论文总字数：20919字

目 录

1.设计概述 1

1.1医院规模 2

1.2医院水量和水质 3

1.3设计废水的水量 4

1.4背景资料 5

1.5参与设计手册和标准 6

2. 工艺比较 6

2.1活性污泥法 6

2.2生物接触氧化工艺 7

2.3曝气生物滤池 7

2.4膜-生物反应器 8

2.5工艺确定 8

2.6工艺流程 9

3. 设计原则 9

3.1设计范围 9

3.2设计原则 10

3.3 MBR工艺原理介绍 11

4.主要构筑物设计计算 12

4.1格栅的设计计算 13

4.2调节池的设计 14

4.3 MBR池设计计算 17

4.3.1膜池的设计 17

4.3.2曝气系统计算 19

4.3.3膜的维护设计 20

4.3.4污泥回流系统设计 22

4.3.5自吸泵的选型 23

4.4消毒池的计算 23

4.4.1设计参数 23

4.4.2设计计算 23

4.5污泥脱水间计算 25

5. 污水厂总体布置 26

5.1主要构(建)筑物与附属建筑物 27

5.2污水厂平面布置 27

5.3高程确定 30

5.4水泵总扬程计算 30

5.5自控系统设计说明 30

1. 结论....................................................31

参考文献.................................................33

致谢.....................................................34

1. 设计概述

1.1 医院规模

某医院的污水处理站里面的原污水由生活污水与医疗废水组成，其中主要的废水来源是由门诊部、手术室和厕所与住院部等排放，其中的主要污染物包含COD cr和BOD5、SS、植物油类以及总大肠菌群数和病菌与病毒等^[1]。

1.2 医院水量和水质

该医院现有床位300张，平均水量按500L/床.d计，污水日变化系数为K_d＝2.8。此外各门诊部门每天产生的医疗废水量共计为2380m3/d。

根据以往的检测资料，平均废水水质^[2]：

（1）BOD₅ ：100~200mg/L （2）COD_Cr ：300~400mg/L

（3）SS ：40~120mg/L （4）NH₃^--N ： 20~35mg/L

（5）粪大肠菌群/个·L^-1 ： 》1.0x10⁵个·L^-1 （6）PH：6~9

1.3 设计废水的水量

废水主要来自每天医院产生的医疗废水和生活污水。按照要求，

废水水量=300*0.5*2.8 1000=2800m3/d

同时时变化系数Kh=1.4，则Qhmax = 152m3/h

出水水质：

医疗废水经过处理的出水水质应该符合《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005） 下面数据表示排放标准在“综合医疗机构和其他医疗机构水污染物排放限值”的要求，如下所示^[3]：

（1）BOD5 ≤ 20mg/L （2）CODCr ≤60mg/L （3）SS ≤ 20mg/L

（4）NH3--N ≤ 15mg/L （5）粪大肠菌群/个·L-1 ： ≤500个·L-1

1.4 背景资料

医院废水的治理是水污染控制领域中一项十分重要的内容。大量的污水每天都要从医院的门诊部和住院部、洗衣房、食堂、等排放,很多细菌、病毒与寄生虫卵和一些有毒有害的物质存在于这些污水中里面。如果污水没有经过处理就排放到环境里，水源会严重收到污染,传播疾病,威胁着群众的身体健康，所以医院中的污水只有经过严格处理达到有关标准以后才能排放和回用。

医疗污水处理工艺的选择与运用，必须结合设计医院的实际情况，同时选择具有前瞻性的处理工艺。在实际运用和操作的过程中，MBR膜法虽然具有给医院的管理增加许多难度，并且提升了污水处理的成本的缺点。但相比于传统处理工艺，却有着其独一无二的优势，对污水的处理与回收再利用满足了绿色节能的标准^[4]。

MBR工艺是一项将膜分离技术和生物技术两种技术相结合的处理废水的新型技术。它使用膜分离设备截留住存在于生化反应池里面的大分子有机物与活性污泥，省去了二沉池，从而大大提高活性污泥浓度。在分别控制水力停留时间（HRT）与污泥停留时间（SRT）的同时，在反应器中的难降解的物质连续的反应与降解。因此生物反应器的功能被提高了，相比于传统的生物处理方式，MBR具备了抗负荷冲击能力增强与缩小占地面积、延长排泥周期、出水水质稳定等优点，MBR工艺可以称为目前废水处理新技术中最有前途的的一个。

2. 工艺比较

该医院的污水性质相比于城市生活污水性质基本相似，污染物主要包含BOD5与CODc和MH3-N与总大肠菌群数等。处理这种与生活污水相似的医院污水，生物法处理多被国内采用。采用生物处理的优点有，一方面水中的污染物浓度可以被有效的降低，最后符合了排放标准；另一方面消毒效果可以得到有效的保障。生物处理工艺中主要包含活性污泥法、膜生物反应器和曝气生物滤池，还有生物接触氧化法和简易生化处理等。

2.1 活性污泥法

活性污法泥是将污水中的有机物和氨氮等污染物在好氧条件下利用悬浮的微生物对进行降解的一种生物处理工艺。

它的工艺特点是：具有能够适应不同性质的污水和建设费用很低的优点。同时也包含设备运行时候的稳定性差，污泥容易膨胀与流失，达不到理想的分离效果等缺点。

适用范围: 水量比较大（800床以上）的医院在污水处理工程中主要采用传统的活性污泥法。对于水量较小（800床以下）的医院常采用序批式活性污泥法（SBR）（活性污泥法的变形工艺）。

SBR工艺是经过活性污泥法变型而来的。SBR运行方式是按周期循环，进水、反应（曝气）和沉淀，还有排放与待机这五个工序组成了每个周期的循环过程。并且SBR单个周期中的每一道工序都是可以被控制的。每道工序和特定的反应条件有一定的关系（混合/静止，好氧/厌氧），这些反应条件的变化同时也对污水物理与化学性质进行着有选择的改变。

2.2 生物接触氧化工艺

生物接触氧化工艺是一种微生物的载体为固定式生物填料，反应器里面的微生物提供氧气充当曝气系统的工艺。因为在生物接触氧化法中，微生物的生长是固定于生物填料上，所以悬浮活性污泥容易流失的缺点被去除了，因此在反应器中可以保持比较高的生物量。

　工艺特点^[5]：

1. 水质变化与冲击负荷在生物接触氧化法中的耐受性比较强，运行能够很稳定；
2. 生物接触氧化法容积具有负荷比较高，较小的占地面积，比较少的建设费用的特点；
3. 生物接触氧化法污泥具有较低的产量，污泥不需要回流，简便的运行管理的特点；
4. 在生物接触氧化法中，有许多细碎的生物膜脱落，出水中的悬浮固体浓度容易被其中沉淀性能比较差的生物膜影响并且增高，浓度一般能够到达30mg/L左右。

适用范围： 生物接触氧化法主要被运用于中小规模（500床以下）的医院污水处理中。并且在场地占地面积比较小、水量较小、较强的水质波动与较低的污染物浓度，同时管理方便等情况下也通常采用生物接触氧化法。

2.3 曝气生物滤池

生物膜工艺其中包含着曝气BAF（生物滤池）。BAF是一种采用含有比较大的比表面积并且粗糙和多孔的新型粒状滤料，生物膜生长在滤料表面，曝气通过池底来提供，当污水经过滤床的时候，首先污水中的污染物被虑床过滤，其次被微生物（生长于滤料表面）氧化分解的新型工艺。如今BAF已经不再是单一简便的的工艺，而是朝着过滤与和吸附相结合的综合工艺发展，不仅有去除悬浮物和BOD 的特点，还包含着去除硝化和脱氮等的作用。

工艺特点^[6]：

1. 出水中的水质比较好。存在于污水里面的悬浮物和COD不仅可以被BAF去除，细菌和大量的氨氮等也会被除掉，能够使出水中的SS浓度小于10mg/L。
2. 由于微生物在具有粗糙并且多孔特点的滤料表面生长繁殖，所以微生物不太容易流失，并且能够适应不同种类的有毒和有害的物质，因此BAF具有高效的运行性和污泥不膨胀等特点。
3. 与传统的处理工艺相比，BAF具有容积负荷高的特点，在BAF中，存在于传统工艺中的二沉池与用于污泥回流的泵房被去除掉，并且占地面积减小（一般为传统艺的1/3到1/5）。
4. 需要增加反冲洗过程，不仅在反冲洗过程中的用水量比较大，并且具有繁杂的运行方式，但容易进行自控。

适用的范围：该工艺主要运用于小规模（300床以下）的医院废水处理工程中，在场地占地面积比较小并且对水质的要求比较高等的条件下，大多数会采用该工艺。

2.4 膜-生物反应器

MBR(膜-生物反应器)是一种新型的处理废水的工艺，它采用的是把膜分离技术和生物反应器相互组合在一起的原理。根据设置位置在膜分离组件中的不同，能够将MBR分为分置式膜-生物反应器与一体式膜-生物反应器。

工艺特点： 在MBR工艺中，存在于常规污泥工艺里面的二沉池被膜组件所替换了，固液能够进行高效的分离，并且在常规工艺里面存在的没有稳定的出水水质和容易污泥膨胀等缺点被去除了，含有下列几点优点^[7]：

1.  具有稳定的出水水质，SS能够被全部去除，高效的截留细菌与病毒等特点。
2.  反应器HRT(水力停留时间）与SRT(污泥龄)能够被完全的分开，增加运行控制的稳定性。微生物量具有很高浓度，浓度能够达到10g/L以上，并且MBR有较小的占地面积和较少的硝化体积。
3.  在MBR中，有很低产量的剩余污泥，几乎排放零剩余污泥，从而处理污泥的费用被减少了。但是MBR的基建投资花费很高。

适用范围^[8]：该工艺主要运用于小规模（300床以下）的医院废水处理工程，在场地占地面积比较小并且对水质要求比较高，需要用紫外技术消毒等的条件下，大多数会采用MBR工艺。

2.5 工艺确定

在比较同类型的医院使用MBR工艺的效果，结合设计医院的规模、用地面积，出水水质要求并充分考虑到日后的运行情况，最终确定使用MBR工艺对该医院的废水进行处理。

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