【《基于A2O工艺的医院污水处理工艺设计》6400字（论文）】

基于A2O工艺的医院污水处理工艺设计摘要医院在运作的过程中，会有大量的污水产生。如果不按规范排放就会造成一定的空间污染。且有一些污水带有传染性，就有可能造成二次污染，对环境和人体造成极大的危害。随意排放，极有可能变成病毒的一条传播途径。而如今中国投入的用于医院污水处理的设施等级普遍较低，自动化控制系统不够完善，对周围生态环境安全性考虑不够周全。对比国内外的医院污水处理现状也有着一定的意义，因此本文概括性地说明了国内外医院废水处理的现状，对几种常用的活性污泥处理法进行比较，选择适合本次医院污水处理工艺的处理方法。此次医院属于规模较大的综合性医院，设计进水量为600m3/d。对比后本次处理为生物处理+消毒为主要工艺。关键词：医院污水污水处理A/A/O工艺1绪论1．1引言人都会经历生老病死，由于医疗技术的提高，大部分医疗设备健全、医疗技术高的发展中国家以及发达国家的人均寿命逐渐提高。因此各个国家对医院设备以及医疗技术的重视程度不言而喻。而医院运作后所产生的一系列污水也是需要谨慎对待的，假如处理不当，医院污水中所含有的一些有害物质，如细菌、病毒、大虫卵和病原体等都会对周围的生态环境和人类的身体健康产生不可估量的危害。甚至一些污水具有一定的传染性，排放不慎，医院污水就有可能作为病毒的传染源，在人群中疯狂蔓延。所以对于医院污水的处理更加需要投入大量的精力，对于前期的工艺流程的可行性，医院选址和设备选型都不能出差错。先追求达标排放的前提下，再考虑经济效益。1．2国内外医院污水处理现状1.2.1国内医院污水处理现状2020年8月统计，有78亿人生活在这个地球上。并且这个数字还在不断地扩张。据估算，2050年后，全球的人口将上涨至97亿。人口的增长自然也就导致了对水资源的需求不断增加。据统计，中国的水资源总量约为2.7万亿立方米，且人均占有低，每个人的人均占有量为2300立方米，这个是世界人均占有量的四分之一。水资源在中国也是匮乏的资源之一。由于中国近年来的高速发展，2002年一年的用水量为5497亿立方米。中国是一个干旱缺水的国家。且我国水资源在分配上有不均匀性，南多北少是水资源分部的基本情况。由于南方处于亚热带与热带地区，常年降雨，雨水充沛，且有大量的河流湖泊，在水资源方面相对于北方充沛。而北方恰恰相反，由于常年降雨量不多，水资源不增反降。且水资源不仅仅是在空间上分配不均匀，在时间上也分配不均。当枯水期来临时水库以及河道的水资源，由于没有雨水的补充。医院污水直接排入水库和河道里后，水质水量都有所下降。不仅如此，由于中国近年来的快速发展靠的是工业，许多的农村人口迁移至城镇，城镇人口激增，工业快速发展，工业用水的用水量占比也变大。而北方又是工业发展区，这也就导致北方水资源更加匮乏。种种原因的作用之下，致使北方水资源日益匮乏。而中国工业发展的前期，是牺牲了保护环境这一部分换来的。许多企业工厂将处理但没有达标甚至是没有处理过的废水直接排入江河湖泊之中，污染了地下水资源和地表水。企业工厂之所以如此大多都是考虑经济效益，用于处理污水的设施设备昂贵，投资与回报不成正比。有些地区环保设施落后，然而这些设备不仅仅是本身价格昂贵，运行和维护的成本也同样如此。很多企业设备建成后，由于运行设备的费用多，一些不良企业和工厂不顾环境的破坏，自私自利，只考虑经济效益不顾对环境的危害，擅自将没有处理或处理不达标的废水外排。废水的处理多种多样，分为生活污水、工业废水、农业废水、医院污水等，而医院污水是一种特殊废水。而医院污水的来源主要是来源于各大综合性医院和各种专科医院，专科医院包含了传染性医院。各个部门和科室都会产生医院污水如诊疗、化疗、检验室、放射科CT和核磁共振等科室产生的污水含有病原微生物、细菌、病毒、虫卵等有毒有害污水。这些污水中有些含有物理污染物和化学放射性污染物。不仅仅是各个科室，还有医院病房产生的生活污水。因此医院污水来源多种多样，其成分种类也是相当复杂。医院在运作的过程里，各类具有毒性，或是带有传染性，对人体和环境有危害的污水的产生是无法控制的，是不可避免的，所以如何处理将是重中之重。如果这些医院污水没有经过杀菌消毒处理，直接外排，对地下水、地表水和突然的杀伤力不可言喻。甚至成为各种传染疾病爆发的罪魁祸首。中国许多地区的医疗水平还比较落后，人们不知道医院污水意味着什么，且这些地区的排放远远没有达到标准，政府监管不力，有些医院抱着侥幸的心理将没有处理的医院污水直接外排。现在中国执行的是于2005年7月颁布的《医疗机构水污染物排放标准》。医院污水的杀伤力不亚于生活污水、农业用水、工业废水。因此历年来国家在不断地修订和完善这一排放标准。据国家卫生和计划生育委员会统计，截止至2020年2月，全中国共有100.7万个医疗卫生机构。其中医院有3.4万个，而医院中公立医院为1.2万个，民营医院为2.2万个。医疗机构相比于2019年，增加了7812个。医院的诊疗人次达到了3.9亿人次。可想而知运作医院产生的污水量也是巨大的。中国正向着伟大复兴的道路前进中，与其他医疗发达的国家相比，我们医疗技术和设备落后，对医院污水处理的能力不足，最初没有系统的医院污水无害化处理流程。而这根本原因就是我们医疗事业起步比别人晚。1.2.2国外医院污水处理现状不仅仅是中国，每个国家都非常关心和看重医院污水处理问题，世界卫生组织对医院污水处理这一方面也制定了一些规定。不论是医院污水的生产、处理或者是排放都做出了要求，要求各国政府严格监督，做好每一步。有些城市的医院污水是与城市污水处理厂进行对接，而非医院自己内部处理。且规定了这些城市污水处理厂排放标准，消去百分九十五的致病菌，且每一升的污泥中寄生虫卵少于1个。这个是对接纳医院污水的城市污水处理厂的要求。当然对医院自行内部处理医院污水的过程也作出了一定的规范和标准。标准流程为“预处理+二级处理+消毒处理”,将其中的一些致病菌和虫卵去除以后才可以外运进行下一步处理。对于一些医疗技术发达的国家，对医院污水的监管力度相当之大，可见他们对于医院污水的忌惮和重视程度有多么高。例如美国、日本等国家，不仅在遵守世界卫生组织给出的规定，甚至有着一套更加完善和严格的医院污水处理流程的规定。不管何种情况发生，严令禁止医院污水在处理未达标后排放，甚至在医院处理达标后会有更专业的公司进行深度处理。这一举措就从源头上切断了致病菌和寄生虫卵以及一些有毒有害物质的传播，从源头上对医院污水和污染物进行严格的控制和分离。1．3国内污水处理厂现存问题及解决近年来我国处于高速发展的状态，不仅是人们的生活水平提高了，很多医疗公共设施也是处于平稳上升的阶段，我们的医疗水平一直在进步，但这个相比于医疗技术水平发达国家是远远不够的，我们与他们的差距仍然是肉眼可见的。我国相较于发达国家的污水处理厂，不论是从规模还是从数量上都是处于弱势的一方。我们国家的污水处理厂在数量上较少，在规模上也较小。而且在空间分布上也不均匀。尤其是大城市和偏远地区的对比尤为明显。中国如今在不断地推动城市化进程，许多新城区如春雨后的竹笋争相冒了头，医疗设备先进、公共设备齐全，发展的越来越好。但一些老城区的改造和一些偏远的地区的发展却并非如此。对于偏远地区来说落后的生产技术和生产资料的不足，思想上的落后，资金上的匮乏，可能污水处理厂都寥寥无几，就这样发展不仅停滞了，还变得更加恶劣，陷入了一个恶性循环。老城区则是发展改造的力度降低了，本就落后的的城市给水排水系统逐渐老化，变得残破不堪。由于高额的运行成本，很多污水处理厂成了一个摆设，徒留一个空壳。设备运行和规格都不符合规范，我国的水污染日益严重，对我国环境保护发展产生及其不利的影响。总结这些因素来说，限制我国污水处理发展的原因有两点。启动、运行、维护资金不足据统计医疗技术先进的发达国家在污水处理上投入的资金为国民经济生产总值的0.53％～0.88％，而我国则是只投入了0.03％。因此我国应该尽快制定和完善相关的污水处理政策，并且加大这方面的资金投入。把钱花在正确的地方，做到专款专用。技术不足和设备落后中国正处于经济复苏的阶段，在污水处理方面在起跑线上已经落后发达国家太多，发展工业但对后其的环境保护和治理却没有投入太多的精力和金钱，技术上没有一套自己完整的处理流程，设备上的滞后性也导致了数据产生和对污水处理工艺上有很大的误差。造成最后外排水质的不达标。还有就是技术人员的培养投入的也不够，光追求现代化，急于追求污水厂自动化处理，跟发达国家学了点皮毛，依葫芦画瓢。没有专业的人士进行知道和专业培训。对设备的运行和维修方面也存在着很大的问题，面对突如其来的问题，没了专业人员就犹如没了主心骨。在安全方面也存在着很大的隐患。因此我们不应该急于求成，现在先一步一个脚印，实现人工无障碍操作后再实现自动化，企业工厂也应该聘请专业人士定期来给污水处理的人员进行培训，向其讲授专业的知识理论再结合实践，打牢基础，然后跟上发达国家污水处理的步伐。前期先学习各个国家好的技术，后期再投入资金，自己搞创新，搞发明创造。对科研创造有贡献的人给予技术与资金上支持，最后实现自己能生产处理污水的设备，依据现实情况，能掌握新的技术。摆脱对外国处理设备和技术的依赖。一旦自己能够发明创造，这也能够大大地节省资金，在运行和维护方面更加得心应手，发生紧急情况都能自己解决，快捷而又方便。2设计原始资料2.1设计基础2.2进水水质水量与排放标准进水量：V总=600m3/d进水水质：COD≤400mg/L、BOD5≤200mg/L、SS≤150mg/LNH3-N≤30mg/L、磷酸盐≤5mg/L、粪大肠菌群≤107个/LpH∶6～9项目COD（mg/L）BOD(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)总磷（mg/L）大肠杆菌进水400200200305≤107个/L出水≤60≤20≤20≤15≤1≤500个/L3工艺流程的选择及确定3.1活性污泥处理活性污泥法是一个发展成熟的工艺方法。在19世纪，活性污泥被广泛应用于国内外的污水处理厂。活性污泥处理法及其变形。这种活性污泥工艺很早就出现了，并被广泛应用于各种污水处理厂。它的处理效果非常好，可以去除90%的BOD，出水水质稳定，废水处理要求高经常使用这种方法。通常用作一般的二级处理，但在污水中氨氮不能被去除；曝气池容大，土地占用面积大，初期投入的资金较多;当池长度变化时，耗氧量也会变化，但氧气供应速率不能随着池长度的变化而均匀变化;处理的效果是不稳定的，这与水的质量和流量有关，缺乏适应性。3.2常用脱氮除磷工艺比较工艺名称优点缺点适用条件A2/O脱氮除磷脱氮除磷、除去大部分有机物最后的出水的水质效果好最后的污泥基本达到稳定由于污泥回流量大，消耗高最后污泥需要化学除磷要求脱氮除磷或硝化除磷的大型和较大型污水处理厂SBR工艺过程和运行简便用地面积小，费用低氮磷去除效果一般周期运行，对工艺自动化要求高能耗高污泥不稳定中小型污水处理厂CAST过程和运行简便用地面积小，费用低可以去除氮磷，出水效果好可承受较大冲击负荷周期运行，对工艺自动化要求较高空间利用不够充分变水位运行，电耗增大要求脱氮除磷较高的中小型污水处理厂3.3医院污水处理流程医院污水处理流程分为一般分为一级处理和二级处理，如图3.1和图3.2一级处理流程图3.1一级处理二级处理流程图3.2二级处理3.4工艺确定一个污水处理工艺流程的确定主要是取决于进水的水质，这对后期的工艺运行以及对最后出水水质有直接的影响。按照医院规模，600个床位的医院污水日排放量为：V总＝600×600＝360m3/d为给医院的发展保留足够的发展余量，遵照甲方要求，本污水处理站的建设规模为600m3/d（25m3/h）。此次工艺流程选用活性污泥法中的A/A/O工艺。该工艺在厌氧，缺氧，好氧各个环节的交替运行后，对丝状菌的繁殖有很大的抑制作用，所以出现污泥膨胀的情况较少3.4.1A/A/O工艺（1）脱氮除磷机制：厌氧池中放磷，减小BOD与NH3-H,NO3-N浓度几乎不变；缺氧池中发生反硝化，BOD减小，NO3-N浓度减小；好氧池中BOD仍然减小，磷被聚磷菌吸收，留在体内。（2）化学除磷：络合剂使用Ca、Al、Fe3+本次的水质pH为6～9，据实验结果表明铝盐所需的pH环境为6～8，因此此次使用铝盐作为本次化学除磷的络合剂。3.4.2消毒剂对比医院污水消毒的处理方法一般分为两种。分别是物理消毒法和化学消毒法。消毒法优缺点因此本次消毒处理采用的是二氧化氯法进行消毒，二氧化氯的消毒机制：二氧化氯可以和微生物蛋白质中的半胱氨酸的—SH基发生反应，从而导致酶的钝化。3.4.3工艺流程图3.4.4构筑物说明及工艺去除率工艺去除率表参数名称COD（mg/L）BOD（mg/L）SS（mg/L）NH3-H（mg/L）总磷（mg/L）大肠杆菌格栅、调节池进水400200150305出水400200105305去除率————30%————厌氧-缺氧-好氧池进水400200105305出水602247.25100.65去除率85%89%55%67%87%沉淀池进水602247.25100.65出水5418.718.9100.65去除率10%15%60%————消毒池进水5418.718.9100.65出水5418.718.9100.65去除率——————————小于500个/L排放标准602020151不得超过500个/L3.4.5主要构筑物及设备统计表主要构筑物表序号构筑物名称规格单位数量结构1格栅座1钢筋混凝土2调节池10×4.1×4.2m座1钢筋混凝土3厌氧池4.1×1.6×5m座1钢筋混凝土4缺氧池4.1×3.2×5m座1钢筋混凝土5好氧池14.1×3.3×5m座1钢筋混凝土6好氧池24.1×3.0×5m座1钢筋混凝土7沉淀池4.5×4.5×5m座1钢筋混凝土8消毒池4.1×2.1×5m座1钢筋混凝土9污泥池4.1×2.0×5m座1钢筋混凝土序号设备名称规格数量1格栅GSHZ-5001台2液位计配套2台3提升泵Q=25m3/hH=12.5mN=1.5kw2台4潜水搅拌器QJB-2.2kw1台5罗茨鼓风机5.6m3/min，5m，7.5kw1台6曝气头曝气头φ215100个7溶氧仪0-10mg/L1台8消化液回流泵Q=25m3/hH=12.5mN=1.5kw1台9排泥泵Q=25m3/hH=12.5mN=1.5kw1台10二氧化氯发生器QK-10001台12余氯检测仪配套1台13污泥泵Q=12.5m3/hH=32mN=3kw1台14板框压滤机BYJ65010m21台设备汇总表4污水处理站的平面与高程布置4.1平面布置（1）管道链接的方式应该直接、贯通（2）平衡土方量（3）各个构筑物按规定确定其之间的距离（4）各构筑物尽量布置紧凑。4.2高程布置4.2.1高程布置原则4.2.2高程计算构筑物总阻力损失是进行高程计算的主要依据，总阻力损失=构筑物水头损失+沿程阻力损失+局部阻力损失。沿程损失计算：式中：λ——水力摩擦系数；d——管道直径（m）；l——管道长度（m）；v——管道流速,m/s;g——重力加速度，9.8m2/s；（2）局部损失hW局部损失相当于沿程损失的二分之一；（3）总损失=1.5(hw+hf)+构筑物水头损失；（4）基于地面，高程为±0.000m4.2.3高程布置结果高程布置结果如下表4.1表4.1水力损失及高程计算构筑物名称水头损失（m）连接管径（mm）流速（m/s）沿程损失（m）局部损失（m）总损失（m）液面标高格栅0.42001.0--0.400-1.100调节池0.32001.0--0.300-1.400厌氧池0.32000.80.0.1920.856-1.569缺氧池0.22000.80.0840.0400.324-1.893好氧池10.32001.00.1130.0550.468-2.361好氧池20.32000.80.1220.0620.484-2.845沉淀池0.22000.60.1030.0520.355-3.200消毒池0.32001.20.300-3.500结束语本设计通过查阅大量资料，在了解医院污水的水质特点和现有处理工艺的基础上，选择了A/A/O工艺。这个方法脱氮除磷效果好，出水水质好。为了保证除磷效果，在最后好