧化法的微生物固定生长于生物填料上，克服了悬浮活性污泥易于流失的缺点，在反应器中能保持很高的生物量。（1）生物接触氧化法对冲击负荷和水质变化的耐受性强，运行稳定。（2）生物接触氧化法容积负荷高，占地面积小，建设费用较低。（3）生物接触氧化法污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。（4）生物接触氧化法有时脱落一些细碎生物膜，沉淀性能较差的造成出水中的悬浮固体浓度稍高，一般可达到30mg/L左右。SBR法(SequencingBatchReactor)SBR工艺又称序批式活性污泥法工艺，是一种一体化的工艺，其进水、反应、沉淀、出水均在一个池内完成，不需要初沉池、二沉池和污泥回流系统。采用两个以上的反应池交替运行，每个池子均设曝气和配水系统，采用滗水器间歇排水。具有工艺简单、占地面积较小的特点，有较好的脱氮除磷效果。但其操作管理较为复杂。医院污水消毒是医院污水处理的重要工艺过程，其目的是杀灭污水中的各种致病菌。医院污水消毒常用的消毒工艺有氯消毒(如氯气、二氧化氯、次氯酸钠)、氧化剂消毒(如臭氧、过氧乙酸)、辐射消毒(如紫外线、γ射线)2.4.2工艺方案确定污水处理的工艺选择，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。根据以上分析比较，拟生化法采用接触氧化法，消毒方法采用ClO2消毒。因此工艺路线拟采用“调节池＋接触氧化池＋斜管沉淀池＋消毒池”的处理工艺。另外，经我公司人员对原污水处理设施实地进行勘察表明：原污水处理设施设备老化，且原有水池均不能满足新建池体要求，也不能利用到本工程中。因此，本工程在实施前须拆除原有处理设施，且因新建处理设施占地面积增大，原有地方已不能满足需要，须拆除附近部分建筑物（厕所，垃圾站等）。2.污泥回流污泥回流泵格栅调节池接触氧化池斜管沉淀池消毒池污水达标排放鼓风机ClO2发生器ClO22.4医院污水流及生活污水汇流后，经过格栅，去除棉团、废渣、纸屑等大颗粒物质后，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，同时通过污泥的厌氧作用，对污水进行预处理，使后续的工艺能正常的运行。出水经潜水泵泵入接触氧化池，接触氧化池里面挂有弹性填料，大部分有机污染物质在生物接触氧化池内通过微生物的吸附降解作用得到去除，接触氧化池出水自流进入斜管沉淀池，经过沉淀后上清液自流到折流消毒池内，另由ClO2发生器制备产生的消毒剂投加入池内，经消毒后的出水达标排放。2.1．工艺先进、可靠，针对性强。2．抗冲击和适应能力强。3．管理维护简单。2.表2—4序号名称参数单位指标备注1调节池停留时间Hr3.52接触氧化池污泥负荷kgBOD5/kgMLSS·d0.403斜管沉淀池水力负荷m3/m2·h1.004消毒池接触时间Hr1.52.5主要构（建）筑物及设备格栅井数量：1座，地下砖混结构尺寸：1.0×2.5×1.0设人工格栅二道调节池数量：1座，地下式钢砼结构。尺寸：3.0×11.0×5有效容积：1停留时间：3.5hr设污水提升泵2台，1用1备。设穿孔曝气搅拌系统一套。接触氧化池数量：1座，地上式钢砼结构尺寸：3.0×15.0×6有效水深：5停留时间：6.0hr污泥负荷：0.20kgBOD5/kgMLSS·d气水比：10：1斜管沉淀池数量：1座，半地上式钢砼结构尺寸：7.0×7.0×4.0内设斜管填料5消毒池数量：1座，地下式钢砼结构尺寸：3.0×5.0×5接触时间：1.6h消毒采用二氧化氯，有效氯投加量10～15mg/L，发生器型号ELH-1000，功率4.0KW，有效氯发生量1000g消毒操作间数量：1座，砖混结构尺寸：3.0×5.0×4.2控制间内置配电柜1台，自控系统1套，二氧化氯发生器1台。设备间数量：1座，砖混结构尺寸：3.0×5.0×4.2布置鼓风机二台。第三章总图运输3.1总平面布置本工程平面布置力求布局合理、管路顺畅、紧凑美观、与周边环境相协调。3.2竖向布置竖向布置考虑尽可能利用污水重力自流运行，尽量减少提升次数，以降低能耗。高程布置图详见附录。3.3运输站外到达的货物有备品备件等，采用汽车运输方式。3.4绿化根据厂区的绿化立地条件及对绿化的功能要求进行，组成点、线、面相结合，单层、多层、垂直绿化相结合，功能明确，布置合理的绿化系统。充分利用厂区可绿化的边角地带、管线区的覆土层等地带进行绿化，以扩大绿化面积。充分利用绿化植物的覆盖性能，进行不露土绿化。为此，除选用适用性强的乔、灌木外，尚应广植草皮及配置一定量的地皮及攀缘植物。在厂区绿化以保护和净化环境为目的的前提下，尚需根据美学要求，在布置形式、空间组合、植物配置等方面进行一定的艺术处理。

第四章土建设计4.1建筑设计依据污水处理站的现场特点，工业建筑的特性，在满足工艺流程的前提下，平面布置力求通畅、明快，造型依据当地环境加以具体修饰，力求给人以耳目一新的现代感，另外合理布置绿化用地，以温馨、优美的环境展现于世人。4.2结构设计4.2.1厂区工程地质条件由于无现场工程地质资料，本方案暂按一般地质条件考虑。4.2.2构筑物抗浮由于工艺流程的要求，部分构筑物埋入地下较深，受地下水和地表水的影响，构筑物会承受浮托力，所以必须根据工程地质及水文地质资料，结合构筑物的具体情况，采取适当的抗浮措施，保证构筑物的安全使用。抗震设计工程设计考虑地震基本烈度为6度，各构筑物属丙类建筑，建筑场地类别为Ⅱ类场地。各贮水构筑物采用现浇钢砼结构，《室外给排水和煤气热力工程抗震设计规范》（TJ32-78）要求进行抗震设计。所有建筑物按《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）进行抗震设计。混凝土：贮水构筑物为C25；钢筋砼梁、板不低于C20;基础砼不低于C15。钢筋：水池、梁和柱的纵向钢筋采用Q235Ⅱ级钢，箍筋采用Q235I级钢。注：构筑物结构详见附图第五章电气设计5.1设计依据（1）《工业与民用供配电系统设计规范》(GB50052-95)（2）《低压配电设计规范》（GB50054-95）（3）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-97（4））《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）（5）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-94）（6）《工业与民用电力装置的接地设计规范》（GBJ65-83）（7）工艺提供的设备容量及分布图（8）工艺提供的设备表及布置图5.2设计范围（1）污水处理站变配电装置设计和继电保护设计。（2）污水处理站用电设备供电及控制设计。（3）污水处理站电缆敷设设计。（4）污水处理站供电系统接地设计。（5）污水处理站防雷设计。（6）污水处理站各构筑物及现场照明设计。5.3供电系统5.3根据污水处理站的用电性质要求，污水处理站属二类用电负荷，要求供电安全可靠，一旦长时间停电将造成污水外溢，影响环境卫生。5.负荷计算采用需要系数法，污水处理站所有用电设备电压等级均为380V/220V。负荷统计如下：用电负荷计算表设备名称单台功率(kw)安装台数工作台数安装容量(kw)工作负荷(kw)需要系数(kw)计算负荷(kw)污水提升泵7.52115.07.50.86.0消毒系统4.0114.04.00.83.2污泥回流泵4.0218.04.00.83.2罗茨风机152130.015.00.812.0合计=SUM(ABOVE)57.0=SUM(ABOVE)30.5=SUM(ABOVE)24.4污水处理系统总装机容量为：57.0KW，常用30.35KW，计算负荷为24.4KW。5.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。5.3在低压进线侧对整个系统进行电能计量。5.3该系统中设备因容量较小可采用直接起动方式。5.3采用控制室远程集中控制和现场机旁人工手动控制相结合的控制方式。工艺设备原则上可进行以下操作：开关柜（箱）上操作、机旁操作。5.3低压电机：短路保护，过电流保护，过电压保护，过热保护和电机自身要求的其它保护；工艺配套电机：短路保护，过电流保护，过电压保护，过热保护及电机自身要求的联锁保护等。5.4照明设计照明采用220V，利用厂区变电所之间的连接线为电源，一般控制室为75勒克司，办公室为50勒克司。生产车间用高压水银灯或白炽灯，控制室、办公室用日光灯，生活区用白炽灯，事故照明为应急灯。5.5防雷及接地本污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。污水处理站内主要构筑物设防雷保护，防雷接地装置接地电阻不大于10Ω。根据IEC标准对变电所内电气装置和低压中性点接地宜采用一个接地装置，其接地电阻不大于4Ω，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。5.6电缆敷设厂区设置必要的室外电缆沟，以满足数量多的电缆敷设，部分动力控制电缆埋地敷设，各车间电缆沿室内电缆沟或电缆桥架敷设，厂区路灯电缆直埋地敷设。第六章劳动安全与工业卫生6.1生产过程中职业危害因素分析及防范措施6.1.1职业危害因素分析污水处理站生产过程中有职业危害的因素包括：1)水泵机组、风机等机器运转时会产生噪声，影响值班人员的身体健康；2)设备高速旋转部分可能会伤人；3)污水处理构筑物均为敞开式池类构筑物，池深壁陡，有可能发生溺水事故；4)调节池内可能会存在有害气体，维修人员下去检修时，可能会发生中毒事故；6.1.2防范措施1．本项目设计拟从两方面减少噪声污染，一方面控制污染源，水泵、风机尽量选用噪声较低的产品；另一方面在设备的间内壁装饰吸声材料，共同达到降低和消除噪声的目的。2．所有的电机均加设防护罩，以免发生伤人事故。3．电器设备接线完全按水电部接地保护规程要求进行。高压开关柜手车设置电气联锁，以防误操作，主要设备近/远控制选择开关布置在机箱上，以保护检修时安全切断电源。设置信号系统，主要设备运行发生故障时，能发出声光报警提示。4．污水处理构筑物上的人行道均设置双侧或单侧栏杆，并配有照明路灯，以保护行人安全。5．污水泵汲水井顶盖上设置透气管，可使有害气体逸入大气中。第七章劳动定员与人员培训7.1劳动定员污水站定员3人，每班1人。7.2人员培训为保证污水处理站正常工作，必须对上岗人员进行操作技能的培训。既要对操作工人和设备维修人员进行岗前培训，也要对技术人员进行技术培训。我公司负责为使用方免费培训1~2名技术工人。培训内容：设备操作规程、安全管理知识、水质分析、常见故障检修、常用配件更换等。第八章工程计划进度表8—1工程计划进度表日期(月)阶段第1月第2月第3月第4月施工图设计土建施工设备制造及采购设备及管道安装调试运行第九章工程概算9.1土建工程投资表9—1主要构筑物一览表序号名称工艺尺寸数量概算（万元）备注格栅井1.0×2.5×1.010.8地下砖混结构调节池3.0×11.0×5.0111.7地下钢砼结构接触氧化池3.0×15.0×6.0117.1半地上钢砼结构斜管沉淀池7.0×7.0×4.111.5半地上钢砼结构消毒池3.0×5.0×5.0110.3地下钢混结构（带盖板）消毒操作间3.0×5.0×4.212.5砖混结构鼓风机房3.0×5.0×4.212.5砖混结构零星土建8.50旧有设施拆除9.50场地平整及恢复8.50合计=SUM(ABOVE)82.9注：因地质资料不全，本概算按一般