一、醫(yī)院污水處理概況（一）醫(yī)院污水來源及危害1、醫(yī)院污水來源及成分復(fù)雜，含有病原微生物、有毒、有害的物理、化學(xué)污染物和放射性污染物等，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征，不經(jīng)過有效處理會成為一條疫病擴散的重要途徑和嚴重污染環(huán)境。2、醫(yī)院污水受到糞便、傳染性細菌和病毒等病原性微生物污染，具有傳染性，可以誘發(fā)疾病或造成傷害。3、醫(yī)院污水中含有酸、堿、懸浮固體、BOD、COD和動植物油等有毒、有害物質(zhì)。4、牙科治療、洗印和化驗等過程產(chǎn)生的污水含有重金屬、消毒劑、有機溶劑等，部分具有致癌、致畸或致突變性，危害人體并對環(huán)境有長遠影響。5、同位素治療和診斷產(chǎn)生放射性污水。放射性同位素在衰變過程中產(chǎn)生α-、β-、γ-放射性，在人體內(nèi)積累而危害人體健康。（二）醫(yī)院污水處理技術(shù)概述醫(yī)院污水處理的目的是通過采用各種水處理技術(shù)和設(shè)備去除水中的物理的、化學(xué)的和生物學(xué)的各種水污染物，使水質(zhì)得到凈化，達到國家或地方的水污染物排放標準，保護水資源和人體健康。醫(yī)院污水一般排放量比較少，屬小型污水處理。常用的處理方法按其作用原理可分為物理法、化學(xué)法和生物法；按其處理程度可分為一級處理、二級處理和三級處理等；按處理工藝可分為預(yù)處理、主要處理、后處理等處理工藝過程。一級處理常規(guī)一級處理的目的主要是去除污水中的漂浮物和懸浮物（SS），為后續(xù)處理創(chuàng)造條件。其主要設(shè)備和構(gòu)筑物是：格柵、沉砂池、沉淀池等。格柵可去除污水中較大的顆粒物質(zhì)和漂浮固體物質(zhì)。沉砂池可去除0.2mm以上的砂粒，沉淀池可去除污水中大部分懸浮物。一般通過一級處理可去除60%懸浮物和25%BOD。二級處理二級處理主要是指生物處理。生物處理可以去除污水中溶解的和呈膠狀體的有機污染物。其BOD的去除率在90%以上，處理出水的BOD可降至30mg/l以下，同時還可以去除COD、酚、氰、LAS等污染物。常規(guī)的二級生物處理技術(shù)不能去除水中的氮和磷。在污水排放標準要求比較高的地方，為了防止水體的富營養(yǎng)化，要求污水進行脫氮除磷處理。因此，國內(nèi)外已開發(fā)了生物脫氮除磷的改進二級處理技術(shù)或稱三級處理技術(shù)，三級生物脫氮除磷技術(shù)往往和二級處理工藝結(jié)合使用，有時是對常規(guī)生物處理設(shè)施進行改造，使之具有脫氮除磷的功能。采用的技術(shù)有A/O法、A/A/O法、SBR法、氧化溝或生物膜法等。消毒醫(yī)院結(jié)合污水處理消毒是放在處理工藝的最后階段，其目的是殺滅醫(yī)院污水中的致病微生物和糞大腸菌群，達到排放標準的要求。消毒設(shè)施主要由消毒劑制備、投加控制系統(tǒng)與混合池、接觸池組成。通常使用的消毒劑次氯酸鈉、二氧化氯、液氯和次氯酸鈣（漂粉精）等化學(xué)消毒劑，也有少數(shù)醫(yī)院污水使用臭氧、紫外線或其他消毒劑消毒。通過接觸池后，一般仍要保持一定的余氯量，殺菌效果可達99.99%以上。其他處理醫(yī)院除生活污水和含菌污水外，還有化驗室排水、同位素室排出的放射性廢水、放射科洗相室的洗相廢水、食堂排出的含油污水以及口腔科排出的含汞廢水，這些污水也需要采取不同的預(yù)處理措施，然后再排入綜合污水系統(tǒng)。醫(yī)院污水處理總的流程是：傳染病房和傳染科的污水應(yīng)單獨進行消毒處理，普通病房和一般生活污水可經(jīng)化糞池處理，洗相室廢液應(yīng)回收顯影、定影廢液，廚房食堂應(yīng)設(shè)置隔油池，口腔科排水應(yīng)處理含汞廢水，使用過的廢藥劑應(yīng)回收處置，放射性廢水應(yīng)經(jīng)過衰變池處理。經(jīng)過以上預(yù)處理后的各種污水再進入綜合污水系統(tǒng)。綜合污水再根據(jù)水質(zhì)水量，這些污水也需要排放去向和排放要求，排入城市下水道或進行一級處理或二級處理后通過消毒達標排放。二、設(shè)計原則（一）設(shè)計采用國內(nèi)外先進、可靠的污水處理工藝、技術(shù)，操作管理方便。（二）本設(shè)計嚴格執(zhí)行環(huán)境保護有關(guān)規(guī)定和工程設(shè)計規(guī)范，處理后的出水水質(zhì)達到GB-8978-1996《污水綜合排放標準》一級標準。（三）構(gòu)筑物和設(shè)施布置緊湊合理、管線安裝整齊、布局美觀。（四）用工藝結(jié)合醫(yī)院實際情況，節(jié)約占地面積、降低工程造價、運行費用低。（五）消毒劑采用二氧化氯，殺菌能力強、效果好。（六）處理設(shè)備運行穩(wěn)定、操作及維護方便、自動化程度高，具有良好的品質(zhì)保證。三、設(shè)計要求設(shè)計規(guī)模為污水量為每天500m3，醫(yī)院夜間排水量較小，故每天按18小時計算；該醫(yī)院污水的水質(zhì)為：CODcr為160~410mg/l，BOD5為70~180mg/l，PH為7~8.2，糞大腸桿菌群數(shù)為120×105~250×108個/l，SS為60~180mg/l，設(shè)計時水質(zhì)取上述水質(zhì)的高值。污水排放標準執(zhí)行GB8978-1996中新建一級標準，即CODcr≤100mg/L，BOD5≤20mg/l，PH為6~9，糞大腸桿菌群數(shù)為≤500個/l，SS≤70mg/l，NH3-N≤15mg/l，P≤0.5mg/l，總余氯量≤0.5mg/l。1本方案處理廢水水量為Q=500m3/d表1；原水水質(zhì)水量參數(shù)表水量（m3/d）COD（mg/l）BOD（mg/l）大腸桿菌數(shù)SS（mg/l）PH500160~41070~180120×105~250×108個/l60~1802根據(jù)《紡織染整工業(yè)水污染物排放標準》Ⅱ級排放標準要求，處理后的出水水質(zhì)應(yīng)滿足以下指標：COD（mg/l）BOD（mg/l）大腸桿菌數(shù)SS（mg/l）PH10020≤500個/l≤706~9四、處理工藝的選擇與確定(一)常用的活性污泥法普通曝氣法此工藝出現(xiàn)最早，應(yīng)用最為廣泛至今仍有較強的生命力。普通曝氣法處理效果好，有較豐富的工程經(jīng)驗，可適應(yīng)大的污水量，對于大廠可集中建污泥消化池，所產(chǎn)生沼氣可作能源利用。傳統(tǒng)普通曝氣法的不足之處是只能作為常規(guī)二級處理，不具備脫氮除磷功能。近幾年在工程實踐中，通過降低普通曝氣池容積負荷，可以達到脫氮的目的；在普通曝氣池前設(shè)置厭氧區(qū)，可以除磷，亦可用化學(xué)法除磷。采用普通曝氣法去除BOD5，在池型上有多種形式（如氧化溝）。2．SBR法SBR工藝的基本特點：工藝流程簡單，運行操作及維護工作量少。整個SBR處理系統(tǒng)除預(yù)處理外只有反應(yīng)池一個處理單元，無污泥回流及混合液回流工序，但可將A2/O各種功能集于一池工藝簡潔，日常操作及管理非常方便。通過合理調(diào)整運行周期及運行程序，極易使運行穩(wěn)定，并獲得高質(zhì)量的出水。同時利用計算機具有判斷的功能，可根據(jù)來水水質(zhì)、水量的變化自動變換操作程序和周期。另外SBR法投資省，占地少，無污泥膨脹，沉淀過程在靜置或半靜置狀態(tài)中進行，無漂泥現(xiàn)象出水水質(zhì)。但因每個池子都需要設(shè)曝氣和輸配水系統(tǒng)，采用沁水器及控制系統(tǒng)，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不太理想，因此，一般來說并不太適用于大規(guī)模的城市污水處理廠。3．A2/O法A2/O法是厭氧-缺氧-好氧生物脫氮除磷工藝的簡稱，A2/O工藝可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能，脫氮的前提是NO3--N應(yīng)完全硝化，好氧池能完成這一功能，缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯(lián)合完成除磷功能。污水中有機污染物的降解是微生物在不進行人工沖氧條件下完成的，因此節(jié)能效果好，運行費用低，而且投資小，處理效果好。但目前受到自身占地面積大，受氣候條件影響大的缺點限制。4．生物膜法生物膜法是微生物附著生長的一類好氧生物處理技術(shù)。使污水連續(xù)流經(jīng)固體填料，在填料上就能夠形成污泥狀的生物膜，生物膜上繁殖著大量的微生物，能夠起與活性污泥同樣的凈化作用，吸附和降解水中的有機污染物。從填料上脫落下來的摔死生物膜隨污水流入沉淀池，經(jīng)沉淀池被澄清凈化。與活性污泥法比較，生物膜法具有凈化效果好、抗沖擊負荷能力強、能耗低（尤其是低濃度污水，采用生物濾池和生物轉(zhuǎn)盤方法處理時）、污泥量少且易于沉淀分離等優(yōu)點，在城市污水和工業(yè)廢水處理中得到了廣泛應(yīng)用，特別是在新型填料開發(fā)應(yīng)用后。在濃度較高時，（生物濾池）填料易堵塞，影響環(huán)境衛(wèi)生，占地面積大等缺點應(yīng)用較少,一些較小工程容易克服以上缺點而采用了生物膜法。5．厭氧生物處理法厭氧生物處理法即利用兼性厭氧菌在無氧的條件下降解有機污染物。主要用于處理高濃度、難降解的有機工業(yè)廢水及有機污泥。主要構(gòu)筑物是消化池，近年來開發(fā)了厭氧濾池、厭氧轉(zhuǎn)盤、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床等高效反應(yīng)裝置。該法能耗低且能產(chǎn)生能量，污泥產(chǎn)量少。6．氧化溝氧化溝也稱氧化渠，又稱循環(huán)曝氣池，是活性污泥法的改良與發(fā)展，氧化溝的水利停留時間可達10—30h，污泥齡20——0.15kgBOD5/kgKLSS.d],實質(zhì)上相當于延時曝氣活性污泥系統(tǒng)，是20世紀50年代荷蘭衛(wèi)生工程研究所首先研究開發(fā)的。因其運行成本低，構(gòu)造簡單,易于維護管理,出水水質(zhì)好、耐沖擊負荷、運行穩(wěn)定、并可脫氮除磷等優(yōu)點而很快得到推廣應(yīng)用,且不斷創(chuàng)新,有發(fā)展前景和競爭力,當前可謂熱門工藝。氧化溝在應(yīng)用中發(fā)展為多種形式,主要形式有:（1）轉(zhuǎn)刷曝氣型氧化溝轉(zhuǎn)刷曝氣型氧化溝這種氧化溝實際上是把傳統(tǒng)曝氣池改成采用轉(zhuǎn)刷充氧與攪拌的氧化溝，二沉池、回流泵房與傳統(tǒng)活性污泥法相同。一般將轉(zhuǎn)刷設(shè)在氧化溝直段的廊道上，由于轉(zhuǎn)刷操作與維護比較方便，其充氧效率接近微孔曝氣。尤其是德國PASSAVANT公司在研究開發(fā)轉(zhuǎn)刷曝氣氧化溝和曝氣機方面，做了很多工作，成效卓著。（2）交替工作式氧化溝交替工作式氧化溝由丹麥Krager公司發(fā)明，可分為雙溝交替（D）型和三溝交替（T）型。雙溝交替工作氧化溝脫氮系統(tǒng)由兩個互相串聯(lián)的氧化溝和一個沉淀池組成。通過改變進水、出水順序和曝氣轉(zhuǎn)刷轉(zhuǎn)速使兩溝交替在缺氧、好氧條件下運行。T型三溝式氧化溝有三個獨立的氧化溝互相串聯(lián)組成，通過改變其進出水模式的轉(zhuǎn)刷方，維持其好氧和缺氧運行條件。（3）Orbal氧化溝Orbal氧化溝是由若干個同心渠道組成的多渠道氧化溝系統(tǒng)，渠道為圓形或橢圓形。一般渠道數(shù)為2～3條，分別為內(nèi)溝、外溝、中溝。渠道的截面可以相同也可以不相同，一般外溝截面大于內(nèi)溝截面。三條串聯(lián)的渠道形成溶解氧濃度梯度。外溝中溶解氧濃度一般接近零，中溝一般為0.15～1.5mg/l,內(nèi)溝一般為1.5～3.0mg/l。在第1渠道內(nèi)提供全部溶解氧的70%。污水首先進入第1渠道，因此第1渠道的氧吸收率很高，硝化和反硝化都在第1渠道內(nèi)進行。硝化的程度取決于第1渠道的供氧量。在第1渠道內(nèi)保持缺氧狀態(tài)，也使微生物可釋放磷。第2渠道和第3渠道DO保持較高的水平以達到除磷的目的。（4）一體化氧化溝一體化氧化溝是將二沉池建在氧化溝中的構(gòu)筑物。如船型一體化氧化溝，將平流式沉淀器設(shè)在氧化溝一側(cè)，其寬度小于氧化溝寬度，因此它就像在氧化溝內(nèi)放置一條船，混合液從其底部及兩側(cè)流過，在沉淀槽下游一端有進水口，將部分混合液引入沉淀槽，即沉淀槽內(nèi)水流方向與氧化溝內(nèi)混合液的流動方向相反，沉淀槽內(nèi)的污染下沉并由底部的泥斗收集回流至氧化溝，澄清水則由沉淀槽內(nèi)流水方向的尾部溢流堰收集排出。一體化氧化溝也可利用側(cè)溝或中心島進行泥水分離。一體化氧化溝可省去污泥回流泵房。（5）Carrousel氧化溝Carrousel氧化溝雖然通常使用延時曝氣法，但不限定任何特定的污泥負荷，也可按其他活性污泥法運行?？煽紤]去除BOD5進行設(shè)計，也可按硝化要求設(shè)計或完全脫氮處理設(shè)計。但僅去除BOD5時，設(shè)計泥齡為5～8天，按硝化處理設(shè)計時，設(shè)計泥齡為10～20天，當要求出水BOD5值低時，并達到完全硝化和污泥穩(wěn)定是，設(shè)計泥齡取30天。若要考慮除磷時，可在氧化溝前增設(shè)厭氧池。在傳統(tǒng)的Carrousel氧化溝的基礎(chǔ)上，加以改進后，氧化溝具有除磷脫氮的功能。經(jīng)比較選擇，確定氧化溝工藝為最終處理工藝。（二）氧化溝工藝的特點1．氧化溝技術(shù)使預(yù)處理、二沉池和污泥處理工藝得以簡化（1）氧化溝處理工藝簡化了預(yù)處理過程。氧化溝不要求設(shè)置初沉池，因為氧化溝的水力停留時間和污泥齡比一般的生物處理方法長得多，懸浮狀有機物可以在曝氣池中與溶解性有機物同時得到較徹底的穩(wěn)定。（2）可考慮不單設(shè)二沉池，使氧化溝與二沉池合建，可省去污水回流裝置。（3）污泥量少，且已達到穩(wěn)定的程度，勿需再進行消化處理。2.在工藝及流程上的優(yōu)點（1）在流態(tài)上，氧化溝的流態(tài)介于完全混合式與推流式之間，從水流流動形式上屬于推流式，但由于回流比較大，剛進入池內(nèi)的污水量易于與溝內(nèi)混合液混合，溝內(nèi)污泥濃度和污染物濃度基本趨于一致，所以，氧化溝對水質(zhì)水量的波動有較強的波動性。（2）由于氧化溝的水力停留時間長，污水中的有機污染物同污泥接觸次數(shù)多，因而對各種有機物，包括不易降解的有機物都有較好的降解功能。（3）由于氧化溝內(nèi)污泥齡長，因而有機物可在溝內(nèi)獲得較徹底的降解，且由于污泥負荷率低，故污泥產(chǎn)率低，一般能得到穩(wěn)定，通常可以不設(shè)置污泥消化構(gòu)筑物。（4）污泥齡長，適合于硝化菌生長，且由于溝內(nèi)氧含量呈一定的濃度變化，可以造成缺氧環(huán)境，因而能夠提高脫氮效果。通過其他技術(shù)手段還能達到較高的除林效果。同時，由于存在反硝化過程，還可提高污泥的沉降性能。（5）處理流程短、采用的機械設(shè)備少、運行管理十分簡便、不要求具有高級技術(shù)的管理人員。3.與其他生物處理工藝比較，氧化溝工藝還具有以下優(yōu)點：（1）處理效果高、出水水質(zhì)好。（2）運行穩(wěn)定可靠、管理方便。（3）基建投資和運行費用低。五、醫(yī)院污水消毒處理方法的選擇與確定各種消毒方法的比較目前主要的消毒方法有:液氯消毒能力強、造價便宜，但液氯法必須定比投加，投量不足不能保證消毒效果，過多又會造成二次污染，在安全方面存在較大的危險性，在城市或人口集中的區(qū)域被限制使用?，F(xiàn)在醫(yī)院污水消毒較為常采用次氯酸鈉法，次氯酸鈉的消毒能力較弱，但其消毒效果可滿足醫(yī)院污水排放要求，處理過程無臭無味，次氯酸鈉作為商品在市場可以購買，也可以在現(xiàn)場制取，目前國產(chǎn)次氯酸鈉發(fā)生器性能較為穩(wěn)定可靠、價格較低。其缺點是電耗、鹽耗較大、設(shè)備體積大、安裝復(fù)雜、勞動強度大，正逐漸被其他產(chǎn)品替代。但大量研究表明，采用氯化類消毒劑處理污水后，水中的有機物會和氯反應(yīng)生成有機鹵化物，有致突變作用。而臭氧和二氧化氯等氧化類消毒劑與有機物的反應(yīng)機制是氧化反應(yīng)，因此在作消毒劑時不會產(chǎn)生有機鹵化物，所以近年來倍受重視。臭氧在水中的分解產(chǎn)物有很強的氧化性，可以與細菌、病毒直接作用，殺菌效果好、不產(chǎn)生有毒的副產(chǎn)品，并能有效的去除污水中的色、臭、味和酚氰等有機污染，分解難生物降解的有機物和三致物質(zhì)，提高污水的可生化性，且消毒作用不受污水中氨氮含量和PH值的影響。但臭氧消毒的設(shè)備投資及運行費用較高，發(fā)生裝置及投配裝置比較復(fù)雜，需要較高的技術(shù)水平，且臭氧消毒要求比較高，又易因尾氣處理不當對空氣造成二次污染。二氧化氯氧化性強、殺菌能力強、在水中溶解能力強、具有持久殺菌能力；受水質(zhì)影響少，無二次污染；低濃度對人體無害、還可除色、除味、除藻類等。我國現(xiàn)在產(chǎn)生的二氧化氯發(fā)生裝置無論化學(xué)法還是電解法都易做到投資少、運行效果好、安全可靠、技術(shù)成熟。二氧化氯現(xiàn)已是殺菌消毒領(lǐng)域最理想的更新?lián)Q代產(chǎn)品。經(jīng)上述比較，本設(shè)計采用二氧化氯法對醫(yī)院污水進行消毒處理。二氧化氯消毒的優(yōu)缺點1．二氧化氯應(yīng)用于醫(yī)院污水處理的優(yōu)點（1）二氧化氯在滅活病毒、芽孢、浮游動物等方面比氯氣好；（2）二氧化氯不形成氯仿等有機鹵代物；（3）二氧化氯殺滅特性幾乎不受PH值的影響，且殺菌效果明顯好于氯氣；（4）二氧化氯可用于控制藻類、腐敗植物和酚類化合物產(chǎn)生的嗅和味等問題；（5）二氧化氯氧化鐵、錳、硫化物、氰化物和亞硝酸鹽以及許多有機物；（6）二氧化氯在水中的剩余量將會延長或保證處理后污水的消毒效果；（7）二氧化氯不與氨反應(yīng)，也不與溴化物反應(yīng)形成溴或溴酸鹽；（8）二氧化氯在減少殺滅班貝方面是有效的。2．二氧化氯的缺點（1）二氧化氯易爆炸，使用時應(yīng)當注意；（2）二氧化氯是有毒氣體，其味道比籬笆更大，有刺激性，對呼吸道有刺激作用；（3）消毒過程中，二氧化氯會產(chǎn)生兩種無機副產(chǎn)品-亞氯酸鹽(ClO2-)和氯酸鹽（ClO3-）ClO2＋e-→ClO2-6ClO2+3H2O→5ClO3-+Cl-+6H+這兩種副產(chǎn)品與二氧化氯一樣，都會對肝、腎、中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及血液的組成有影響，并有抑制甲狀腺的功能。六、工藝流程圖本設(shè)計主要工藝路線是：污水通過格柵除去醫(yī)院排水中的較大的固體；進入調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量，并去除部分懸浮物；再進入一體化氧化溝進行生物處理，去除污水中的有機物質(zhì)，并脫氮除磷；隨后進入接觸消毒池進行消毒處理；然后進入脫氯池脫除污水中多余的氯，出水排入市政管網(wǎng)。調(diào)節(jié)吃與一體化氧化溝的污泥進入污泥濃縮池進行濃縮處理，在送入污泥干化池進行天然脫水處理。其廢水工藝流程圖如下：特色與創(chuàng)新之處：本設(shè)計采用一體化氧化溝對醫(yī)院污水進行處理，一體化氧化溝在許多方面都獨具特色。（1）、工藝流程短、構(gòu)筑物和設(shè)備少、不設(shè)初沉池、二沉池、污泥消化池，故投資省、占地少。

（2）、污泥無泵自動回流，不設(shè)污泥回流泵站，因此消耗低、管理簡便容易。

（3）、處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS的去除率均在90%~95%或更多，COD的去除率也在85%以上，并且具有明顯的硝化和脫氮作用。污泥回流及時，減少了污泥膨脹及反硝化浮泥的可能。。

（4）、產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥不需消化，且達到穩(wěn)定狀態(tài)，易脫水，不會帶來二次污染。

（5）、一體化氧化溝造價低、建造快、設(shè)備事故率低、運行管理方便。

（6）、一體化氧化溝固液分離設(shè)施的分離效果優(yōu)于普通二沉池，能承受較大的沖擊負荷，使整個系統(tǒng)能夠在較大的流量范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。七、主要構(gòu)筑物及設(shè)備的設(shè)計與計算（一）格柵1．格柵設(shè)計參數(shù)污水處理系統(tǒng)前格柵柵條間隙應(yīng)符合下列要求：1）人工清渣25~40mm2）機械清渣16~25mm3）最大間隙40mm（2）過柵流速一般采用0.6~1.0m/s。（3）格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4~0.9m/s。（4）格柵傾角一般采用45~75。（5）通過格柵的水頭損失一般采用0.08~0.15m。2．格柵的設(shè)計計算醫(yī)院污水設(shè)計留戀Q(mào)=500/（18×3/s取變化系數(shù)KZ則污水最大設(shè)計流量Qmax=KZ×0.008=0.018（m3/s）（1）柵條間隙數(shù)設(shè)柵前水深h=0.4m，過柵流速v=0.6m/s，柵條間隙寬度b=0.025m，格柵傾角α=60on=Qmax（sinα）1/2/（bhv）×××0.6）=3，取n=5個（2）柵槽寬度設(shè)柵條寬度s=0.02m，則柵條寬度B=s（n-1）+bn××5=0.21（m）（3）進水渠道漸寬部分長度設(shè)進水渠寬度B1=0.06m，其漸寬部分展開角度α1=20ol1=（B-B1）/（2tg20o）=0.21（m）（4）柵槽與出水渠道連接處的漸寬部分長度l2=l1/2=0.105（m）（5）通過格柵的水頭損失設(shè)柵條斷面為銳邊矩形斷面h1=β（s/b）4/3（v2/2g）sinαk×（0.02/0.025）4/3×2/19.6）sin60o×3=0.086（m）（6）柵后槽高度設(shè)柵前渠道超高h2H=h+h1+h2=0.79（m）（7）柵槽總長度L=l1+l2+0.5+1.0+H1/tgα=0.21+0.105+0.5+1.0+（0.4+0.3）/tg60o=2.22（m）（8）每日渣量在格柵間隙25mm的情況下，設(shè)渣量為每1000m33渣W=Qmax×W1×18×3600/（KZ×1000）×××1000）=0.037（m3/d）<0.2（m3/d）宜采用人工清渣。(二)調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)池也稱為均和池，其目的是調(diào)節(jié)均和污水的水質(zhì)，削減高峰負荷，以利于下步處理，減少處理構(gòu)筑物的體積和節(jié)省投資費用。要求：（1）調(diào)節(jié)池一般容積較大，應(yīng)當考慮設(shè)計成半地下或地下式，還應(yīng)考慮加蓋板。（2）調(diào)節(jié)池埋入地下不宜太深，一般為進水標高以下2m左右，或根據(jù)所選位置的水文地質(zhì)特征來決定。（3）調(diào)節(jié)池的埋深與污水排放口埋深有關(guān)，如果排放口太深，調(diào)節(jié)池與排放口之間應(yīng)考慮設(shè)置集水井，并設(shè)置泵站進行提升。（4）調(diào)節(jié)池內(nèi)設(shè)置沉渣斗，沉渣通過排渣管定期排出池外。為防止污水在池內(nèi)短流，可以在池內(nèi)設(shè)置若干縱向隔板。（5）本設(shè)計將不設(shè)置泵站，采用潛水泵放置于調(diào)節(jié)池內(nèi)。設(shè)置兩臺提升泵，一備一用。2．設(shè)計計算（1）有效容積V設(shè)水力停留時間T=6h，則V=QT=500/18××6=367m（2）池面積A取有效水深3m，則A=V/h=367/3=2取123m（3）取池寬B=4.5m，則池長L=A/B=123/4.5=（4）每日理論污泥量取ρ0=96%，SS去除率為25%，則W=Qm（C0-C1）/[1000（1-ρ0）]=500×180×25%/[1000×（1-0.96）×103]=3（5）污泥斗容積取污泥斗上下底a1=1.5m，泥斗角度為60o則污泥斗深度h4=（1.5-0.5）/2×tg60oV1=1/3×h4（a12+a1a2+a22=1/3×××0.5+0.52)=3（6）h3=i(L-a1×(27.3-1.5)=0.52m(取坡度i=0.02)（7）池總深度設(shè)超高h1=0.3，h2=0.3H=h+h1+h2+h3+h4=3+0.3+0.3+0.52+0.87=，取5m（三）氧化溝1．設(shè)計說明本設(shè)計采用豎向循環(huán)式一體化氧化溝。（1）一體化氧化溝具有以下優(yōu)點：1）工藝流程短、構(gòu)筑物和設(shè)備少、不設(shè)置初沉池、二沉池、污泥消化池，故投資省、占地少。2）污泥無泵自動回流，不設(shè)污泥回流泵站，因此消耗低、管理簡便容易。3）處理效果穩(wěn)定可靠，其BOD5和SS的去除率均在90%~95%或更多，COD的去除率也在85%以上，并且具有明顯的硝化和脫氮作用。4）產(chǎn)生的剩余污泥量少，污泥不需消化，且達到穩(wěn)定狀態(tài)，易脫水，不會帶來二次污染。5）一體化氧化溝造價低、建設(shè)快、設(shè)備事故率低、運行管理方便。6）一體化氧化溝固液分離設(shè)施的分離效果優(yōu)于普通二沉池，能承受較大的沖擊負荷，使整個系統(tǒng)能夠在較大的流量范圍內(nèi)穩(wěn)定運行。7）污泥回流及時，減少了污泥膨脹及反硝化浮泥的可能。（2）豎向循環(huán)式氧化溝介紹：豎向循環(huán)式氧化溝由一個矩形曝氣池和水平隔板組成，隔板使池子形成上下兩層，混合液在上下兩層間循環(huán)，靠擴散管曝氣沖氧，固液分離器設(shè)在氧化溝的兩側(cè)。隔板上部的轉(zhuǎn)蝶或轉(zhuǎn)刷主要起混合作用，通過擴散空氣器補充氧量。水流推動混合液從分離器底部的長縫中進入分離器，分離的污泥通過回流孔返回氧化溝，出水從分離器上部排出。2.設(shè)計計算（1）采用BOD-SS負荷法求定池容積：由于一體化氧化溝污泥回流，故污泥回流比R=1.0。取回流污泥濃度XR=7000mg/L，污泥負荷率NS[kgBOD5]氧化溝內(nèi)混合液平均污泥濃度X=(進水SS濃度+回流污泥濃度×污泥回流比)/(1+污泥回流比)=(135+7000×1.0)/(1+1.0)g/L因此,氧化溝容積為V=QL0/(NSX)=(500××3567.5）=631m（2）采用停留時間確定池容積氧化溝水力停留時間為HRT=24—48h時,對應(yīng)的容積為=500--1000（3）采用硝化\反硝化法計算池容積硝化區(qū)容積反硝化區(qū)容積式中KN---硝化速率，）—0.7,取0.7;Ckin----進水中TKN濃度,mg/L,取35mg/L;X----池內(nèi)MLSS濃度,mg/L,取3567.5mg/L;KDN—0.4,取0.4;CN----硝化TKN濃度,mg/L,CNkin,m=0.9,Ckin=35mg/L,則CN=31.5mg/L;m----硝化率,0＜m≤1,取0.9;n----脫氮率,0＜n≤1,取0.7;VN×35×500×103)/（24××3567.5）=263mVDN××35×500×103)/(24××3567.5)=322m池總?cè)莘e為V=VN+VDN=585m以上計算結(jié)果表明,池總?cè)莘e最小為V=631m3（4）池平面尺寸確定池數(shù)為1個。池長計算公式L=（V—2D）/（2WD）+2W式中V——池容積，m3；W——池寬，一般為4—，取4m；D——水深，一般為2---3m，取2m；×16×2）/（2×4×2）=，取35m工藝尺寸：L×B×H=35m×4m×2m（5）校核池容積：[（1242162）]m3=660m3＞631m3BOD-SS負荷：（500660）=0.04kgBOD/kgMLSS.d）曝氣時間：T=V/Q=660/50024=31.7h（在24-48h之間）污泥回流比：R=（MLSS-進水SS）/（XR-X）=（3567.5-135）/（7000-3567.5）污泥齡：Q=VX/（進水SSQ）=（6603567.5）/（135500）=35dBOD-容積負荷：QL0/V=（50018010-3）/600=0.14kgBOD/（m3.d）（6）曝氣設(shè)備必需的氧氣量按去處1kgBOD需氧2kg計算，則每日實際需氧量（AOR）為AOR=1805002103=180kg/d硝化時間每日按12h標準條件下必要的供養(yǎng)量SOR=[（SOR）CSWT-20α（βCS-CA）]760/（P24）式中：CSW——20oC時清水飽和溶解氧量，為8.84mg/L；CS——ToC時清水飽和溶解氧量，為8.84mg/L；T——混合液水溫，取20oC：CA——混合液的DO濃度，一般可取1.5mg/l；α——Kla的修正系數(shù)，對于氧化溝法可取為0.93；β——飽和溶解氧濃度修正系數(shù)，對于氧化溝法可取為0.97；P——處理站地域大氣壓強，為760mmHg。SOR=（18020-208.84-1.5）]1/24=20kg/h（四）接觸消毒池1．消毒處理介紹接觸消毒池采用折板式接觸消毒池，保證污水與接觸劑充分接觸，不出現(xiàn)短流和死角，殺死病原菌及病毒。池內(nèi)水面上有足夠的凈空，便于定期清理池內(nèi)的污泥，接觸消毒池沒有兩格，可單獨運行。當其中一格檢修時，可保證不間斷運行，出水排入市政管網(wǎng)。2．設(shè)計要點（1）二氧化氯的投加量與原水水質(zhì)和投加用途有關(guān)，約為0.1-1.5mg/l，當僅作消毒時，一般投加一般投加.1-1.3mg/l，當兼用作除臭時，一般投加0.6-1.3mg/l；當兼用于前處理，氧化有機物和錳鐵時，投加量約為1-1.5mg/l。投加量必須保證管網(wǎng)末端有0.05mg/l的剩余氯。（2）投加濃度必須控制在防爆濃度以下，二氧化氯水溶液濃度可采用6-8mg/l。（3）必須設(shè)置安全防爆措施。3．接觸消毒池的設(shè)計計算（1）污水量每天按18h計算Q=500/18=27.8（m3/h）取變化系數(shù)Kz=2.2則最大時流量Qmax27.8=61.16（m3/h）（2）接觸池容積3（3）池形狀1.0）=40.8（m）池數(shù)1池長寬比L/B=14.08/1.5=27.2＞20符合要求接觸池總高（H）設(shè)接觸池超高0.3m，池底坡度為0.05，則20.4=2.82（m）（4）投氯量設(shè)設(shè)計最大投氯量為Pmax=30mg/l平均時優(yōu)價氯量G1=QPmax30=0.834（kg/h）最大時投氯量G2=QmaxPmax30=1.835（kg/h）二氧化氯發(fā)生器每日運行時間為8h，選用兩臺，同時使用每臺二氧化氯發(fā)生器產(chǎn)氯量G3=（30500）/（82）=0.9375（kg/h）（5）余氯量接觸時間為1h，進水污水中糞大腸桿菌菌群數(shù)N0=120105個/L，處理出水中糞大腸桿菌群數(shù)為N=500個/L。由t=[（N0/N）1/3-1]/（0.23c）（五）脫氧池當污水經(jīng)氯化消毒后的出水余氯量對排入水體的環(huán)境和水生物生存造成不利影響，污水需要進行脫氧氯理處理，以去除水中的有效氯。通常采用化學(xué)脫氧，利用還原劑與氯發(fā)生反應(yīng)，將氯脫除。本設(shè)計采用硫代硫酸鈉藥劑去除余氯，余率為2.0mg/l。1.反應(yīng)池設(shè)計3（設(shè)反應(yīng)時間T=1h）設(shè)有效水深為2m，則反應(yīng)池的尺寸：LB×3m×2m2.反應(yīng)池總高設(shè)超高0.3m，則總高HO=H+h13.出水氯含量為0.5mg/l，由反應(yīng)式2Na2S2O3+Cl2=Na2SO4+2NaCl計算出1L污水所需Na2S2O3的量為6.7mg,采用自排虹吸脫氯系統(tǒng)，虹吸排水時間取7min，定量池容積取3m3,其尺寸L×B×H=2m××1m4.平均出水量Q0=500/18×2.2=61.16m3Qm=60V/T+Q0=3/min5.虹吸管內(nèi)斷面面積F=Qm/[μ（2gH）1/2]=26吸管內(nèi)斷面直徑D=（4F/π）1/2==7虹吸流量設(shè)管內(nèi)流v=2.5m/s則QM=Fv=3/s=3/min8虹吸時間進水量Q0×500/18=61.1(m3/h)=1.02(m3/min)t=V/(QM–Q09一次投加脫氯劑的用量V藥=Q藥t=220L10投藥虹吸管d=4Qt/(60×3。14×v×1000)1/2=0。0168m=16.8mm(六)污泥處理系統(tǒng)(1)設(shè)計說明在醫(yī)院污水處理過程中，污水所含的80%以上的病菌和90%以上的寄生蟲卵被濃集在污泥中，所以必須作好醫(yī)院污泥的消毒處理，達標后方能排放或利用。本設(shè)計采用石灰消毒法，當水中pH值達到11~12.5時，經(jīng)過一段接觸時間即可殺滅水中的細菌和病毒。當石灰投加來年感為15g/L，對大腸菌群的殺滅效率為99.99%，實踐證明采用石灰法消毒醫(yī)院沉淀污泥是一種簡單有效的方法。本設(shè)計直接將石灰加入污泥濃縮池，并采用機械使污泥與石灰充分混合，既加速了污泥脫水，又達到了污泥消毒的效果。設(shè)計計算石灰用量Q泥=3/d,t=半年Q石灰=1000Q泥t×15/24=/次=/次（1）設(shè)計說明污泥濃縮是指污泥增稠，降低污泥含水率，縮小污水的體積。經(jīng)濃縮后的污泥仍保持流體的特性。廢水處理構(gòu)筑物中產(chǎn)生的污泥，其含水率很高，一般為96%~99.8%，其體積很大，對污泥的處理、利用及運輸都造成困難，必須先進行濃縮。當污泥含水率由99%降至96%時，其體積可縮小為原來的1/4。對于污泥消化來說，可以減少消化池的容積和加溫污泥所需熱量；對于進行機械脫水，則可以減少混凝劑的投加量和脫水設(shè)備的數(shù)量。污泥濃縮的方法主要有重力濃縮法和氣浮濃縮法，本設(shè)計采用豎流連續(xù)式重力濃縮法。（2）設(shè)計計算1）污泥濃度取進水污泥含水率為99%，污泥密度為1000kg/m3C1=(1-P1)×103=(1-0.99)×103=10kg/m3取出水污泥含水率為96%C2=（1-P2）×103=(1-0.96)×103=40kg/m32)濃縮池面積設(shè)一座濃縮池取污泥含固量為1%，則來自一體化氧化溝的污泥量為Q2×500×1%=11（m3/d）來自調(diào)節(jié)池的污泥量Q2=0.56（m3/d）則Q=0.56+11=11.56（m3/d）取固體污泥量為18kg/d,則×10/18=2濃縮池直徑D=（4A/π）1/2=2.86m取3m則A=πD2×23)濃縮池高度設(shè)濃縮時間T=16hh2=16Q/24A=16×11.56/(24×9.42)=4)設(shè)超高=，緩沖層高度=5)池底坡度造成的深度h4取ih4=(D-d)/×i=(3-1.5)/2×0.01=0.0075m6)池斗深度h5，取泥斗角度為60。，泥斗上部，下部h5=(1.5-0.5)/2×tg60。=則總高H=h1+h2+h3+h4+h5=7)濃縮后污泥體積V泥=Q（1-P1）/（1-P2）×=38)污泥濃縮池的容積×2.1=3取20m3.污泥干化場設(shè)計說明醫(yī)院污水處理所產(chǎn)生的污泥量較少，但在采用二級處理時產(chǎn)生的活性污泥應(yīng)即使排方出來，所以一般需要設(shè)置污泥干化池。污泥干化池的排水管采用直徑100~150mm未上采釉陶土管，承插接口不用填塞即可敞開接頭鋪設(shè)，活用盲溝排水，坡度為0.002~0.003。人工濾水層分為兩層，下層用礫石或粗礦渣鋪墊，厚200~300mm;上層用細砂或細礦渣，厚200~300mm。污泥干化后形成污泥餅，可采用人工清除，每次清除會鏟除掉濾層上部細砂，所以要隨時補充一部分細砂，保持干化池的良好過濾性能。設(shè)計計算干化池面積公式：FS=KW/h式中FS----所需干化池面積，m3;W----每年的總污泥量，m3/a;K----放大系數(shù)，K取1.1~1.3；h----一年內(nèi)排放在干化池投加的污泥總厚度，m.每年的總污泥量W=Q××365=3/aFS×=2一般干化池的有效高度取2m，則干化池的容積為×2=1835m八、管路計算（一）污水廠高程布置

為了降低運行費用和便于維護管理，污水在處理構(gòu)筑物之間的流動，以按重力流考慮為宜（污泥流動不在此例）。廠區(qū)內(nèi)高程的主要特點是先確定最大構(gòu)筑物的地面標高和睡眠設(shè)計標高，然后根據(jù)說頭損失通過水力計算遞推前后構(gòu)筑物的各項控制標高。

高程布置是通過計算確定各處理構(gòu)筑物標高、連接管渠的尺寸與標高，確定是否需要提升，并繪制流程的縱斷面圖（一般采用比例尺：縱向1：（50~100），橫向與總平面圖相同）。布置原則:

高程布置應(yīng)綜合考慮提升泵的揚程或進水管渠標高、廠區(qū)地區(qū)標高、地形、處理構(gòu)筑物、排水水體特征水位等因素來確定。一般應(yīng)遵守如下原則：

1.認真計算管道沿程損失、局部損失、各處理構(gòu)筑物計量設(shè)備及聯(lián)絡(luò)管渠的水頭損失，考慮最大時流量、雨天流量和事故時流量的增加，并留有一定余地。還應(yīng)考慮當某座構(gòu)筑物倍速運行時與其并聯(lián)運行的其余構(gòu)筑物與有關(guān)的連接管渠內(nèi)容能通過全部流量。

2.考慮遠期發(fā)展，水量增加的預(yù)留水頭。

3.避免處理構(gòu)筑物之間跌水等浪費水頭的現(xiàn)象，充分利用地形高差，實現(xiàn)自流。

4.在認真計算并留有余量的前提下，力求縮小全程水頭損失及提升泵站的全揚程，以降低運行費用。

5.需要排放的處理水，在常年大多數(shù)時間里能自流排放水體。注意排放水位不一定選取水體多年最高水位。因為其出現(xiàn)時間較短，易造成常年水頭浪費，而應(yīng)選取經(jīng)常出現(xiàn)的較高水位作為排放水位，當水體水位高于設(shè)計排放水位時，可進行短時間的提升排放。

6.應(yīng)盡可能使污水處理廠的出水管渠高程不受水體洪水頂托，并能自流。（二）輸水管道水力計算舊鋼管及舊鑄鐵管坡度i值當v≥i2/d當v≤I2/d(1+0.867/v)調(diào)節(jié)池進水管水頭損失取管徑d1=200mm的鑄鐵管，管長L1=10m，坡度i1×2/×(1+0.867/0.65)=0.0041，流速v1=0.65m/s，該管段有90o彎頭(ε=0.75)一個,漸縮管(ε=0.18)及漸擴管(ε=0.03)各一個.則沿程水頭損失hf1=i1L1×10=局部水頭損失hf1/=(εv12)/2g=(0.75+0.18+0.03)×2/(2×9.8)=h1=0.041+0.021=0.062m取設(shè)計值h1調(diào)節(jié)池至一體化氧化溝取管徑d2=200mm的鑄鐵管，管長L2=12m，坡度i2×2/×(1+0.867/0.65)=0.0041，流速V2=/s，該管段有90o彎頭(ε=0.75)四個，漸縮管（ε=0.16）兩個，漸擴管（ε=0.10）兩個。則沿程水頭損失hf2=i2L2×12=局部水頭損失hf2/=(εv22)/2g=(4×0.75+2×0.16+1×0.10)×2/(2×9.8)=h2=0.049+0.076=取設(shè)計值h2=0.13m一體化氧化溝至接觸消毒池取管徑d3=250mm，管長L3=10m，坡度i3×2×(1+0.867/0.62)=0.0028,v3=0.62m/s,有90o彎頭(ε=0.75)兩個,三通閥(ε=1.0)一個,漸縮管(ε=0.16)兩個及漸擴管(ε=0.05)一個。則沿程水頭損失hf3=i3L3×10=0。局部水頭損失hf3/=(εv32)/2g=(2×0.75+2×0.16+1.0+0.05)/(2×9.8)=h3=0.028+0.056=取設(shè)計值h3接觸消毒池至