某医院污水处理站工程设计

某医院污水处理站工程设计1．引言世界上任何国家的发展，都会随着推进社会进步、促进工农业生产能力发展而得到提高，使人民生活得到了进一步的改善，但是，伴随着社会的发展，同时也带来了各种各样的环境污染。造成环境污染的重要来源之一便是污水。世界各国政府注意力开始集中在这个恐怖的污染源上，治理环境水污染的课题随之列入世界环保组织的日程之上。纵观世界之后，再来看看国内的现状。在我们中国有很多城市都处于十分缺水状态。虽然，我们国家拥有的水资源十分可观，已经成为占据世界大部分水量的国家之一。但是，纵使我家拥有很多水资源，可由于我们国家人口数量基数较大，平均下来，每个人的拥有的却仅仅是2100立方米，是全球人均拥有量最少的国家之一。并且，我们国家每年的用水量都排在了世界的前几名。水污染情况不容乐观，水资源过度消耗的问题又迫在眉睫，因此，如何实现水资源重复利用，污水回收处理已经成为我国眼前的重要问题。由于世界各国政府的高度重视，我国的污水处理事业得到了长远的发展，但是我们要清醒的看到一点，我国工农业生产发展的脚步迅速，尤其是改革开放的20年来乡镇企业的诞生使我国的企业结构发生了变化。某些企业单位在追求巨大经济利益的同时忽视了社会、环境效益，现已成为现阶段国内外环境保护领域亟待解决的问题，同时也是一个严峻的难题。为此，当今社会环境污染的治理不能只停留在政府的重视，而是要深化到社会各阶层每位公民环保意识的提高。我们不仅要达到经济发展，生活质量提高，而且还要做到经济与环境保护协调发展。为此，我们身为当代青年，更应该唤起群众为21世纪全球可持续发展的这一共同目标实现而行动，为人类健康的生存，为子孙后代留下更优质的环境而努力完成自己的责任。2．设计依据本设计贯彻和执行国家关于环境保护方面的基本国策，依据国家所颁布的下列有关防治水污染方面的法律和法规进行：（1）《医院机构水污染物排放标准》GB18466-2005；（2）《医院污水处理技术指南》国家环保总局环发〖2003〗197号；（3）《医院污水处理设计规范》CECS07：2004；（4）《综合医院建筑设计规范》JGJ49-88；（5）《建筑给水排水设计规范》GBJ15-88（1997年版）；（6）《建设项目环境保护设计规范》1996；（7）《城市区域环境噪声标准》；（8）《给水排水工程结构设计规范》GBJ69-84；（9）《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-98；（10）《现场设备，工业管道焊接工程施工及验收规范》GB50236-98；（11）《工业自动化仪表工程施工及验收规范》GBJ93-86；（12）《污水综合排放标准》GB8978-1996；（13）《排水工程》下，张自杰主编，中国建筑工业出版社（第四版）；3．设计原则1）采用技术要先进可靠，运行稳定，占地省，并且效果好的处理工艺。2）认真贯彻执行国家规定的法律法规，严格遵守、执行，确保出水水质符合国家标准。3）因地制宜、合理布置、统一规划、污水处理室占地不得超过甲方指定的范围内。4）选择品质优良、价格公正、售后服务周到的先进设备、仪器，设备材料的选择可根据相应的规范为参照，关键性仪器、设备选取合资或进口的。尽可能选择造价低、节能省电、效率高的耐用设备。5）设计中尽量选用低噪声的动力设备，适当采取消声、减震措施，防止产生噪声污染。6）在高程布置上应尽量采用立体布局，充分利用地下空间。在平面布置上要紧凑，以节省用地。4．设计任务及概况4.1设计任务学生在全面了解国内外医院污水处理新技术应用现状基础上，针对河北邢台市某医院污水水质特点，通过多方案技术经济比较论证，合理确定医院污水处理工艺技术路线，并完成该工程的初步设计（主要包括工艺设计计算、说明书的编制和绘制相关设计图纸）。4.2工程概况1）污水处理站工程设计规模400m3/d，污水来源于该医院门诊和病房产生的污水。2）污水进出水水质如下表4.2表4.2进出水水质项目pHCOD(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)粪大肠菌群数（MPN/L）原水水质6-940020025025100000处理水质6-9≤60≤20≤20≤15≤500（1）COD去除率=(400-60)/400=85%（2）BOD5去除率=（200-20）／200=90%；（3）SS去除率=（250-20）／250=92%；（4）NH3-N去除率=（25-15）／25=40%；（5）大肠菌群去除率=（1.06*105-500）／1.0*105=99.5%；进水pH为6-9，出水pH为6-9。在选择流程时，至少要保证所选的流程有如上的处理效果，才能达到本次设计的基本要求。5．污水处理工艺方案比选医院污水治理的原则，一方面要考虑污水中细菌、病毒的种类和数量，另一方面还应考虑污水的理化指标和毒理指标，更主要的还必须考虑污水的排向和受纳水体对水质的要求。另外，2005年7月，国家环保总局批准了医疗机构污水排放的新标准，明确规定医院污水必须经过二级处理后，再进行消毒，这样不仅可使消毒剂耗量减少，提高消毒效果，更可以使污水中各项污染因子达标排放。5.1污水处理工艺技术比选医院污水水质类似于生活污水，但其含有大量的致病菌，此种水可生化性强，因此医院污水常用生化法作为二级处理工艺。应用于医院污水处理的工艺技术已相当成熟，近年来主要以接触氧化法、膜生物反应器和传统活性污泥法为多。下面对几种方法分别进行简要的介绍：5.1.1生物接触氧化法生物接触氧化工艺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。其工艺特点如下：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。此种方法对污水中的BOD、COD去除效率较高，但对SS去除效率不高。工艺中一般设有调节池和二沉池，有时为了达到较高的SS去除率，还要增加过滤装置，因此，工艺流程比较长，占地面积大，投资费用高，操作管理比较复杂。5.1.2膜生物反应器膜生物反应器是MembraneBioreactor，简称MBR。利用现代超微滤膜技术与传统的活性污泥法，创造出一种全新的废水处理技术。膜生物反应器以超微滤膜单元取代传统的二沉池，所有悬浮物和胶体都被膜分离截留，污泥的沉降性不会影响到出水水质，彻底的实现了泥水的完全分离。膜单元的出现，增加了曝气池中活性污泥的浓度，提高了生物降解的速度，降低了F/M比值，并且有效的减少了剩余污泥的产生量。膜生物反应器出水的COD值要比传统的活性污泥法大为降低，污染物综合去除率可达90%以上，且出水的浊度通常小于1NTU，出水水质优良。MBR工艺用膜组件代替了传统活性污泥工艺中的二沉池，可进行高效的固液分离，克服了传统工艺中出水水质不够稳定、污泥容易膨胀等不足，具有下列优点：①抗冲击负荷能力强，出水水质优质稳定，可以完全去除SS，对细菌和病毒也有很好的截留效果。②实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，使运行控制更加灵活稳定；生物反应器内微生物量浓度高，可高达10g/L以上，处理装置容积负荷高，占地面积小，减小了硝化所需体积。③有利于增殖缓慢的微生物的截留和生长，系统硝化效率提高。可延长一些难降解有机物在系统中的水力停留时间，有利于难降解有机物降解效率的提高。④MBR剩余污泥产量低。5.1.3传统活性污泥法SBR（序批式活性污泥法）工艺早在1914年即已开发，但由于当时监测手段落后，并没有得到推广应用。1979年美国的L.Irvine对SBR工艺进行了深入的研究，并于1980年在印第安那州的Culver改进并投产了一个SBR污水处理厂。此后随着计算机监控技术、各种新型不堵塞曝气器和软件技术的出现，同时也由于开发了在线溶解氧测定仪、水位计等精度高并且对过程控制比较经济的水质检测仪表，污水处理厂的运行管理逐渐实现了自动化，加之SBR具有均化水质、工艺简单，处理效果稳定，耐冲击负荷力强，出水质好，操作灵活、占地面积少等优点。SBR工艺与其他活性污泥法相比，具有如下优点：①工艺流程简单，不需要另设二沉池及污泥回流设备，多数情况下可以省去初沉池。②占地面积小、造价低；特别是小城镇的污水处理可比普通活性污泥法节省基建投资30％以上。③营养物质去除效果及脱氮除磷效果好。污泥沉降性能好。④适应性良好，且易于维护管理。其工艺比较如表5-1表5-1工艺比较工艺类型优点缺点使用范围基建投资活性污泥法对不同水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床以下较低生物接触氧化抗冲击负荷能力高，运行稳定；容积负荷高，占地面积小；污泥产生量较低；无须污泥回流，运行管理简单部分脱生物膜造成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、中水量小、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。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，小质要求高高出水水质好；运行可靠性高，抗冲击负荷需反冲洗，运行方式比较复杂；反冲300床以下小规模医院污水处理工程5.2消毒方法比较医院污水常用的消毒剂液氯消毒剂、次氯酸钠消毒剂、二氧化氯消毒剂和臭氧消毒剂等。医院污水常用消毒技术比较如表5-2所示。表5-2常用消毒方法比较消毒剂名称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ClO2运行、管理有一定的危险性；只能就地生较Cl2杀菌效果好曝气生物滤池能力强；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。水量较大较高简易生化处理造价低，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用对边远山区、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物(THMs)；投放简单方便；不受pH影响产，就地使用；制取设备复杂；操作管理要求高臭氧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从操作管理的难易程度及危险性、杀菌的效果、投资等几方面综合比较，邢台市该医院污水处理的消毒工艺选择二氧化氯法是比较合适的。6．污水处理工艺流程图6.1污水处理流程医疗污水经格栅截除较大的固体颗粒和漂浮物后进入调节池。隔出的污渣收集消毒后放至医院的医疗垃圾处理站。污水在调节池内调图6-1污水处理工艺图污水空气污泥药剂泵泵水解酸化池竖流沉淀池接触氧化池调节池污泥浓缩池鼓风机上清液达标排放污泥定期清理污泥回流综合污水二氧化氯发生器加药计量泵格栅消毒池节水质、水量，再经污水提升泵打入水解酸化池，在兼氧条件下，通过水解酸化菌的作用将大分子有机物水解酸化变成小分子有机物，以提高后续生化处理的可生化性。水解酸化池出水自流入生物接触氧化池进行好氧生物化学处理，主要去除COD、SS、色度等污染物质，处理后的污水自流入到竖流沉淀池进行泥水分离，出水自流入消毒池，通过加药计