醫(yī)療廢水處理工藝設(shè)計畢業(yè)設(shè)計論文說明書

工程概況1.1項目概述河南省人民醫(yī)院暨鄭州大學(xué)人民醫(yī)院座落于中華民族的發(fā)源地--黃河之濱的綠城鄭州，是歷史悠久的西醫(yī)醫(yī)院。其前身是中華基督教內(nèi)地會1904年創(chuàng)辦的開封“福音醫(yī)院”。1950年2月被正式命名為“河南省人民醫(yī)院”。1955年3月，隨省政府遷址鄭州，至今已有百年歷史。河南省人民醫(yī)院是河南省最大的省級綜合性醫(yī)院之一，是國家衛(wèi)生部首批命名的“三級甲等”醫(yī)院和全國“百佳醫(yī)院”。全院開放床位4500余張，現(xiàn)有在職職工2580人，其中具有高級職稱者500多人，醫(yī)學(xué)博士、碩士400多人，享受國務(wù)院政府特殊津貼專家和省管優(yōu)秀專家40余人，形成一支政治過硬、技術(shù)精湛、醫(yī)德高尚的衛(wèi)生人才隊伍。醫(yī)院擁有一套完整的醫(yī)療、教學(xué)、科研、預(yù)防、保健、康復(fù)和急救體系。專科分類齊全，設(shè)臨床、醫(yī)技科室50余個，其中心血管內(nèi)科、心血管外科、眼科、消化內(nèi)科、醫(yī)學(xué)遺傳中心、神經(jīng)外科、呼吸內(nèi)科、影像科為河南省醫(yī)學(xué)重點學(xué)科，皮膚科、神經(jīng)內(nèi)科與血管瘤科為省臨床特色專科。河南省眼科研究所、河南省心血管病臨床研究所、河南省老年病研究中心等近20個科研機構(gòu)均設(shè)在此。新建污水處理站擬建于經(jīng)二路和緯五路之間，設(shè)計5000張床位，每張床位的產(chǎn)水量設(shè)計725L/d，則日處理量達到3600m3/d。1.2設(shè)計原則貫徹并執(zhí)行國家與地方的環(huán)保政策，符合國家的有關(guān)法律法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)；工程設(shè)計全地埋式，根據(jù)場地特點，合理選擇工藝流程，力求布置緊湊，節(jié)省占地；按照投資省、運行費用低、穩(wěn)定可靠、便于管理維護的原則來確定工藝流程，確保污水處理站長期穩(wěn)定運行、達標(biāo)排放；加強預(yù)處理，主要作用為穩(wěn)定污水水質(zhì)，減小來水的生物毒性，同時能去除廢水中大量的懸浮固體，減輕生化處理單元的負(fù)荷；選用合適的污泥處理工藝，最大限度的降低污泥的產(chǎn)生量，并減少工作人員的勞動強度；設(shè)計中選用質(zhì)量可靠的儀器儀表，確保工藝的穩(wěn)定運行；廢水處理構(gòu)筑物按地下式進行設(shè)計，力求減少廠區(qū)土方量；盡量減少廢水提升高度和提升次數(shù)，以節(jié)約能源；設(shè)計中盡量選用低噪聲的動力設(shè)備，并適當(dāng)采取消聲、減振措施，防止污水站的噪音污染。1.3設(shè)計依據(jù)1.3.1法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)本設(shè)計所涉及的內(nèi)容，采用以下設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，在設(shè)計中并不僅限于下列的通用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范?！毒C合醫(yī)院建筑設(shè)計規(guī)范》（JGJ49-89）《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GB50014-2006）《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18466-2005）《醫(yī)院污水處理設(shè)計規(guī)范》（CECS07:2004）《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（TJ36-79）《水處理設(shè)備制造技術(shù)條件》（JBJ2932-86）《水處理設(shè)備材料》（JBJ98004-87）《現(xiàn)場設(shè)備、工業(yè)管道焊接工程施工及驗收規(guī)范》（GBJ236-82）《建筑給水排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ15-88）《泵站設(shè)計規(guī)范》（GB/T50265-97）《給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GBJ69-84）《室外排水設(shè)計規(guī)范》（GBJ14-87）《地面水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838-88）1.3.2廢水水質(zhì)水量 河南省人民醫(yī)院污水處理站規(guī)劃日處理量3600m3/d，平均小時處理量：150m3/h。設(shè)計水質(zhì)指標(biāo)見下表：（1）設(shè)計進水水質(zhì)表1設(shè)計進水水質(zhì)指標(biāo)CODCrBOD大腸菌群油類pHSSNH3-N3001503×108157.0~9.010030注：單位：mg/L（pH值無量綱）。（2）設(shè)計排放標(biāo)準(zhǔn)污水處理后廢水達到《醫(yī)療機構(gòu)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18466-2005中的排放極限值，然后進入市政管網(wǎng)。表2綜合醫(yī)療機構(gòu)和其他醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放限值序號控制項目排放標(biāo)準(zhǔn)1糞大腸菌群數(shù)（MPN/L）1002腸道致病菌不得檢出3腸道病毒不得檢出4結(jié)核肝菌不得檢出5化學(xué)需氧量（COD）606生化需氧量（BOD）207懸浮物（SS）208氨氮（mg/L）159動植物油(mg/L)510磷酸鹽（以P計）0.5注：單位：mg/L（pH值無量綱）。根據(jù)表，可以計算出各項污染物的去除效率，結(jié)果如下：（1）（2）（3）（4）（5）(6）進水pH為7～9，出水pH為7～9。在選擇流程時，至少要保證所選的流程有如上的處理效果，才能達到本次設(shè)計的基本要求。2工藝選擇2.1物化法與生物法工藝的對比有機污染物的處理工藝主要有以下兩大類：第一種是物理化學(xué)法法，第二種是生物法。物理化學(xué)法是指經(jīng)物理化學(xué)的方法，去除污水中的有機物，主要包括臭氧氧化法、混凝沉淀法、催化氧化法等;生物法是指經(jīng)微生物的活動降解有機污染物，使它被降解為二氧化碳、水等，其中主要的工藝包括A/O法、生物接觸氧化法、生物膜法等[1]《[1]《給水排水設(shè)計手冊》第1冊(常用資料).中國建筑工業(yè)出版社.現(xiàn)在比較具有一定代表性的物理化學(xué)處理法—混凝沉淀法，生物化學(xué)處理法—生物氧化法列表比較如下：表3混凝沉淀法—生物氧化法比較表比較項目生物法—生物氧化法物化法—混凝沉淀法作用原理通過微生物的吸附、降解等生命活動，使有機污染物轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水?；爝^混凝劑的絮凝、吸附等作用，使有機物形成沉淀與水分離。主要處理單元氧化池、沉淀池混凝反應(yīng)池、沉淀池能去除有機物的形態(tài)能去除懸浮態(tài)、膠體態(tài)和溶解態(tài)等形態(tài)存在的有機物，且能脫除氨氮。只能去除懸浮態(tài)和膠體態(tài)形態(tài)存在的有機物，不能脫除氨氮主要配套設(shè)備污水泵、沉淀池配件、鼓風(fēng)機、曝氣頭污水泵、攪拌反應(yīng)機、沉淀池配件、溶解投藥裝置等處理效果達標(biāo)情況處理效果穩(wěn)定，耐沖擊負(fù)荷能力強，能穩(wěn)定達到一級排放標(biāo)準(zhǔn)處理效果不太穩(wěn)定，受進水水質(zhì)影響較大，尚能達到二級排放標(biāo)準(zhǔn)，運行不穩(wěn)定。勞動強度，500噸/天規(guī)模人員配置日常工作為循視檢查，配備1名操作管理人員即可。日常工作為循視檢查、搬運配置藥品、外運污泥等，至少需配置6人污泥產(chǎn)量污泥產(chǎn)量少，泥質(zhì)穩(wěn)定，不易腐敗。污泥產(chǎn)量約為生物法的6倍，且泥質(zhì)不穩(wěn)定，易腐化變質(zhì)，易產(chǎn)生污泥的二次污染。噸水投資(500噸/天)1400元1000元噸水運行成本500噸/天規(guī)模成本為0.434元（其中電費：0.334元，人工費：0.10元）500噸/天規(guī)模成本為0.665（其中電費：0.202元，人工費：0.20元，藥劑費：0.263元）國家技術(shù)政策用生物法處理是我國污水處理的技術(shù)路線。不推薦采用綜上所述，我們可以看出，生物法處理污水，效果更加穩(wěn)定，既可以穩(wěn)定達到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)，又可以保持比較低的勞動強度，還可以有效防止污泥二次污染的問題的產(chǎn)生。雖然在一次性投資比較中，前期投資高，但后期維護成本上來對比，明顯存在優(yōu)勢，同時用生物法來處理醫(yī)院污水非常符合國家污水處理技術(shù)的相關(guān)政策。所以本次污水的有機物處理采用生物法處理工藝。2.2生物處理法的簡述污水二級處理方法當(dāng)中生物處理法是使用最為廣泛的方法之一。生物處理法被廣泛應(yīng)用于處理各類污廢水。這種方法不但是去除污水中有機污染物最有效、最經(jīng)濟的一種方法，同時這種方法還具有運行費用低、處理效率高能力大、抗沖擊負(fù)荷能力相對較強的優(yōu)點。污水自身的可生化性很大程度上決定了使用生物法后處理效果的好壞。通過測定污水中的BOD5/CODCr值是判定污水可生化性的最簡便且最常用的方法，其依據(jù)通常如下表所示：表4BOD5與CODCr比值可生化性BOD5/CODcr<0.25<0.30<0.40>0.40可生化性不宜生化較難生化可生化好這次需要處理的污水除去少量消毒、試驗污水對生化反應(yīng)會產(chǎn)生抑制作用以外，其余大部分污水任然是生活污水。由污水的BOD5與CODcr比值為0.333，知道從BOD5與CODcr比值這個角度說明本次污水可以生化，因此可以考慮采用生物處理法。生物處理法另一個主要作用是起到生物除氮。在一般情況下，氨氮的去除率均通過生物法可以達到70%。但是否可以采用生物法除氮工藝根本上取決于生物處理過程中自身營養(yǎng)是否可以平衡。BOD5與TN比值是判斷是否可以采用生物除氮的主要指標(biāo)，BOD5與TN比值越大，反硝化過程進行的越快，就越有利于脫氮。長時間經(jīng)驗告訴我們，保證足夠碳源的最低BOD5與TN為1到2時，TN去除率最高能達到50%左右。這次污水中的的BOD5與TN比值為1.25，對比我國現(xiàn)在污水處理廠的處理效果，我們相信污水可以采用生物法除氮。2.3生物法處理醫(yī)療廢水的對比與選擇近年來，生物處理技術(shù)發(fā)展迅速，類型繁多，除了傳統(tǒng)活性污泥法外，同時又針對小型污水處理站，在國內(nèi)外應(yīng)用比較多的有A/O法、生物接觸氧化法、生物膜法等。由于本次建設(shè)項目為改建項目，受到較多的前題限制，例如高程、建設(shè)場地、構(gòu)建筑物形式等較多限制，同時還要盡可能考慮充分利用原有構(gòu)建物，以達到節(jié)省工程投資的目的，故此選擇生物處理工藝應(yīng)遵循如下原則：占地面積盡可能小，結(jié)構(gòu)盡可能緊湊；盡可能全部充份利用原有污水處理單元；運行管理方便，運營成本低；適用于小規(guī)模污水生化處理；處理效果穩(wěn)定可靠。同時符合本設(shè)計說明中1.2設(shè)計原則等要求，為了甄選出最適合本次工程的處理工藝，對常用的各種小規(guī)模污水生物處理工藝進行對比和甄選。2.3.1生物接觸氧化法生物接觸氧化法也被稱為淹沒式生物濾池。主要特點：向反應(yīng)器內(nèi)添加填料，讓其變?yōu)樽鳛槲⑸锏妮d體，并且讓反應(yīng)器內(nèi)保持高的保持量，來提高處理效率，又因為這種反應(yīng)器可以被設(shè)計得相對較為緊湊，從而大幅度降低反應(yīng)器池容，減小設(shè)備的占地面積[2]世豪[2]世豪.醫(yī)院污水污物處理[M].京:化學(xué)工業(yè)出版社,2000.生物接觸氧化法反應(yīng)原理：污水中有機污染物逐漸被反應(yīng)器內(nèi)附著在填料上生長的生物膜吸附、氧化，慢慢作用為二氧化碳、水和細(xì)胞物質(zhì)，從而達到污水凈化的目的。與此同時可以實現(xiàn)控制氧化池內(nèi)溶解氧水平的高低，確保污水中氨態(tài)氮可以由硝化細(xì)菌逐漸轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮。生物接觸氧化法因為其反應(yīng)器內(nèi)微生物數(shù)量多，可以耐受比較大的水質(zhì)變化帶來的沖擊，因此比較適用于醫(yī)院污水。這種偶爾會有有毒有害物質(zhì)排出的污染源。選擇其最重要的原因是設(shè)計的生物處理池結(jié)構(gòu)緊湊、體積小可以充分利用場地。2.3.2A/O法（缺氧/好氧）工藝A/O法（缺氧/好氧）工藝是在普通活性污泥法的基礎(chǔ)上與研究開發(fā)出來的，其中好氧池和普通曝氣池相似，是一個推流池。污水在好氧池內(nèi)可以既完成對含碳有機物的氧化，又可以完成對含氮有機物的硝化和聚磷菌對磷的大量吸收。缺氧池容積較小，可是因為它與好氧池相互結(jié)合，所以使整個處理系統(tǒng)過程具有一定的除磷和抗沖擊負(fù)荷能力等優(yōu)點。A/O法脫氮工藝的特點：（1）流程比較簡單，不需外加碳源，不需后曝氣池，建設(shè)和運營費用較低；（2）反硝化在前，硝化在后，內(nèi)部設(shè)有循環(huán)，以原來污水中的有機底物作為碳源，處理效果好，反硝化反應(yīng)充分；（3）好氧曝氣池在后，使反硝化后的一部分殘留物可以進一步去除，進一步提高處理后的水質(zhì)；（4）厭氧段攪拌，為讓污泥懸浮，避免溶解氧的增加。好氧段的前段強曝氣后段少曝氣，使內(nèi)循環(huán)液的溶解氧含量降低，以保證厭氧段的缺氧狀態(tài)[3]鳳儒[3]鳳儒,高培柱.院污水處理的方案選擇[J].化工給排水設(shè)計,19SBR法SBR(SequencingBatchReactor)是利用微生物，讓微生物在其反應(yīng)器內(nèi)，以一定的時間順序、間歇式操作污水的一種處理技術(shù)。這種技術(shù)本身是利用活性污泥，可是有不同與活性污泥法的操作過程。這種技術(shù)把曝氣與沉淀放到一池，而且不要設(shè)置二沉池及污泥回流設(shè)備。在這個系統(tǒng)之中，反應(yīng)池會在一個特定時間內(nèi)充滿污水，采取間歇處理污水的方式運行。處理完成后，并且在混合液沉淀一段時間后，從反應(yīng)池中排出上清液，把沉淀的生物污泥留于池內(nèi)，使污泥再次用于與污水混合處理污水，這樣反復(fù)運行，構(gòu)成了整個處理工藝。一種典型的SBR系統(tǒng)可以分為：進水、反應(yīng)、沉淀、排水與靜止五個階段。這種工藝適用于中小型污水處理工廠。若具體應(yīng)用到此次工程中，還存在問題。其中最重要的問題是，集中間歇排水，會直接導(dǎo)致排出的污水消毒單元容積增大，還有就是SBR池占地面積大可是容積利用率低，所以本次工程不推薦使用此工藝方法。2.3.4結(jié)論綜合考慮占地面積、設(shè)計水質(zhì)、節(jié)省成本等各個方面，通過比較上述幾種主要工藝的優(yōu)缺點，同時我們結(jié)合相似醫(yī)院污水處理工程實例，此次方案選擇A/O法作為本工藝的主體處理構(gòu)筑物。2.4醫(yī)療廢水的消毒工藝選擇醫(yī)院廢水中，可能會含有多種病毒、病菌、寄生蟲卵，甚至一些高濃度的有毒、有害物質(zhì)。如果不消毒直接排放，這些病菌、病毒和寄生蟲卵將會在自然環(huán)境中成為一個重要的污染源，由此可能引發(fā)多種疾病的發(fā)生和蔓延，更嚴(yán)重的將危脅人們生命安全。醫(yī)院廢水中病原體的含量大，病原體對環(huán)境理化因素抵抗力強，所以在自然環(huán)境中的存活率比較高，不少文獻資料都有證明，腸道傳染病的病原體可以適應(yīng)各種外界環(huán)境，并生長發(fā)育，因此，醫(yī)院廢水的消毒是醫(yī)院污水處理中的十分關(guān)鍵的、不可或缺的一個步驟。殺菌消毒方法有很多，目前較為成熟的方法包括：臭氧消毒法、氯系消毒法、紫外線消毒法等，各種處理方法比較如下列表：表5常用消毒殺菌法比較比較項目氯系消毒法臭氧消毒法紫外線消毒法作用原理氯分子使細(xì)菌、病毒蛋白質(zhì)變性失活臭氧分子使細(xì)菌、病毒蛋白質(zhì)變性失活紫外線細(xì)菌、病毒蛋白質(zhì)變性失活應(yīng)用范圍飲用水、污水、工業(yè)給水等飲用水、污水、工業(yè)給水飲用水、工業(yè)給水出水是否有剩余抑毒殺菌能力有無無作用速度較快較快快投資高低中等最高較低綜上所述，結(jié)合醫(yī)院污水消毒處理必須要求有剩余消毒殺菌能力的特點，本次選取的消毒工藝是氯系消毒法。氯系消毒法包括二氧化氯消毒法、次氯酸鈉消毒法、液氯消毒法等。液氯價格較低，可是安全性較差，同時氯與有機物作用會生成有機鹵代物，在進入水體后帶來新的污染危害，威脅人類健康；次氯酸鈉發(fā)生器其關(guān)鍵部件體積大、易損壞、電耗高、操作管理很不方便；二氧化氯是一種公認(rèn)的安全高效的強力殺菌劑它特別適合由水傳播的病原微生物，其中包括芽孢、耐氯性極強的病毒、異養(yǎng)菌、真菌等都保持很好的除菌效果，同時二氧化氯還具有殺菌速度快的特點，只要幾分鐘就可使殺菌率達到99%以上[4]蔚萍[4]蔚萍,醫(yī)院污水消毒處理與廢物處置研究[D].昆明:昆明理工大學(xué),2004.2.5結(jié)論根據(jù)本次工程自身的設(shè)計原則和目標(biāo)，在對比完各種工藝的優(yōu)缺點后，綜合考慮經(jīng)濟指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)等方面后，本次采用A/O工藝+化學(xué)法二氧化氯消毒工藝的組合來處理污水。3工藝流程確定3.1工藝流程圖圖1醫(yī)院廢水處理工藝流程圖圖2污泥處理流程示意圖3.2工藝流程說明1）格柵格柵是指，由一組平行的塑料的齒鉤或金屬的刪網(wǎng)或金屬的柵條、外框及組裝裝置設(shè)備組成，并傾斜安裝到污水處理廠污水進水前段的渠道中，為了用來截留剛剛進入污水廠的污水中大的漂浮物、懸浮物。防止大的漂浮物、懸浮物其阻塞后續(xù)污水處理過程中的管道或泵，結(jié)果導(dǎo)致整個水處理工藝不能正常工作。2）調(diào)節(jié)池由于廢水排放的不連續(xù)性與水質(zhì)的不均勻性，所以要設(shè)置一個集水池來調(diào)節(jié)水量及均化水質(zhì)，穩(wěn)定污水性質(zhì)。同時為減輕污水對后續(xù)工藝的沖擊，也為避免調(diào)節(jié)池淤積，在此要進行攪拌，設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣攪拌。3）生物池A/O工藝包括兩個池，可以將生物池分成缺氧池與好氧池。=1\*GB3①缺氧池：主要功能是為了脫氮，硝態(tài)氮是通過內(nèi)部循環(huán)從好氧池送來的，混合液量在循環(huán)中比較大；=2\*GB3②好氧反應(yīng)器：曝氣池，這是一個多功能的反應(yīng)單元，主要功能包括去除BOD、硝化、吸收磷等。流量為兩倍的原污水流量的混合液從這里回流到缺氧池。4）二沉池為接納生物池即A/O池的出水建二沉池，主要功能是去除生物懸浮固體的沉淀池。在A/O池中，從好氧池流出的混合液經(jīng)過二次沉淀池，在二沉池中進行泥水分離、污泥濃縮，混合液變澄清后的出水溢流并排出，經(jīng)濃縮后的活性污泥部分回流至曝氣池，其他的作為剩余污泥外排處理。5）接觸消毒池經(jīng)過前面工藝的處理后，排放的污水出水水質(zhì)已經(jīng)達標(biāo)，可是在處理的污水中本來含有的細(xì)菌、病毒等致病微生物，需要采用紫外線、臭氧或液氯消毒的方法將其殺滅，用來防止污水中細(xì)菌病毒對人畜的健康產(chǎn)生危害，對環(huán)境造成污染。6）污泥處理根據(jù)污水處理廠實際情況，經(jīng)經(jīng)濟技術(shù)比選，本次設(shè)計選用板框壓濾機脫水一體機進行污泥脫水。經(jīng)過脫水處理后的污泥將外運處置。板框壓濾脫水是把污泥夾在板框之中，依靠濾帶本身存在的張力，對污泥層作用壓榨力和剪切力，從而使污泥層中存在的水分被擠壓出來，形成濾液。固體顆粒則被截留在濾帶上，形成泥餅，最終實現(xiàn)污泥脫水的目標(biāo)。這種污泥處理方法具有設(shè)備原理簡單、投資費用少、運行維護方便等特點。4污水處理系統(tǒng)的設(shè)計計算4.1格柵的設(shè)計4.1.1格柵的作用格柵是污水處理的第一道工序，它的作用主要是攔截可能堵塞水泵機組和閥們的污水中比較大的漂染物、懸浮物和固體顆粒等物質(zhì)，為使后續(xù)處理構(gòu)筑物的處理可以不受威脅，實現(xiàn)正常運行。在本流程中，采用一道格柵來確保處理效果。4.1.2格柵的設(shè)計計算設(shè)計參數(shù)：設(shè)計流量Qmax=0.065m3/s；柵前流速為v=0.6m/s；變化系數(shù)；過柵流速v2=0.6m/s；柵條寬度s=0.01m；格柵凈間距b=0.015m；柵前寬度B1=0.465m；柵前渠道超高h(yuǎn)2=0.3m；柵前水深為h=0.25m；格柵傾斜角=60°；漸寬部分展開角度=20°；柵前槽寬為0.1m；單位柵渣量=0.266m3柵渣/103m3污水。設(shè)計計算（1）柵條間隙數(shù)式中：α——格柵傾斜角，60°；——格柵凈間距，m；——柵前水深，m；——柵前流速，m/s。（2）柵槽寬度式中：——柵條寬度，m；——格柵凈間距，m；——柵條間隙數(shù)，個。（3）進水渠道中漸寬部分長度式中：——柵槽總寬度，m；——柵前槽寬，m；——漸寬部分展開角度，20°。（4）柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度（5）柵后槽總高取0.65m式中：——柵前水深，m；——格柵水頭損失，m；——超高，一般采用0.3m。（6）格柵總長度為（7）每日柵渣量式中：——柵渣量，污水，格柵間隙為30~50mm時，取值為0.04——污水流量總變化系數(shù)。由于柵渣量大于0.2m3/d，故采用機械清渣。4.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計4.2.1調(diào)節(jié)池作用由于廢水排放的不連續(xù)性與水質(zhì)的不均勻性，故設(shè)置一個集水池來調(diào)節(jié)水量和均化水質(zhì)。經(jīng)過除油的廢水，自流進入調(diào)節(jié)池中，在調(diào)節(jié)池中進行均質(zhì)和調(diào)節(jié)水量。除了自然調(diào)節(jié)水質(zhì)水量外，為減輕后續(xù)工藝的沖擊負(fù)荷，避免調(diào)節(jié)池淤積，須進行強制攪拌，設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣攪拌。4.2.2設(shè)計參數(shù)設(shè)計流量Qmax=5616m3/d=234m3/h；停留時間T=8h。4.2.3設(shè)計計算（1）調(diào)節(jié)池有效容積式中：T——停留時間，h。（2）調(diào)節(jié)池尺寸調(diào)節(jié)池平面形狀為矩形。由于場地限制，其有效水深h2取4.5m，調(diào)節(jié)池的面積：式中：2——有效水深，m。池寬取13m，則池長為32m。根據(jù)格柵前有效水深推算保護高h(yuǎn)1取0.5m，則池總高H為5.0m。調(diào)節(jié)池尺寸為32m×13m×5m。4.2.3空氣攪拌設(shè)計（1）布?xì)庠O(shè)施氣水比為4：1（2）空氣流量Qg：Qg=4×234=936m3/h=15.6m3/min選用羅茨鼓風(fēng)機（3）直徑225曝氣頭服務(wù)面積為1-2.5個/㎡，取1.5個/㎡，根據(jù)調(diào)節(jié)池面積計算可得，需要625個曝氣頭；支管采用UPVCФ60；4.3A/O池的設(shè)計4.3.1設(shè)計參數(shù)最大日最大時流量為Qmax=5616m3/d=234m3/h=0.065m3/s；BOD5濃度S0=150mg/L，Se=20mg/L；進水NH3－N=30mg/L；出水NH3－N=15mg/L；有效水深h≥4.5m；污泥負(fù)荷/(kgBOD5/kgMLSS*d)為0.13～0.2；TN負(fù)荷/(kgTN/kgMLSS·d)<0.05(好氧段)；污泥濃度MLSS/(mg/L)為3000～4000；污泥齡θc/d為10～20；水力停留時間t/h為7~14,缺氧0.5～3；各段停留時間比例A/O為1：(3～4)；污泥回流比R/%為50-100；混合液回流比R內(nèi)/%為100-300；COD/TN為>8(厭氧池)；剩余污泥含水率98%。4.3.2設(shè)計計算（1）設(shè)計參數(shù)計算污泥回流比為100%；水力停留時間HRT為t=8h；回流污泥濃度為Xr=6600mg/L；BOD污泥負(fù)荷為Ns=0.28kgBOD5/(kgMISS.d)；曝氣池混合液濃度{X}kg/m3=（2）求內(nèi)回流比RN（3）A/O容積的計算有效容積反應(yīng)池總水力停留時間t：池有效深度H1=4.5mA/O有效面積{S總}㎡=V/H1=1823.4/4.5=405.2㎡各段停留時間A1：A2：O=1：2則缺氧池停留時間為t1=2.67h；則好氧池停留時間為t1=5.34h；可得：缺氧池尺寸為13.89m×10.3m×5.0m好氧池尺寸為20.0m×13.89m×5.0m（4）剩余污泥量WW=aQ平Lr-bVXv+SrQ平×50%降解BOD產(chǎn)生的污泥量為{W1}kg/d=aQ平Lr=0.55×（5616/2）×（0.15-0.02）=200.72kg/d內(nèi)源呼吸分解泥量{Xv}kg/m3=fx=0.75×3300=2.48kg/m3{W2}kg/d=bVXv=0.05×1823.4×2.48=226.10kg/d不可生物降解和惰性懸浮物（NVSS）該部分占TSS約50%，則{W3}kg/d=SrQ平×50%=（0.1-0.02）×（5616/2）×50%=112.32kg/d剩余污泥量{W}kg/d=W1-W2+W3=200.72-226.1+112.32=86.94kg/d（5）曝氣系統(tǒng)設(shè)計計算設(shè)計需氧量本設(shè)計采用鼓風(fēng)曝氣系統(tǒng)需氧量計算，取a`=0.5，b`=0.15需氧量Q2=a`Q(SO-Se)+b`VXvfa`-每代謝1kgBOD5所需氧量；Q-污水處理設(shè)計水量；SO–進水BOD5；Se–出水BOD5；b`-沒1kg活性污泥每天自身氧化所需氧含量；V–曝氣池容積；Xv–曝氣池內(nèi)揮發(fā)液混合液濃度；取3kg/L；f–MLVSS/MISS，取0.75。Q2=a`Q(SO-Se)+b`VXv=0.5×5616×(0.15-0.02)+0.15×1823.4×3×0.75=980.4kg/d=40.85kg/h每日去除BOD5值去除1kgBOD5值的需氧量（6）標(biāo)準(zhǔn)需氧量采用鼓風(fēng)曝氣，微孔曝氣器。曝氣器裝于池底，使氧轉(zhuǎn)移效率為=20%，淹沒深度為4.3m，距離池底為0.2m，計算溫度設(shè)為T=25℃，把實際需氧量Q2計算后換算成成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的需氧量Ro。式中:—氣壓調(diào)整系數(shù)，，取值為1；—在曝氣池中，平均的溶解氧含量，取值為=2mg/L；—在污水內(nèi)，飽和溶解氧和清水中飽和溶解氧的比，取值為0.95。查表，得水中溶解氧飽和度：空氣擴散器的出口所在處的絕對壓力為空氣離開好氧反應(yīng)池時，氧氣的百分比為在好氧反應(yīng)池中，平均溶解氧的飽和度為標(biāo)準(zhǔn)狀況下，所需要氧氣的量為=1802=75.08好氧池內(nèi)，平均每一小時一小時內(nèi)供氣量（7）需要空氣壓力式中：h1—供氣管道的沿程損失，取h1=0.1m；h2—供氣管道的局部阻力損失，取h2=0.2m；h3—曝氣頭淹沒水頭，取h3=4.3m；h4—曝氣頭的阻力，取h4=0.4m；—富余水頭，取=0.5m。（8）曝氣頭數(shù)量的確定按供氧的能力計算需要曝氣器數(shù)量式中:；—曝氣頭在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，在類似的好氧反應(yīng)池工作條件下，相似時的供氧能，kgO2/(h·個)；—按供氧能力所需要的曝氣頭個數(shù)，個。采用MT215型薄膜盤式微孔曝氣器，動力充氧效率7.0kgO2/(kw·h)，當(dāng)供風(fēng)量為時，當(dāng)工作的水深是4.3m時，使曝氣頭的氧利用率，充氧能力為=0.14kgO2/(h·個)，則：4.4二沉池的設(shè)計4.4.1二沉池作用沉淀池是根據(jù)反應(yīng)池內(nèi)水流方向來確定類型的，一般可分為豎流式沉淀池、平流式沉淀池和幅流式沉淀池?？紤]到本次設(shè)計的設(shè)計流量不大，所以采用豎流式沉淀池。4.4.2設(shè)計參數(shù)沉淀時間t=1.5h表面負(fù)荷q’=2.5m3/(m2h)空隙內(nèi)流速v1=0.02m/s中心管內(nèi)流速v0=0.01m/s4.4.3設(shè)計要求本設(shè)計采用豎流式沉淀池，池子截面采用圓形，一般直徑為4～7m。污泥斗傾角為。污泥管直徑一般200mm。中心管內(nèi)流速V0≤30mm/s,取10mm，h3取0.25～0.5m，q=0.5～1.0mm/s，取0.5mm/s，沉淀時間T=1.0～1.5h，取1.2h。4.4.4設(shè)計計算設(shè)計流量Q=0.065m3/s（1）中心管的面積為式中：V0——中心管內(nèi)流速，m/s；qmax——單個池子，最大設(shè)計流量，m3/s。設(shè)使用2座沉淀池，中心管的面積是6.5/2=3.25㎡。中心管喇叭口與反射板之間的縫隙高度為式中：d1=1.35d0v1——喇叭口和反射板之間的縫隙內(nèi)流速，m/s。（3）中心管的直徑為（4）沉淀部分有效斷面積式中：v——沉降區(qū)內(nèi)流速，m/s。（5）沉淀池直徑（6）沉淀池有效水深式中：t——沉降時間，h。（7）校核池徑水深比，符合要求。（8）污泥的產(chǎn)量SS去除時候所產(chǎn)生的污泥量為COD去除時候產(chǎn)生的污泥量為式中：a——污泥表觀增長系數(shù)，取值為0.3；Ca，Cc——分別代表進口和出口COD的濃度，mg/l。W=W1+W2=+=kg/d。污泥的總產(chǎn)量為（9）污泥部分需要的容積按污泥停留時間T=2h，得式中：T——污泥的停留時間，h；P——污泥中的含水率，%；r——污泥容重，kg/m3，取值為1000kg/m3。（10）污泥斗設(shè)污泥斗為截圓錐形，設(shè)截錐高度為h5，底部的直徑d′取值為1.2m，截錐側(cè)壁傾角取值為a=55°，則則污泥斗體積V2＞V,由此可知，污泥斗可以容納產(chǎn)生的污泥量。(11)池子的總高度式中：h1——超高，取值為0.3m；h4——緩沖層高度，取值為0.3m。4.5消毒池的設(shè)計4.5.1消毒池的作用對出水進行消毒，并降低余氯。4.5.2設(shè)計參數(shù)二氧化氯較氯不易保存，故必須購買即加即反應(yīng)設(shè)備。停留時間t=1h；4.5.3計算公式表6消毒計算公式名稱公式符號說明每日二氧化氯投加量M（g/d）─最大設(shè)計流量，m3/dC─二氧化氯投加量，5~10mg/L4.5.4計算過程=5616×0.005=28.08g設(shè)停留時間，消毒池設(shè)計成尺寸9m×6.5m×﹙2m+0.5m），0.5為超高的池子。4.5.5二氧化氯發(fā)生器選型選自深圳歐泰華環(huán)保技術(shù)有限公司生產(chǎn)的HT99-3000型高效復(fù)合二氧化氯發(fā)生器。4.6污泥泵房廢水是決定其產(chǎn)生的污泥的性質(zhì)及組成的重要因素，同時廢水處理工藝也對產(chǎn)生的污泥有影響。根據(jù)廢水處理工藝，污泥因此可以分為初沉污泥、剩余污泥、消化污泥和化學(xué)污泥四種，同時也包含了沉砂池沉渣和柵渣。這樣使不同的污泥其性質(zhì)和組成也不一樣。污泥的性質(zhì)是通過四個指標(biāo)來衡量它們是，污泥脫水性能、污泥含水率、污泥相對密度和揮發(fā)性固體與固定性固體。本次設(shè)計的污泥主要包括水解和沉淀污泥。一種是懸浮固體物質(zhì)，另一種是去除BOD時候所產(chǎn)生的活性污泥，污泥量計算時候主要是從這兩方面考慮。4.6.1設(shè)計計算（1）懸浮固體a．污泥相對密度：γ3=式中：P1——含水率，%，綜合柵渣和后續(xù)處理，取值為96%；γ1——固體的相對密度，取值為2.5；γ2——水的相對密度，取值為1.0。γ3==1.025b．污泥量W1=式中：c0，c1——懸浮的固體進、出水濃度，mg/L；W1——懸浮的固體產(chǎn)生的濕污泥量，kg/d；P1——污泥的含水率，取值為96%。W1==12.3×104kg/d（2）剩余活性污泥量a．濕污泥量W2=式中：P2——污泥含水率，由表2-9知，生物膜污泥P2=96～99%，本設(shè)計取P2=98%。W2==49.02×103kg/db．干污泥量ΔX=YQ(S0－Se)－KdXvVΔX=0.5×5616×(0.15-0.02)+0.15×1823.4×3×0.75=980.4kg/dc．污泥的相對密度γ4===1.012（3）污泥總量a．污泥總量W=W1+W2=12.3×103+49.02×103=61.32×103kg/db．污泥相對密度γ===1.02c．污泥含水率P===97.6%d．污泥流量Qw===60.12m3/d4.6.2污泥泵的選型為了滿足污泥自流回到污泥泵房，濃縮池內(nèi)部的上清液、脫水機濾液可以自流到缺氧池，大概取值，水頭損失取值為7m，選GW80-40-7-2.2性能,流量40m3/h，轉(zhuǎn)速1420r/min，功率2.2kW。泵取三臺，二用一備。4.7濃縮池4.7.1濃縮池設(shè)計連續(xù)流的污泥濃縮池可以選擇采用沉淀池的形式，因此可以采用豎流式或輻流式。如果污泥在初次沉淀池中，則污泥的含水率一般為95～98%，污泥固體的負(fù)荷一般采用80-120kg/(m2·d)。而濃縮以后的污泥的含水率可能降低到90～92%；但是如果污泥是活性污泥，此時污泥固體負(fù)荷一般是采用20-30kg/(m2·d)，濃縮后的污泥的含水率可降低到97.5%。本次設(shè)計方案設(shè)計濃縮池的個數(shù)為1個。（1）濃縮池的池體表面積A=式中：G——污泥的固體負(fù)荷，kg/(m2·d)，輻流式的濃縮池一般采用G=20～30kg/(m2·d)，本設(shè)計取值為28kg/(m2·d)；n——污泥濃縮池個數(shù)，本設(shè)計取值為1。A==52.56m2選擇采用圓形的濃縮池，計算直徑D===8.2m（2）排水量、排泥量及貯泥斗：a．排水量Q＇=Qw－Qw＇=60.12-16.8=43.3m3/dQw＇=Qw式中：P0——濃縮后含水率，%，本設(shè)計取P0=95%。Qw＇=60.12×=16.8m3/db．排泥量Qw＇=Qw式中：P0——濃縮后含水率，%，本設(shè)計取值為95%。Qw＇=60.12×=16.8m3/dc．貯泥斗按2h的貯泥時間計算貯泥量，則貯泥區(qū)所需容積V1===2.505m3貯泥斗的實際容積V3=(d12+d22+d1d2)式中：d1——貯泥斗的上口半徑，m，取值為1.5m；d2——貯泥斗的下口半徑，取值為0.6m；h5——貯泥斗的高度，m，取h5=1m。V3=×(1.52+0.62+1.5×0.6)=0.918m3（3）濃縮池高度a．壓縮區(qū)高度h3=式中：tu——停留時間，h，tu≥16h，本次設(shè)計取值為16h。h3==0.0064mb．坡落差h4=i式中：i——池底坡度，采用自然沉泥，本次設(shè)計取值為0.5。h4=×0.5=1.675mc．濃縮池總高度HH=h1+h2+h3+h4+h5式中：h1——保護高，m，h1=0.3～0.5m，本次設(shè)計取值為0.4m；h2——澄清區(qū)高，m，h2=1.5～2.5m，本次設(shè)計取值為2.3m；由此，得H=0.4+2.3+0.0064+1.675+1=5.3814m取5.4m（4）濃縮池的尺寸：Φ8.2m×5.4m。4.8脫水車間4.8.1污泥脫水機設(shè)計本次設(shè)計選用BAJZ型自動板框式的壓濾機。過濾面積計算如下A=×式中：v——過濾速度，kg/(m2·h)，v=2～4kg/(m2·h)，本設(shè)計取v=3kg/(m2·h)；PW——進口污泥含水率，本次設(shè)計取值為95%；A——過濾面積，m2；Q——污泥量，kg/h，Q=W－1000Q＇=61.32×103－1000×43.3=18.02×103kg/d=750.8kg/h。A=×=12.5m2根據(jù)過濾面積的值，選擇XAMY20/630-20U型自動板框壓濾機一臺，設(shè)計每天運行次數(shù)為兩次。其規(guī)格如下表表7BAJZ型自動板框壓濾機性能規(guī)格[5][5]《給水排水設(shè)計手冊》第11冊(常用設(shè)備)中國建筑工業(yè)出版社.型號過濾面積(m2)濾室容積(L)框內(nèi)尺寸(mm)濾框厚度(mm)壓緊板最大位移(mm)過濾壓力(MPa)重量(kg)XAMQ6/450-20U2091450×4502040015~186304.8.2脫水車間車間尺寸脫水車間平面尺寸：L×B×H=4.5m×4m×3m。4.9鼓風(fēng)機房鼓風(fēng)機房主要功能是為調(diào)節(jié)池、好氧池和沉淀池提供所需要的空氣。鼓風(fēng)機房的設(shè)計計算首先根據(jù)空氣壓力和空氣量來選擇鼓風(fēng)機的大小，然后依據(jù)鼓風(fēng)機的大小選擇鼓風(fēng)機房的尺寸，與此同時必須考慮到防噪聲。4.9.1設(shè)計風(fēng)量（1）總風(fēng)量總Q=Q調(diào)節(jié)池+Q接觸氧化=15.6+20.9=36.5m3/min（2）排氣壓力本好氧池設(shè)計有效水深為4.5米，則P1=45kPa4.9.2風(fēng)機選型（1）總風(fēng)量Q=36.5m3/min（2）排氣壓力P由排氣壓力P=45kPa，設(shè)總管損失為500Pa，則P：P=P1+0.5=45.5kPa（3）風(fēng)機選型根據(jù)設(shè)計的總風(fēng)量與和排氣壓力，確定采用3臺HBCSR150型羅茨鼓風(fēng)機，其中兩臺機器工作，一臺機器留做備用。該種風(fēng)機的主要參數(shù)：型號HBCSR150，轉(zhuǎn)速1240r/min，口徑150A，進口流量Qs18.23m3/min，排氣壓力49kPa，需要配備電動機功率P=30kW[6]紅光[6]紅光.環(huán)境保護設(shè)備選用手冊水處理設(shè)備[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,200電控房尺寸電控房的設(shè)計尺寸為：L×B×H＝5m×3m×3m。4.10風(fēng)機房尺寸鼓風(fēng)機房的設(shè)計尺寸為：L×B×H＝4.5m×4m×3m。4.11值班室尺寸值班室的設(shè)計尺寸為：L×B×H＝4m×3m×3m。5建筑物總平面布置與高程布置5.1總平面圖布置原則5.1.1總平面布置說明整體平面布置需要滿足設(shè)計規(guī)范，需要對工藝處理過程中的總平面實現(xiàn)整齊劃一。處理單元的各個構(gòu)筑物之間必須滿足相互緊湊銜接的設(shè)計要求，同時盡可能減少廢水站的占地面積。5.1.2總平面布置的規(guī)劃原則（1）要按各個不同功能，分區(qū)進行相關(guān)布置，各部分之間可用綠化帶進行分隔開來。（2）各個的相關(guān)的相鄰構(gòu)筑物之間他們的間距的確定，還要考慮各類不同管道渠道等、設(shè)備的相關(guān)不同的施工維修方便及還要滿足消防的相關(guān)安全要求。（3）需要考慮有影響的人流、物流是否運輸方便，布置各個主要次要站區(qū)道路等。（4）如何進行合理進行布置各功能區(qū)還要根據(jù)夏季的相關(guān)主導(dǎo)方向的和全年風(fēng)的頻率。（5）節(jié)約用地、便于管理，布置緊湊處理構(gòu)筑物之間間距。（6）銜接道路與站外，站區(qū)供水管、雨水管網(wǎng)。（7）要盡量與周圍的環(huán)境相互協(xié)調(diào)。5.2高程布置原則5.2.1