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中医院污水处理设计方案研究

第一章 工程概述

项目名称：中医院污水处理工程
建设地点：中医院
设计单位：....
项目概况
中医院是一家以科研、教学、医疗、保健、康复为一体的非营利性综合医院，编制床位为150张。现根据....市环境保护部门的要求以及对环境的保护，医院决定对其污水进行治理，要求外排污水达到《医疗机构水污染物排放标准（GB18446-2005）》的规定。
设计原则、标准规范和范围
设计原则
在工程设计过程中遵循以下原则：
1、认真贯彻当地关于环境保护的方针和政策，使设计符合当地有关法规、规范。经处理后排放的污水水质符合《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）；
2、采用经济可靠的污水处理新工艺、新设备和新材料；
3、优先采用集成度高的污水处理工艺；
4、采用先进可靠的控制技术，提高管理水平，保证污水处理工艺运行在最佳状态，尽可能减轻工人的劳动强度；
5、积极选用成熟、可靠、高效、节能的先进技术和设备，在确保出水稳定达标的前提下，努力降低工程造价及运行费用，优化工程技术经济指标，力求环境效益、社会效益及经济效益的完美统一；
6、工艺流程先进、简洁、可靠，便于操作管理；
7、充分考虑污水处理系统配套的减震、降噪、除臭等措施，防止对环境的二次污染；
8、远近结合、全面规划、合理布局；
9、优化配置设备数量，提高设备安全可靠性，减少设备闲置，降低总投资；
10、构筑物设计及设备选型应充分考虑到在生产运行中具有较大的灵活性，适应性和耐冲击负荷能力。
设计所采用的主要标准、规范
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、《中华人民共和国水污染防治法》（根据1996年5月15日第八届全国人大会常务委员会第一十九次修正）；
3、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》（根据1989年7月12日国务院批准1989年7月12日国家环境保护局令第一号发布）；
4、《建设项目环境保护条例》（国务院令第253号）；
5、《综合医院建筑设计规范》（JGJ49-88）；
6、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）；
6、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）；
7、《医院污水处理设计规范》（CECS：2004）；
8、《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）；
9、《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）；
10、《医院污水处理技术指南》（环发[2003]197号）；
11、国家、省市有关环境保护治理规划、政策及文件；
12、2012年....市环境综合整治方案；
13、参照国内同类水质统计资料。
设计依据和主要资料
1、院方提供的数据资料；
2、类似工程的相关资料。
设计范围
1、污水处理站的总体设计，包括工艺、土建、电气、仪表及控制设计等；
2、调查研究水量、水质变化情况，结合医院污水本身所特有的情况及现场情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的设计方案；
3、污水处理工艺构筑物计算；
4、工程投资估算与经济分析。

第二章 工程规模及水质情况
设计进水水量
依据中医院提供资料，医院编制床位为150张，根据《医院污水处理技术指南》（环发〈2003〉197号）的相关规定，污水量按300L/床·d计算，污水量日变化系数Kd=，换算出水量为100m3/d，按照一天24小时运行，同时考虑一定的余量，则处理流量为5m3/h。
设计进水水质
医院污水比一般生活污水的排放要复杂的多。不同部门科室排出的污水成分和水量也是各不相同的。其主要污染物一是病原性微生物；二是有毒、有害的物理化学污染物。这些污染物质若不进行处理而排入水体，可能引起水源污染，引起各种疾病。
根据类似废水水质情况，设计综合废水水质情况如表2-1。
综合进水水质 表2-1
CODcr
（mg/L）
B0D
（mg/L）
SS
（mg/L）
氨氮
（mg/L）
pH
粪大肠菌群数（个/L）
300
150
200
30
7.3
2.4e8
设计出水
综合出水执行《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）表2排放要求，如表2-2。
出水水质 表2-2
CODcr
（mg/L）
B0D
（mg/L）
SS
（mg/L）
氨氮
（mg/L）
pH
粪大肠菌群数（MPN/L）
余氯
（mg/L）
60
20
20
15
6～9
500
3-10
第三章 污水站设计原则及工艺方案

1、全过程控制原则。对医院污水产生、处理、排放的全过程进行控制；
2、减量化原则。严格医院内部卫生安全管理体系，在污水和污物发生源处进行严格控制和分离，医院内生活污水与病区污水分别收集，即源头控制、清污分流；
3、就地处理原则。为防止医院污水输送过程中的污染与危害，在医院必须就地处理；
4、达标与风险控制相结合原则。全面考虑医院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应对突发性事件的能力；
6、生态安全原则。有效去除污水中有毒有害物质，减少处理过程中消毒副产物产生和控制出水中过高余氯，保护生态环境安全。
总平面布置原则
污水处理站的总图布置原则：结合工程场地的地形地貌，力求使工艺设备布置集中顺畅，并使污水污泥流程流向短，节约用地；由于污水处理系统会产生臭味等污染物散发，考虑风向，朝向及卫生要求；遵守国家和有关部委的各种规范、标准，以保证生产安全。对此，应考虑以下几个方面：
1、医院处理站位置的选择应根据医院总体规划、排出口位置、环境卫生要求、风向、地质工程及维护管理和运输等因素来确定；
2、医院污水处理构筑物应与病房、居民区等建筑物保持一定的距离，并应设置防护带或隔离带；
3、污水站应有方便的交通、运输和水电条件，便于污水排放和污泥贮运；
4、贯通、连接各处理构筑物之间的管、渠便捷、直通，避免迂回曲折；
5、土方量做到基本平衡，并避开劣质土壤地段；
6、各处理构筑物在平面布置上，应考虑适当紧凑。
高程布置原则
污水处理站的高程布置设计原则：
1、污水经提升后，藉重力流经各处理构筑物，并尽量减少提升高度，以节约能源。
2、高程设计中以考虑到土方平衡和建（构）筑物的美观，确定厂区设计地面高程。

污水处理工艺的选择直接关系到污水处理站的建设投资，运行成本的高低，污水厂出水水质，运行管理是否方便可靠；工程设计上要因地制宜，综合考虑厂区的排水系统规划及其它相关影响因素，应按以下原则确定:
1、严格执行国家及当地环境保护的各项规定，确保各项出水指标达到规定的排放标准；
2、采用工艺先进、成熟，管理方便的设计方案；
3、 减少投资和日常运行费用；
4、 设备选型合理、可靠、先进；
5、 运行管理方便，运转方式灵活，并可根据不同的进水水质调整运行方式和参数，最大限度地发挥处理装置和构筑物的处理能力；
6、 便于实现处理过程的自动控制，提高管理水平；
7、 保障正常运行使用，避免造成二次污染。
污水处理工艺
. 处理工艺分析
1、含重金属、放射性和有毒等特殊污染物预处理
一般医院产生含银、汞污水、洗相污水、含氰污水、含铬污水和放射性污水等特殊污染污水，一般这部分污水需要单独进行预处理或者单独收集生交由专门处理机构处理。该部分废水不在本次污水处理站设计范围之内。
2、传染病房污水预处理
由于传染病房排放的污水中含有易传染的病菌病毒等，因此传染病排放的污水、粪便应该进行预消毒，即需要设置单独的化粪池，并且在化粪池中投加消毒或者生石灰。该部分院方视传染病房的位置自行建设化粪池并且购置消毒剂，该部分废水不在本次污水处理站设计范围之内。
3、餐厅含油污水
医院含油污水主要来自职工食堂、仪器设备维修等，含油污水虽然水量不大，但却不易为微生物降解，并对生化处理产生抑制作用，而且由于其存在可能堵塞泵等设备，造成运行故障。因此有必要进行单独处理。设置隔油池一座去除浮油，将有利于后续生物处理的效果，食堂污水由院方隔油处理后排入化粪池，隔油池由院方根据《给排水标准图集》（01S519）进行选取，最终排入本污水处理系统，该部分废水不在本次污水处理站设计范围之内。
4、化粪池
为保证污水处理系统稳定性，医院污水必须先进入化粪池然后方可进入污水处理系统，化粪池不在本次污水处理站设计范围之内。。
. 处理工艺分析
1、一级处理部分
一级处理的目的主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物，防止较大漂浮物和悬浮物进入污水处理系统堵塞管道和水泵。另外，医院污水水量变化比较大，在前处理过程中均化水质水量，为后续污水处理设施的稳定运行提供良好的条件。
① 格栅井
格栅井内采用人工格栅。主要用于拦截从化粪池中随污水漂出的较大的固体漂浮物和悬浮物，以防止其在调节池中积聚沉淀和堵塞水泵及管道，保证后续处理工艺正常运行。栅渣每天人工清除，经消毒后外运或焚烧。
② 酸化调节池
由于医院污水的水质水量具有明显的周期性变化的特点，为防止因水质水量的大幅度波动造成整个污水处理系统处理能力下降，故设置酸化调节池。排入本处理系统的污水经调节池匀质、匀量后，通过池内设置的提升水泵提升到下一处理设施，同时起到厌氧酸化作用。调节池设置搅拌措施，采用空气搅拌方式。
3、生化处理部分
对于医院废水而言，其水质情况与生活污水相似，在一级处理后增加生物处理单元，采用好氧生物处理工艺，能够去除COD、BOD等有机污染物质，使出水满足国家排放标准。
医院污水处理好氧方法常见有以下几种:
（1） 生物接触氧化法
生物接触氧化法是一种介于活性污泥法和生物滤池之间的生物膜法工艺，接触氧化池内设有填料，部分微生物以生物膜的形式固着生长于填料表面，部分则是以絮状悬浮生长于水中，因此它兼有活性污泥法和生物滤池的特点：
a、 生物接触氧化法生物池内设置填料，由于填料的比表面积大，池内充氧条件好，生物接触氧化池内单位容积的生物量都高于活性污泥法曝气池及生物滤池，因此生物接触氧化池具有较高的容积负荷；
b、由于相当一部分微生物固着生长在填料表面。生物接触氧化法可不设污泥回流系统，也不存在污泥膨胀问题，运行方便，也不产生滤池蝇；
c、 由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流属于完全混合型，因此生物接触氧化池对水质水量的骤变有较强的适应能力；
d、 由于生物接触氧化池内生物固体量多，当有机物负荷较时，其F/M（F为有机基质量，M为微生物量）比可以保持在一定的水平，因此污泥产量可相当于或低于活性污泥法；
e、因装载填料，生物接触氧化池单位制造成本略高，一般适用于中小型（Q≤3000m3/d）污水处理站。
（2）常规活性污泥法
活性污泥法在大中型污水处理中是一种应用最广的废水好氧生物处理技术，活性污泥处理系统有效运行的基本条件和特点如下：
a、 废水中应含有足够的可溶性易降解有机物，作为微生物生理活动必需的营养物质，一般活性污泥法必须定期投加按一定配比的营养物质，这样增加了运行费用和管理难度；
b、 混合液必须含有足够的溶解氧，活性污泥池长有好氧原生动物，氧的需求量较大；
c、 活性污泥连续回流，及时排除剩余污泥，使混合污泥保持一定的活性污泥浓度；
d、 活性污泥生长周期长，对温度、水质和水量的骤变适应能力差；
e、 对微生物有毒害的物质应严格控制在允许浓度范围以内；
f、 活性污泥法处理负荷较低，造成设施的体积增大，土建投资也相应增加。
g、 正因为有以上的必要条件和特点，所以活性污泥处理法，运行管理比较专业。另外活性污泥法易产生污泥膨胀，处理负荷较低，不易控制管理，故近年来在中小型污水处理站中的使用越来越少。
（3）序批式活性污泥法(SBR法)
SBR法是近年发展起来的一种较为先进的活性污泥处理法，典型SBR处理工艺特征如下：
a、 集曝气池、沉淀池为一体，不设沉淀池，无污水回流设备；
b、 间歇进水、间歇曝气、间歇排水，进水、曝气、沉淀、排水、闲置组成一个周期，周而复始，撇除上清液采用滗水装置；
c、 SBR法为间隙运行，需设多个处理单元，进水和曝气相互切换，造成控制较为复杂；
d、 为了保证溢流率，SBR法对滗水器设备制造要求高，制作时必须精益求精，否则极易造成最终出水水质不达标。国内目前还没有质量较好的滗水设备，进口设备采购麻烦，且价格昂贵，同时今后维修费用也高；
e、 SBR池内污泥浓度由浓度仪测定以便控制排出多余污泥量，目前国内浓度仪质量不过关，造成污泥排放较为困难；
f、 SBR池溢流率低（一般不超过40%），设施体积较大，造成土建投资较高。
综合以上分析，本方案采用生物接触氧化法，通过好氧菌分解有机物达到降解去除医院综合污水中有机污染物质与有害、有毒物质，再经过后续的消毒处理单元，达到《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）排放标准。
4、后续处理
①消毒处理
医院污水经生化处理后，除部分细菌随污泥沉淀下来外，大部分大肠杆菌、粪便链球菌等致病菌仍然存在污水中，必须进行消毒处理。
目前，医院污水的消毒方式很多，如液氯法、臭氧法、次氯酸钠法二氧化氯法等。虽然次氯酸钠法具有投配方便、价格低廉、可靠性高等优点，但是会与水中某些有机物结合生成有致癌作用的有机卤化物。而二氧化氯是公认的最佳消毒剂，其杀菌效果好，是次氯酸钠的理想替代产品。本系统采用二氧化氯法进行消毒。消毒池采用平流式隔板接触反应池，以提高接触时间，取得较好的消毒效果。
②脱氯处理
在医院污水消毒工艺中，为保证消毒杀菌能力，达到消除病毒、细菌的效果，要求接触时间不小于1小时，总余氯量为3-10mg/l。根据《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005），。
污水处理工艺流程
1、污水处理工艺特点
经过以上分析，污水采用“格栅+水解调节池+生物接触氧化池+二氧化氯消毒”处理工艺，该工艺具有以下特点：
（1）工艺技术先进，运行成本低，具有节能，减少运行时间，减少人员班次和劳动强度等优点，适合于医院污水处理。
（2）单格生物接触氧化池水流属于完全混合型，在流程方向上分为两段，又属于推流式好氧池，能有效抵抗水质、水量变化的冲击负荷，提高处理装置运行的稳定性。
（4）本装置土建构筑物建于地面下，不占建设用地，地面可利用，投资低。
（5）本装置采用先进、成熟的组合工艺，处理后排放指标达到国家排放标准。
（6）本装置结构紧凑，占地面积小，一体化程度高，投资省。
2、污水工艺流程简述
通过对医院污水的管道改造，使化粪池出水进入人工格栅，滤出棉团、废渣、纸屑和塑料袋等大颗粒物质后，进入水解调节池，水解调节池的主要作用是对污水的水质和水量进行调节均化，使后续的工艺免受其冲击负荷，同时起到厌氧酸化作用。经污水提升泵提升至生物接触氧化池，生物接触氧化池里面填有立体弹性填料，大部分的污染物质在生物接触氧化池内得到去除，其后接沉淀池，沉淀池产生的污泥消毒后回流进入化粪池，定期清运处理。沉淀池的出水进入消毒池由二氧化氯进行消毒，脱氯后最终达标排放。
污水处理工艺流程图
综上所述，本项目污水处理工程工艺流程图如下：
接触氧化池
二沉池
消毒池
酸化调节池
污水100吨/d
ClO2发生器
格栅井
风机
污泥池
化粪池
达标排放
脱氯池

第四章 工艺设计说明和设计计算
格栅井
考虑到医院污水的特殊性，化粪池出水经过机械格栅，栅条间隙3mm，定期清理捞出的栅渣，栅渣按医疗固体废物处理。盛放栅渣的设备应定期消毒。
设计流量：Q=5m3/h
格栅井净尺寸：1500×500×1000mm；
结构型式：地下砖混结构

调节池主要作用是对废水的水质水量进行调节，保证后续处理构筑物或设备的正常稳定运行。医院由于其特殊性质，水质水量变化比较大，故需设调节池进行调节，同时起到厌氧酸化作用，调节池设计停留时间为8小时。
酸化调节池净尺寸：××；。
结构型式：地下砖混结构
主要设备：
液下排污泵，型号：，数量：2台；
液位控制器一套
转子流量计，型号：LZT-10S，数量：1台
生化处理设施
1、接触氧化池
接触氧化工艺是生物膜工艺的一种，能很好地保持系统内的生物量，微生物以生物膜的形式完全淹没在污水中,膜上形成由细菌、真菌、藻类、原生动物及后生动物等组成的复杂且稳定的生态体系，对污水的净化发挥综合作用，同时进行人工供氧,在填料底部进行曝气，在填料上产生上向流，生物膜受到气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使生物膜经常保持较高的活性，而且能够避免堵塞现象的产生。此外，上升气流不断地与填料撞击，使气泡反复切割，粒径减小，增加了气泡与污水的接触面积，提高了氧的转移效率。接触氧化工艺具有占地面积小、投资和运行费用低、自动化程度要求低、易操作管理、系统内生物量大（可达10mg/L）以上、处理负荷高、抗冲击能力强的特点，兼具生物膜和活性污泥工艺的优点，因此本设计选用该处理方法。
（），。
净尺寸：××；。
有效容积：43m3
停留时间：HRT=
结构形式：钢制
主要设备：
鼓风机，型号：HC-50s，数量：2台
曝气系统一套
弹性填料一套
填料框架一套
2、 沉淀池
沉淀池主要通过重力沉降作用去除接触氧化池出水中所含有的固体悬浮物质（SS）及填料上脱落的生物膜等杂物。
本设计采用竖流式沉淀池，表面负荷
净尺寸：××.
有效容积：18 m3
结构形式：钢制
主要设备：
出水堰板，数量：2套
中心导流筒，数量：2套
排泥系统，数量：2套
接触氧化池及沉淀池组成的一体化设施尺寸：××。
消毒、脱氯池
医院废水中含有大量的病原性微生物，这些微生物在经过生化处理后并不能被去除，如果不经消毒排放就会造成所接纳水体的严重污染，甚至有可能造成传染病的大规模流行，因此必须进行消毒处理。消毒采用二氧化氯消毒，利用电解食盐产生的复合消毒剂消毒效果好，且不会与水中有机物反应产生致癌物质。
本设计采用二氧化氯加药设备，自动投加，消毒池有效接触时间≥。
脱氯采用空气吹脱氧化法。
消毒池净尺寸：××。
结构型式：砖混结构
脱氯池净尺寸：××。
结构型式：砖混结构
主要设备：
二氧化氯发生器，型号：LR-100，数量：1台；
污泥处理
系统产生的污泥经消毒后进入化粪池，经处理后外运处置，化粪池污泥定期进行清掏。
操作间
设风机，二氧化氯发生器
尺寸：××；
结构型式：复合板结构
总排渠
尺寸：××；
结构型式：砖砌
主要设备：
巴歇尔槽，数量：1台；
明渠流量计，数量：1台；
各单元处理效率预计表
各单元处理效率预测表：
处理工段
水量
（t/d）
COD
（mg/L）
BOD
（mg/L）
SS
（mg/L）
NH3-N（mg/L）
余氯）mg/L）
原水
100
300
150
120
30

酸化调节池
100
≤282
≤138
≤96
30

去除效率
-
≥6%
≥8%
≥20%-
-

接触氧化池
100
≤48
≤21
≤19
≤15
-
去除效率
-
≥80%
≥85%
≥80%
≥50%

消毒池
100
≤46
≤19
≤19
≤15
≥3.0
去除效率
-
≥5%
≥10%
-
-
-
脱氯池
100
≤46
≤19
≤19
≤15
≤0.50
去除效率
-
-
-
-
-
84%

第五章 工程投资及运行费用估算
污水处理部分
（构）筑物
概算单位：万元
序号
工程名称
规格尺寸
数 量
备 注
1
格栅井
1500×500×1000mm
1座
砖混
2
调节池
4000×4000×4000mm
1座
砖混
3
一体化机基础
6200×3200×200mm
1座
素砼
4
消毒池
1000×2000×4000mm
1座
砖混

脱氯池
1000×2000×4000mm
1座
砖混
5
操作间
6000×5000×3300mm
1座
复合板
6
总排渠
4000×600×500mm
1座
砖砌
土建费用合计

、材料
概算单位：万元
序号
设备名称
规格型号
数量
报价
备 注
1
机械格栅
H4F-300
1个
2.60

2
液下排污泵
25YW6-12-0.75
2台
0.80
一用一备
3
液位控制器

1套
0.10

4
转子流量计
LZT-10S
1个
0.05

5
鼓风机
HC-50S
2台
1.60
N=1.5KW
6
曝气系统

1套
0.50

7
弹性填料
60m3
1套
0.80

8
填料框架

1套
0.10

8
出水堰板
聚氯乙烯板
2套
0.30

9
中心导流筒

2套
0.30

10
排泥系统

2套
0.30

11
一体化设备
6000×3000×3500mm
1套
13.00
钢制
12
二氧化氯发生器
LR-100
1台
3.00
1.1kw
13
巴歇尔槽

1台
0.70

14
明渠流量计

1台
0.60

15
管道改造

0.30

16
管件及阀门

1批
1.00

17
电控柜

1套
1.50

设备费用合计
27.55

间接费用投资估算
概算单位：万元
序号
名称
计算公式
金额
备注
1
直接费用

37.42

2
设计费用
直接费用×1%
0.38

3
联动试车、生物调试
直接费用×1%
0.38

4
利润、税金
直接费用×5.413%
2.03

小计（2+3+4）
2.79

污水处理费用=直接费用+间接费用=+=。
工程运行成本分析
（1）电费：
本工程设计日运行20h，。，，。
（2）药剂费
, 工业盐按800元/吨，。
（3）人工费：
该处理系统只需一人兼职即可。
日常运行费用：，。（不包括设备日常维护费用）

第六章 服务承诺
质量保修
1、我公司所承担的工程内容（除外购标准设备外），质保期为一年，自验收合格签字之日起开始计算十二个月内连续运转正常良好，在此期间，因施工、货物和安装原因而发生损坏或不能正常工作时，我方免费维修或更换零部件。
2、保修期满后服务承诺：保质期满后我方负责免费维护和保养，如需更换零配件则按出厂价更换零配件。
3、在运行过程中若发生故障，接到建设单位通知后24小时内，我公司即派工程技术人员及维修人员赶到现场，及时排除故障、恢复运行。
定期回访
系统运转后，我公司将定期回访，回访主要内容包括：
1、 了解设备的使用情况；
2、 免费检查自控装置、机电设备的运转情况；
3、 免费检查整套处理设施的运行情况；
若发现问题及时排除。