1、每天500立方米医院污水处理的工艺设计化学以化学工程专业毕业论文设计北方民族大学毕业设计（论文）设计（论文）题目500m3/d医院污水处理的工艺设计院（部）化学以化学工程专业化学工程与工艺学号20131752班级工艺一班姓名罗进忠指导教师刘海目录1 项目由来 32 设计概况 32.1 基础资料 32.1.1 地形地貌 32.1.2 气候及水文特点 42.2 设计依据与原则 42.2.1 依据 42.2.2 设计原则 52.3 工程设计范围 52.4 设计参数 52.4.1 设计处理规模 52.4.2 设计进水水质 52.4.3 设计出水水质 62.5 工艺流程的选择 62.5.1 一级强化处理
2、工艺的选择 62.5.2 消毒工艺的选择 62.5.3 污泥处理工艺的选择 82.5.4 工艺流程图 83 工程设计 93.1 工艺流程 93.2 污水站方案设计 93.2.1 设计水量 93.2.2 设备选型原则 93.2.3 厂区总平面及竖向布置 93.3 污水处理构筑物设计 103.3.1 化粪池 103.3.2 污泥池 103.3.3 沉淀池 113.3.4 加药间 113.3.5 储药间 113.3.6 消毒池 113.3.7 事故池 124 污水处理厂总体布局 134.1 平面布局 134.2 竖向布局 145 投资估算 145.1 土建部分 145.2 设备及安装部分 155.3
3、 总投资费用 156 运行费用估算 166.1 用电费用 166.2 药剂费用 166.3 人工费 176.4 直接运行费用 177 结论及建议 178 致谢 18参考文献 18XX医院 500 m3/d污水处理工程设计摘要：本文为XX医院污水处理工程设计，根据该医院污水水量及水质特征，以及医院污水处理技术指南的要求：对于综合医院(不带传染病房)污水处理可采用“预处理一级强化处理消毒”的工艺，本设计采用一级强化处理工艺，设计处理水量500 m3/d ，设计出水水质达到医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005）中的预处理标准。关键词：医院废水；一级强化处理项目由来XX医院为XX高新区建
4、设配套而建的一所综合性医院,是按照市委、市政府的要求,由XX市中心医院委派医务人员,XX集团提供建设资金共建的一所高水准医院,该医院目前共有230多名医务人员，约600个床位。根据我国环境保护法第26条规定：“建设项目中防治污染的措施，必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产使用。医院污水主要来自门诊、病房、厕所、化验室、手术室、注射室、洗衣房等处。这些污水中都不同程度含有多种病菌、病毒和寄生虫卵，而且这些病菌、病毒和寄生虫卵在环境中具有一定的抵抗力，有的甚至在污水中存活时间还较长，若这种污水不经有效处理会成为一条疫病扩散的重要途径并严重污染环境1。原XX医院污水处理站建于2000年，投入使
5、用11年，已无法满足扩建后医院的使用要求，因此需新建一座污水处理站。设计概况基础资料地形地貌XX市位于XXXXX，XX江中上游地带。东邻XX、XX和XXX；南接XXXXX；西北XXX接壤。面积：20249.45平方公里，占XX省土地面积4.2%。其中XX市区面积90平方公里。全市按地貌主要类型：山区占61%，丘陵区占20.4%，平坝区占18.6%2。市境主要地质构造类型有摩天岭东西向褶皱带、龙门山北东向构造带和旋扭构造三类。在摩天岭东西向褶皱带上主要有青溪大断裂、营坪断裂和虎牙断裂三个断裂构造。气候及水文特点XX气候宜人，是亚热带湿润气候，年平均降水量826毫米1417毫米，平均气温14.7摄
6、氏度17.3摄氏度。受地貌影响，XX市境降水丰沛，径流量大，江河纵横，水系发达。全市境内有大小河流及溪沟3000余条。所有河流、溪沟都分别注入嘉陵江支流涪江、白龙江与西河，全属嘉陵江水系。涪江是嘉陵江右岸的最大支流，也是市境最主要的河流，它在市境的流域面积占全市幅员面积的97.2%，涪江发源于松潘县雪宝顶，贯穿于XX市至重庆市合川注入嘉陵江，全长670km，流域面积36400平方公里，在XX市境内长约380 km，流域面积约20230平方公里，流域地形西北部高、东南较低，南北地势高差达5092.8米。涪江对市境的自然地理环境形成和经济发展产生着重大影响。涪江支流较多，市境内的主要一级支流有涪江
7、右岸的平通河、通口河（湔江）、安昌河、凯江；涪江左岸有火溪河、芙蓉溪、梓江等，构成不对称的羽状水系。上游地处高山峡谷，植被较好、暴雨洪水汇流时间短，具有典型的山溪性河流暴涨暴落的特点。市境多发洪灾，洪灾的区域分布以安昌江和涪江上游出现的频率最高，特别是涪江右岸及以西沿龙门山前缘一线的北川、安县、江油最为频繁2。设计依据与原则依据本次设计主要依据：XX医院建设的环境影响评价XXXX医院5号建筑（住院部扩建项目）室外-水施，C20-0-1XX医院污水处理系统施工图2000年10月20日医院污水处理技术指南（环发2003197号）医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005）业主提供的其他资料
8、及要求设计原则（1）贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法规、规范及标准。（2）从XX医院污水处理站的实际情况出发，坚持用地省、投资低、技术先进、管理维护简单、环境效益高原则，使工程建设与医院及医院所在城市的发展相协调，既保护环境，又最大程度地发挥工程效益。（3）遵循国家对环境保护、医疗污水治理等有关的政策、法规、标准和规范；（4）采用技术先进、高效节能、管理方便的污水处理工艺，确保污水处理效果，减少污水处理站的建设投资和运行费用；（5）妥善处置污水输送、处理过程中产生的废渣、污泥和臭气，避免二次污染；采用现代化的技术手段，实现自动控制管理，做到技术可靠、经济合理。（6）环境工程设计
9、应当力求以最小的经济代价实现治理目标，且整个系统必须可操作和可控制。3工程设计范围工程项目设计范围为XX医院500 m3/d污水处理工程工艺设计。设计参数设计处理规模参考医院污水处理技术指南（环发2003197号）中关于医院污水排放量的计算方法，对该医院每天所排废水进行核准和计算：医院污水处理技术指南给定数据为：设备齐全的大型医院或500床以上医院：平均日污水量为400600L/床d，kd2.02.2，kd为污水日变化系数4，目前，XX医院约有600个床位，则设计处理水量：Q=400L/(床d)600床2.0=480000L/d=480m3/d，取500m3/d。设计进水水质该医院为改建项目,
10、参考国家环保总局发布的医院污水处理技术指南（环发2003197号）中医院污水水质，拟定设计水质。医院污水处理技术指南提供的水质范围如下:表1 指导性进水水质污染物CODcr(mg/L)BOD5(mg/L)SS(mg/L)氨氮(mg/L)粪大肠杆菌(个/L)污水浓度范围150300801504012010501.01063.0108设计出水水质由于污水经处理后进城市污水处理厂，依据国家相关法律标准其处理后出水指标执行医疗机构水污染物排放标准（GB18466-2005）中的综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限值中的预处理标准，具体各项指标如下表。表2 污水处理站排放标准5污染物PHCODCrB
11、OD5SS氨氮粪大肠菌群数标准值（mg/L）6925010060-5000MPN/L工艺流程的选择一级强化处理工艺的选择医疗废水比生活废水复杂，但水质情况却与生活废水有类似之处，根据医院污水处理技术指南的要求：对于综合医院(不带传染病房)污水处理可采用“预处理一级强化处理消毒”的工艺。通过混凝沉淀(过滤)去除携带病毒、病菌的颗粒物，提高消毒效果并降低消毒剂的用量，从而避免消毒剂用量过大对环境产生的不良影响。因此采用以一级强化处理工艺。消毒工艺的选择有害病菌作为医疗废水最重要的污染物控制指标，对其的处理非常重要。表3 几种常用医疗废水消毒工艺比较优点缺点消毒效果氯Cl2具有持续消毒作用；工艺简单
12、，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NaClO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；可根据余氯值，自行运行，管理方便简单。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
13、、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。消毒方式是医院污水处理的一道关键性处理单元，费用相对较高，不同的消毒方法一次性投资和运行管理相差很大，目前，大多数医院都是用液氯、次氯酸钠发生器、漂精粉对其污水进行消毒处理，但都在不同程度上存在着各种缺陷。液氯法必须定比投加，投量不足不能保证消毒效果，过量又会造成二次污染；在安全性方面，液氯存在较
14、大危险性，存储，运输极不方便。次氯酸钠发生器性能较稳定，价格低廉。其缺点是电耗、盐耗较高，设备体积大，安装复杂，劳动强度大。漂白粉不宜自动投加，不方便自动化服务，不适宜自动化程度高的污水处理站。目前新建污水处理站应用较多的为二氧化氯。二氧化氯是国际上公认的新一代广谱强力杀菌消毒剂，为世界各国所广泛应用，世界卫生组织（WHO）将其定为A1级安全消毒剂。与其他现有消毒剂相比，二氧化氯具有安全、广谱、快速的消毒效果，其杀菌消毒能力是现有氯系消毒剂的3-5倍。在水中能氧化降解多种有机污染物而不产生致癌有毒的卤代有机物。可快速杀灭各种传染性病菌和病毒。能有效去除水中的色素、臭味、异味等有害物质。消毒杀菌
15、效果不受污水中PH值和氨氮的影响。在使用过程中安全、无毒，对环境和水体不产生二次污染，对污水中COD、BOD的去除率较高，消毒成本低，是目前医院污水处理中综合效果最理想的消毒剂。二氧化氯适宜现场制备，现场使用。该消毒剂经吸收装置吸收后投加到待处理的污水中，经充分接触即可起到杀菌和降解微生物等作用。根据以上分析，本医院污水处理系统工程选用二氧化氯消毒作为消毒工艺。污泥处理工艺的选择本项目采用生化处理，污水进水浓度较低，每天会产生一定量的污泥，医疗废水处理工程中的污泥属于危险废物，必须加强污泥的处理。根据医院污水处理技术指南的要求：“污泥处理工艺以污泥消毒和污泥脱水为主。水处理工艺产生的剩余污泥在
16、污泥消毒池内，投加石灰或漂白粉作为消毒剂进行消毒。若污泥量很小，则消毒污泥可排入化粪池进行贮存”。根据本项目的具体情况，污水处理站离医院大楼较近，为防止污泥处理产生二次污染，并保证污水处理站与医院整体环境相一致，本工程污泥处理工艺为：污泥消毒后清掏与化粪池清掏一并进行，化粪池清理的污泥需要消毒后才能外运处置。工艺流程图综上所述，本工程采用：一级强化+消毒为主体的工艺，并对污泥采用切实可行，规范完善的处理方式。设计的处理工艺流程图如下：图1 处理工艺流程图医院污水经化粪池沉淀、厌氧处理后，清水区出水由提升泵提升。在提升的管路中安装管道混合器，使污水与混凝剂和助凝剂充分混合，混凝剂与污水充分接触后
17、，加速水中胶体微粒凝聚和絮凝成大颗粒矾花，再经过絮凝剂的助凝作用使矾花凝聚，自流入二沉池进行泥水分离。分离后上清液由收水系统收集进入消毒池进行消毒处理，污水在消毒池中与二氧化氯混合接触达到消毒要求后达标排放。沉淀池底部污泥由污泥泵泵入污泥消毒池进行消毒处理。污泥消毒池中污泥加入石灰进行消毒，消毒后污泥定期清理。污泥消毒池上清液回流至调节池。工程设计工艺流程废水化粪池混凝反应沉淀二氧化氯消毒达标排放污水站方案设计设计水量500m3/d，系统24小时连续运行，即21m3/h。设备选型原则（1）在满足构筑物工艺要求的前提下，设备选型力求经济合理，实用可靠，节省能源。（2）设备的工作能力按照500m3
18、/d规模的水量和处理水质要求，考虑运行的方式。（3）机械设备尽可能成套考虑，包括就地控制箱、连接电缆及运行所必须的附件。（4）控制方式采用手/自动转换，集中控制室方式。（5）劳动强度低、环境美观、自动化程度高，可实现无人值守。厂区总平面及竖向布置3.2.3.1 总平面布置原则（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。（3）变配电中心布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。（4）构筑物布置紧凑、节约用地，满足绿化用地要求，总平面布置满足消防要求。（5）交通顺畅，便于施工与管理。3.2.3.2 厂区平面布置该工程按照处理规模5
19、00m3/d 用地进行平面设计。3.2.3.3污水处理站竖向布置(1) 竖向布置原则污水经管道截流至污水厂进口端后，然后沿工艺流程逐步处理。出厂污水能自流排入受纳水体，尽量避免提升，方便管理及节省能耗。(2) 厂区高程布置污水处理高程布置时，首先根据设计地坪标高和结构稳定性确定主体构筑物的水面标高和池底标高，然后根据各构筑物间的水头损失确定其余各处理构筑物的设计标高。污水处理构筑物设计系统设计处理能力为500m3/d，系统24小时运行，即每小时处理能力为21m3/h。化粪池（1）功能沉淀医疗污水中含有的大量悬浮物和漂浮物，定期清理以防止渣滓堵塞泵、管道，影响污水处理站的正常运行；同时可降低废水
20、中污染物的总量，污水进行厌氧消化，减轻后续处理单元的负荷。新建一座容积为500m3的三级化粪池。（2）设计参数设计流量21m3/h，停留时间16小时，三级化粪池（3）净空尺寸 21.0m6.0m4.5m（4）附属设备污水提升泵 Q=25m3/h，扬程=15m,功率=2.2kw ，2台，1用1备浮球液位仪 2 台污泥池（1）功能储存混凝沉淀的污泥，定期进行投加石灰消毒，消毒后污泥外运处置（2）有效容积 48m3（3）净空尺寸 3.5m2.3m6.0m沉淀池（1）功能在管路中混凝反应后的污水混合物自流进入沉淀池，形成大颗粒的矾花沉于池底，经过处理的废水则从沉淀池上部排出，从而达到泥水分离的作用。
21、b设计参数设计流量：21m3/h。表面负荷：0.81 m3/(m2h)有效面积：A=21m3/h0.81 m3/(m2h)=25.9m2（2）净空尺寸 3.7m7.0m6.0m（3）附属设备配水系统 1套导流筒 400 2套支撑架碳钢防腐 2套污泥泵三台（两备一用）（Q=10m3/h；H=10m；p=0.7KW）加药间（1）功能用于放置二氧化氯发生器、混凝剂溶药系统、助凝剂溶药系统（2）设计参数砖混结构（3）净空尺寸 3.0m3.0m3.0m（4）放置设备二氧化氯发生器 1套（含主机一台、计量泵2台、溶药桶一只）升压泵 1台（水压0.3 mpa时是使用）混凝剂溶药箱 1只混凝剂搅拌机 1台助凝
22、剂溶药箱 1只助凝剂搅拌机 1台储药间（1）功能用于存放二氧化氯发生器所用药剂、混凝剂、助凝剂（2）设计参数砖混结构（3）净空尺寸 3.0m3.0m3.0m消毒池（1）功能废水经一级强化处理后还含有大量的有害病菌，如直接排放可能造成生物污染，特别对于医院废水来说，有害微生物较多，微生物指标为重点考察指标，所以废水必须消毒后外排。污水在此与二氧化氯混合，达到消毒要求后排放。（2）设计参数设计流量：21 m3/h。停留时间：2.37h加药量：20g有效氯/m3（3）有效容积 C=21 m3/h2.37h=49.77m3 取50m3 。（4）净空尺寸 4.0m8.0m2.0m事故池（1）功能按照环保
23、要求，医院废水应设置事故调节池，如污水处理站不能正常运行，可暂时将废水存于事故调节池，待污水处理站恢复正常运行后再进入处理系统进行处理。（2）设计参数设计流量：21 m3/h。停留时间：24h（3）有效容积 C=500m3 。（4）净空尺寸 8.5m15.0m4.5m表4 主要构、建筑物一览表序号名称规格（净空尺寸）容积/面积备注1化粪池21.0m6.0m4.5m567钢筋砼结构2污泥池3.5m2.3m6.0m48.3钢筋砼结构3沉淀池3.7m7.0m6.0m155.4钢筋砼结构4加药间3.0m3.0m3.0m9.0砖混结构5储药间3.0m3.0m3.0m9.0砖混结构6消毒池4.0m8.0m
24、2.0m64.0钢筋砼结构7事故池8.5m15.0m4.5m573.75钢筋砼结构表5 主要设备一览表单元序号名称型号规格单位数量备注化粪池1污水提升泵QW65-25-15-2.2台2一用一备2浮球液位仪台2一用一备沉淀池3管式混合器DN80台24溶药桶200L个25计量泵6L/H台16计量泵12L/H台17溶药搅拌机60-120r/min台28配水系统套19三角堰板套110导流筒400套211支撑架碳钢防腐套212污泥泵QW50-10-10-0.75台3两用一备消毒池13二氧化氯发生器包含主机、计量泵、加药箱套114升压泵与二氧化氯发生器配套台115电气控制柜套116管道、阀门及配件批1污水
25、处理厂总体布局平面布局平面布置原则：（1）功能分区明确，构筑物布置紧凑，减少占地面积。（2）流程力求简短、顺畅，避免迂回重复。（3）变配电中心布置在既靠近污水厂进线，又靠近用电负荷大的构筑物处，以节省能耗。（4）构筑物布置紧凑、节约用地，满足绿化用地要求，总平面布置满足消防要求。（5）交通顺畅，便于施工与管理。竖向布局(1) 竖向布置原则污水经管道截流至污水厂进口端后，然后沿工艺流程逐步处理。出厂污水能自流排入受纳水体，尽量避免提升，方便管理及节省能耗。(2) 厂区高程布置污水处理高程布置时，首先根据设计地坪标高和结构稳定性确定主体构筑物的水面标高和池底标高，然后根据各构筑物间的水头损失确定其
26、余各处理构筑物的设计标高。投资估算土建部分表6 土建部分主要构建筑费用序号名称规格单位容积/面积单价(元)金额(元)备注1化粪池990076004500mmm3338.58780.00264092.40钢筋砼结构2污泥池350023006000mmm348.3780.0037674.00钢筋砼结构3沉淀池430076006000mmm3196.08860.00168628.80钢筋砼结构4加药间348034803200mmm212.111200.0014532.00砖混结构5储药间348034803200mmm212.11600.007266.00砖混结构,改造6盖板m330800.00240
27、00.00钢筋砼结构7检查井盖套500500.003000.008清淤费用m310080.008000.009拆补费用30000.0010其它零星工程30000.00小计（T1）587100.00设备及安装部分表7 设备、材料、管网费用单元序号名称型号规格单位数量单价(元)金额(元)备注化粪池1污水提升泵QW65-25-15-2.2台21850.003700.00一用一备，三台剑门2浮球液位仪台2150.00300.00一用一备沉淀池3管式混合器DN80，不锈钢材质台21800.003600.00中环装备4溶药桶200L，PE材质个2600.001200.00中环装备5计量泵6L/H台1330
28、0.003300.006计量泵12L/H台13300.003300.007溶药搅拌机60-120r/min台22800.005600.00中环装备8配水系统套12000.002000.00中环装备9三角堰板套16500.006500.00中环装备10导流筒400套23000.006000.00中环装备11支撑架碳钢防腐套23500.007000.0012污泥泵QW50-10-10-0.75台31600.004800.00两用一备；三台剑门消毒池13二氧化氯发生器包含主机、计量泵、加药箱套153200.0053200.00欧泰华14升压泵与二氧化氯发生器配套台11800.001800.0015电气控制柜套19000.009000.0016管道、阀门及配件批118000.0018000.0017安装费25800.0018
