[工学]医院废水处理设计.doc

*大学本科生毕业设计目录第一章 概述11.1 医院污水的特点11.1.1 医院污水的来源11.1.2 医院污水的水量11.1.3 医院污水的水质特征11.2 污水处理工艺分类31.2.1 根据水污染控制工程分类31.2.2 根据常见污水处理方法分类31.2.3 根据常用处理废水的化学方法分类41.3 常见的医院污水处理方法4第二章 设计原则、设计依据和执行标准72.1 医院废水处理的一般规定72.2 设计原则72.3 设计依据与执行标准7第三章 污水处理工艺与技术93.1 医院污水处理技术93.2 主体工艺的选择103.3 预处理工艺的选择113.4 消毒方式的选择123.4.1 氯的杀菌机理123.4.2 各消毒方式的对比133.5 医院污水处理产生污泥的处理153.5.1 污泥的分类153.5.2 污泥的处理153.5.3 污泥的消毒15第四章 废水处理主要设备和设备设计174.1 格栅174.1.1 格栅设计参数及规定174.1.2 格栅的设计计算174.2 调节池184.2.1 调节池设计参数及规定184.2.2 调节池的设计计算194.3 SBR池194.3.1 SBR池构造特点204.3.2 设计概要及设计参数204.3.3 SBR设计计算214.3.4 SBR池主要构筑物及设备274.4 紫外线消毒槽274.5 污泥消毒池284.6 主要工程量清单294.6.1 废水处理主要工艺构筑物294.6.2 废水处理主要工艺设备及管材29第五章 经济核算31参考文献32致谢33附录A 本设计主要符号说明34- 34 -第一章 概述1.1 医院污水的特点医院污水是指医院（综合医院、专业病院及其它类型医院）向自然环境或城市管道排放的污水。其水质随不同的医院性质、规模和其所在地区而异。每张病床每天排放的污水量约为200-1000L。医院污水中所含的主要污染物为：病原体（寄生虫卵、病原菌、病毒等）、有机物、漂浮及悬浮物、放射性污染物等，未经处理的原污水中含菌总量达108个/mL以上。医院污水中含有一些特殊的污染物，如药物、消毒剂、诊断用剂、洗涤剂，以及大量病原性微生物、寄生虫卵及各种病毒，如蛔虫卵、肝炎病毒、结核菌和痢疾菌等。此外，在设有同位素诊疗室的医院污水中还含镭226、磷、金198、碘131等放射性物质。与工业废水和生活污水相比，它具有水量小，污染力强的特点。如任其排放，必然会污染水源，传播疾病。1.1.1 医院污水的来源医院排放废水的主要部门和设施有：诊疗室、化验室、病房、洗衣房、X光洗印、同位素治疗诊断室、手术室等；还包含医院行政管理和医务人员排放的生活污水、食堂、宿舍排水。1.1.2 医院污水的水量医院及医疗机构的性质和规模不同。则其排放污水的量也有所不同。医院内部各个不同的部门和设施排放污水的水量也有各自的特点。随着生活水平提高和医疗设施条件改善，一般大、中型医院的用水量和排水量都有较大的增加。1.1.3医院污水的水质特征医院污水成分复杂，主要包含病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染物三大类，具有空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征，不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径和严重污染环境：(1) 病原性微生物医院污水受到粪便、传染性细菌和病毒等病原性微生物污染，具有传染性，可以诱发疾病或造成伤害，医院污水和生活污水中经水传播的疾病主要是肠道疾病，由病毒传播的疾病有肝炎、小儿麻痹等。通常把大肠菌群数和粪大肠菌群数作为衡量水质受到粪便污染的生物学指标。(2) 有毒有害物质pH：医院的酸碱污水主要来源于化验室、检验室的消毒剂的使用及洗衣房和放射科等，可对管道造成腐蚀或影响消毒剂的使用效果。SS：影响水体外观和氯化消毒灭活效果。BOD和COD：大部分来自生活系统排水，可生化性能良好，但医院广泛使用的消毒剂对生物处理是不利的。动植物油：来自食堂排水，影响水体溶解氧和医院含菌污水的消毒效果。总汞：包含有机、无机、可溶和悬浮的汞，可是人体发生全身性的中毒。主要来自于口腔科、破碎温度计和某些使用汞的计量设备汞的流失。其他：洗印和化验等过程产生污水含有重金属、消毒剂、有机溶剂等，部分具有致癌、致畸或致突变性，危害人体健康并对环境有长远影响。(3) 放射性同位素医疗单位在诊断和治疗中用到的放射性同位素在其衰变过程中产生、和放射性，在人体内积累会对人体健康造成损害。放射性在污水中的浓度以 Bq/L表示。放射性液体废物按其放射性浓度水平分为不同的等级:第级(低放废液):浓度4×106Bq/L。第级(中放废液):浓度为4×106Bq/L4×1010Bq/L。第级(高放废液):浓度>4×1010Bq/L。医院放射性污水主要来自同位素治疗室，应针对这一部分污水单独设置衰变池处理，达标后再排入综合下水道。本设计所对应医院日处理量为500 m3/d，设计小时流量为21m3/h。因污水排放量波动较大，所以应设峰值流量，其峰值流量设为Qmax=2.2Q=47m3/h。各种污染物的浓度见下表1.1：表1.1 污染物浓度统计表序号污染物名称浓度单位1CODCr350 550mg/l2BOD5200 350mg/l3SS200 400mg/l1.2污水处理工艺分类1.2.1根据水污染控制工程分类(1)不溶态污染物的分离技术重力沉降：沉砂池（平流、竖流、旋流、曝气）、沉淀池（平流、竖流、辐流、斜流）；混凝澄清；浮力浮上法：隔油、气浮； 其他：阻力截留、离心力分离法、磁力分离法。 （2）污染物的生物化学转化技术 活性污泥法：SBR、AO、AAO、氧化沟等；生物膜法：生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池等；厌氧生物处理法：厌氧消化、水解酸化池、UASB等；自然条件下的生物处理法：稳定塘、生态系统塘、土地处理法。（3）污染物的化学转化技术 中和法：酸碱中和； 化学沉淀法：氢氧化物沉淀、铁氧体沉淀、其他化学沉淀； 氧化还原法：药剂氧化法、药剂还原法、电化学法；化学物理消毒法：臭氧、紫外线、二氧化氯、氯气、次氯酸钠。 （4）溶解态污染物的物理化学分离技术 吸附法； 离子交换法； 膜分离法：扩散渗析、电渗析、反渗透、超滤、纳滤、微滤； 其他分离方法：吹脱和气提、萃取、蒸发、结晶、冷冻。1.2.2根据常见污水处理方法分类物理法：物理或机械的分离过程。过滤,沉淀,离心分离,上浮等；化学法：加入化学物质与污水中有害物质发生化学反应的转化过程。中和,氧化,还原,分解,混凝,化学沉淀等；物理化学法：物理化学的分离过程。气提,吹脱,吸附,萃取,离子交换,电解电渗析,反渗透等；生物法：微生物在污水中对有机物进行氧化,分解的新陈代谢过程。活性污泥,生物滤池,生物转盘,氧化塘,厌气消化等。 1.2.3根据常用处理废水的化学方法分类（1）混凝向胶状浑浊液中投加电解质,凝聚水中胶状物质,使之和水分开。混凝剂有硫酸铝,明矾,聚合氯化铝,硫酸亚铁,三氯化铁等，可用于处理含油废水,染色废水,煤气站废水,洗毛废水等。（2）中和 酸碱中和pH达中性。常用石灰、石灰石、白云石等中和酸性废水，CO2中和碱性废水，用石灰中和硫酸厂废水。（3）氧化还原 投加氧化(或还原)剂，将废水中物质氧化(或还原)为无害物质。氧化剂有空气(O2),漂白粉，氯气，臭氧等，可处理含酚、氰化物、硫铬、汞废水、印染、医院废水等。（4）电解 在废水中插入电极板,通电后,废水中带电离子变为中性原子。需要电源、电极板等，可用于处理含铬含氰(电镀)废水、毛纺废水。 （5）萃取 将不溶于水的溶剂投入废水中，使废水中的溶质溶于此溶剂中，然后利用溶剂与水的相对密度差，将溶剂分离出来。萃取剂有醋酸丁酯、苯N503等，设备有脉冲筛板塔、离心萃取机等，可用于处理含酚废水等。 （6）吸附(包含离子交换)将废水通过固体吸附剂，使废水中溶解的有机或无机物吸附在吸附剂上，通过的废水得到处理。吸附剂有活性炭、煤渣、土壤等，设备有吸附塔、再生装置，可用于处理染色、颜料废水,还可吸附酚、汞、铬、氰以及除色、除臭、除味等深度处理。1.3 常见的医院污水处理方法常见的生物处理工艺主要有活性污泥法、生物接触氧化法、膜生物反应器、曝气生物滤池和简易生化处理等。 （1） 活性污泥法 活性污泥法亦称生物氧化法是以悬浮生长的微生物在好氧条件下对污水中的有机物、氨氮等污染物进行降解的废水生物处理工艺。利用鼓风曝气、机械曝气等，使污水中大量的丝状菌和真菌等微生物繁殖，这些微生物具有吸附和氧化污水中有害物质的能力，从而降低污水的COD和BOD、使污水达到净化的效果。也有些污水处理场采用厌氧和好氧并用的方法。即在厌氧过程中，厌氧微生物繁殖、硝化和吸附水中有害物质。活性污泥工艺的优点是对不同性质的污水适应性强，建设费用较低，其缺点是会产生大量的活性污泥，且要进行污泥处理，加长了处理流程，增加工程费用，且在曝气过程中造成对空气的二次污染。 常用的活性污泥法有生物接触氧化法、生物转盘法、塔式生物滤池法、射流曝气法和氧化沟法等。 （2） 生物接触氧化工艺 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。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，容积负荷高，占地面积小，建设费用较低，且污泥产量较低，无需污泥回流，运行管理简单。 （3）膜-生物反应器膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子固体物。因此系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至10000mg/L，污泥龄(SRT)可延长30天以上，于如此高浓度系统可降低生物反应池体积，而难降解的物质在处理池中亦可不断反应而降解。故在膜制造技术不断提升支援下，MBR处理技术将更加成熟并吸引着全世界环境保护工业的目光。MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合，其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池，进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的，而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点：高效地进行固液分离，其分离效果远好于传统的沉淀池，出水水质良好，出水悬浮物和浊度接近于零，可直接回用，实现了污水资源化；膜的高效截留作用，使微生物完全截留在生物反应器内，实现反应器水力停留时间(HRT)和污泥龄(SRT)的完全分离，运行控制灵活稳定；由于MBR将传统污水处理的曝气池与二沉池合二为一，并取代了三级处理的全部工艺设施，因此可大幅减少占地面积，节省土建投资；利于硝化细菌的截留和繁殖，系统硝化效率高，通过运行方式的改变亦可有脱氨和除磷功能；由于泥龄可以非常长，从而大大提高难降解有机物的降解效率；反应器在高容积负荷、低污泥负荷、长泥龄下运行，剩余污泥产量极低,由于泥龄可无限长，理论上可实现零污泥排放。 膜生物反应器（MBR）与传统的生化水处理技术相比，MBR具有以下主要特点：处理效率高、出水水质好；设备紧凑、占地面积小；易实现自动控制、运行管理简单。80年代以来，该技术愈来愈受到重视，成为研究的热点之一。目前膜生物反应器己应用于美国、德国、法国和埃及等十多个国家，规模从6m3d至 13000m3d不等。（4）曝气生物滤池曝气生物滤池简称BAF，是80年代末在欧美发展起来的一种新型生物膜法污水处理工艺，于90年代初得到较大发展，最大规模达几十万吨每天，并发展为可以脱氮除磷。该工艺具有去除SS、COD、BOD、硝化、脱氮、除磷、去除AOX（有害物质）的作用。曝气生物滤池集生物氧化和截留悬浮固体一体，节省了后续沉淀池(二沉池)，具有容积负荷、水力负荷大，水力停留时间短，所需基建投资少，出水水质好：运行能耗低，运行费用少的特点。曝气生物滤池的应用范围较为广泛，其在水深度处理、微污染源水处理、难降解有机物处理、低温污水的硝化、低温微污染水处理中都有很好的、甚至不可替代的功能。 （5）简易生化处理工艺简易生化处理工艺的流程为“沼气净化池消毒”。沼气净化池分为固液分离区、厌氧滤池和沉淀过滤区。三区的主要功能分别为去除悬浮固体，吸附胶体和溶解性物质，进一步去除和降解有机污染物，最后通过沉淀和过滤单元去除剩余悬浮物和降解有机污染物，保证出水质量。所产生沼气根据气量大小作不同的处理，当1m3污泥制取沼气达15m3以上时，收集利用；当1m3污泥制取沼气不足15m3时，收集燃烧处理。沼气净化池利用厌氧消化原理进行固体有机物降解。沼气净化池的处理效率优于腐化池和沼气池，造价低、动力消耗低，管理简单。常作为对于边远山区、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。第二章 设计原则、设计依据和执行标准2.1 医院废水处理的一般规定经处理后的医院污水排入有污水处理厂的市政排水系统时，应符合现行国家标准污水综合排放标准GB8978-1996规定的三级标准和现行国家标准医疗机构水污染物排放标准GB18466-2005的规定。排入未设置污水处理厂的市政排水系统、地面水域时，应根据污水受纳水体对生物学指标和有关理化指标的要求，符合现行国家标准污水综合排放标准GB8978-1996规定的一级或二级标准的要求。按照医院污水处理技术指南，医院污水处理应根据医院的规模、性质和处理污水排放去向，进行工艺选择。工艺选择原则为： （1）传染病医院必须采用二级处理，并需进行预消毒处理。 （2）处理出水排入自然水体的县及县以上医院必须采用二级处理。（3）处理出水排入城市下水道（下游设有二级污水处理厂）的综合医院推荐采用二级处理，对采用一级处理工艺的必须加强处理效果。2.2 设计原则我国的环境保护事业起步较晚，在吸取国际上的“公害”教训的基础上，确定了我国的环境保护方针：全面规划，合理布局，综合利用，化害为利，依靠群众，大家动员，保护环境，造福人类。而且还指定了医院废水的治理原则：首先，认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，遵守国家有关法规、规范和标准。其次，根据污水水质和处理要求，合理选择工艺路线，要求处理技术先进，工艺自动化程度高，处理出水水质达标排放。运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下，尽量减少占地和投资；合理选用设备和材料，综合考虑性能、价格因素，设备要求高效节能，噪音低，运行可靠，维修管理方便。总之，力争投资省，运行费用低，管理维修方便，生产环境和劳动条件良好。2.3 设计依据与执行标准(1）医院污水处理设计规范，CECS-07：2004；(2）医疗机构水污染物排放标准GB18466-2005；(3）医院污水处理技术指南，国家环保总局，2003.12.10；(4）建筑给水排水设计规范，GB50015-2003。(5）污水综合排放标准（GB8978-96）本医院为综合医院，且处理出水排入城市下水道，其废水标准处理系统设计总指标就应达到污水综合排放标准（GB8978-96）中的一级排放标准。按污水综合排放标准（GB8978-96）中的一级排放标准排放限值执行，即表2.1：表2.1 废水排放标准编号污染物质污水出水水质单位1SS70mg/l2CODcr100mg/l3BOD530mg/l4NH3-N15mg/l第三章 污水处理工艺与技术3.1 医院污水处理技术对于含病原体的污水，大部分医院采用的是一级处理和氯化消毒技术，少数医院采用二级处理和氯化消毒技术。医院污水的排放量一般比较小，属于小型污水处理。常用的污水处理方法按原理可分为物理法、化学法和生物法；按处理程度可分为一级处理、二级处理和三级处理；按处理工艺可分为预处理、主体处理和后处理等处理工艺过程。（1） 一级处理目的:主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物（SS）。主要设备和构筑物包括：格栅、沉砂池、沉淀池。一般，通过一级处理可以去除60的悬浮物和25的BOD。（2） 二级处理二级处理主要是指生物处理。生物处理可去除污水中溶解的和呈胶体状态的有机污染物。其BOD的去除率在90以上，出水的BOD可降至30mg/L以下。二级处理还可以去除COD、酚、氰等有机污染物。常规二级处理对氮和磷的去除有限，需要采用改进二级处理技术或三级处理技术进行处理。具有脱氮除磷功能的技术有A/O、A/A/O、SBR、AB法、接触氧化法和生物膜法。常采用的二级生物处理方法包括：生物转盘法、生物接触氧化法、射流曝气法、塔式生物滤池法、氧化沟法等。医院污水处理工艺流程应根据医院类型、污水排向、排放标准的要求进行确定，因此，本设计宜采用二级处理。二级处理工艺流程为“调节池生物氧化接触消毒”见图3.1。医院污水通过格栅进入调节池。调节池内设提升水泵，污水经提升后进入好氧池进行生物处理，好氧池出水进入接触池消毒，出水达标排放。图3.1 污水处理总流程图3.2主体工艺的选择本工程采用二级处理，可供选择的处理方法有很多。常用的方法有活性污泥法、生物膜法两大类。活性污泥法，利用鼓风曝气、机械曝气等向污水供氧，使污水中的好氧菌群在吸附和吞噬污水中有机物的过程中，能够源源不断地得到代谢所需的氧，从而迅速降解污水的COD 和BOD、使污水较快地得以净化。由于活性污泥法结构简单，大小皆宜，没有复杂的内部组件，机械装置少，处理容量大，机械故障少，维护简便易行，因而获得了广泛的应用。 我们常见的：SBR、CASS、射流曝气和氧化沟等，尤其是大中型的污水处理系统，都采用活性污泥法。 生物膜法处理污水主要靠生长在介质表面的生物膜来完成。虽然生物膜法可以避免污泥膨胀、污泥腐化等问题，且具有运行稳定、处理效果好等优点。但是，他的结构都比较复杂，内部组件多，因此机械故障多也顺理成章的事，维修工作量大。所以，生物膜法的应用也就受到一定局限，一般只适合用于小型污水处理工程项目中。生物膜法常见的有：生物接触氧化法、曝气生物滤池（BAF）等。SBR法是污水生物处理方法的最初模式，随着计算机与自控技术及相关守备队发展和使用，SBR法越来越得到广泛应用。其操作程序是在一个反应器的一个处理周期内依次完成进水、生化反应、泥水沉淀分离、排放上清液和闭置等五个基本过程组成。SBR法的工艺设备是由曝气装置、上清液排出装置（滗水器），以及其他附属设备组成的反应器。SBR对有机物的去除机理为：在反应器内预先培养驯化一定量的活性微生物（活性污泥），当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物转化为CO2，H2O等无机物；同时，微生物细胞增殖，最后将微生物细胞物质（活性污泥）与水沉淀分离，废水得到处理。SBR法不同于传统活性污泥法，在流态及有机物降解上有空间推动的特点。该法在流态上属完全混合型，而在有机物降解方面，有机质的含量是随时间的进展而降解的。SBR法具有以下几个特征：(1)可省去初次沉淀池、二次沉淀池和污泥回流设备等，与标准活性污泥法比，设备构成简单，布置紧凑，基建和运行费用低，维修方便。大多数情况下不用设置调节池。(2)泥水分离是在静止状态下或在接近静止状态下分离的，所以固液分离稳定，不易产生污泥膨胀。特别是在污泥进入生化处理装置期间，维持在厌氧状态下，使得SVI降低，而且还能降低曝气的动力费用。(3)在反应器的一个运行周期内，能够设立厌氧。好氧条件，实现生物脱氮除磷的目的;即使在没有设立厌氧的条件下，在沉淀和排除工序中，因为含氧量低，也会产生一定量的脱氮作用。(4)加深池深，与同样的BOD-SS负荷的其他方式比较，占地面积较小。(5)耐冲击负荷，处理有毒或高浓度废水的能力强。理想的推流过程使生化反应推力大，效率高。SBR法中微生物RNA含量是标准污泥法中的3倍，故SBR处理有机物效率高。(6)SBR法系统本身适用于组件式构造方法，有利于废水处理厂的扩建和改造。综上所述，SBR法的工艺特征顺应了当代污水处理所要求的简易、高效、节能、灵活、多功能的发展趋势，也符合“三低一少”的技术要求，即建设费用低。运行费用低、操作管理费用低 ，二次污染排放少的污水处理技术。本工程设计就是采用SBR处理工艺作为主体工艺。3.3预处理工艺的选择医院污水中含大量漂浮杂质，设计应考虑采用格栅以去除这些漂浮杂质，同时为使操作环境良好，避免操作工人长期接触致病微生物，采用机械格栅，排出的栅渣应封装外运，按危险废物处理和处置。医院污水来水量不均匀，时变化较大，为保证后续处理构筑物的稳定运行，设计必须考虑设置调节池，同时应考虑在处理站出现故障时污水有相应的贮存空间，调节池应适当加大。3.4消毒方式的选择二级处理后的出水中仍含有大量的病原微生物，必须进行消毒处理后方可排放。医院综合污水消毒在处理工艺的最后阶段，其目的便是灭活医院污水中的致病微生物和粪大肠菌群。消毒设施主要由消毒剂制备、投加控制系统与混合池、接触池组成。常用的消毒剂有次氯酸钠、二氧化氯、液氯和次氯酸钙等化学消毒剂，也可采用臭氧、紫外线或其他消毒剂进行消毒。杀菌效果可达99.99%以上。医院污水消毒的主要目的是杀死污水中的各种致病菌，同时也可以改善水质，达到国家规定的排放标准。医院污水常用的消毒剂有氯化消毒剂、二氧化氯消毒剂和臭氧消毒剂等。3.4.1 氯的杀菌机理氯化消毒剂主要有：液氯、漂白粉、漂粉精、次氯酸钠等。早期认为氯的杀菌机理在于其与水反应释放出，但事实表明这种观点是错误的。进一步的研究表明，氯与细菌酶的系统反应是不可逆的，细菌由于酶的钝化而被灭活。一般认为，各种消毒剂的灭活效率是消毒剂通过细胞壁扩散速度的函数。次氯酸是所测得的余氯中杀菌力最有效的成分，其原因是次氯酸比较容易渗入细胞壁。次氯酸的渗透速度类似于水的渗透速度，这是因为次氯酸分子比较小而且不带电荷。次氯酸根相对来说杀菌效率比较低，是由于次氯酸根带有负电荷，而细菌本身也带有负电荷，所以次氯酸根离子难以进入生物的细胞壁而扩散。影响氯化消毒的因素有很多，从工程设计和运行管理的角度出发，特别应该考虑的主要因素包括：氯与处理水的混合程度、接触时间、余氯量、污水的处理程度及水质状况等。(1)污水处理程度对消毒效果的影响污水在消毒之前需要经过预处理，污水中含有的各种无机及有机的污染物质不但会大量消耗消毒剂，而且会影响和降低消毒剂与细菌的接触和消毒效果。污水经过不同程度的处理，不但能改善水质，减少水中污染物的含量，而且可以去除和降低污水中微生物的含量。(2)氯与污水混合程度对消毒效果的影响消毒剂通过与污水充分混合才能作用于微生物个体，从而杀灭微生物，所以快速的充分混合是保证消毒效果、提高杀菌效率的重要一环。(3)接触反应时间和含氯浓度对消毒效果的影响污水在于消毒剂混合剧烈、接触良好的情况下，大多数微生物将在30min内被灭活。如果以灭活病毒为目的，消毒剂在5060min后仍然有效。(4)其他影响因素pH：pH降低，总余氯中二氯胺和游离余氯的成分增加，杀菌效率提高；对细菌本身而言，一般细菌在pH较低时的抵抗力较弱。干扰物质：消毒过程中加入的消毒剂，大部分都与干扰物质发生了反应，只有少部分真正起到了消毒杀菌的作用。污水的生物学性质：污水中含有的消毒对象浓度越高，则达到预定的排放生物学标准越困难；污水中的致病微生物种类不一样，则消毒的难易程度也不同。3.4.2各消毒方式的对比目前消毒的方式主要有液氯消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒、臭氧消毒等，其优缺点比较见下表，表3.1：表3.1 消毒方法消毒方法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，不产生有机氯化物(THMs)；投放简单方便；不受pH影响。ClO2运行、管理有一定的危险性；只能就地生产，就地使用；制取设备复杂；操作管理要求高。较Cl2杀菌效果好。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UV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。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。目前大多数医院污水处理消毒采用的是二氧化氯，其主要目的是消除液氯消毒产生的二次污染问题，但其存在一定的危险性，特别是当污水处理站位于封闭空间内的情况下其危险程度更高，国内已有事故案例，并且二氧化氯消毒容易产生余氯过高问题，会造成地表水体内水生生物的死亡，破坏水生生态系统，故其二氧化氯消毒不宜用于人口稠密区及大规模医院的污水消毒。由于二氧化氯存在的问题，国内目前的发展趋势是用紫外线消毒替代二氧化氯消毒，设计规范也在做相应的修订。因此，设计考虑采用紫外消毒法进行出水消毒处理。紫外线消毒具有杀菌效率高、杀菌的广谱性高、无二次污染、运行安全可靠、运行维护费用低（是臭氧和二氧化氯消毒的一半）、安装操作简便、占地少、无噪音、可连续大水量消毒等优势，目前已大量应用于城市污水、医院污水、中水回用等的消毒，技术已相当成熟，尽管紫外消毒对出水SS有一定要求，但实践表明，经二级处理后的出水采用紫外线消毒，其消毒后出水粪大肠菌指标优于国家标准。3.5医院污水处理产生污泥的处理3.5.1 污泥的分类按污泥从污水中分离出来的过程分类：格栅渣和浮渣、沉淀污泥、生物处理污泥。按污泥的腐化程度分类：生污泥、消化污泥。3.5.2 污泥的处理医院污水处理产生的污泥量较少。采用一级处理加氯消毒工艺时可不设污泥干化池。采用二级处理时二沉池的活性污泥应及时排放，一般需设置干化池。医院污泥的排放量较小，又必须防止渗漏污染地下水，所以应设置防渗层。3.5.3污泥的消毒医院污水中所含的80以上的病菌和90以上的寄生虫卵被浓集在污泥中。污泥消毒的方法有物理法、化学法和生物法。如低热消毒、堆肥、氯化消毒、石灰消毒、辐照消毒等。（1） 低热消毒也称巴氏消毒法，将污泥加热至70，持续3060min，可以全部灭活致病微生物和寄生虫卵。加热方式可以使用蒸汽直接加热，也可采用间接加热法。（2） 堆肥医院污泥可以和垃圾及其他有机物混合通过堆肥处理达到消毒灭菌的目的，并产出肥料。堆肥处理过程中需要控制适当的温度、营养、水分、通风等条件。（3） 化学消毒法氯化消毒：按有效氯2.5%5%的比例将消毒剂投加到污泥池内搅拌混合，经过反应，可以灭活污泥中的致病菌和蠕虫卵。石灰消毒：利用石灰调节污泥pH达到1112.5，即可灭活其中的细菌和病毒。（4） 辐照消毒利用射线、电子束和高能X射线照射污泥使之吸收射线散发的能量，破坏微生物体内的核酸酶和蛋白质，促使微生物体新陈代谢紊乱、繁殖受阻、病原体失活，从而达到消毒的目的。辐照消毒的优点：不需投加任何药剂，不产生二次污染；可在室温下灭活，消毒彻底稳定；可以改善污泥的理化性质，降低污泥中有机物的毒性，提高污泥的沉降脱水性能；能耗低，可利用核废料作为辐射源。本设计采用化学消毒法，且各污水处理池中污泥应定期用泵抽出用城市粪车运出。第四章 废水处理主要设备和设备设计4.1格栅在污水处理系统或水泵前宜设置格栅，格栅井与调节池可采用合建的方式。 格栅井应密闭，设置通风罩，收集废气以进行集中处理； 栅渣与污水处理产生污泥等一同集中消毒，外运焚烧。消毒可采用巴氏蒸汽消毒或投加石灰等方式。4.1.1格栅设计参数及规定(1)栅渣量与地区特点、格栅的间隙大小、污水流量以及下水道系统类型等因素有关。可采用：格栅间隙（机械清除）1625mm，最大间隙40mm；(2)过栅流速一般采用 0.61.0m/s；(3)格栅前渠道内水流速度一般采用0.40.9m/s；(4)格栅倾角国内一般采用6070；(5)格栅间必须设置工作台，台面应高出格栅前最高设计水位0.5 m。工作台上应有安全设施和冲洗设施；(6)格栅间工作台风两侧过道宽度不应小于0.7m。工作台正面过道宽度：机械清除 >1.5m；(7)栅渣的含水率一般为80%，容重约为960 kg/m3。4.1.2格栅的设计计算设计流量：Q=500m3/d，Kh=2.2，Qmax=1100m3/d=47 m3/h；设栅前水深：h= 1.2m，栅条间隙：b=20mm，格栅倾角：a=60；过栅流速：v=0.9 m/s，栅条宽度S=0.01m；格栅设两组，每组流量Q=550m3/d=23.3m3/hr=0.4m3/s；栅条间隙数（n）（4.1）栅槽宽度（B）栅渣量：设SS为0.3m3/103m3污水，每日栅渣量：0.3×1100=0.33m3。栅渣集中消毒，封装外运按危险废物处置。选回转式格栅机2台，格栅设备宽度W0=300mm，栅槽宽度W=500mm，单台格栅功率0.5kW，每组格栅尺寸：L×B×H=6000×500×3000。配螺旋输送机一台，长度为：2000mm，功率为N=1.1kw，螺旋直径D=200mm，格栅总装机容量2.1kW。4.2调节池调节池指的是用以调节进、出水流量的构筑物。为了使管渠和构筑物正常工作，均衡调节污水水量、水质、水温的变化，降低废水对生物处理设施的冲击，不受废水高峰流量或浓度变化的影响，需在废水处理设施之前设置调节池。为使调节池出水水质均匀，防止污染物沉淀，调节池内宜加搅拌混合装置。一般有水泵强制循环搅拌、射流搅拌和机械搅拌等。为防止满流调节池应设溢流口。为保证运行安全，调节池应设排泥放空口。废水中若含有发生泡沫的物质时，应设置消泡装置。为便于消除粘在池壁上的固体和油污，应设置冲洗装置。调节池应采用封闭结构，设排风口，防止臭气污染。防沉淀措施宜采用水下搅拌方式。可与格栅、泵吸水井合建。可设液位信号器自动控制水泵的开停。调节池产生的污泥应定期清淘，与污水处理产生污泥一同处理。下图4.1为格栅调节池合建示意图。图4.1 格栅调节示意图4.2.1调节池设计参数及规定（1）医院污水处理应设调节池，调节池容积：连续运行时，其有效容积按日处理水量的3040%（46h ）计算；（2）采用空气搅拌，搅拌强度为0.080.1 m3/（m2·d）；（3）均质调节池的停留时间，应根据水质成分、浓度、水量大小及其变化情况决定。一般为824h，特殊情况可作为到5d；（4）在主流程上的调节池，其容积可按平均小时流量计算；在辅助流程上的调节池，其容积应按最大日平流时废水计算。 4.2.2 调节池的设计计算（1）调节池容积V的确定 设调节池的停留时间，则：（4.2）有效容积为：V=125m3，设计分两组，每组有效调节容积Vn=63m3。（2）调节池水面面积A的确定 设调节池的有效水深，则（4.3）内空尺寸6000×3000×4500调节池设污水潜水泵3台，二用一备，每台水泵性能要求：Q=17.0m3/hr，H=8m，N=1.6kW。参考型号AS1.6-2CB。自耦合型号80GAK。调节池设污泥斗和排泥管，排出污泥进入污泥消毒池消毒后脱水。调节池总装机容量3.2+1.6kW。4.3 SBR池 SBR是序列间歇式活性污泥法（Sequencing Batch Reactor Activated Sludge Process）的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。下图4.2为其一般流程。图4.2 SBR法的一般流程4.3.1SBR池构造特点SBR工艺的主要设备如下：（1）鼓风设备SBR工艺设备多采用鼓风曝气系统提供微生物生长所需的空气。（2）曝气装置SBR工艺常用的曝气设备为微孔曝气器。（3）滗水器SBR工艺最根本的特点是单个反应器的排水形式均采用静止沉淀、集中排水的方式运行;为了排水时不扰动各水层，使排出的上清液始终处于最上层，这就需要使用一种能随水位变化而可调节的出水堰，又叫滗水器或撇水器。（4）水下推进器水下推进器的作用是搅拌和推流，一方面使混合液混合均匀；另一方面，在曝气供氧停止的情况下，系统转至兼氧状态下运行时，能使池中活性污泥处于悬浮状态。(5)自动控制系统SBR采用自动控制技术，把用人工操作难以实现的控制通过计算机、软件、仪器设备有机结合自动完成，并创造满足微生物生长的最佳环境。4.3.2设计概要及设计参数设计污水量采用最大日污水量计算；反应池数原则上不少于两个；SBR反应池排水后池内水深34m，最高水位时池内水深4.35.5m，超高1m；上清液派出方式可采用重力式或水泵排出，但活性污泥不能上浮，并应设置挡浮渣装置。设计参数典型值见下表4.1表4.1 SBR池设计参数名称高负荷运行间歇进水低负荷运行间歇进水或连续进水周期数3423排出比（每一周期的排水量与反应池溶积之比）1/41/21/61/3需氧量/kgO2·（kgBOD）-10.51.51.52.5污泥产量/kgMLSS·(kgSS)-1约1约0.75溶解氧（mg·L-1）好氧工序2.5缺氧工序（进水