某医院生活污水处理站初步 设计方案 大学论文.docx

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某医院生活污水处理站初步设计方案大学论文

某医院生活污水处理站

初步设计方案

设计人员

指导老师

单位

完成时间

2012年10月31日

1、项目资料………………………………………………………3

2、设计依据………………………………………………………3

三、设计原则………………………………………………………4

四、设计范围………………………………………………………5

五、方案分析、设计………………………………………………5

六、设计条件………………………………………………………10

七、主要构筑物的设计计算和处理设备选型……………………10

八、平面布置和高程布置…………………………………………19

九、工程投资估算…………………………………………………20

十、经济运行分析…………………………………………………22

十一、医院污水处理工程运行调试方案…………………………23

十二、节能与环保…………………………………………………30

十三、总结及建议…………………………………………………31

附件：

构筑物设计图纸（略）

总平面布置图（略）

高程图（略）

设计成员及成员任务（略）

一、项目资料

杨凌某某医院位于西安宝鸡两大中心城市之间的国家杨凌农业高新技术产业某某内，因农耕始祖后稷出生地而有名。

由国家杨凌农业高新技术产业某某管委会投资1亿多元人民币、陕西省人民医院提供强大技术支持而建立的一所现代化二级甲等非营利性综合医院，是陕西省人民医院临床医院。

医院占地39.6亩，业务用房2.3万㎡,集中央空调、中心供氧、中心吸引于一体的十层现代化门诊住院综合大楼在杨凌农科城的中心地带巍然矗立，成为杨凌某某一道靓丽的风景线。

医院设置床位300多张，科室36个，现有职工360多人。

2、设计依据

法律规范依据

（1）《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）

（2）《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）

（3）《中华人民共和国水污染防治法》

（4）《中华人民共和国水污染防治法实施细则》

（5）《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号

（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）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

（3）《医院污水排放标准》（GBJ48-1983）；

（4）《医院污水处理设计规范》（CECS07-1988）

（5）《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）；

（6）《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50062-92）；

（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）《地下工程防水技术规范》（GBJ16-87）；

（10）《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；

（11）《给水排水设计手册》（1~11册）。

三、设计原则

（1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规及排放标准；

（2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理排放达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；

（3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。

要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；

（4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用PLC全自动程序控制，减轻操作人员的劳动强度；

（5）合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低系统运行成本；

（6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化。

采用一套240m3/d医院污水处理设备，以提高系统的灵活性、可变性、适应性和先进性；

（7）采用污泥前置回流硝解工艺，以降低污泥产生量；

（8）因地制宜，合理布局，有效地利用空间和场地。

四、设计范围

（1）从污水处理格栅井开始到处理设备的排放口为止。

（2）污水工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制说明等设计工作。

（3）污水处理工程的钢结构工艺结构，设备的施工、安装、调试等工作。

（4）污水工程的动力配线，由业主将主电引至污水工程的配电控制箱，配电分配箱至各电器使用点将由我厂负责。

（5）不包括废水的收集管网及废水排出界区的外排水管网。

五、方案分析、设计

（一）、医院污水来源及主要污物

从医院各部门的功能、设施和人员组成情况可以看出医院污水比一般生活污水的排放要复杂得多。

不同部门科室排出的污水成份的水量是各不相同的。

医院排放污水的主要部门有：

诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光照相洗印、放射科、动物房、同位素治疗、手术室等；医院行政管理部门和医护人员排放的生活污水。

通过对医院污水的测试研究，医院污水的主要污染物其一是病原性微生物；其二是有毒、有害的物理化学污染物。

（二）、医院污水治理原则

医院污水治理的原则如下：

1、首先应该特别要防止传染病病原菌的排放和对环境的污染、对可能排出大量传染病病原菌的传染病医院及受到传染病病菌原菌污染的污水要求进行严格的消毒预处理，达到相应的医院污水处理排放标准后方可进入污水治理站。

在可能的情况下，受传染病病菌污染的污水应与其他污水分开处理，以减少消毒剂用量及增强消毒效果。

2、对含有某些有毒有害化学物质的废水废液要尽可能单独收集，分别治理，防止大量有毒有害物质进入综合污水处理系统。

3、对含有放射性物质的废水首先在衰变池进行衰变治理，达到排入综合污水处理系统。

4、对医院综合污水应视其排污去向，按不同的要求进行治理,达到排放标准后，方可对外排放。

5、医院含菌污水消毒所选用消毒剂应安全可靠，操作简单，费用低，效率高，还要结合当地条件选用，在城市和人口稠密的地区，一般可选用次氯酸钠、漂白粉作为消毒剂，在商品供应困难的地区可采用现场制备的小型次氯酸钠生产设备，为减少有机氯化合物对环境造成二次污染，也可采用二氧化氯发生器生产二氧化氯，或采用臭氧、紫外线等消毒污水。

液氯是最常用的消毒剂，在供应方便且能确保安全的情况下，在人口不太稠密的地区可采用。

6、为防止医院污水输送过程中对周围水体的污染，所以，医院废水必须就地治理。

7、全面考虑综合性医院和传染病菌房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建设突发事件能力。

8、医院废水对人类社会生活影响极大，直接排放会造成环境污染，是卫生疾病病源，必须进行消毒治理，达到排放标准后方可对外排放。

（三）、设计规模及水质参数

1、设计规模

根据该医院提供的资料，污水处理站处理能力为：

Q=350×300×2.2=231000L=231m3/d

序号

项目

进水水质（mg/L）

出水水质（mg/L）

1

CODcr

400

<60

2

BOD5

200

<20

3

SS

300

<20

4

氨氮（NH3-H）

70

<15

5

大肠杆菌

3.0×108个

<500个/L

6

PH

6～9

<6～9

7

余氯

<0.5

2、污水进出水水质

污水排放达到《污水综合排放标准》GB8978-1996一级排放标准。

（四）、方案工艺设计

1、污水水量与水之情况分析

（1）、本项目污水来水不均匀程度较高，水质、水量变化较大（KZ=2.0），由于水量与水质具有较大的不均匀性，因此必须考虑设置均质均量的调节池。

（2）、本类废水BOD/COD值约0.5，可生化性较高。

（3）、排放要求中对病毒指标有要求。

（4）、根据环保部门对污水排放的要求，本污水处理工艺除了去除有机物外还应能去除氨氮，使出水达到排放要求。

2、工艺选择

根据《医院污水处理技术指南》，由于贵院污水经处理后通过市政下水道排入城市污水处理厂，故采用“预处理+一级强化处理+消毒”的处理工艺。

医院废水经过化粪池进入调节池，调节池前部设置自动机械格栅，调节池内设提升泵。

污水经提升后进入混凝沉淀池进行混凝沉淀，沉淀池出水进入接触消毒池进行消毒，消毒池出水达标排放。

3、工艺流程选择

选择污水处理工艺，首先应考虑处理工艺的实际效果，结合到实际情况。

首先必须使处理工艺的去除效果满足污水处理排放的要求，使污水处理场出水水质达标。

在《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）排放标准中的预处理排放标准，医院废水对消毒工艺有很高的要求，污水必须经过消毒处理达标方可排放。

在选择污水处理工艺时，还要考虑工艺的成熟性、可靠性、稳定性。

在保证达标前提下，则应考虑工艺的经济指标。

投资少、运行费用低的工艺是首选，另外，占地少、工艺流程短、运行管理方便，亦是选择工艺时应考虑的问题。

根据医院废水水质情况和贵院污水经处理后排入市政管网，故采用““预处理+一级强化处理+消毒”的处理工艺。

（五）、工艺流程图 

粗格栅（预曝）消毒剂

病区、排入下水

活区污水提升管道

专业处理

少

量污泥回流

污

经相应处理后的其他泥

病区污水

消毒排出

（六）、工艺流程简介

医院各大楼污水先经过独自的化粪池的预处理，使粪便溶解，防止堵塞后续管道，后各路污水经过格栅，除去污水中大颗粒悬浮物、漂浮物后，污水再进入调节池使其充分混合，均匀水质水量，然后用潜污泵打入混凝沉淀池进行混凝反应后固液分离，上清液自流入接触消毒池，接触消毒池通过加入臭氧进行消毒处理，控制细菌及病毒指数达标，使粪大肠菌群数≤500个/L。

（七）、工艺流程特点

1、通过调节池可以有效均质、去除部分污染物。

2、接触氧化池采用组合填料为载体填充在设备内，通过曝气后污水以一定流速上下流动，使载体处于好氧状态，无需另设脱膜装置。

3、工艺可靠，操作维修方便，无需进行大量污泥回流；运行周期灵活可变，耐冲击负荷性能强，能实现同时硝化/反硝化以去除污水中氨氮，并能实现过度生物氧化，处理效率高，出水水质好，设置事故旁通，以供紧急，特殊情况下使用。

4、沉淀池表面负荷、有效水深、滑泥斗倾角等设计参数合理选择，从而提高了固液分离的效果。

5、机电设备，本设计采用先进的管道污水泵、液下潜污泵，鼓风曝气风机。

6、整套系统实行全自动控制，节省人员费用。

7、为确保氨氮出水达标的可靠性，我们在二沉池设置回流管，将污水回流至前端的调节池，这样就形成了A-O工艺，在调试过程中，我们可以根据调试情况来确定回流比，保证出水达到氨氮的出水指标。

序号

水质指标

项目

化粪池

格栅

调节池

生物接触氧化池

竖流式沉淀池

消毒池

标准

1

SS（mg/L）

进水

300

210

199.5

119.7

113.7

11.4

≤20

出水

210

199.5

119.7

113.7

11.4

11.4

去除率

30%

5%

40%

5%

90%

/

2

COD（mg/L）

进水

400

340

340

323

48.4

46

≤60

出水

340

340

323

48.4

46

46

去除率

15%

/

5%

85%

5%

/

3

BOD（mg/L）

进水

200

170

170

136

20.4

19

≤20

出水

170

170

136

20.4

19

19

去除率

15%

/

20%

85%

5%

/

3

氨氮（mg/L）

进水

70

49

49

27

12.2

11

≤15

出水

49

49

27

12.2

11

11

去除率

30%

/

45%

55%

10%

/

4

PH（mg/L）

进水

6---9

出水

6---9

注：

（1）、污水处理过程中，PH值保持在6-9。

（2）、回用于洗车污水经消毒后，总大肠杆菌数小于500个/L.

六、设计条件

杨陵区位于咸阳市西南部，距城区60公里。

地处东经108°～108°07＇，北纬34°12＇～34°20＇，南以渭河与周至县的哑柏镇为界，东以漆水河与武功县相邻，北以沣水为界与扶风县的杏林乡、太白乡相望，西与扶风县揉谷、段家两乡接壤。

总面积94平方公里。

年平均气温12.9C

主导风向为东风和西

极端最高气温42℃,出现在1966年6月19日;极端最低气温零下19.4℃,出现在1977年元月30日。

七、主要构筑物的设计计算和处理设备选型

（一）化粪池

1、设计说明

化粪池利用沉淀和厌氧发酵的原理，去除生活污水中悬浮性有机物的处理设施，属于初级的过渡性的生活处理构筑物。

污水中含有大量的粪便、纸屑、病原虫，污水进入化粪池沉淀12~24小时的沉淀，可去除50%~60%的悬浮物。

沉淀下来的污泥经过三个月的厌氧发酵分解，食物你中的有机物分解成稳定的有机物。

2、设计参数

设计流量Q=10m3/h；调节时间t=36h;有效水深h2=5m；取超高0.5m

3、设计计算

化粪池有效容积V

V1=Q×t=240×1.5d=360m3

高为5m，其面积为

S=v/h=72㎡；

取L为5m；则;

B=S/L=14.4m

化粪池1座

结构形式地下

主体尺寸L×B×H=5×14.4×5m

有效深度5m

总容积430m3

有效容积360m3

（二）格栅设计计算

1、设计说明

医院废水中含有杂质悬浮物等大颗粒物质，若直接使废水进入后续工艺，废水中的漂浮物、悬浮物等大颗粒物质会造成管中的堵塞，使后续工艺处理较为困难，大大影响了处理的效果，所以废水必先经过隔渣处理。

使部分杂质、悬浮物等物质在进入后续处理前就被除出，保证后续工艺的正常进行。

2、设计参数

设计流量Q=10m3/h;栅前水深h=0.3m；过栅流速v=0.3m/s；栅条间隙b=0.003m

格栅倾角α=75°栅条宽度s=0.01m

3、设计计算

（1）栅条的间隙数（n）

n=

=

条

（2）槽有效宽度（B）

B=S（n-1）+bn=0.01×9+0.003×10=0.12m

（3）进水渠渐宽部分长度L1；

设进水渠宽B1=0.05m

L1=

m

（4）格栅与出水渠道连接处渐宽部分长度（L2）

L2=

0.06m

（5）通过格栅的水头损失h1

栅条采用Φ20圆钢制作，阻力系数β=2k=3

h1=0.05m

（6）栅后槽总高度

沿栅前渠道超高h2=0.5m

H=h+h1+h2=0.3+0.05+0.5=0.85m

（7）栅槽总长度L

L=0.13+0.06+0.5+1.0+0.23=1.9m

（8）每日栅渣量W格栅渣量为1000m3污水产渣0.04m3

则W=（3600×24×10×0.04）/（3600×1000×2.5）=3.8×10-3m3/d

拦截污物小于0.2m3，故为人工格栅

格栅井1座

结构形式地下钢砼结构

主体尺寸L×B×H=1.75×0.11×0.58m

来水标高-1.5m

人工格栅1座

格栅规格PRG

格栅栅宽120mm

栅隙3mm

（三）调节池

1、设计说明

医院排出的废水，水量、水质等水质指标随排水时间大幅度波动。

采用调节池进行水量、水质调节。

使被处理的废水，水质均化、水量均衡，使后续处理构筑物和管渠不受废水高峰流量或浓度变化的冲击，运行稳定。

2、设计参数

设计流量Q=10m3/h；调节时间t=6h;有效水深h2=3.2m

3、设计计算

（1）调节池有效容积V1

V1=Q×t=10×6=60m3

调节池池宽（B）

A=60/3.2=19m2

设计采用调节池n=1取池长L=5m

则池宽：

B=A/L=19/5=3.8m

则，调节池长宽高为

L×B×H=5×3.8×3.2

（2）污泥斗的体积V2

取污泥斗的顶宽B1=2m，污泥斗高度h4=1m；污泥斗倾角60°；则污泥斗底宽

B2=B1-h4×tg31°=（2-1）×tg31°=1.4m

V2=（B1+B2）/2×h4×B=1.7×1×3.8=6.46m3

（3）调节池总高H

调节池超高h1=0.5m;池有效调节水深h2=3.2m；池底斜坡高度h3=0.5m；污泥斗高度h4=1m

H=h1+h4+h3+h2=5.2m

（4）复核调节池停留时间

实际有效容积V。

=5×3.8×3.2=60.8m3

实际停留时间t。

=V0/Q=6h

调节池1座

结构形式地下钢砼结构

主体尺寸L×B×H=5×3.8×3.2m

有效水深3.2m

总容积60.8m3

有效容积60m3

调节时间6h

（四）生物接触氧化池

1、设计说明

接触氧化池，作为本设计的主体处理单元，该单元采用两段接触氧化技术，其中设有比表面积较大的立体弹性填料，填料上的生物膜与水中微生物共同作用，将水中有机物进行氧化分解，使水质得到净化。

接触氧化池采用鼓风曝气方式，其主要特点是布气均匀、充氧效率高，曝气效果好。

2、设计依据

进水流量Q=10m3/h；进水COD=400mg/l;BOD5=200mg/l;出水水质BOD≦20mg/l;容积负荷M=1000mgBOD5/m3.d;气水比D。

=15;接触时间t=2h

3、设计计算

（1）有效容积：

V=

（2）滤池总面积：

设H=3m，分3层，每层1m，故：

F=

采用6格滤池，每格滤池面积：

f=

=

（3）有效接触时间：

t=

（4）滤池总高度：

其中取H=3.0m,

（5）污水在池内实际停留时间：

（6）填料总体积（

）（选用5mm蜂窝状玻璃钢填料）

（7）所需气量（D）

D=

风机的选择

鼓风机所需的量为：

Gs=45m3/min

所以拟选用WSR200鼓风机四台，三用一备，该鼓风机技术性能如下：

转速n=1390r/min,口径Dn=80mm.出风量3m3/min,出风升压40kpa，电动机功率n=5KW,机组重量123kg。

接触氧化池1座

结构形式地下钢砼结构

主体尺寸L×B×H=6×3.6×6.1m

有效水深1.5m

总容积43.2m3

有效容积43.2m3

容积负荷1kgCOD/m3.d

停留时间8h

（五）竖流式沉淀池

1.设计参数

设计流量Q=10m3/h；V。

=0.03m3/h;V升=0.7mm/s；沉淀时间t=1.5h

池内设中心管流速V。

=0.01m3/h；

2.设计计算

（1）喇叭口处设反射板，则中心管面积

ƒ=

d=

喇叭口直径d1=1.35d=0.73m

（2）反射板表面至喇叭口的距离

（3）沉淀区面积A=

沉淀池直径D=

沉淀区深度h2=vt×3600=3.8m

<3符合要求

为收集处理水，沿池周边设排水槽并设辐射排水槽，槽宽为b=0.2m;排水槽内径为2.5m

槽周长C=

D-4b=3.14×1.3-4×0.2=3.3m

辐射排水槽长L〝=2

（1.3-0.54）=1.52m

总排水槽长L=L〝+c=4.82m

排水槽每米长的负荷

<1.5m2/s

取下部接圆锥底直径0.2m，污泥斗倾角45°，则

沉淀池的总高度h1超高=0.3m缓冲层高度h4=0.3m

H=h1+h2+h3+h4+h5=5.05m

沉淀池1座

结构形式地下钢砼结构

工艺型式竖流式沉淀池

主体尺寸L×B×H=3.5×3.5×4.0m

有效水深2m

总容积49.0m3

有效容积24.5m3

水力负荷0.62m3/（m2·h）

停留时间1.5h

主要设备中心筒、喇叭口、反射板、

出水堰、排泥设备等

（6）消毒池

进水流量Q=10m3/h；有效水深H=1.5m；超高H1=0.5m；

水力停留T=1h

设计计算

有效容积

V=Q×T=10m3

取消毒池长L=3m

B=（V/H）/L=2.2m

消毒池总容积

V0=L×B×（H+H1）=13.2m3

消毒池1座

结构形式地下钢砼结构

主体尺寸L×B×H=3×2.2×1.5m

有效水深1.5m

总容积13.2m3

有效容积10m3

停留时间1h

（七）污泥浓缩池

所有污泥用泵泵入污泥浓缩消毒池，经浓缩消毒后，再泵入板框压滤机进行脱水，再与院内其它固废一并做焚烧处理，污泥浓缩消毒池上清液和板框压滤机滤液返回调节池进行第二次处理。

通过机械格栅将污水中截留下来的固形物称作格栅渣，其含水率较低，数量不大。

经栅渣干化消毒床自然过滤脱水，然后用石灰进行消毒，再与院内其它固废一并做焚烧处理，下滤液进入调节池进行处理。

污泥浓缩消毒池有效容积：

V有效=3m3,数量1座污泥泵两台，y一备一用；流量Qh=10m3/h；L×B×H=1.5×1×2扬程H=10m功率N=2KW；

（八）构筑物明细表

序号

项目名称

总面积或建筑面积

备注

1

化粪池

360m3

砖混结构

2

人工格栅

2m3

砖混结构

3

调节池

60.8m3

砖混结构

4

生物接触氧化池

43.2m3

砖混结构

5

竖流式沉淀池

49m3

砖混结构

6

消毒池

13.2m3

砖混结构

7

污泥浓缩消毒池

3m3

砖混结构

（九）主要工艺设备、材料明细表

序号

项目名称

规格型号

功率/kw

台（套）

厂家

1

人工粗格栅

单联机GSHZ300-14