给水排水工程毕业设计--废水处理提标工艺设计 41页

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　毕业论文（设计）题目：200m3/d山西省人民医院废水处理提标工艺设计ThedesignofwastewatertreatmentprocesssofShanxiProvincialPeople'sHospitalwith200m3/d学院：环境科学与工程学院专业：给水排水工程班级：学　号：学生姓名：指导教师：二○一四年五月23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Ⅰ.正文200m3/d山西省人民医院废水处理提标工艺设计摘要：本文内容为200m3/d山西省人民医院污水处理提标工艺设计。设计规模为200m3/d，原水水质为：CCOD＝350mg/L，CBOD5＝200mg/L，CSS＝180mg/L，CNH3-N＝30mg/L。原有处理工艺相对落后，处理结果远远不能达标。本设计为山西省人民医院提供新的废水处理工艺，工艺流程如以下内容：化粪池→格栅→调节池→A/A/O→二沉池→接触消毒池→排入自然水体。出水水质应满足医院污水排放标准(GB18466—2005)：CBOD5≤20mg/L，CCOD≤60mg/L，CNH3-N＝15mg/L，CSS≤15mg/L。关键词：医院废水；A2O；接触消毒23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ThedesignofwastewatertreatmentprocesssofShanxiProvincialPeople'sHospitalwith200m3/dAbstract:Thisarticleis200m3/dShanxiProvincialPeople'sHospitalmentionedstandardwastewatertreatmentprocessdesign.Thedesigncapacityis200m3/dandtherawwaterqualityis:CCOD=350mg/L,CBOD5=200mg/L,CSS=180mg/L,CNH3-N=30mg/L.Originalprocessingtechnologyisrelativelybackward,andtheresultsisfarfromstandard.ThisdesignistoprovideShanxiProvincialPeople`sHospitalanewwastewatertreatmentprocess.Theprocessis:Sepictank→Grill→A/A/O→Secondarysettlingtank→Disinfectiontank→dischargedintonaturalwaterbody.AndfinallythewaterqualitymeetstheHospitalwastewateremissionstandards(GB18466-2005):CBOD5≤20mg/L,CCOD≤60mg/L,CSS≤15mg/L,CNH3-N≤15mg/L.Keywords:Hospitalwastewater；A2O；Contactmethoddisinfection23　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　正文目录1引言81.1设计背景及意义81.1.1设计背景81.2.1设计意义81.2设计目标91.3设计思路92工程概况102.1设计依据102.2设计原则102.3设计基础资料112.4设计水量水质与排放标准112.4.1原水水量、水质112.4.2排放标准113处理工艺流程123.1医院废水处理技术123.2预处理及一级处理工艺的选择123.3主体工艺的选择133.4消毒方式的选择163.5污泥处理方法173.6总处理工艺流程图183.7预期处理效果184处理主要设备和设备的设计194.1衰变池设计194.2隔油池设计及计算204.3化粪池设计及计算204.4调节池设计2123n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4.5A2O法设计及计算224.6二沉池设计224.7接触池设计234.8污泥消毒池设计及计算234.9附属构筑物234.10主要设备及电气负荷245总图255.1总平面布置255.2竖向布置256工程投资与运行费用256.1工程投资256.2运行费用分析277主要技术经济指标29致谢30参考文献31设计计算书3223n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1引言1.1设计背景及意义1.1.1设计背景进入21世纪以来，我国的城市化进程不断加速，经济文化呈现出持续发展的景象，社会各方面的技术也在不断完善和进步，医疗技术更是突飞猛进。与此同时，产生的医疗废水的量也在随之增加，其所含成分的复杂程度和处理难度也给我们的环境带来了更大的考验。医院废水相比工业废水和生活污水，其水量要小很多，但是医院废水中除了含有有机物以及一些漂浮物、悬浮物外，还有许多病菌、寄生虫、病毒、放射性污染物、药物、消毒剂等，含量极其复杂，污染力极强，病房的厕所、浴室等也给医院废水增添了许多污染成分，如果不达标排放将会严重污染水源，并造成许多疾病的传播[1]。全国各地遍布着各种等级、各种类型的医院，根据2001年我国卫生部所做的统计可以看出，全国县级以及县级以上医院就有将近16000家，床位接近个。2003年，国家环保总局对其中的8515家医院进行了调查，只有58%的医院拥有废水处理设施，这个数字是非常低的。而这些医院的建设以及建设水平也是各不相同，大多数医院采用的处理工艺主要都是氯化消毒，极少数医院采用二级生化处理。更严重的是，目前这些医院有的污水处理技术水平不高，设施也早已老化，处理效果非常差，大多数根本无法达到《污水综合排放标准》的要求。在“非典”过后，我国有关部门新编制了《医疗机构水污染物排放标准》作为新的医疗废水排放标准，更加拉大了我国目前医院废水处理能力和相应排放指标的差距[2]。山西省人民医院位于山西省太原市和平路，设有内科、外科、骨科、血液科、耳鼻喉科、肾内科、神经外科、呼吸内科、风湿免疫科、妇产科、放射科、心血管科等科室，床位约500个，为二级甲等综合性医院，医院开设时间较长，设备相对落后，目前一直采用“一级处理+接触消毒”，由于处理过后的水要排放进入自然水体，其处理达标能力已经远远落后与相关标准要求，需要对该院废水处理工艺进行重新设计和建设。1.2.1设计意义山西省人民医院废水处理提标工程的具体意义有以下几点：（1）切实达到国家最新标准要求2003年之前，我国的医院处理废水排放遵循《污水综合排放标准》（GB8978-1996），在“非典”过后，相关部门新编制了专门针对医院废水的《医23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　疗机构水污染物排放标准》，05年7月又颁布了《医院污水排放标准》。我国人口众多，各个市县区级医院数量也非常庞大，包括山西省人民医院在内的许多医院对医院废水处理的工艺都相当滞后，无法满足新的医院污水排放标准。（2）满足太原可持续发展的需要由于太原市经济、社会的飞速发展，人口的不断增多，各个医院废水的量将逐年大幅度增长。若能有计划的进行落实，将有助于提高太原市的医院废水处理水平，对太原市的环境安全带来保障。1.2设计目标出水执行《医院污水排放标准》(GB18466—2005)，要求出水水质达到表1-1出水标准的要求：表1-1山西省人民医院废水处理设计出水水质pH值CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）大肠杆菌（个/L）6.0-9.0≤60≤20≤20≤15≤5001.3设计思路由于本医院为综合性医院，并无设置传染病房，且经过处理后出水直接排入自然水体，因此必须采用二级处理。由于医院废水成分较特殊，内含多种细菌、病毒、放射性物质等，所以应根据其成分不同，分类进行预处理。例如选择衰变池来处理放射性废水，隔油池来处理食堂废水，其他废水则选择化粪池来进行预处理[3]。本医院废水COD、BOD、SS、氨氮等主要指标数值相对稍低，因此设计工艺应该在采用二级处理使各项指标符合《医院污水排放标准》（GB18466-2005）的基础上尽量简化，以节约费用，降低成本。目前我国已经有了一些较成熟的医院废水的处理方法：有A/O法、A2/O法、接触氧化法等[4]，消毒方法有二氧化氯消毒、氯气消毒、紫外线消毒等方法，综合考虑各方法在我国运用的成熟程度以及投资成本等因素，决定选择在我国已经被成熟运用的A2O法+ClO2消毒法来进行废水处理。23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2工程概况2.1设计依据法规依据1）《中华人民共和国水污染防治法》；2）《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）；3）《中华人民共和国传染病防治法》（中华人民共和国主席令第十五号）；4）《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号；5）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》；6）《中华人民共和国水法》（1998）中相关规定。技术规范依据1）《医院污水处理技术指南》（国家环保总局）；2）《医院污水排放标准》（GBJ48-1983）；3）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；4）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；5）《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）；6）《医院污水处理设计规范》（CECS07-1988）；7）《室外排水设计规范》1997年修订（GBJ14-87）；8）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）；9）《给水排水设计手册》（1~11册）；10）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；11）《地下工程防水技术规范》（GBJ16-87）。2.2设计原则（1）考虑工程实际，选择有效合理的技术。确保处理排放达标的情况下，尽量使得工艺安全、成熟，并尽量减少工程投资，降低运行成本。（2）执行国家现行环保技术规范、标准，遵守地方和国家环保有关法律法规和相关排放标准；（3）工艺设计时要有可调整性以及灵活性，从而适应水质水量的周期变化；（4）合理布局因地制宜，有效的利用空间和场地工程实施中注意环境的保护，尽量减少二次污染，改良环境卫生条件，做到安全生产。2.3设计基础资料山西省人民医院是二级甲等综合性医院，设计规模为500张床位，废水主要23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　来自于门诊、病房、住院部、放射科、洗衣房、太平间、食堂等，其水质除了与一般生活污水有相似的成分外，还含有大量的细菌、病毒、寄生虫、放射性物质等，若不加以处理直接排入水体将对环境和人类造成巨大危害，甚至导致传染病的爆发，随着医院自身的发展及环境保护要求的提高，原有的简易废水处理装置已经不能适应。2.4设计水量水质与排放标准2.4.1原水水量、水质医院床位约500个，属中型医院，根据《医疗污水处理设计规范》，水量取400L/（床·d）设计水量为200m3/d。进水水质见表2-1。表2-1山西省人民医院废水的进水水质pH值CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）大肠杆菌（个/L）6.0-9.0350200180301.5×1052.4.2排放标准出水执行《医疗机构水污染物排放标准》(GB18466—2005)，要求出水水质达到表2-2所示的出水标准。表2-2排放标准pH值CODCr（mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）氨氮（mg/L）大肠杆菌（个/L）6-9≤60≤20≤20≤15≤5003处理工艺流程23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3.1医院废水处理技术医院废水含有大量的病原体，大多数的医院采用的是一级处理加氯化消毒的方法，少部分医院选用二级处理加氯化消毒技术。医院废水属于小型的废水处理。常见废水处理方法按程度可以分为一级处理、二级处理；按原理可以分为生物法、化学法和物理法；按工艺过程可以分为预处理、主体处理和后处理。本设计主要从程度方面进行选择。（1）一级处理主要构筑物及设备：格栅、沉淀池、沉砂池。作用：去除水中悬浮物（SS）和漂浮物。一级处理一般工艺流程为废水经过化粪池，然后流经格栅再进入调节池，调节池内部需设提升泵，废水提升后进入沉淀池沉淀，最后流进接触池消毒，达到一定排放标准，一般排放至城市下水道，送至集中污水处理厂。（2）二级处理二级处理主要指生物处理，主要去除水中胶体态的和溶解的有机污染物。其中BOD去除率可达90%以上。二级处理同时还可以去除COD、酚、氰等有机污染物。二级处理需对氮和磷进行有效的处理，相关的技术有A/O法、SBR、AB、A/O/O法、生物膜法和接触氧化法。常采用的二级生物处理方法包括射流曝气、生物转盘、生物接触氧化、氧化沟法等。二级处理一般工艺流程为废水经过化粪池再通过格栅进入调节池，由池内提升泵提升至好氧池经过生物处理，出水再进入接触池进行消毒，达标后排放，综合医院废水处理后可排入自然水体。医院废水处理工艺选择的原则是：如传染病医院则必须选择二级处理，而且还要进行预消毒；出水排进下水道，再流进二级污水处理厂的综合医院可选择使用一级处理以及消毒；出水排放进入自然水体的县及县以上医院必须选择使用二级处理。将本原则结合医院实际情况，本设计宜采用二级处理。其流程大致为“调节池→生物氧化→接触消毒”，废水先流进格栅进入调节池，由池内的提升泵进行提升，之后进入好氧池生物处理，出水再进入接触池进行消毒，之后可达标排放。3.2预处理及一级处理工艺的选择（1）放射性废水处理根据国家环保总局03年发布的《医院污水处理技术指南》可知，医院放射性废水的放射性浓度范围是3.7×102Bq/L—3.7×105Bq/L。现行的《医疗机构污染物排放标准》规定放射性废水排放浓度为α<1Bq/L，β<10Bq/L。随着核医学的进步，医用的同位素半衰期在向更短的方向发展，使得放射性废水的处理逐渐简单，医院废水中放射性同位素的核素半衰期一般较短，毒性较23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　低，因此采用连续池进行衰变处理，储存十个半衰期以后排出。放射性的废水主要来自服用或者注射过放射性同位素的病人的排泄物，装有同位素的器皿和实验室的清洗水等。此类废水应单独设置收集系统，收集放射性废水的管道应选择耐腐蚀的特种管道，一般为塑料管或者不锈钢管。收集到的放射性废水排入衰变池，衰变池内设导流墙，推流式排放，需要保证衰变池内废水停留时间不少于80天——最长半衰期同位素的10个半衰期[5]。（2）食堂废水处理由于生物氧化处理废水时，要求油脂不得过高，因此医院食堂产生的废水应该设置隔油池来进行处理。由于废水中水和悬浮物的比重不同，可使其在隔油池中达到杂物与水分离、油水分离的目的。用人工排除或者集油管汇集排除。（3）病房、门诊等废水的预处理其他废水则经过化粪池进行预处理，化粪池利用沉淀和厌氧发酵来去除水中的大量粪便、病原虫等杂质[6]。之后与预处理过后的放射性废水和食堂废水混合，一起经过格栅。为了使操作环境良好，避免人工长期接触致病微生物，应该选择机械格栅，栅渣封装外运，按照危险物处理。本设计中医院污水Kh=2.3，可见水量不均匀，时变化较大，为了保障后续处理构筑物稳定运行，需要设置调节池。考虑到处理站如果出现故障，污水需要储存空间，应适当加大调节池。另外调节池内还需设置提升泵。（4）其他特殊废水的处理含氰、含汞、含铬、洗相等较特殊，且难以处理的废水收集后交给相关有环保工程设计资质的部门进行处理[7]。3.3主体工艺的选择本工程中医院废水BOD5/COD=0.57，可生化性较好，因此采用生物处理方法是最经济可行的。目前一般污水处理站经常选用下列两种方法：（1）生物接触氧化法，具有下列的特点：生物池内设置填料的比表面积大，且池内充氧条件好，池内单位容积的生物体量都高于生物滤池和活性污泥法曝气池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；填料的表面生长着很大一部分微生物，所以此方法不存在污泥膨胀，不需要设置污泥回流系统，管理运行起来非常方便[8]；水流完全混合，池内的生物固体量多，可适应水质水量骤变，有机物容积负荷较高时，污泥产生也仍低于或者相当于活性污泥法；结构较为复杂，零件多，导致机械故障也比较多，维修量大，基础投资建设23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　也相对较高。（2）活性污泥法是一种应用非常广泛的好氧生物处理技术，其具体下列特点：活性污泥池内生长的多为好氧原生动物，氧的需求量比较大，必须提供足够的溶解氧给混合液；活性污泥不断进行回流，及时排除剩余污泥，所以混合液能够保持一定的活性污泥浓度；结构简单，大小皆宜，处理容量大，机械零件少，运行维护方便，应用最为广泛；活性污泥由于生长的周期较长，所以对水温、水量、水质变化的适应能力不够。联系上述两种常用生物处理工艺，不同的生物处理工艺综合比较如下表3-1：表3-1不同生物处理工艺综合比较工艺类型优点缺点使用范围基建投资活性污泥法可适应不同性质的污水不够稳定，污泥易流失和膨胀，分离效果不够好床位在800以上水量较大医院处理工程；800床以下采用SBR法较低生物接触氧化工艺污泥产量低，抗冲击负荷性能好，运行稳定，容积负荷高，占地小生物膜的脱落会使得水中悬浮固体浓度升高床位在500以下规模医院常用，适用于水量小、场地小，水质波动大的情况中膜-生物反应器出水水质稳定，抗冲击负荷性能好，可有效去除病原体和SS，占地小，剩余污泥产量极低能耗费用高，膜需要进行反洗床位在300以下规模医院污水处理工程；医院小，出水水质高。高曝气生物滤池可靠性高，抗冲击负荷性能好，出水水质好，无污泥膨胀问题，占地小运行复杂，需要大水量反冲洗床位在300以下小规模医院污水处理工程较高简易化处理造价能耗低、管理简单出水COD、BOD不能保证达标边远地区、经济欠发达地区污水处理过度措施低从基础设施建设投资、运行管理难易、在我国运用的普及程度等几方面综合23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　考虑比较上述工艺的优缺点，结合本医院废水的实际情况，应选择投资较少，在我国应用最为普遍的活性污泥法。在我国常用的活性污泥法有A2O法、SBR法，氧化沟法等，对比如表3-2：表3-2常见活性污泥处理方法生化工艺名称优点缺点A2/O工艺系统简单；总的水力停留时间相对较短；不易产生污泥膨胀；运行中无需投药；基础建设及运行费用相对较低；厌氧条件较难控制；存在内循环系统，能耗相对较高；氧化沟抗水量、浓度变化能力强；污泥量少；水温变化影响小；日常操作简单；BOD去除率较高；水力停留时间较长；占地面积大；初期建设成本高；SBR工艺流程简单；基建与运行费用低；生化反应推动力大，速度快、效率高，出水水质好；耐冲击负荷能力较强；可不设二沉池，无需污泥回流及动力消耗；自动化程度要求高；由于不设初沉池，易产生浮渣；后处理设备要求高；山西省人民医院产生废水各项污染指标水平均为中等以及中等偏下，处理难度并不是很大，因此在保证出水达标的基础上应该尽量选择基础投资建设相对较少的方案，同时应该考虑选择在我国已经较为普及，各方面处理经验都比较丰富，可靠性较好的方案，医院会随着城市规模和人口发展进行一定的扩建，这个也需要考虑在内。综上考虑，选择A2/O法为本污水处理站的主体工艺。A2O（Anerobic-Anoxic—Oxic）是厌氧—缺氧—好氧生物脱氮除磷工艺简称。A2/O法处理废水，一共分为三段。第一段为厌氧池，原废水和二沉池回流的污泥进入此池，在池中，溶解性有机物被微生物吸收，大分子有机物被分解成小分子，废水可生化性进一步提高，BOD浓度下降，NH3-N被去除一部分。第二段为缺氧池，在此池中，水中的有机物被反硝化菌当做碳源，将混合液中的NO3-N和NO2-N还原为N2。NO3-N浓度大幅度下降，BOD浓度也下降。第三段为好氧池，在此池中，微生物新陈代谢消耗大量的COD和BOD。，有机氮被氨化接着被硝化，NH3-N浓度显著下降，P由于聚磷菌的作用也较快下降[9]。3.4消毒方式的选择经过二级处理后，水中仍含有大量粪大肠杆菌和致病微生物，必须进行消毒处理方可排放。消毒设置主要有消毒剂的制备、投加控制系统、混合池、接触池组成。常用消毒方法如下说明：（1）液氯消毒法23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　氯单质是带有刺激性气味的黄色气体，容易压缩成液氯。液氯消毒法主要指将氯瓶内的液氯通过加氯机等设备投加到污水中，在接触池中接触1-1.5m即可达到目地[10]。液氯法是最早的医院废水处理方法之一，消毒效果好，使用方便，余氯作用时间长。（2）次氯酸钠消毒法此方法是利用次氯酸钠溶液（商品或者现场制备）作为消毒剂进行废水消毒。通常用电解法把食盐配成一定浓度水溶液，通过电解作用，溶液中钠离子和氯离子分别向阴极和阳极移动，当电压大于氯化钠分解电压时发生电解：NaCl+H2O→NaClO+H2↑NaClO水解产生的HClO主要起消毒作用，它能扩散至带负电荷的细菌表面，穿透至细菌内部，破坏细菌的酶。生产次氯酸钠的设备叫次氯酸钠发生器，由电解槽、整流器、盐水系统组成。（3）二氧化氯消毒法二氧化氯也是一种黄色带有刺激性气味的气体，化学性质不稳定，不易储存，必须临用现配。二氧化氯易溶于水，溶解度是氯的5倍，其中氯以正4价存在，活性高，可有效氧化医院废水中的一些化学物质。常用的二氧化氯制备设备是二氧化氯协同消毒剂发生器，由吸收管路、专用直流电源、含渗透性隔膜电解槽组成。原理是在电解槽中电解NaCl容易产生Cl2、O2、ClO2等氧化剂气体，通过吸收管路进入待处理水中进行作用。（4）臭氧消毒法臭氧是一种强氧化剂，在水中极不稳定，很快就分解：O3→O2+［O］+286KJ臭氧单原子［O］有很强氧化性，它能分解氧化细菌酶系统，还可以影响其生长繁殖能力。在接触反应池中加入臭氧发生器[11]。除此之外还配有供氯系统，还要配有专用臭氧吸收接触装置才能达到处理效果。（5）紫外线法紫外线不仅可以杀死多种微生物，其最重要的特点是能高效的消灭隐性孢子虫卵囊，而且不产生有害的副产物。电磁波在200-400nm之间的光波即为紫外线，不同波长会有不同的生物效应，其中250-260nm波长的紫外线杀菌能力最强。其原理在于细菌核蛋白和脱氧核糖核酸吸收光谱就在254-257nm这个范围内，当紫外线的能量被细菌吸收以后会引起DNA链的断裂，致使细菌死亡。主要的消毒剂处理优缺点比较如下表3-3所示：表3-3各消毒剂对比消毒剂名称优点缺点消毒效果23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　氯Cl2操作简单，工艺简单；有持续消毒功能；产生致癌的有机氯化物（THMs）；处理后水有氯味，运行管理有一定危险杀菌效果好，杀病毒效果差次氯酸钠NaOCl无毒，运行管理安全产生致癌有机氯化物（THMs），导致水中PH升高。杀菌效果同Cl2二氧化氯ClO2投放简单方便，不受pH影响，有强烈氧化作用运行管理有危险性，操作要求高，制取复杂，且只能就地生产使用。杀菌效果比Cl2好。臭氧O3不受pH影响，不产生有机氯化物，有强氧化能力，还能增加溶解氧运行管理有一定危险性；制取产率低且操作复杂；成本高，电能消耗大。有不错的杀菌和病毒效果。紫外线成本低，运行管理方便。无臭味无残余物；操作简便，易实现自动化。电耗大；灯管需定期更换；对水质要求高；无后续杀菌作用。杀菌效果好，但对悬浮物浓度有要求。通过以上的优缺点对比，联系我国各种消毒法的应用普及情况，可知工程上证明次氯酸钠价格低廉，投配方便，可靠性高，但由于会与水中有机物结合生成致癌物质，使得危险性过大。二氧化氯是国际公认的最佳消毒剂，其杀菌效果好，价格低廉，操作方便，可靠性高，因此本设计采用二氧化氯的消毒方法[12]。3.5污泥处理方法3.5.1污泥的分类及泥量根据工艺可以将污泥分为沉淀污泥、消化污泥、化粪池污泥、剩余污泥等。污泥量与原水中的悬浮固体和工艺有关。化粪池的污泥来自患者和医务人员的粪便，泥量和清掏周期取决于粪便量。衰变池每半年清掏一次，操作前应检测其放射性，达标才可处置。3.5.2污泥处理工艺本设计中的污泥主要以消毒和脱水为主，少量的污泥可以储存进入化粪池，如果污泥量大则需要消毒后脱水封装外运，交给相关部门进行焚烧。污泥的消毒：消毒的目的是灭菌，避免二次污染，本设计中选用化学消毒方23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　式，选用常用的石灰和漂白粉。污泥的脱水：脱水的目的为降低污泥的含水率，宜选择离心脱水机，分离前需要加入无机或者有机药剂来调质。脱水后封装、运输[13]。最终处置：根据国家环境保护总局的相关规定，可知医院污泥属于危险废物，即脱水后封装运输给有关部门进行专业处理。3.6总处理工艺流程图放射性废水衰变池病房、门诊等其他废水化粪池预处理后废水合并食堂厨房废水隔油池污泥回流格栅调节池A/A/O二沉池污泥池ClO2消毒后外运交予有关部分消毒池排水3.7预期处理效果本设计工艺预期处理效果如下表3-4：表3-4预期处理效果处理单元CODCr(mg/L)BOD5(mg/L)氨氮(mg/L)SS(mg/L)pH总大肠菌群（个/L）格栅井调节池进水350200301806-91.5×105出水315200301086-91.5×105去除率%10——40——A/A/O进水31520030108—－出水32201272—－去除率%90906033—－23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　二沉池进水－－－72—－出水－－－15—－去除率%－－－80—－消毒池进水—－－－—1.5×105出水－－－－—<500去除率%－－－－—99排放口达标排放水322012156-9<500排放标准602015206-9<5004处理主要设备和设备的设计4.1衰变池设计设计说明：放射性废水应单独收集，收集所用管道采用耐腐蚀的特种管道，本设计采用塑料管，收集的废水进入衰变池。衰变池采用地下钢筋混凝土结构，防腐、防渗漏。为保证足够的停留时间，衰变池应当设置成推流式，池内设导流墙。由于连续式衰变池较间歇式有容积小，占地小，操作方便，造价低廉，维护少等特点，所以选用连续式。但由于连续式抗冲击负荷能力不足，如果遇到放射性物质泄漏等事故时候无法有效进行处理，因此对连续式衰变池进行改进，即在连续式衰变池的最后一格设置缓冲池，缓冲池容积可按最长半衰期同位素的3—5个半衰期放射性水量确定，最后一格与缓冲池之间设电磁阀，且管道比第三格出水管低，若运行过程中发现某时段出水中放射性物质超标，则打开电磁阀，使水进入缓冲池储存，达标后关闭电磁阀，直接排出，缓冲池中的水则继续衰变，达标后用水泵排出。此方法虽然会略微增加成本，但是处理效果会大大增强。设计参数：根据《医院污水处理设计规范》（GBCES07:88）及相关经验可知衰变池设计容积为最长的半衰期同位素10个半衰期放射性废水总排水量，而医院最常用的半衰期最长的放射性同位素I131，其半衰期为8.04天，因此10个半衰期以80天计算。根据山西省人民医院项目环境影响报告书确定放射性废水量为1.5m3/d以下，则废水量按照1.5m3/d取值。设计容积：144m3设计尺寸：10000mm（L）×5000mm（W）×3000mm（H）结构：钢砼，地下式设备配置：23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　潜水搅拌机型号：QJB0.85/8-260/3-740/c/s，额定功率0.85kw，叶轮直径260mm，数量：2台，1备1用4.2隔油池设计及计算设计说明：本设计中隔油池主要用于处理医院食堂产生的废水。设计参数：设计流量按最大秒流量计算，每人每餐用水为15L，一日三餐，隔油池工作时间取9h/d，Kge=2，病人及医院职工用餐人数取1000，废水的停留时间取10min。设计容积：1.67m3设计尺寸1800mm（L）×1200mm（W）×1000mm（H）结构：砖混结构残渣污物清理周期：6d4.3化粪池设计及计算设计说明：设置化粪池主要是用来预处理卫生间里排放出来的污染物以及其他废水，这样的预处理可以降低废水后期的处理难度。化粪池主要是利用沉淀和厌氧发酵的原理来去除废水中的悬浮性有机物，例如粪便、病原虫，纸屑等。由于太原地区气温适宜，故化粪池顶部不覆土，其中废水严禁渗漏，采用钢筋混凝土材料，池顶不过车。有效容积：421m3池体数量：5（4个有效容积100m3，1个有效容积25m3）池体型号：8—25A00、13—100A00对应图集：92S214（二）和92S214（五）设计尺寸：10m（L）×5m（W）×4.1m（H）7m（L）×3m（W）×3.25m（H）结构：钢砼，地下式4.4格栅设计设计说明：格栅用于拦截水中的悬浮或者漂浮状态的固体污染物，一般设置在污水处理系统以及水泵之前。按照清渣方式可分为人工清除格栅和机械清除格栅两种，按栅条间隙可分为细格栅、中格栅、粗格栅三种。为了使操作环境良好，避免人工长期接触致病微生物，应该选择机械格栅。栅渣由有相关资质部门作为危险物进行收集并处理。格栅长度：3.61m栅条总数：3623n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　栅渣量：0.03m3/d设备配置：链条式回转格栅机型号GH—1000，宽度为1m，功率1.1kW。4.5调节池设计设计说明：由于医院废水在24h的水质水量是变化的，为了保证管渠和构筑物正常工作，均衡废水的水温、水质、水量变化，防止废水的高峰流量对生物处理设施带来冲击，需要在废水处理设施之前设置调节池，存盈补缺。设计容积：93m3池体数量：2设计尺寸：6800mm（L）×6800mm（W）×2000mm（H）结构：钢砼，地下式设备配置：QJB型潜水搅拌机型号：QJB0.85/8-260/3-740/c/s，额定功率3kw，转速85r/min数量：3台，2备1用污水提升泵型号：WQ50—20—7—0.75，扬程7m，功率0.75kW数量：3台，2备1用4.6A2O法设计及计算4.6.1A2O法特点及相关参数设计说明：选用A2O法有以下优势：（1）工艺流程简单，水力停留时间短，节省基建费用；（2）不需外加碳源，只需缓慢搅拌，节省运行费用；设计容积：38.1m3（5廊道）池体数量：2设计尺寸：3175mm（L）×3000mm（W）×5000mm（H）结构：钢砼，地下式设备配置：潜水搅拌机型号：QJB15/6-790/3-303，额定功率5.5kw，叶轮直径670mm，转速295r/min23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　数量：4台潜污泵型号：50WQZ15-8-1.1，扬程7m，功率1.1kW数量：6台，2备4用三叶罗茨风机型号：3L14XD，功率7.5kW，Q＝4.45m3/min，P＝39.2kPa数量：2台，1备1用4.6二沉池设计沉淀池类型：圆形竖流式设计容积：沉淀部分1m3圆锥部分1.49m3池体数量：2总高度：3.95m沉淀池直径：2m结构：钢砼，地下式4.7接触池设计设计容积：14.38m3池体数量：2设计尺寸：4800mm（L）×1500mm（W）×2300mm（H）结构：钢砼，地下式二氧化氯：总加氯量：0.384kg/h储药量：氯酸钠133.74kg盐酸234kg设备配置：二氧化氯发生器型号：SZ—R200，产气量200g/h数量：两备一用，日常运行可交替使用4.8污泥消毒池设计及计算设计说明：污泥主要来源为栅渣、曝气池与二沉池，污泥消毒池的容积不得小于整个工艺24h的产泥量，池内需要采取搅拌措施，便于污泥的消毒。采用漂白粉消毒，消毒后选用脱水机为污泥进行脱水，脱水后封装外运，交给相关有资质部门按照危险废物处理。设计容积：2m3设计尺寸：1000mm（L）×1000mm（W）×2000mm（H）23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　结构：钢砼，地下式污泥总量：1.50m3/d设备配置：潜水搅拌机型号：QJB0.85/8-260/3-740/c/s，额定功率0.85kw，叶轮直径260mm，转速740r/min.数量：2台，一备一用污泥脱水机型号：QTA-5004.9附属构筑物根据废水处理站的设计规模和人员配置，设置附属构筑物包括：办公房、卫生间、浴室、加氯间、维修间、储藏间、配电间、鼓风机房，建设时应充分利用尚未利用的空地进行绿化。表4-1附属构筑物一览表序号名称尺寸规格（m×m×m）1值班室3.6×6.0×3.52卫生间3.6×3.0×3.53加氯间6.0×4.0×3.54维修间4.0×3.0×3.55配电间3.6×3.0×3.56鼓风机房3.6×3.0×3.37排放口2.1×0.36×0.44.10主要设备及电气负荷表4-2主要设备及电气负荷一览表序号名称安装位置数量装机功率（kW）使用功率（kW）运行时间（h/d）理论耗电（kWh/d）1潜水搅拌机QJB0.85/8-260/3-740/c/s衰变池22×0.851×0.852420.42链条式回转格栅机GH—1000格栅22×1.11×1.12426.43污水提升泵WQ50—20—7—0.75调节池33×0.752×0.75243623n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　4QJB潜水型搅拌机QJB0.85/8-260/3-740/c/s调节池33×0.852×0.852440.85三叶罗茨风机3L14XDA/A/O池22×2.21×2.22452.86潜水搅拌机QJB15/6-790/3-303A/A/O池44×5.54×5.5245287混合液回流泵WQZ15-8-1.1A/A/O池33×1.12×1.12452.88污泥回流泵WQZ15-8-1.1二沉池33×1.12×1.12452.89二氧化氯发生器SZ—R200接触池33×0.82×0.82438.410潜水搅拌机QJB0.85/8-260/3-740/c/s污泥池22×0.851×0.852420.411污泥脱水机QTA—500污泥池22×0.371×0.37248.8812总计54.2945.971103.285总图5.1总平面布置（1）处理的构筑物应紧凑布置，节约土地；（2）充分利用地形，按照流程顺序布置构筑物，防止管线迂回；（3）常有人工作的建筑物应布置在夏季主风向的上风一方；（4）设置足够的绿化地带，美化工作环境；（5）应考虑规划远近结合；（6）构筑物间距需考虑运转管理需要、施工要求等，取5—10m；（7）考虑污泥处理构筑物进行单独布置，管理方便、安全；（8）处理站内管线种类非常多，需综合考虑，放置出现矛盾，污泥和污水管道尽量实现重力流；5.2竖向布置（1）各构筑物间的水头损失需要精算，以保证污水在各构筑物间能顺利自流，需考虑扩建储备水头；23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（2）水力计算应考虑多种情况，需要留够充分的余地，防止水头不够；（3）需考虑有利排水、土方平衡；（4）处理站的出水管渠高程，须能自流进入水体当中；（5）高程布置时需充分考虑地形、地质条件，扬长避短。6工程投资与运行费用6.1工程投资6.1.1工程土建费用表6-1工程土建费用估算表序号名称数量有效容积（m3）单价（元）价格（万元）1衰变池1144100014.42隔油池11.676000.103化粪池9425100042.54调节池2185100018.55A/A/O池276.210007.626二沉池240.1610004.027接触池228.7510002.868污泥池1210000.29值班室175.66004.5410卫生间137.86002.2711加氯间1846005.0412维修间1426002.5213配电间175.66004.5414鼓风机房171.286004.2815排放口10.316000.02合计124.736.1.2工程设备费用表6-2工程设备费用估算表序号设备名称数量单价（万元）总价（万元）1潜水搅拌机QJB0.85/8-260/3-740/c/s80.282.242链条式回转格栅机GH—100021.02.023n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3污水提升泵WQ50—20—7—0.7530.30.94三叶罗茨风机3L14XD21.22.45混合液回流泵WQZ15-8-1.131.64.86污泥回流泵WQZ15-8-1.131.64.87二氧化氯发生器SZ—R20030.651.958污泥脱水机QTA—50024.59.09潜水搅拌机QJB15/6-790/3-30361.509.010合计36.536.1.3工程其他费用表6-3工程其他费用估算表序号名称费用（万元）1设计费31.12安装费18.53调试及培训15.04税收12.4总计77.06.1.3工程总投资工程总投资=土建费用+设备费用+其他费用=124.73+36.53+77=238.17（万元）6.2运行费用分析（1）电费（E1）本设计中总装机功率为54.29kw，使用功率为45.97kw，电耗为1103.28kw·h/d，5.52kwh/吨废水，电费按照1.0元/度计算，则电费E1=5.52元/吨废水，1104元/日。（2）药剂（E2）①氯酸钠（99%）按4200元/吨计算，盐酸（30%）按800元/吨1g有效氯需提供氯酸钠0.65g，盐酸1.3g，1m3废水需20g有效氯，则处理1m323n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　废水：（4200×0.65+800×1.3）×20/=0.0754（元/吨）即15.08元/日②漂白粉约4kg/d，市场价取1600（元/吨）则漂白粉费用：1600×0.004=6.4元/日即0.032（元/吨）则E2=0.0754+0.032=0.1074元/吨废水（3）人工费（E3）定员5人，人均工资2000元/月，年工作365天，则人工费为1.575元/吨废水，315元/日。（4）直接运行费（E4）本工程的直接运行费用：E4=E1+E2+E3=5.52＋0.1074＋1.575=7.2024元/吨废水即1440.48元/日（5）维修费用（E5）按总投资年维修费率10%计算，则维修费为5.26万元/年，计0.72元/吨废水。（6）总运行费用E4+E5=1440.48×365+52600=.2元/年23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7主要技术经济指标表7-1主要技术经济指标序号项目单位指标1处理规模t/d2002COD削减量mg/L>2903工程投资万元238.174占地面积m2250.25装机容量kW54.296电耗kW·h/d1103.287劳动定员人58运行费用元/吨废水7.219处理成本元/吨废水7.9323n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　致谢大学生涯的最后这段时间里，在做毕业设计的过程中，无论是对课题的研究，还是工艺流程的确定、设计计算、经济计算等，都渗透这自己的努力和同学还有老师的支持和关心。特别感谢赵怡阳学长、况工、何老师，你们在百忙之中抽空帮助我，帮我顺利设计思路，修改方案，纠正计算，指出我设计当中存在的各种问题，你们的认真负责深深的感染了我，让我明白了很多道理。最后，十分感谢四年来各个老师对我的培养，收获很多，终身受益。23n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　参考文献[1]黄盈宇．浅谈医院污染现状及其对策[J]．广东化工，2010，37（6）：179-180.[2]谢思桃，王冠军，李威．后“非典”时期医院污水防治对策探讨[J].给水排水，2005，31（2）：67-68.[3]环发[2003]197号：医院污水处理技术指南[S].中华人民共和国环境保护部，2003.[4]张海珍．医院废水处理技术新发展[J]．环境科学与管理，2006，31(1)：135-136．[5]赵淑霞，王凯军.医院污水排放标准与医院污水处理技术探讨[J].研究进展，2005,28（3）：11—12.[6]谢思桃，王冠军．关于医院污水防治的反思[J].给水排水，2007，33（2）：270-271.[7]茹改霞．探讨现代医院废水处理与方法[J]．学术·建设园地，2007，（9）：99-100．[8]QiaoLingliu,YufenZhou,LingyunChen,etal．ApplicationofMBRforhospitalwastewatertreatmentinChina[J]．Desalination,2010,(250):605-608.[9]WeiZeng,LeiLi,Yingying,etal.Nitritationanddenitritationofdomesticwastewaterusingacontinuousanaerobic-anoxic-aerobic(A2O)processatambienttemperatures[J].BioresourceTechnology2010,(101):8074-8075.[10]廖勇强．医院废水化学消毒处理技术[J].科技情报开发与经济，2008,18（8）：224-225.[11]PeiXu,Marie-LaureJanex,PhilippeSavoye,etal.Wastewaterdisinfectionbyozone:mainparametersforprocessdesign[J].WaterResearch2002,36:1043-1044.[12]王坡.医院废水消毒处理技术及其发展方向[J].安徽化工，2011，37（3）：64-65.[13]周永林，刘步升，王凤臣等.医院污泥消毒与处置方法的实验研究[J].铁道劳动卫生通讯，1982,(2)：5—6附录IⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设计计算书1衰变池计算1.1设计参数根据《医院污水处理设计规范》（GBCES07:88）及相关经验可知衰变池设计容积为最长的半衰期同位素10个半衰期放射性废水总排水量，医院最常用的半衰期最长的放射性同位素I131，其半衰期为8.04天，因此10个半衰期以80天计算；根据山西省人民医院项目环境影响报告书确定放射性废水量为1.5m3/d以下，则废水量按照1.5m3/d取值。1.2设计计算取安全系数1.2，可得：有效容积为：1.5×80×1.2=144m3设计尺寸：10000mm（L）×5000mm（W）×3000mm（H）结构：钢砼，地下式设备配置：潜水搅拌机型号：QJB0.85/8-260/3-740/c/s，额定功率0.85kw，叶轮直径260mm，数量：2台，1备1用2隔油池计算2.1设计参数每人每餐用水为15L，一日三餐，隔油池工作时间取9h/d，Kge=2，病人及医院职工用餐人数取1000，废水的停留时间取10min。2.2设计计算最大秒流量QGmax=（15×1000×2×3/1000）/（9×3600）=0.00278m3/s有效容积Vge=QGmax×t=0.00278×10×60=1.67m3设计尺寸1800mm（L）×1200mm（W）×1000mm（H）结构：砖混结构残渣污物清理周期：6dⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3化粪池计算化粪池总容积V：V=V1+V2+V3（m3）式中V—化粪池总容积m3；V1—污水部分容积m3；V2—污泥部分容积m3；V3—保护容积m3各部分容积计算如下：（1）污水部分容积V1：V1=Nqt/(24×1000)(m3)式中N—化粪池实际使用人数，本设计中取1000人Q—每人每天的生活污水总量L/(人·d)T—污水在化粪池中停留时间，根据给排水设计规范，取36h本设计中化粪池处理的废水约等于废水总量200m3/d，所以Nq=200m3/d，则V1=300m3（2）污泥部分容积V2：V2={aNT（1.00-b）K×1.2}/（1.00-C）×1000式中a—每人每天污泥量L/(d·人)T—污泥清掏周期（d），根据太原的气候条件，取360db—进入化粪池中新鲜污泥含水率，取95%K—发酵体积缩减系数，取0.8C—化粪池中发酵浓缩后污泥含水率，取90%1.2—清掏污泥后按照20%熟污泥量的容积系数。根据《给水排水手册》知，a取0.7，带入各系数计算得：V2=120.16m3，取121m3（3）保护容积V3，根据化粪池容积大小，按照保护层高度250—450mm设计。由上述内容可知，化粪池的污水和污泥所需容积和为421m3，下表为各类化粪池有效容积编号：表8—1各型号化粪池有效容积编号12345678910111213有效容积（m3）24691216202530405075100根据化粪池所需总容积可知，本设计需设置5个化粪池，其中有效容积为Ⅰ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　100m3的4个，有效容积为25m3的1个。所有化粪池的污水量均大于10m3/d，需采用三格化粪池，三格的容积分别占50%、25%、25%，容积超过50m3时候则设置两个并联的化粪池。所以本设计中4个100m3的化粪池转换为4组并联的化粪池。结合《给水排水设计手册02》内的提示内容，有效容积为25m3和100m3的化粪池选型分别为8—25A00和13—100A00，对应的图集号分别为92S214（二）和92S214（五）。根据图集号选择化粪池的尺寸，有效容积为25m3的化粪池，长宽深分别选择7m，3m，3.25m。有效容积为100m3的化粪池长宽深取10m，5m，4.1m。4格栅计算4.1设计参数（1）置于水泵前的格栅栅条间隙取决于水泵的具体要求，污水处理系统前的格栅栅条间隙，需要符合下列规定：1）最大间隙：100mm2）人工清除：25—100mm3）机械清除：16—100mm（2）栅渣量与排水管道系统、污水流量、地区特点、格栅间隙等因素有关，无当地运行资料时，采用：1）格栅间隙30—50mm：0.03—0.01m3栅渣/103m3污水2）格栅间隙16—25mm：0.10—0.05m3栅渣/103m3污水（3）格栅前渠道内水流速度一般为0.4—0.9m/s（4）过栅速度一般采用0.6—1.0m/s（5）格栅倾角一般选用45°—75°（6）格栅的水头损失取值范围：0.08—0.15m（7）栅渣含水率一般为80%，容重约960kg/m3。（8）格栅间应当有良好的通风设施，且应设置吊运设备，以进行格栅的检修以及栅渣的清除。4.2设计计算（1）设计流量Q=200m3/d，Kh=2.3，最大秒流量Qmax=0.0053m3/s；由于本设计中废水的最大秒流量较小，所以格栅间隙及栅条宽度均根据经验取值；设过栅流速为0.6m/s，栅前水深取h=0.4m，，栅条间隙宽度为b=0.01m，，栅条宽度S=0.01m格栅倾角为60°，格栅长度（一般为1500-2000mm）取1.6m，宽度为（一般为700—1000m）取0.9m。Ⅰ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　由于栅槽的宽：B=S×（n-1）+b×n+0.2（栅槽宽一般比格栅宽0.2—0.3m，取0.2m），可知栅条总数为：n=（B-0.2+S）/(S+b)=36(条)（2）通过格栅的水头损失h1：h1=h0×k=β×3Sb4×V22g×sinα×k=0.115m其中h0—计算水头损失，m；h1—设计水头损失，m；k—系数，由于污物堵塞使格栅的水头损失所增大的倍数，一般取3；g—重力加速度，m/s2；ζ—阻力系数，取决于栅条的断面形状，设栅条断面为锐边矩形，根据给排水设计手册计算得β=2.42。（3）栅后槽总高度：栅前渠道的超高取h2=0.3m，H=h3+h2+h1=0.3+0.115+0.4=0.815m（4）栅槽的总长度：L=l1+l2+1.0+0.5+H1/tanα1进水渠道渐宽部分的长度l1：假定渠道宽B1=0.065m（进水渠道内流速取0.77m/s），渐宽部分的展开角度α1=20°l1=(B-B1)/2tanα=1.14m栅槽与出水渠道连接处渐窄部分长度：l2=l1/2=0.34/2=0.57m所以栅槽总长度：L=1.14+0.57+1.0+0.5+0.7/tan60°=3.61m（5）每日栅渣量：W=QmaxW1×86400/(1.5×1000)=0.0053×0.1×86400/(1.5×1000)=0.03m3/d选用GH—1000链条式回转格栅机，宽度为1m，功率1.1kW。5调节池计算5.1设计参数（1）调节池形状一般为方形或圆形，以便完全混合。（2）调节池的进水一般为重力流，由提升泵提升出水，调节池内水深一般为2m，最高水位低于或等于进水管设计高度，，最低水位是死水位。（3）调节池应采用封闭结构，设置排风口，防止臭气污染。Ⅰ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（4）调节池中应设置排除漂流物和泡沫装置、溢流装置、冲洗装置还有洒水消泡装置。（5）调节池出口需设置测流装置，以监控所调节的流量。5.2设计计算（1）调节池容积的计算：已知Q=200m3/d，Kh=2.3，每小时流量Qh=200×2.3/24=19.2m3/h，根据经验值可知调节池的水里停留时间一般为4—12h，一般取8h，所以调节池容积：V有效=Qh×t=19.2×8=153.6m3（2）调节池的尺寸：实际计算调节池容积时，一般增加增加理论调节容积的10%-20%，因此本设计中：V实际=153.6×1.2=184.32m3，取185m3（1.2为安全系数）设计分为两组，每组取93m3。设调节池的有效水深为2.0m，采用钢筋混凝土方形池池长（B）与池宽（L）相等，得其表面积：A=93/2=46.5m2，B=L=246.5=6.8m其峰值水位为h峰=V有效/A=153.6/（46.5×2）=1.65m池底设置i=0.01的坡度，坡度向集水坑，设置集水坑用于去除池底长期积累的污泥。（3）设备选型选用2台QJB潜水型搅拌机，机型为QJB0.85/8-260/3-740/c/s，额定功率3kw，转速85r/min.设置污水提升泵3台，2备1用，型号WQ50—20—7—0.75，扬程7m，功率0.75kW。6A2O池计算6.1设计参数相关参数取值BOD5污泥负荷取N=0.15kgBOD5/(kgMLSS·d)污泥回流比R=70%混合液回流比R内=200%回流污泥浓度取8500mg/L混合液悬浮固体浓度X=RXR/(1+R)=0.7×8500/1.7=3500mg/LⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　6.2设计计算（1）反应池容积计算：V=QS0/NX=200×200/（0.15×3500）=76.2m3反应总水力停留时间：t=V/Q=76.2/200=0.38d=9.14h各段水力停留时间和容积：好氧：缺氧：厌氧=3:1:1好氧池水力停留时间t缺=3×9.14/5=5.48h，池容V缺=3×76.2/5=45.72m3厌氧池水力停留时间t厌=9.14/5=1.83h，池容V厌=76.2/5=15.24m3缺氧池水力停留时间t缺=9.14/5=1.83h，池容V缺=76.2/5=15.24m3（2）反应池尺寸计算：根据《医院污水处理设计规范》可知，反应池须设计两组。单组池容：V单=76.2/2=38.1m3有效水深取：h=4m；单组有效面积：S单=V单/h=38.1/4=9.525m2选用5廊道推流反应池，每个廊道的宽取b=0.6m因此，每组反应池长L=S单/B=3.175m。取超高为1.0m，则反应池总高H=4+1=5m（3）剩余污泥量△X，kg/d△X=Px+PsPx=YQ（S0-Se）-KdVXRPs=（TSSo-TSSe）×50%取污泥增殖系数Y=0.6，污泥自身氧化率kd=0.05，将取值代入：Px=0.6×200×（0.2-0.02）-0.05×76.2×3.5×0.7=12.27kg/dPs=(0.18-0.02)×200×50%=16kg/d△X=12.27+16=28.27kg/d校核氮磷符合，kgTN/(kgMLSS·d)好氧段总氮负荷：Q·TN0/XV好=200×30/(8500×45.72)=0.015[kgkgTN/(kgMLSS·d)]根据山西省人民医院提供的污染指数，本设计中TN按照氨氮数值计算，磷不作为污染指标记录，所以本设计中氮磷符合皆符合要求；（4）反应池进、出水系统计算Ⅰ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　①进水管单组反应池进水管的设计流量为Q1=Q/2=200/(2×86400)=0.00116m3/s管道流速取ν=0.4m/s管道过水断面面积A=Q1/ν=0.00116/0.4=0.0029m2管径d=4A/π=4×0.029/π=0.0607m取进水管管径200mm②回流污泥管单组反应池回流污泥管设计流量:QR=R×Q/2=0.7×200/(2×86400)=0.m3/s管道流速取ν=0.4m/s取进水管管径200mm③出水堰及出水井按照矩形堰流量公式进行计算：Q3=0.422gbH32=1.86bH32式中Q3=（1+R+R内）Q/2=（1+0.7+2）Q/2=0.00428m3/sH—堰上水头，mb—堰宽，取1.2m；H=（Q31.86b）23=0.0072m则出水孔的过流量为Q3=Q4=0.00428m3/s；过水断面积A=Q/ν=0.00856m孔口流速ν=0.5m/s孔口尺寸为0.05m×0.2m出水井的平面尺寸取0.6m×0.3m④进水井反应池进水孔尺寸：进水孔过流量Q2=（1+R）Q/2=1.7×100/86400=0.00197m3/s孔口流速ν=0.4m/s孔口过水断面积A=Q2/ν=0.00197/0.4=0.m2孔口尺寸取0.2m×0.025m进水井平面尺寸取0.3×0.3m⑤出水管孔口流速为ν=0.4m/sⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　设计流量Q2=Q5=0.00197m3/s管道过水断面积A=Q5/ν=0.00197/0.4=0.m2管径d=4A/π=4×0./π=0.0792m取出水管管径DN200mm；校核管道流速ν=Q5/A=0.00197/(0.32×π/4)=0.027m/s（5）曝气系统的设计及计算①设计需氧量AORAOR=去除BOD需氧量+NH3-N硝化需氧量—反硝化脱氮产氧量—剩余污泥中的BOD氧当量—剩余污泥中的NH3-N的氧当量硝化需氧量D2=4.6Q（N0-Ne）-4.6×12.4%×Px=4.6×200(30-15)/1000-4.6×0.124×12.27=6.8kgO2/d碳化需氧量D1=Q（S0-S）/(1-e-0.23×5)-1.42Px=200×(0.2-0.0064)/(1-e-0.23×5)-1.42×12.27=39.237kgO2/d(S为出水溶解性BOD5浓度，取6.41mg/L)反硝化脱氮产生的氧量D3=2.86NT=2.86×2.465=7.05kgO2/d总需氧量AOR=D1+D2-D3=39.237+6.8-7.05=38.987kgO2/d平均需氧量与最大需氧量之比为1:1.4，则可得AORmax=1.4×38.987=54.582kgO2/d因此每1kgBOD的去除需氧量：AOR/[Q(S0-Se)]=38.987/[200×(0.2-0.02)]=1.08kgO2/kgBOD5②标准需氧量由于本设计中曝气池有效水深有4m，采用鼓风曝气，选择微孔曝气机，淹没深度取3.8m。则高于池底0.2m。为了进行进一步计算和选择，需要将AOR转换成标准状态下的需氧量SOR：SOR=AOR×Cs(20)/[α(βρCSm(T)-CL)×1.024(T-20)]式中ρ—气压调整系数，为当地实际气压与标准大气压比值，取1；CL—曝气池内平均溶解氧，取2mg/L；α—废水与清水的传氧速率之比，取0.82；T—设计的废水温度，取25℃Ⅰ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　β—废水与溶解氧还有清水饱之比，取0.95通过查表可知CSW（25）=8.38mg/L，Cs（20）=9.17mg/L曝气池逸出气体中含氧率：Ot=21（1-EA）/[79+21(1-EA)]=17.54%空气扩散气出口处绝对压为：Pb=1.013×105+9.8×103×3.8=1.385×105Pa实际计算压力为：Csm=Csw（Ot/42+10×Pb/2.068）=9.12mg/L则标准需氧量为：SOR=38.987×9.17/[0.8(0.9×9.12-2)×1.0245]=63.94kgO2/d相应最大时标准需氧量：SORmax=1.4SOR=89.51kgO2/d供空气体积Gs=SOR/0.3EA=1065.67m3/h，则GSmax=1.4G=1491.93m3/h③曝气器数量计算（以单组反应池计算）采用微孔曝气器，参考相关规范知此工作条件下，曝气氧利用率为EA=20%，充氧能力qc=0.14kgO2/h*个，则所需曝气器数量：h1=89.51/(48×0.14)=12个两组池共24个曝气器（6）缺氧池设备（以单组反应池计算）缺氧池有效容积V厌=6.35×1×1.2=7.62m3，设潜水搅拌机一台（7）厌氧池设备（以单组反应池计算）厌氧池有效容积V缺=6.35×1×1.2=7.62m3，设潜水搅拌机一台（8）污泥回流设备本设计中污泥回流比取R=70%污泥回流量QR=RQ=0.7×200=140m3/d=5.83m3/h设置内置3台潜污泵（1备2用）的污泥回流泵房1座单台回流泵的流量QR泵=5.83/2=2.915m3/h，选用50WQZ15-8-1.1型泵。（9）混合液回流设备本设计中混合液回流比R内=200%；回流量QR=2×200=400m3/d=16.67m3/h设回流泵房2座，每座设置2台潜污泵（1备1用）每台泵的流量QR单=16.67/2=8.335m3/h，选用50WQZ15-8-1.1型泵。（10）泵房出水总管的流量为Q6=Q7=0.00231m3/sⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　流速取ν=0.5m/s，过水断面积A=0.00231/0.5=0.00462m2管径d=4A/π=4×0.00462/π=0.0767m，取DN=200mm（11）混合液回流管由出水井至提升泵房，再送至缺氧段首端管内设计流量Q6=R内×Q/2=0.00231m3/s设计流速取ν=0.5m/s，过水断面积A=0.00231/0.5=0.00462m2管径d=4A/π=4×0.00462/π=0.0767m，取DN=200mm（12）供风管道设计环装布置供风干管气流量为Qs=GSmax/2=745.965m3/h=0.207m3/s流速取ν=10m/s管径d=4Qs/πν=4×0.207/10π=0.162m取干管径200mm单廊道供气支管QS单=GSmax/6=0.069m3/s流速取ν=10m/s管径d=4Qs单/πν=4×0.069/10π=0.094m取管径为100mm双侧廊道供气QS双=2GSmax/6=0.138m3/s流速取ν=10m/s管径d=4Qs双/πν=4×0.138/10π=0.133m取管径为150mm7二沉池计算7.1设计参数沉淀时间2-5h，取2h表面负荷取0.6-1m3/(m2·h)，取1m3/(m2·h)当沉淀时间取2h，表面负荷取1m3/(m2·h)时，有效水深取2m污泥含水率99.2%-99.6%，取99.5%，每人每日污泥量取7—19g固体负荷取150kg/(m2·d)池子的超高至少为0.3m沉淀池缓冲层高度取0.3-0.5m水平面与污泥斗的斜壁的倾角，圆斗宜大于等于55°方斗宜大于等于60°，污泥区容积不小于4h贮泥量，污泥含水率取98%，每人每日污泥量取10gⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　排泥管直径不小于200mm7.2设计计算①中心管面积f：中心管内流速取v0=0.03m/sqmax=Qmax/n=0.0012m3/sf=qmax/v0=-0.040m2②中心管直径d0：d0=4f/π=0.23m取d0=0.25m③反射板和中心管喇叭口间的缝隙高度：假定v1=0.02m为污水由反射管与中心管喇叭口之间的流速，喇叭口直径d1=1.35d0=0.3375m，则h3=qmax/(v1dπ)=0.055m，取0.06m④沉淀部分有效断面积：表面负荷取1m3/(m2·h)，则污水在沉淀池中流速v=1×1000/3600=0.27mm/s，废水变化系数K=2.3F=qmax/(Kv)=1.86m2⑤沉淀池直径：D=（4f+4F）/π=1.55m，取D=2m⑥沉淀部分有效水深：沉淀时间t=2hh2=vt×3600=1.94m，取2m3h2=3×2>2m⑦校核集水槽出水堰负荷：集水槽每米出水堰负荷为：qmax/Dπ=0.184L（s·m）<2.9L（s·m）⑧沉淀池部分所需总容积：V=SNT/1000=2m3，每个池子所需为1m3⑨圆截锥部分容积：圆截锥体下底直径取0.2m，则h5=(R-r)tg55°=（1-0.1）tg55°=1.29mVL=πh5（R2+Rr+r2）/3=1.49m3>1m3⑩沉淀池总高度：h1超高取0.3m，h4缓冲层高取0.3mH=h1+h2+h3+h4+h5=0.3+2+0.06+0.3+1.29=3.95mⅠ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　8接触池计算最大设计流量Qmax=2.3Q=2.3×200=19.2m3/h接触时间取t=1.5h接触池容积V=tQmax=19.2×1.5=28.75m3接触池设置为矩形隔板式，分两组，每组14.38m3有效水深取2m设单格池宽b=0.5m，由两道隔板分为3格，池长L=7.19/1.5=4.8m池深为2+0.3=2.3m，其中0.3m为超高9二氧化氯法计算按照有效氯计算，加氯量取20mg/L=20g/m3，总加氯量为:G=19.2×20/1000=0.384kg/h本设计准备采用盐酸和氯酸钠反应来制备二氧化氯：反应一：NaClO3+2HCl→ClO2↑+12Cl2↑+NaCl+H2O反应二：NaClO3+6HCl→3Cl2↑+NaCl+3H2O二氧化氯发生器选用SZ—R200型3台，产气量为200g/h每台，两备一用，日常运行可交替使用通过化学式计算，制备1g有效二氧化氯需要提供0.65g的NaCl和1.3g的HCl，结合实际经验，可知氯酸钠和盐酸不可能完全转化，二者转化率分别为70%和80%，可知：G氯酸钠=0.65×200×2/0.7=371.5g/hG盐酸=1.3×200×2/0.8=650g/h由于本设计选用发生器需要将氯酸钠和盐酸配成药液，药液浓度NaClO3为30%，HCl为30%，所以所需药液体积为：V氯酸钠=371.5/30%×10-6=0.m3/hV盐酸=650/30%×10-6=0.m3/h由于每日所需药量很小，故选用一个容积100L的药液储存槽。每日配药2次。储药量W氯酸钠=371.5×24×15=g=133.74kg（储存15天计算）需要50kg袋装氯酸钠约3袋储药量W盐酸=650×24×15=g=234kg（储存15天计算）需要浓度为31%的稀盐酸约755kg，即0.656m3采用水射器直接将消毒剂向管道中投加，水射器应当尽量靠近加注点。Ⅰ-37n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10污泥池计算污泥主要来源为栅渣、曝气池与二沉池曝气池与二沉池产生污泥量为(污泥含水率取98%)：W剩余=28.27kg/d=28.27/(1-0.98)=1413.5kg/d≈1.5m3/d由于格栅产生的栅渣不进入污泥池，直接交给相关部门处理，则污泥总量W污泥总量=1.5m3/d污泥消毒池容积取2m3，有效深度取1.5m，超高0.5m，尺寸为1×1×2m选用2台潜水搅拌机，一备一用，机型为QJB0.85/8-260/3-740/c/s，额定功率0.85kw，叶轮直径260mm，转速740r/min.采用漂白粉消毒，投加量取泥量的15%，约4kg/d，消毒后选用脱水机为污泥进行脱水，型号为QTA-500脱水后封装外运，交给相关有资质部门按照危险废物处理。Ⅰ-37