摘 要

本文根据所给的原始资料及相关的设计标准和规范，对高新开发区设计水量为500m³/d的医院污水处理站进行设计。通过对该医院污水处理站的设计，巩固本科阶段所学知识，查漏补缺，完善知识网络，增强专业知识的实际应用能力。

本文通过采用A/O工艺，可在降低医院污水COD的同时达到很好的氨氮的去除效果，接触消毒可以杀死医院污水中大量病原微生物。

本设计医院污水的处理流程为：

污水→粗格栅→细格栅→调节池→提升泵房→缺氧池→好氧池→二沉池→接触消毒池→排放

污泥→污泥泵房→污泥浓缩池→污泥脱水机房→污泥外运

经处理后的出水水质符合《医疗机构水污染物排放标准》（GB18499-2005）的水污染物排放浓度限值。

本文处理工艺的比选主要是通过比较不同处理工艺的优缺点选择做最适合的工艺。设计计算主要包括单元处理构筑物，如调节池、缺氧池、好氧池、接触消毒池、污泥浓缩池的尺寸计算和格栅、潜水推流搅拌器、曝气设备、风机、压滤机等设备的选型。

关键词：医院污水；A/O工艺；二氧化氯消毒

Abstract

In this paper, according to the given raw material and related design standards and specifications, design of high-tech development zone of water is 500m³/d hospital sewage treatment station design. Through the design of the sewage treatment station of the hospital, the knowledge learned in the undergraduate stage will be consolidated, the omissions and omissions will be checked and filled in, the knowledge network will be improved, and the practical application ability of professional knowledge will be enhanced.

In this paper, through the use of A/O process, the COD in hospital sewage can be reduced at the same time to achieve a very good removal effect of ammonia nitrogen, contact disinfection can kill A large number of pathogenic microorganisms in hospital sewage.

The designed hospital sewage treatment process is as follows:

sewage→rough grille→fine grille→regulation pool→lifting pump room→anoxic pool→aerobic pool→secondary sedimentation pool→contact disinfection pool→discharge

Sludge→sludge pump room→sludge thickener→plate and frame filter press→sinotrans disposal

After processing the effluent water quality conforms to the water pollutant discharge standard for medical institution (GB18499-2005) of water pollutants concentration limit.

In this paper, the processing technology selection is mainly by comparing the advantages and disadvantages of different processing technology to choose the most suitable process. The design calculation mainly includes unit processing structure, such as adjustment pool, anoxic pool, aerobic pool, contact disinfection pool, sludge concentration pool size calculation and grille, diving push flow agitator, aeration equipment, fan, filter press and other equipment selection.

Key Words：Hospital sewage；A/O process；ClO₂ sterilization

目录

1 绪论 1

2 概述 3

2.1 设计主要内容 3

2.1.1 设计背景资料 3

2.1.2 污水处理程度计算 3

2.2 设计原则及指导思想 3

2.3 设计依据 4

2.4 总体要求 4

2.4.1 一般规定 4

3. 污水处理工艺流程方案的选择 5

3.1 一般规定 5

3.2 生化处理工艺的选择 6

3.2.1 A/O工艺 6

3.2.2 SBR工艺 7

3.2.3 生物接触氧化法 8

3.3 污水消毒方式的选择 8

3.3.1 液氯 8

3.3.2 次氯酸钠溶液 8

3.3.3 臭氧法 8

3.3.4 二氧化氯消毒 9

3.4 污水处理工艺方案分析 9

4. 污水处理构筑物的选择 9

4.1 格栅井 10

4.2 调节池 10

4.3 污水提升泵房 10

4.4 A/O池 10

4.5 二次沉淀池 10

4.6 接触消毒池 10

4.7 污泥浓缩池 11

5 污水处理构筑物工艺设计计算 12

5.1 格栅 12

5.1.1 粗格栅 12

5.1.2 细格栅 13

5.2 调节池 15

5.2.1 设计参数 15

5.2.2 设计计算 15

5.2.3 潜水搅拌推流器的选用 16

5.3 污水提升泵房的设计 16

5.3.1 一般规定 16

5.3.2 水泵的计算和选用 16

5.4 A/O池 17

5.4.1 设计参数 17

5.4.2 设计计算 17

5.4.3 微孔曝气器的选用 21

5.4.4 风机的选用 21

5.5 二沉池 22

5.5.1 设计参数 22

5.5.2 设计计算 22

5.6 接触消毒池 24

5.6.1 设计参数 24

5.6.2 设计计算 24

5.6.3 二氧化氯消毒设备的选用及运行成本分析 24

5.7 计量设施 25

5.8 污泥泵站 25

5.8.1 回流污泥泵的设计 25

5.8.2 回流污泥泵的选用 26

5.9 污泥浓缩池 26

5.9.1 设计参数 26

5.9.2 设计计算 26

5.10 污泥脱水机房 27

5.10.1 设计计算 27

5.10.2 板框压滤机的选用 27

6 平面布置和高程布置 29

6.1 平面布置 29

6.1.1 基本原则 29

6.2 高程布置 29

6.2.1 高程计算 29

总 结 31

参考文献 32

致 谢 34

1 绪论

2007年-2016年，我国医疗卫生机构总数从91.23万个发展到98.34万个，其中医院数量从2007年的1.99万个增长到2015年的2.91万个，增长了46.2%。我国医院数量呈现上升趋势，医院建设发展较快。为了适应社会的发展，医院污水处理站的建设自然不能被落下。医院污水由于其含有大量病原微生物的特性，不经有效处理排入水体会对环境及人体健康造成很大的危害。

医院污水来源及成分复杂, 含有病原微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等, 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]。

我国医院污水的实际情况与国外医院有较大差别，主要表现在以下几个方面^[2]:

（1）我国医院从功能上虽然分为传染病医院和非传染病医院, 但在我国传染病的初期诊断大都是在普通医院进行。

（2）我国的城市排水系统普及率和城市污水集中处理率低，直接或间接地排入环境的医院污水比例高，存在巨大的疾病和环境风险。全国城市污水处理厂集中处理率仅为24.3%, 而且绝大部分污水处理厂没有对污泥进行厌氧消化。

（3）现有的医院污水处理设计规范对传染病医院(包括带传染病房的综合医院) 污水的处理与一般普通医院同等对待，没有进行特别区分，处理工艺基本都以氯化消毒为主, 上二级生化处理的医院很少。

按现状医院污水排放量系数估计，其污水排放总量约为160万m³/d (5.84亿m³/a) 。占我国2002年污水排放总量 (337.6亿m³/a) 的1.73%^[3]。根据国家环保总局的调查，2003年我国50床以上医院污水排放达标率只有70.6%^[4]。

污水排放执行《医疗机构水污染物排放标准》的浓度限值。医院污水的处理主要包括一级处理和二级处理。

一级处理只针对非传染病医院的污水处理，传染病医院的污水处理应采用二级处理。一级处理流程是：非传染病医院污水经过格栅然后进入调节池，调节池出水再经过混凝沉淀后排放。

二级处理即生化处理。随着人们环保意识的增强，国家对环保相关方面的要求越来越严格，医院污水的排放要求也越来越高。传统的医院污水处理采用的一级处理已远远不能满足污水排放的要求。为了达到排放要求，生化处理工艺逐渐被医院污水处理所采用。生物处理工艺主要有活性污泥法、A/O法、生物接触氧化法等。

活性污泥法常规的生化处理方法，可以适应不能性质的污水，缺点是运行稳定性差。在需要污水脱氮除磷的污水处理厂的设计中不能使用。

A/O法是一种较为先进的污水处理工艺，在O池即好氧池中持续曝气进行靠好氧微生物进行有机物的降解去除，同时完成氨化、硝化反应，产生的含有硝酸盐的污水回流到缺氧出中通过反硝化菌的作用将其转化为氮气排放到大气中，以此达到脱氮的目的。这种工艺具有一定的脱氮能力，由于缺氧池设置在曝气池之前故反硝化过程不需再外加碳源，但是也存在回流硝化液中含有的较多溶解氧影响缺氧池反硝化及曝气池出水在二沉池中易发生污泥膨胀的问题。

生物接触氧化法也是一种新型的污水处理方法，其在池内设置有可供微生物附着的填料，微生物附着在填料上面，污水流经填料过程中与微生物相互作用，微生物进行有机物的降解。和传统活性污泥法一样，池内也设有曝气装置。这种工艺处理效率高，污泥产量少，耐冲击负荷，但是也有填料成本高，曝气池构造复杂，填料易堵塞等问题。

综上所述，面对我国医院污水处理的现状，采用先进的污水处理技术是较为关键的举措。只有采用先进的污水处理方法，才能最大限度的去除医院污水中的有机污染物和各种病原微生物及病毒等，将医院污水的潜在危险降到最低，将疫病通过医院污水传播的概率降到最低，将医院污水对环境的影响降为零。

必须符合实际，联系国情，提高标准。选择合适的医院污水处理方法，采用先进的污水二级处理技术，科学管理，提高医院污水处理站运行管理人员的素质水平，医院污水处理不仅是简单的污水处理过程而是对社会对环境负责的体现，需要得到重视，不断加强科学管理水平。

2 概述

2.1 设计主要内容

2.1.1 设计背景资料

高新开发区医院污水处理站的污水处理项目污水量是500m³/d。

进水水质为：BOD₅(mg/L)=150-300，CODcr(mg/L)=350-500，NH₃-N(mg/L)=10-50，SS(mg/L)=40-120，大肠杆菌（个）=1.0×10⁶-3.0×10⁸。

污水排放执行《医疗机构水污染物排放标准》（GB18466-2005）的水污染物排放浓度限值。

出水水质指标为：pH=6-9，CODcr≤60mg/L，BOD₅≤20mg/L，SS≤20mg/L，NH3-N≤15mg/L，大肠杆菌≤500MPN/L。

采用A/O-消毒工艺设计。

污水处理站标高208.0m（黄海高程）。

2.1.2 污水处理程度计算

水处理程度是由对象和地区排放标准决定。

根据《医疗机构水污染物排放标准》（GB18499-2005）的水污染物排放浓度限值。根据进出水水质确定污染物去除率，计算结果见表2-1：

式中：E——污水中污染物去除率（%）；

Ce——进水污染物浓度（mg/L）；

Co——出水污染物浓度（mg/L）。

表2-1 污染物去除率表

2.2 设计原则及指导思想

（1）采用先进、合理工艺，确保污水处理后达到国家排放标准和环境保护要求；

（2）注重医院污水处理与医院环境相协调。处理站为全封闭结构，无噪音，无异味；

（3）采用地埋式，地表覆土后可绿化，可作为花园也可作为病人休息场所；

（4）占地少，投资省，运行快，管理方便；

（5）全自动控制，可自动也可手动，无须专人看管^[5]。

2.3 设计依据

1.中华人民共和国国家标准《污水综合指标排放标准》（GB8978-96）

2.室外排水设计规范》（2000年版）

3.《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-2001）

4.《给水排水设计手册》

5.《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

6.《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

7.《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

8.《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）

9.《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）

10.《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）

11.《医疗机构水污染物排放标准》（GB/18466--2005）

12.《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

13.《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）

14.《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）

15.《地下工程防水技术规范》（GB50108-2001）

2.4 总体要求

2.4.1 一般规定

遵循原则：

（1）全过程控制，减量化原则；

（2）分类收集、分质处理，就地达标原则；

（3）风险控制，无害化原则 ^[6]。

3. 污水处理工艺流程方案的选择

3.1 一般规定

处理工艺流程：

（1）出水排入城市污水管网的非传染病医院污水，可采用一级强化处理工艺^[7]，工艺流程见图3-4。

图3-1 非传染病医院污水一级强化处理工艺流程

（2）出水直接或间接排入地表水体、海域、或出水回用的非传染病医院污水，一般采用二级处理 （深化处理） 消毒工艺^[8]。流程见图3-2。

图3-2 非传染病医院污水处理工艺流程图

（3）传染病医院污水，一般采用预消毒 二级处理 （深度处理） 消毒工艺^[9]。工艺流程见图3-3。

图3-3 传染病医院污水处理工艺流程图

根据本次设计中医院污水的水质水量及污染物排放的要求，本设计拟采用二级处理 消毒的工艺设计，这种工艺可以保证出水水质符合排放要求。

3.2 生化处理工艺的选择

生化处理是医院污水处理的重要组成部分，医院排放的污水包括两部分，一是生活废水，污染物主要是有机物;二是医疗废水，污染物主要是氮、磷等。目前，我国大多数中小医疗机构普遍采用的处理方式为一级强化处理，其典型工艺流程见图3-1。一级强化工艺的特点是通过消毒过程对病原体可有效防治，但对COD和BOD的去除效果不好，不能达到环保要求。

近年，随着我国社会经济的进步和人民群众环保意识的提高，越来越多的中小医疗机构也建设了一批二级生化处理设施。采用的工艺包括A/O、SBR和接触氧化等。

3.2.1 A/O工艺