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本科毕业设计（论文）开题报告题目：医院废水处理工艺设计学生姓名学号教学院系化学化工学院专业年级指导教师职称单位开题报告1．医院污水处理背景及现状1.1医院污水处理背景随着国家对环境保护重视程度的不断提高，污水处理行业正在快速增长。随着人民生活水平的日益改善，人们对环境卫生质量的要求也不断提高。污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。医院污水虽然在城市生活污水中所占比例较小，但由于含有各种治病性、传染性的病菌和病毒，若不经过严格处理就排入环境水体，会对人民生命健康和环境卫生质量造成极大的危害。医院污水处理的首要目的，就是要消灭医院污水中的大量致病原体、保护水资源和人民的生命健康。从源头上杜绝医院前门治病，后门放毒的弊端。对于用水量较大的大型医院，还应消除水中的异味、富营养型物质，如氮和磷。依据各类医院污水的不同特点，采用经济效益和环境效益兼顾，适合中国国情的处理方案。我国十分重视医院污水、污物的处理工作，《中华人民共和国水污染防治法》（1984年发布，1996年修正）第三十六条指出：“排放含病原体的污水，必须经过消毒处理；符合国家有关标准后，方准排放”。1996年国家环境保护局修订《污水综合排放标准》时，同时对《医院污水排放标准》进行了修订并将其纳入国家《污水综合排放标准》（GB8978——1996），于1998年1月1日开始实施。对医院污水的排放提出了比较全面的治理要求。1.2医院污水处理技术现状2004年根据我国医院的现有处理设施的运行效果，在《医院污水处理设计规范》中根据污水不同排放去向，归纳总结了较成熟的处理工艺，包括一级处理工艺、二级处理工艺和深度处理工艺。一级处理工艺包括“化粪池+格栅+（调节池）+（沉淀池）+消毒池”，根据实际情况适当设置调节池和沉淀池，根据水力调节决定是否设置提升系统，一级处理工艺仅适用于排放到有污水处理厂的下水道。二级处理工艺包括“化粪池+格栅+调节池+生物处理+沉淀+消毒池”，具体的生物处理工艺多种多样，例如：SBR、普通活性污泥法、生物膜法以及各种变型工艺。深度处理工艺是在二级处理的基础上增加投药过滤处理单元，最后消毒后排放。消毒工艺是医疗机构污水处理的最重要的环节，现使用的消毒剂主要是氯系（次氯酸钠、二氧化氯等）、臭氧以及紫外，其中多为次氯酸钠和二氧化氯消毒工艺。大部分医院采用的是一级处理和氯化消毒技术，少数医院采用二级处理和氯化消毒技术。处理工艺具体如下：1.2.1一级处理常规一级处理的目的主要是去除污水中的漂浮物和悬浮物（SS），为后续处理创造条件。其主要设备和构筑物是：格栅、沉砂池、沉淀池等。格栅可去除污水中较大的颗粒物质和漂浮固体物质。沉淀池可去除0.2mm以上的砂粒及污水中大部分悬浮物。一般通过一级处理可去除60%的悬浮物和25%的BOD。工艺流程：来自病区的污水和其他含菌污水通过排水管道汇集到污水处理站，对于粪便污水应先通过化粪池沉淀消化处理，然后进入污水处理站。处理站设有格栅、调节池、计量池、提升泵和接触池。消毒剂通过与水泵联动或与虹吸定量池同步定量投加至待处理污水中，通过管道或专用设备充分与污水混合后，进入接触池，在接触池内污水和消毒剂通过一定时间的接触后达到水质净化和消毒要求之后排放。化粪池或沉淀池产生的沉淀污泥按规定定期消除和消毒处理，一级消毒处理典型工艺流程如图所示。病区污水图1一级处理典型工艺流程(经相应处理后）病区其他污水消毒排出污泥处理排入城市下水道调节池或计量池接触池化粪池消毒剂1.2.2二级处理二级处理主要工艺是生物处理。生物处理可去除污水中溶解的和呈胶体状的有机污染物。其BOD的去除率在90%以上，处理出水的BOD可降至30mg/L以下，同时还可去除COD、酚、氰、LAS等有机污染物。常规的二级生物处理技术去除水中的氮和磷有限，在污水排放标准要求比较高的地方，为了防止水体的富营养化，要求污水进行脱氮除磷处理。因此，国内外已开发了生物脱氮除磷的改进二级处理技术或称三级处理技术，三级生物脱氮除磷技术往往和二级处理工艺结合使用，有时是对常规生物处理设施进行改造，使之具有脱氮除磷的功能。采用的技术有A/O法、A/A/O法、SBR法、AB法、接触氧化法和生物膜法等。医院二级处理流程如图所示：排出消毒排放病区，生活污水接触池二次沉淀池生化处理初次沉淀池调节池格栅(经相应处理）病区其他污水病区，生活污水消毒剂图2.二级处理典型工艺流程1.2.3其他处理工艺由于医院污水污染物浓度一般低于生活污水，所以一些强化的一级处理工艺或是被称为一级半处理工艺也可在医院污水处理工程中根据处理要求适当选用。一级半处理包括投加适当混凝剂的化学处理工艺、经过预过滤处理或简单生物处理等不需要采用完全二级生物处理过程。如图所示：排放接触池预过滤器消毒剂消毒剂污泥处理排放沉淀池接触池图3.医院污水预处理工艺流程调节池调节池混凝剂格栅格栅医院污水医院污水1.2.4消毒医院综合污水消毒是处理工艺的最后阶段，其目的是灭活医院污水中的致病微生物和粪大肠菌群，达到排放标准的要求。消毒设施主要有消毒剂发生设备、投加控制系统、混合池和接触池组成。通常使用的消毒剂有次氯酸钠、二氧化氯、液氯和次氯酸钙（漂白精）等化学消毒剂，也有少数医院使用臭氧、紫外线或其他消毒剂消毒。通过接触池后，一般仍保持一定的余氯量，杀菌效果可达99.99%以上。医院除生活污水和含菌污水外，还有化验室废水、同位素室排出的放射性废水、放射科洗相室的洗相废水、食堂排出的含油污水以及口腔科排出的含汞废水，这些污水或废水也需采取不同的预处理措施，处理后再排入综合污水处理系统。国内外许多医院运行的污水处理站采用的消毒设备是二氧化氯发生器。二氧化氯消毒的性能以下特点：ClO2与其它氯系消毒剂相比，杀菌更为广谱、高效、强力。与多种常用的消毒剂相比，在相同时间内达到同样的杀菌率所需的ClO2浓度最低。对杀灭异养细菌所需的ClO2浓度仅为液氯的一半，且ClO2对一切经水传播的病原微生物均有很好的杀菌效果。ClO2能降低溶液的色度、浊度和异味。ClO2与其他氯系消毒剂相比，杀菌更为快速与持久。接触时间是氯的1/2至1/4，可由1h缩短至0.5h，接触池面积可缩小至原来的一半，大大节省了投资。安全性：经加氯后水中增加的氯化消毒副产物达22种，经Ames致突变实验证明，治理后的水的致癌致突变性增强。使用ClO2消毒则不会与水体中有机物作用生成致癌物质，对高等动物细胞、精子及染色体无致癌、致畸、致突变作用。综上所述，国内医院污水处理总的原则是：传染病房和传染科的污水应单独进行消毒处理，普通病房和一般生活污水可经化粪池处理，洗相室废液应回收银和处理回收显影、定影废液，食堂应设置隔油池，口腔科排水应处理含汞废水，使用过的废液剂等应回收处置，放射科废水应经过衰变池处理。经过以上预处理后的各种污水再进行一级处理或二级处理后，通过消毒达标后排放。2.主要设计内容。本次毕业设计的题目为医院污水处理工艺设计。处理水量500m3/d。主要任务是完成个该医院的污水处理流程及各构筑物设计，相关设备选型。医院属综合性二级医院，医院总床位500张，建设规模为30000m2。由于医院各部门的功能、设施和人员组成情况不同，产生废水性质也因此差异较大。医院污水中含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染物等，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疫病扩散的途径，严重污染环境。2012年医院确定新建1座处理规模500m3/d的污水处理站。污水经处理后达到《医疗机构水污染排放标准》（GB18466-2005）的要求，就近排入河流。初步设计要完成设计说明书一份、医院污水处理站总平面图一张及污水处理工艺流程图一张，污水与污泥高程图一张；单项处理构筑物施工图等。3.工艺方案分析3.1医院污水设计相关规定根据我国《医院污水处理设计规范》（CECS07:88）中对有关医院污水的处理流程有如下一些规定：3.1.1.凡现有、新建、改建的各类医院以及其他医疗机构卫生机构被病菌、病毒所污染的污水都必须进行消毒处理。3.1.2.含放射性物质、重金属及其他有毒、有害物质的污水，不符合排放标准时，须进行单独处理后，方可排入医院污水处理站或城市下水道。3.1.3.医院的综合排水量、小时变化系数，与医院性质、规模、设备完善程度等有关，亦可按如下数据计算：设备比较齐全的大型医院平均日产污水量为4005～00L/(床·d),K=2.0～2.2。一般设备的中型医院平均日产污水量为3004～00L/(床·d),K=2.2～2.5。小型医院平均日产污水量为2503～00L/(床·d)，K=2.5。3.1.4.在无实测资料时，医院每张病床每日污染物的排出量可按下列数值选用：BOD5为60g/（床·d）,COD值为100～150g/(床·d)，悬浮物SS为50～100g/（床·d）。3.1.5.设计处理流程应根据医院类型、污水排向、排放标准等因素确定。当医院污水的排放到有集中污水处理厂的城市下水道时，以解决生物性污染为主，采用一级处理。当医院污水排放到地面水域时，应根据水体的用途和环境保护部门的法规与规定，对污水的生物性污染、理化性污染及有毒有害物质进行全面处理，需采用二级处理。3.2设计思路本设计是直接排入地面水域，依规定，应选择二级处理。具体设计思路包括以下内容。医院污水污水中含有的重金属、消毒剂、有机溶剂以及酸、碱和放射性物质，在进入医院污水处理站前都要进行预处理，再排入医院污水处理站。进入污水处理站的的污水成分有以下特点：污水以有机污染物为主，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；污水中主要的污染物指标BOD5、CODcr、SS的值及病原性微生物的指标都超过了《医疗机构水污染物排放标准》；医院污水处理站的建设有用地限制和运行管理限制。3.3方案比较根据本项目特点，为满足排放要求，可选用的处理方法包括SBR法、A/A/O法和生物接触氧化法。各种方法比较如下：3.3.1SBR法3.3.1.1SBR法工艺流程图4.（第一方案）间歇式活性污泥法处理系统工艺图处理水间歇曝气池曝气池初次沉淀池原污水SBR法又称批式活性污泥处理系统。此项工艺在技术上具有某些独特的优越性，自1979年以来，本工艺在美、德、日、澳、加等工业发达国家的污水处理领域，得到较为广泛的应用。80年代以来，在我国也受到重视，并得到应用。3.3.1.2SBR法的工作原理：SBR法工作过程包括以下五步：a.污水流入工序污水流入曝气池前，该池处于操作周期的待机（闲置）工序，此时沉淀后的清夜已排放，曝气池内留有沉淀下来的活性污泥。污水流入的方式有单纯注水、曝气、缓速搅拌等三种。单纯注水：污水流入，当注满后再进行曝气操作，则曝气池能有效地调节污水的水质和水量。曝气：当污水流入的同时进行曝气，则可使曝气池内的污泥再生和恢复活性，并对污水起到预曝气的作用。缓速搅拌：当污水流入的同时不进行曝气，而是进行缓速搅拌使之处于缺氧厌氧的状态，则可对污水进行脱N与聚磷菌释放磷。污水流入时间短对工艺效果有利。b.曝气反应工序当污水注满后，即开始曝气操作，它是最重要的一道工序，如要去除BOD、硝化和磷的吸收则需要曝气，如要反硝化则应停止曝气而进行缓速搅拌。c.沉淀工序使混合液处于静止状态，进行泥水分离，沉淀时间一般为1.0～1.5h。由于SBR反应器本身作为沉淀池，避免了在连续活性污泥法中泥水混合液必须经过管道流入沉淀池的过程，从而也避免了使部分刚刚开始絮凝的活性污泥重新破碎的现象，沉淀效果良好。d.排放工序排除曝气池沉淀后的上清液，留下活性污泥，作为下一个操作周期的菌种。过剩污泥（反应过程中生长而产生的污泥）被引出排放。一般而言，SBR法反应器中的活性污泥数量占反应器容积的30%左右。另外反应池中还剩下一部分处理水，可起循环水和稀释水的作用。e.待机工序（闲置工序）曝气池处于空闲状态，等待下一个操作周期的开始。闲置期的作用是通过搅拌、曝气或静置使微生物恢复活性，并起到一定的反硝化作用而进行脱氮，为下一个运行周期创造良好