水解酸化-CASS工藝處理華北某醫(yī)院污水工程設(shè)計

1、水解酸化-CASS工藝處理華北某醫(yī)院污水工程設(shè)計目 錄1.1設(shè)計題目及設(shè)計任務(wù) 51.1.1設(shè)計題目 51.1.2設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容 51.2設(shè)計依據(jù)及原始資料 51.2.1設(shè)計依據(jù) 51.2.2設(shè)計原始資料 62設(shè)計水量和水質(zhì)計算 72.1設(shè)計水量計算 72.1.1平均污水量 72.1.2設(shè)計最大日污水量的計算 72.1.3設(shè)計最大日最大時污水量的計算 72.1.4 設(shè)計水量匯總 72.2設(shè)計水質(zhì)計算 72.2.1處理進出水水質(zhì) 72.2.2 處理程度計算 82.3當量人口的計算 82.3.1當量人口按SS計算 82.3.2當量人口按BOD#算 83確定工藝流程 93.1工藝選擇原則 93.2處

2、理工藝的選擇比較 93.3消毒工藝的比較 103.4工藝確定 123.4工藝流程圖 124水處理各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算 134.1進水閘井的設(shè)計計算 134.1.1污水廠進水管 134.1.2進水閘進工藝設(shè)計 134.2格柵的設(shè)計 134.2.1格柵的作用及種類 144.2.2格柵的設(shè)計原則 144.2.3格柵的設(shè)計計算 144.3 污水提升泵房的設(shè)計計算 174.3.1 選泵 174.3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算 184.3.3 潛水泵的布置 194.3.4泵房附屬設(shè)施 194.3.5泵房總大小估算 204.4水解酸化池的設(shè)計 204.4.1水解酸化池的作用 20442水解酸化池的工藝設(shè)計參數(shù)

3、20443水解池的容積 214.4.4水解酸化池上升流速校核 214.4.5配水方式 214.4.6出水堰設(shè)計 224.4.7出水堰簡略圖 234.5 CASS 反應(yīng)池 244.5.1 概述 244.5.2 設(shè)計參數(shù) 244.5.3 設(shè)計計算 244.5.3潷水器的選擇 264.5.4 驗算充水比 264.5.6鼓風(fēng)機的選擇 294.5.7空氣管系統(tǒng)計算 294.5.8預(yù)反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)區(qū)間的導(dǎo)流孔計算 304.5.9污泥量的計算 314.6接觸消毒池 324.6.1 概述 324.6.2接觸池的設(shè)計參數(shù) 324.6.3接觸池的設(shè)計計算 335污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計計算 345.1概述 345.2工藝

4、流程的選擇 345.3參數(shù)選取 345.4設(shè)計計算 345.4.1污泥濃縮池的計算 345.4.2污泥消毒池的設(shè)計計算 365.4.3污泥干化場的設(shè)計計算 386污水處理廠總體布置 386.1污水處理廠的平面布置 386.1.1平面布置的一般原則 386.1.2污水廠平面布置的具體內(nèi)容 396.2 污水廠的高程布置 396.2.1高程計算 397經(jīng)濟技術(shù)分析 427.1估算范圍及編制依據(jù) 427.2主要建構(gòu)筑物占地面積匯總表 427.3導(dǎo)流曝氣工藝主要設(shè)備匯總表 437.4電耗統(tǒng)計匯總表 447.5工程建設(shè)費用投資概算 457.5.1 土建造價概算 457.5.2設(shè)備造價概算 467.5.3工

5、程總造價概算 477.6運行費用計算分析 48761電費 48762消毒費 48763人工費 48765年運行費用 498參考文獻 49致謝 5133專業(yè)：學(xué)號：姓名：指導(dǎo)老師：內(nèi)容摘要：本設(shè)計為華北某醫(yī)院污水處理廠工程設(shè)計， 設(shè)計污水量為400m3d。醫(yī) 院污水來源及成分復(fù)雜，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化學(xué)污染物和放 射性污染等，具有空間污染、急性傳染和潛伏性傳染等特征，結(jié)合污水來源的水 質(zhì)特征，確定采用CASS為主體反應(yīng)池的污水處理工藝流程和以重力濃縮池為主 體的污泥處理工藝流程。醫(yī)院污水經(jīng)過中格柵由泵房提升，依次經(jīng)過水解酸化池、 CASS反應(yīng)池、二氧化氯消毒池；污泥則經(jīng)重力濃縮、

6、消毒、在干化場中干化后 運出。本工藝處理之后的出水可達到醫(yī)療機構(gòu)水污染排放標準(GB18466-2005)中的一級標準。關(guān)鍵詞：醫(yī)院污水；水解酸化；CASS；重力濃縮池1. 設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計題目及設(shè)計任務(wù)1.1.1設(shè)計題目水解酸化-CASS工藝處理華北某醫(yī)院污水工程設(shè)計1.1.2設(shè)計任務(wù)與內(nèi)容1 污水、污泥處理工藝的確定通過閱讀中外文文獻，調(diào)查研究與收集有關(guān)的設(shè)計資料，經(jīng)過技術(shù)與經(jīng)濟分 析，選擇合理的設(shè)計方案。2 污水處理程度計算根據(jù)水體要求的處理水質(zhì)以及當?shù)氐木唧w條件、氣候與地形條件等來計算污水處理程度。3 污水處理構(gòu)筑物計算確定污水處理工藝流程后選擇適宜的各處理單體構(gòu)筑物的類型。對所有

7、單體處理構(gòu)筑物進行設(shè)計計算，包括確定各有關(guān)設(shè)計參數(shù)、負荷、尺寸等。4 污泥處理構(gòu)筑物計算根據(jù)原始資料、當?shù)鼐唧w情況以及污水性質(zhì)與成分，選擇合適的污泥處理工 藝流程，進行各單體處理構(gòu)筑物的設(shè)計計算。5. 平面布置及咼程計算對污水、污泥處理流程要作出較準確的平面布置，同時進行水力計算與高程 計算。6. 污水泵站工藝計算對污水處理工程的污水泵站進行工藝設(shè)計，確定水泵的類型揚程和流量，計算水泵管道系統(tǒng)和集水井容積，進行泵站的平面尺寸計算和附屬構(gòu)筑物計算。1.2設(shè)計依據(jù)及原始資料1.2.1設(shè)計依據(jù)醫(yī)院污水處理技術(shù)指南醫(yī)院污水處理設(shè)計規(guī)范CECS07:88醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標準 GB18466-2005

8、給水排水設(shè)計手冊，第5冊，城鎮(zhèn)排水給水排水設(shè)計手冊，第11冊，常用設(shè)備給水排水設(shè)計手冊，第1冊，常用資料給水排水設(shè)計手冊，第9冊，專用機械1.2.2設(shè)計原始資料1.污水量綜合污水排放量(含傳染病區(qū))：水量400m3/d;2. 污水變化系數(shù)日變化系數(shù)K日=2.2，總變化系數(shù)Kz = 2.43. 污水水質(zhì)醫(yī)院排放綜合污水水質(zhì)平均值為:B0D5 = 180mg/LCOD = 350mg/L SS= 150mg/LNH3-N= 40mg/L 糞大腸桿菌 1.6 X08 個/L4. 出水水質(zhì)污水處理廠出水水質(zhì)(日均值)參考醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標準 (GB18466-2005),并盡量爭取提高出水水質(zhì)，因

9、此確定本污水廠出水水質(zhì)控制為：CODcrW 60mg/L SS< 20mg/LBOD5< 20mg/LNH3-N=15mg/L糞大腸桿菌 500個/L醫(yī)院廢水經(jīng)處理后，匯入城市排水系統(tǒng)。5. 氣象資料(1) 氣溫：年平均氣溫13.60C，極端最高氣溫415C，極端最低氣溫-21.5 T(2) 風(fēng)向風(fēng)速：石家莊氣候?qū)倥瘻貛О霛駶櫞箨懶詺夂?，主?dǎo)風(fēng)向夏季為南風(fēng)， 冬季為北風(fēng)，最大風(fēng)速19m/s6. 工程地質(zhì)資料(1) 地基承載力特征值 130 KPa。(2) 設(shè)計地震烈度7度。(3) 土層構(gòu)成：廠區(qū)土壤為褐土和潮土。7. 廠區(qū)地形資料廠區(qū)地面平坦，廠區(qū)設(shè)計地面標高為106.4 m，8

10、污水處理廠進水干管數(shù)據(jù)污水管進廠管內(nèi)底標高100.2m,管徑200mm,充滿度0.32設(shè)計水量和水質(zhì)計算2.1設(shè)計水量計算2.1.1平均污水量Qp=400m3/d2.1.2設(shè)計最大日污水量的計算Qmr K 日 Qp=2.2 400 m3/d=880 m3/d2.1.3設(shè)計最大日最大時污水量的計算QmaxK QZ p=2.4 400 m3/d=960 m3/d2.1.4設(shè)計水量匯總各設(shè)計水量匯總?cè)氡?表1各設(shè)計水量匯總表項目水量m3/dm3/hm3/sL/s平均日污水量Qp40016.670.004634.63最大日污水量Qmr88036.670.0010210.19最大時污水量Qmax9604

11、00.0111111.112.2設(shè)計水質(zhì)計算2.2.1處理進出水水質(zhì)表2進出水水質(zhì)表項目COD mg/LSS mg/LBOD 5 mg/LNH3 mg/L大腸桿菌個/L進水濃度350150180401.6 >108出水指標602020155002.2.2處理程度計算COCeC0100%式中：Co進水中某種污染物的平均濃度（mg/L）Ce出水中該種污染物的平均濃度（mg/L）CODCr的去除率350 60 100% 82.86%350SS的去除率150 20 100% 86.67%150BOD5的去除率180 20100% 88.89%180氨氮的去除率40 15100% 62.50%40

12、大腸桿菌的去除率1.6 1085008100%99.99%1.6 102.3當量人口的計算2.3.1當量人口按SS計算NssCssQpa.式中:Css醫(yī)院污水中SS的濃度，Css=150 mg/L；Qp醫(yī)院污水的平均日污水量，Qp=400000 L/das每人每日排放的SS量，由給水排水設(shè)計手冊（第五冊）第246頁查知，as =35-50g/ （人 d）,取 a =40g/ （人 d）。NssCssQpas0.15 400000401500人2.3.2當量人口按BOD5計算K|CBOD5 QpN bod 5as式中：Cbod5醫(yī)院污水中BOD5的濃度，BOD5=180mg/LQp醫(yī)院污水的平均

13、日污水量，Qp=400000 L/das每人每日排放的B0D5量，由給水排水設(shè)計手冊（第五冊）第246頁查知，as =20-35g/ （Ad）,取 as =30g/ （人 d）NBOD5CBOD5 Qp°18 400000 2400人as303確定工藝流程3.1工藝選擇原則根據(jù)醫(yī)院的規(guī)模、性質(zhì)和處理污水排放去向，進行工藝選擇。醫(yī)院污水處理 所用工藝必須確保處理出水達標， 主要采用的三種工藝有：加強處理效果的一級 處理、二級處理和簡易生化處理。工藝選擇原則為：1 傳染病醫(yī)院必須采用二級處理，并需進行預(yù)消毒處理。2處理出水排入自然水體的縣及縣以上醫(yī)院必須采用二級處理。3 處理出水排入城市

14、下水道（下游設(shè)有二級污水處理廠）的綜合醫(yī)院推薦采 用二級處理，對采用一級處理工藝的必須加強處理效果。4 對于經(jīng)濟不發(fā)達地區(qū)的小型綜合醫(yī)院，條件不具備時可采用簡易生化處 理作為過渡處理措施，之后逐步實現(xiàn)二級處理或加強處理效果的一級處理。 根據(jù)以上工藝選擇原則該醫(yī)院應(yīng)采用二級處理。3.2處理工藝的選擇比較 醫(yī)院污水水質(zhì)類似于生活污水，但其含有大量的致病菌，此種水可生化性強, 因此醫(yī)院污水常用生化法作為二級處理工藝。醫(yī)院污水處理主要有活性污泥法（包括SBR法）、生物接觸氧化法、膜-生物反應(yīng)器法、曝氣生物濾池法和簡易生化處理法五種。上述五種工藝的特點、適用范圍與投資水平等比較見表31。表3不同生物處理

15、工藝的綜合比較活性污泥法優(yōu)點對不同性質(zhì)的污水適應(yīng)性強缺點運行穩(wěn)定性差；易發(fā)生污泥膨脹和污泥流失；分離效果不夠理想適用范圍800床以上的水量較大的醫(yī)院污水處理工程800床以下醫(yī)院米用 SBR法基建投資較低生物接觸氧化優(yōu)點抗沖擊負荷能力高，運行穩(wěn)定；容積負荷高，占地面積??； 污泥產(chǎn)量較低；無需污泥回流，運行管理簡單。缺點部分脫落生物膜造成出水中的懸浮固體濃度稍高。適用范圍500床以下的中小規(guī)模醫(yī)院污水處理工程。適用于場地小、水量小、水質(zhì)波動較大和微生物不易培養(yǎng)等情況?；ㄍ顿Y中膜-優(yōu)點抗沖擊負荷能力強，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定，有效去除SS和病原體；占地面積??；剩余污泥產(chǎn)量低甚至無生物缺點氣水比高，膜需進

16、行反洗，能耗及運行費用高。反應(yīng)器適用范圍300床以下小規(guī)模醫(yī)院污水處理工程；醫(yī)院面積小，水質(zhì)要 求高等況?；ㄍ顿Y高出水水質(zhì)好；運行可靠性高，抗沖擊負荷能力強； 無污泥膨優(yōu)點脹問題；曝氣容積負荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面積小。生物缺點需反沖洗，運行方式比較復(fù)雜；反沖水量較大。濾池適用范圍300床以下小規(guī)模醫(yī)院污水處理工程?；ㄍ顿Y較咼簡易生化 處理 工藝優(yōu)點造價低，動力消耗低，管理簡單。缺點出水COD、BOD等理化指標不能保證達標。適用范圍作為對于邊遠山區(qū)、經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)醫(yī)院污水處理的過渡措施，逐步實現(xiàn)二級處理或加強處理效果的一級處理?；ㄍ顿Y低3.3消毒工藝的比較醫(yī)院污水消毒是醫(yī)院污水

17、處理的重要工藝過程， 其目的是殺滅污水中的各種致病菌。醫(yī)院污水消毒常用的消毒工藝有氯消毒 （如氯氣、二氧化氯、次氯酸鈉）、氧化劑消毒（如臭氧、過氧乙酸）、輻射消毒（如紫外線、丫射線）。表4對常用 的氯消毒、臭氧消毒、二氧化氯消毒、次氯酸鈉消毒和紫外線消毒法的優(yōu)缺點進 行了歸納和比較。表4常用消毒方法比較氯(Cl 2)優(yōu)點具有持續(xù)消毒作用；工藝簡單，技術(shù)成熟；操作簡單，投量準 確缺點產(chǎn)生具致癌、致畸作用的有機氯化物（THMs）；處理水有氯或氯酚味；氯氣腐蝕性強；運行管理有一定的危險性。消毒效果能有效殺菌，但殺火病毒效果較差。次氯酸鈉（NaCIO）優(yōu)點無毒，運行、管理無危險性。缺點產(chǎn)生具致癌、致畸

18、作用的有機氯化物（THMs ）；使水的PH值升高。消毒效果與CI2殺菌效果相同。二氧化氯（CIO2）優(yōu)點具有強烈的氧化作用，不產(chǎn)生有機氯化物（THMs ）；投放簡單方便；不受pH影響。缺點運行、管理有一定的危險性；只能就地生產(chǎn)，就地使用；制取設(shè)備復(fù)雜；操作管理要求高。消毒效果較CI2殺菌效果好。臭氧（。3）優(yōu)點有強氧化能力，接觸時間短；不產(chǎn)生有機氯化物；不受pH影響；能增加水中溶解氧。缺點臭氧運行、管理有一定的危險性；操作復(fù)雜；制取臭氧的產(chǎn)率 低；電能消耗大；基建投資較大；運行成本咼。消毒效果殺菌和殺火病毒的效果均很好。紫外線優(yōu)點無有害的殘余物質(zhì)；無臭味；操作間單，易頭現(xiàn)自動化；運仃 管理和維

19、修費用低。缺點電耗大；紫外燈管與石英套管需定期更換；對處理水的水質(zhì)要求較咼；無后續(xù)殺菌作用。消毒效果效果好，但對懸浮物濃度有要求。3.4工藝確定據(jù)國家新發(fā)布的醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標準 GB14866-2005中綜合醫(yī)院 污水處理的規(guī)定，結(jié)合實際情況， 本著從經(jīng)濟效益，社會效益和環(huán)境效益的觀點 出發(fā)，本方案選用“水解酸化池-CASS反應(yīng)器-二氧化氯消毒”的組合工藝。CASS法是活性污泥法的一種變革，其核心是 CASS池，它由預(yù)反應(yīng)區(qū)和主 反應(yīng)區(qū)組成，集曝氣、沉淀功能于一體，其工作過程是曝氣、沉淀、排水在同一 池子內(nèi)依次進行，周期循環(huán)，同時可以連續(xù)進水，間斷排水，對成份復(fù)雜，含有 多種病菌、病毒、

20、寄生蟲卵及一些有害物質(zhì)、水質(zhì)水量變化大的醫(yī)院污水，CASS 法有很強的適應(yīng)性和很好的處理效果從表5可見CASS法處理醫(yī)院污水的效果十分顯著，各項指標遠低于國家排 放標準3。表5 CASS法處理效果名稱項目PHCODcr/(mg/l)BOD 5/(mg/l)氨氮 /(mg/l)國家排放標準67< 150w 30w 25進水（處理前）7.835015019.5出水（處理后）7.545158.73.4工藝流程圖污水圖1水解酸化-CASS工藝流程圖4水處理各構(gòu)筑物的選擇及設(shè)計計算4.1進水閘井的設(shè)計計算4.1.1污水廠進水管1 設(shè)計依據(jù)由給水排水設(shè)計手冊(第1冊，常用資料)P472可知(1) 最

21、小設(shè)計流速0.6m/s(2) 進水管管材PVC塑料管(3) 最小管徑200mm(4) 最小坡度0.004(5) 最大充滿度0.552 設(shè)計計算(1) 取進水管徑為D 200mm,流速V 0.71m/s，設(shè)計坡度i °9%。3(2) 已知最大日污水量Qmax 0.01111m /s(3) 初定充滿度 h/D=0.3，則有效水深h 200 0.3 60mm;(4) 已知管內(nèi)底標高為100.2m，則水面標高為：100.2 0.06 100.26m(5) 管頂標高為：100.2 0.2 100.4m ;(6) 進水管水面距地面距離106.4 100.4 6m4.1.2進水閘進工藝設(shè)計進水閘井

22、的作用是匯集各種來水以改變進水方向， 保證進水穩(wěn)定性。進水閘 井前設(shè)跨越管，跨越管的作用是當污水廠發(fā)生故障或維修時， 可使污水直接排入 水體，跨越管的管徑比進水管略大，取為 300mm。1 設(shè)在進水閘、格柵、集水池前；2.形式為圓形、矩形或梯形；3 井底高程不得高于最低來水管管底，水面不得淹沒來水管管頂?？紤]施工方便以及水力條件，進水閘井尺寸取2X2m，井深7.0m，井內(nèi)水深 1.0m，閘井井底標高為99.2m，進水閘井水面標高為100.2m，超越管位于進水 管頂1.0m處，即超越管管底標高為 101.40m。4.2格柵的設(shè)計4.2.1格柵的作用及種類5格柵由一組或數(shù)組平行的金屬柵條、塑料齒鉤

23、或金屬網(wǎng)、框架及相關(guān)裝置組成，傾斜安裝在污水渠道、泵房集水井的進口處或污水處理廠的前端，用來截留污水中較粗大漂浮物和懸浮物，防止堵塞和纏繞水泵機組、曝氣器、管道閥門、 處理構(gòu)筑物配水設(shè)施、進出水口， 減少后續(xù)處理產(chǎn)生的浮渣，保證污水處理設(shè)施 的正常運行5。按照格柵形狀，可分為平面格柵和曲面格柵；按照格柵凈間距， 可分為粗格 柵（50-100mm）、中格柵（10-40mm）、細格柵（1.5-10mm）三種，平面格柵和 曲面格柵都可以做成粗、中、細三種5。本工藝采用矩形斷面中格柵一道，采用手工清渣，設(shè)在污水提升泵房之前。4.2.2格柵的設(shè)計原則本設(shè)計中格柵的設(shè)計原則主要有：1 格柵的清渣方式有人工

24、清渣和機械清渣，一般采用機械清渣；2 機械格柵一般不宜少于兩臺；3過柵流速一般采用0.6-1.0m/s；4 格柵前渠道內(nèi)的水流速度一般采用0.4-0.9m/s；5 格柵傾角一般采用45 -75 ；6 通過格柵的水頭損失一般采用 0.08-0.15m；7格柵間必須設(shè)置工作臺，臺面應(yīng)高出柵前最高設(shè)計水位0.5m,工作臺上應(yīng)有安全和沖洗設(shè)施；8 格柵間工作臺兩側(cè)過道寬度不應(yīng)小于 0.7m，工作臺正面過道寬度：人工 清除不應(yīng)小于1.2m，機械清除不應(yīng)小于1.5m；9機械格柵的動力裝置一般宜設(shè)在室內(nèi)，或采取其他保護設(shè)施；10.格柵間內(nèi)應(yīng)安裝吊運設(shè)備，以利于進行格柵及其他設(shè)備的檢修、柵渣的 日常清理。4.

25、2.3格柵的設(shè)計計算本設(shè)計中格柵的設(shè)計計算如下：前面計算可知：Qmax °.01111m'/s，計算草圖21 柵條的間隙數(shù)由于處理水量較小，很難確定格柵間隙數(shù)量，因此假設(shè)設(shè)柵前水深h=0.4m,過柵流速 v=0.6m/s，柵條間隙寬度b=20mm，格柵傾角600。格柵寬度B=0.45m，B S( n 1) bn 0.01 (n 1)0.02n 0.45式中B 柵槽寬度，取B=0.45m；S 柵條寬度，取S=0.01m；b 柵條間隙，取n =0.02m；n柵條間隙數(shù)。求得 n=15.33，取 n=16.2 進水渠道漸部分長度I B B1II2ta na1式中：h 進水渠道漸寬部

26、分長度，m ；B1進水渠道寬度，取 B1=0.30m；a1漸寬部分展開角度，取3120。B B12 tan a10.45 0.302 tan200.22m3 出水渠道漸窄部分長度121 112110.22 0.11m2 24過柵水頭損失通過格柵的水頭損失h1可以按下式計算：h1 k h02.Vh°sin a2g式中：h1 設(shè)計水頭損失，m；h° 計算水頭損失，m；g 重力加速度，m/s2 ；k 系數(shù)，格柵受污堵塞時水頭損失增大倍數(shù)，一般采用3；阻力系數(shù)，其值與柵條鍛煉形狀有關(guān)。設(shè)格柵斷面形狀為銳邊矩形，則42.420.96h°2V . sin ag0.960.62

27、2 9.8osin 600.0153mA k h03 0.01530.046m5 柵后槽總高度H設(shè)柵前渠道超高h20.3m，柵前水深h 0.4m，則H h h1 h20.046 0.4 0.30.746m，取 0.75m6 柵前槽高度H1H1 h h20.4 0.30.7m7 柵槽總長度LL liI20.5 1.0Hitan600.22 0.11 0.5 1.00.7tan602.23m8.每日產(chǎn)生的柵渣量W 86400 Qmax WKz 1000式中：W 每日柵渣量，m3 / d ;W 單位體積污水柵渣量，m3/（103污水），中格柵間隙為20 mm，取W =0.07m3/（103 污水）；

28、Kz 生活污水總變化系數(shù)，Kz=1.30.027m3/d86400 0.01111 0.072.4 1000W 0.027m3/d V 0.2m3/d，宜采用手工清渣。4.3污水提升泵房的設(shè)計計算 4.3.1選泵泵站選用集水池與機器間合建的矩形泵站。1. 流量的確定Qmax 11.11L/S0.01111m3/s 40m3/ h本設(shè)計擬定選用2臺泵（1用1備），則每臺泵的設(shè)計流量為：33Q 11.11L/S 0.01111m /s 40m /h2 .揚程的估算5H=H 靜+2.0+ （0.51.0）式中：H靜一水泵集水池的最低水位H1與水泵出水管提升后的水位 H2之差;2.0水泵吸水喇叭口到沉

29、砂池的水頭損失；0.51.0-自由水頭的估算值，取為1.0;H1進水管底標高 D h / D過柵水頭損失 1.5100.2 0.2 0.3 0.045 1.5=100.2+0.2 (X3-0.045-1.5=98.714mH2跌水井標高沉砂池至接觸池間水頭損失跌水井標高與廠區(qū)地面大致相平，取為106.4m；水解酸化池至跌水井間水頭損失為3.54.5m,取4.0m；則：H2=106.4+4.0=110.4mH 靜=H2- H1=110.4-98.714=11.686m則水泵揚程為：H=H 靜+2.0+1.0=11.686+2.0+1.0=14.686m，取 14.7m。3. 選泵由Q 40m3

30、/ h , H 14.7m，可查給水排水設(shè)計手冊第11冊常用設(shè)備得：選用50QW40-15-4潛水泵，其性能參數(shù)如下表：表6 350QW1200-18-90潛水泵性能參數(shù)表型號流量揚程轉(zhuǎn)速功率效率出口直徑重量(m3/h)(m)(r/min)(kw)(%)(mm)(kg)350QW1200-18-9040151440467.7501214.3.2調(diào)節(jié)池的設(shè)計計算1. 調(diào)節(jié)池的作用及類型調(diào)節(jié)池的目的是調(diào)節(jié)均和污水的水質(zhì)和水量， 削減高峰負荷，以利于下一步 的處理，減少處理構(gòu)筑物的體積和節(jié)省投資費用； 污水也可在該池內(nèi)進行生化處 處理。2. 調(diào)節(jié)池尺寸的計算4根據(jù)給水排水設(shè)計手冊.第五冊.城鎮(zhèn)排水，

31、調(diào)節(jié)池的有效容積為工業(yè)廢水 取812h流量，生活廢水取810h流量。醫(yī)院廢水從廣義上屬于生活廢水， 本設(shè) 計取8h流量。V 384石96 m2調(diào)節(jié)池體積V=Q max t =960 1.2 384 m324式中：安全系數(shù)，本設(shè)計取1.2。設(shè)調(diào)節(jié)池的有效水深h=4.0m，則調(diào)節(jié)池面積S為采用方形調(diào)節(jié)池，池長 L=池寬B，貝U L=B=9.8m，取10.0m在池底設(shè)集水坑，水池底以i=0.01坡度坡向集水坑取調(diào)節(jié)池長為10m，寬為10m，即尺寸B L H 10.0 10.0 4.5 m3 攪拌設(shè)備選擇為防止污水中懸浮物的沉積和使水質(zhì)均勻，可采用專用攪拌設(shè)備進行攪拌。根據(jù)調(diào)節(jié)池的有效容積，攪拌功率一

32、般按1m3污水48W選配攪拌設(shè)備，該工程 取5W。則調(diào)節(jié)池配潛水攪拌機的總功率為 437.5爲=2187.5W。取一臺2.2kW的 潛水攪拌機，安裝在調(diào)節(jié)池進水端。4.3.3潛水泵的布置本設(shè)計中共有2臺潛水泵，并排布置。主要機組的布置和通道寬度，應(yīng)滿足機電設(shè)備安裝、運行和操作的要求，一般應(yīng)符合下列要求：1 .水泵機組基礎(chǔ)間的凈距不宜小于 1.0m;2. 機組突出部分與墻壁的凈距不宜小于1.2m;3. 主要通道寬度不宜小于1.5m;4. 配電箱前面通道寬度，低壓配電時不宜小于1.5m，高壓配電時不宜小于2.0m。當采用在配電箱后面檢修時，后面距墻的凈距不宜小于1.0m;4.3.4泵房附屬設(shè)施泵房

33、附屬設(shè)施包括門、窗、衛(wèi)生設(shè)備和起吊設(shè)備等，各設(shè)施要求如下5,9:1. 門：泵房與中格柵合建，至少應(yīng)有滿足設(shè)備的最大部件搬遷出入的門，門寬一般不小于1.5m,高度不小于2.0m。2. 窗：泵房于陰陽兩側(cè)開窗，便于通風(fēng)采光，開窗面積不小于泵房的1/6。3. 衛(wèi)生設(shè)備：應(yīng)就近設(shè)洗手池或拖布池、水龍頭，因此接25mm的給水管，并備有共沖洗的橡膠管4起吊設(shè)備：泵房起重設(shè)備根據(jù)起吊最大一臺設(shè)備的重量選擇。單臺潛水泵的重量為121kg，可選用DSL型電動單梁橋式起重機。4.3.5泵房總大小估算1 泵房長度：L=2.4+2+3+2=10m2 泵房寬度：B=2+2=4m3 泵房高度：H=5m4.4水解酸化池的設(shè)

34、計4.4.1水解酸化池的作用水解池中進行的反應(yīng)主要是厭氧反應(yīng)中的前兩步，即水解和酸化，主要目的是使大分子的有機物水解為容易生物降解的小分子物質(zhì)并去除一部分有機物。本裝置采用較短停留時間，使厭氧反應(yīng)發(fā)生在水解、酸化階段， 抑制產(chǎn)甲烷菌的活 性，只產(chǎn)生少量氣體。水解酸化池的作用如下：1. 利用水解和產(chǎn)酸菌的反應(yīng)，將不溶性有機物水解成溶解性的有機物、大分 子物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)，使污水更適宜于后續(xù)的好氧處理；2. 對醫(yī)院污水中的揮發(fā)性物質(zhì)進行預(yù)處理；3. 提高污水的可生化性。4.4.2水解酸化池的工藝設(shè)計參數(shù)微曝氣水解池的工藝設(shè)計參數(shù)包括71. 反應(yīng)器的池體可以設(shè)計成為圓形或者矩形兩種結(jié)構(gòu)，當池個數(shù)

35、在兩個或者兩個以上時采用矩形；2. 反應(yīng)池體的高度一般在3-6m；3. 水力停留時間范圍為4-12h;4. 水解池的上升流速v=0.5-1.8m/h;5采用分格的反應(yīng)器對運行操作和管理有利，可以避免單體過大帶來的布水 均勻問題，有利于維護和檢修。443水解池的容積V KzQHRT式中：V水解池容積；Kz 總變化系數(shù)，2.4；Q設(shè)計流量，m3/h；HRT 水力停留時間，取4h。V KzQHRT 2.4 16.67 4160m3本工程設(shè)計醫(yī)院廢水解酸化池，分為 4格，每格的長為5m,寬為3m,設(shè)設(shè) 備中有效水深高度為3m，池高3.5m，貝U每格水池容積為45m3, 4格水池體積為 180 m3。4

36、.4.4水解酸化池上升流速校核已知反應(yīng)器高度為：H=3.5m ;反應(yīng)器的高度與上升流速之間的關(guān)系如下：Q VHRTvA HRTA式中：v 上升流速(m/h);Q設(shè)計流量，m3/h；V水解池容積，m3 ； A反應(yīng)器表面積，m2;HRT 水力停留時間，取6h3 0.754Q VHRTvA HRTA水解反應(yīng)器上升流速v 0.51.8m/h，符合設(shè)計要求 4.4.5配水方式采用總管進水，管徑為DN200，池底分支式配水，支管為DN50，支管上均 勻排布小孔為出水口，支管距離池底 100m m，均勻布置在池底。446出水堰設(shè)計已知每格水解池進水量Q 0.00463m3/s 0.00116m3/s41 堰

37、長設(shè)計取出水堰負荷q 0.2L/(s m)式中：L堰長mq出水堰負荷，取0.2L/(s m)Q設(shè)計流量，m3/sQ 0.00116 1000q0.52.32m 取 2.5m2 出水堰的形式及尺寸出水收集器采用UPVC自制90°三角堰出水4當過堰水深為59mm,每米堰板設(shè)6格堰口，取出水堰負荷為q 0.2L/(s m)每個三角堰出口流量為q q'05 0.083L/s 0.000083m3/s3. 堰上水頭h1式中:h1堰上水頭m；q每個三角堰出流量,m3/h。5 O'000083 20.0204m¥1.44. 集水水槽寬B0.9Qmax0.4式中:B堰上水頭

38、m；Qmax 最大設(shè)計流量，m3/S。為了確保安全集水槽設(shè)計流量，則B 0.9 Qmax0'4 0.9 0.0027780'4 0.085m，因此水槽取 90mm.5 積水水槽深度式中:B堰上水頭m；Qmax最大設(shè)計流量，m%3 0.0027782:9.8 0.0920.046m集水槽的起端水深ho1.73hk 1.73 0.046 0.080m 取 80mm；設(shè)出水槽自由跌落高度h20.10m100mm ;則集水槽總深度h h.h2 h00.02 0.1 0.08 0.2m。4.4.7出水堰簡略圖水解酸化池出水堰簡略圖間圖3與圖4圖4水解酸化池出水堰集水槽4.5 CASS反應(yīng)

39、池 4.5.1概述國內(nèi)外很早便對CASS工藝開展研究，經(jīng)過長時間的理論研究和試驗，逐漸成熟。國外在2000年前就已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生活廢水和工業(yè)廢水的處理，效果顯 著，但國內(nèi)業(yè)界長期處于觀望狀態(tài)，直到2000后才陸續(xù)應(yīng)用該工藝于實際生產(chǎn)中。目前該工藝已經(jīng)在醫(yī)院廢水處理方面斬露頭角。8本工藝采用一組CASS池，共壁建造。CASS池子的結(jié)構(gòu)簡圖如下圖逢擇區(qū)進朮管圖5 CASS池結(jié)構(gòu)示意圖4.5.2設(shè)計參數(shù)81 選擇區(qū)體積：預(yù)反應(yīng)區(qū)體積：住反應(yīng)區(qū)體積 =1 : 5: 302寬深比為B:H=1 2,長寬比為L:B=4 63 回流比約為：20%4. 充水比為32%5. MLSS 為：3000mg/L6. C

40、OD去除率為87.5%7. 預(yù)反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)區(qū)間隔墻的孔口流速為30 50m/h8. 一個運行周期為6h9 .設(shè)計流量 Q 400m3/d 16.67m3/h 0.00463m3 / s4.5.3設(shè)計計算81.容積計算每個周期處理水量為：QhV。24n|式中:Q每天處理水量，m污泥COD負荷計算按水解酸化池去除原污水 COD的20%計，則CASS池進水COD值為:1 350 20%280mg/L由預(yù)計COD去除率得其COD去除量為280 35245mg / L 98kg / d， / d ;H 運行周期；nCASS池子個數(shù)，在此取1個;T運行周期，h；VoQ24n400 624 1100m3QS

41、unXV根據(jù)選在的參數(shù)求曝氣池子的容積為 V V0/32%100/32%313m3根據(jù)每個CASS池子各部分的體積比求得V總376 m330/36設(shè)定池高為3.5m,有效水深為3m，貝U寬為5m，長為L 376校核B:H與L:B比，寬深比為B:H=1 2,長寬比為L:B=4 6本設(shè)計B:H=1.6L:B=26:5=5.2符合要求 2. CASS池各部分尺寸(1)生物選擇區(qū):47 0.8m36(2)預(yù)反應(yīng)區(qū)：5474.0m36(3)主反應(yīng)區(qū)：26 0.84.0 21.2m式中:Q每天處理水量，m3 / d ;Su 進水COD濃度與出水COD濃度差，mg/L ; n CASS池子個數(shù)；X 設(shè)計污泥

42、濃度，mg/L ;V 主反應(yīng)區(qū)體積,400 245 10 33 O.IOkgCOD /kgMLSS1 3000 103134潷水深度計算Hi式中:Q每天處理水量，m3 / d ；ni CASS池子個數(shù);n2 一日內(nèi)運行的周期數(shù);ACASS池子的面積,Hin-i n2 A4000.8m1 4 1304.5.3潷水器的選擇可查給水排水設(shè)計手冊第11冊 常用設(shè)備得：選用BFR100潷水器，其性能參數(shù)如下表：表6 BFR100潷水器性能參數(shù)表型號出水管直徑(cm)排水量(m3/h)基礎(chǔ)尺寸(mm)abcdrDBFR12512580100370300-8505155251504.5.4驗算充水比1.不包

43、含回流量時的充水比:0.8326.7%2.包含回流量的充水比:26.7% 1.25 33.3%根據(jù)實際經(jīng)驗表明包含回流量的充水比可達到33%。因此以上假設(shè)成立。4.5.5需氧量的計算O2 a'Q(S0 Se) b'xV式中：。2 混合液有機物降解需氧量，kg。？ /d ;a'微生物氧化IkgCOD的參數(shù)，取0.53;b'微生物自生氧化參數(shù)，取0.18 ；Q 好氧池處理污水流量，m3/d，為81040 m3/d;S0 Se S0為好氧池中進出水平均COD的值，Se為好氧池中出水平均COD的值，g/m3V 好氧池容積，m3，22285.98m3；X 每座好氧池日凈產(chǎn)

44、生的活性污泥 kgMLVSS /d。O2 aQ（S0 Q） bXV0.53 400 245 10 3 0.18 3000 10 3 100105.94 kg/d每小時耗氧量為：105.944.41kg/h24溫度為20度和30度的水中溶解氧飽和度分別為:Cs（20）9.17mg / L， Cs（30）7.63mg / L采用鼓風(fēng)曝氣，則曝氣池的有效深度為3.0m，曝氣擴散器安裝距池底0.2m, 則擴散器靜水壓為2.8m，其他相關(guān)參數(shù)選取如下：0.82,0.95,c 2.0,1.0,曝氣設(shè)備堵塞系數(shù)F 0.8，氧轉(zhuǎn)移率20%。空氣擴散器出口處的絕對壓力為：Pa 1.013 105 9.8 103

45、H式中：H 空氣擴散裝置的安裝深度，m, H 2.8m ；Fa 1.013 105 9.8 103H1.013 105 9.8 103 2.8 1.2874 105F>1 空氣離開主反應(yīng)區(qū)池的百分比為：Qt21(1 Ea)79 21(1 Ea)100%式中：Ea 空氣擴散器氧轉(zhuǎn)移率，取20%。21(1 °2)100%79 21(1 0.2)17.54%3 曝氣池中混合液平均氧飽和度按最不利溫度計算為:Csb(30)Cs(2T 421.2874 1057.63( 2.026 10517.54428mg / L4. 20T時的脫氧清水的充氧量為:r RCS(20)0 a(CsQc)

46、 1.024(T 20)F式中：各變量取值 a 0.70.95 c 2.01.0F=0.8R°a(RCS(20)CsQ c) 1.024(T 20) F5.曝氣池供氣量9.17 105.940.7 (0.95 1.0 8.0 2.0)1.024° 0.8244.370kg/d10.182kg/hGs0.28EA10.1820.28 0.203182m / h31334每立方米廢水供氣量為：182 0.58m3/h182 每去除IkgCOD耗空氣量為： 24 44.58m3 / kg984.5.6鼓風(fēng)機的選擇9單臺風(fēng)機的風(fēng)量為：182m3/h=3.03m3/min1. 鼓風(fēng)機

47、風(fēng)口風(fēng)壓計算P H 9.8 hd hf 3式中：H排氣管距水面高度，m；hf 管路壓損，取hf=5.5kpa；hd 擴散壓損，取hd=4kpa。P H 9.8 hd hf 39.8 2.8 4 3 5.5 39.9kpa可查給水排水設(shè)計手冊第11冊 常用設(shè)備得：選擇兩臺RB-50型羅茨式鼓風(fēng)機，1用1備，其性能參數(shù)如表表77：風(fēng)機的技術(shù)參數(shù)風(fēng)機型號口徑mm風(fēng)速（r/min ）Qs(m/mi n)La(kw)P0(pa)P (KPa)RB-5050A30003.113.45.539.24.5.7空氣管系統(tǒng)計算81 .曝氣器數(shù)量計算FnA式中：F 好氧池表面積，m2;A 曝氣器標準狀態(tài)下，曝氣器的

48、服務(wù)面積，m2/個.采用HWB-1微孔曝氣器，布置一根曝氣干管，在每根干管上每側(cè)設(shè) 15對 配氣豎管，共30條配氣豎管。微孔曝氣器工作水深為2.8m，在供氣量13m3/（h個） 時，曝氣器氧利用率 Ea=18%，服務(wù)面積0.30.75m2/個，取服務(wù)面積為0.5 m2/ 個，則：25.2 50.5252個 ,為保證安全，本設(shè)計采用n 300個曝氣器;2 每根豎管的曝氣量為：182 6.07m3/h303 每個曝氣器的曝氣量為：1823000.6m3/h4 供氣管道計算(1)空氣干管供風(fēng)管道采用樹狀結(jié)構(gòu)布置,Qs 182m3/h 0.051m3/s空氣主干管管徑為式中:v 主干管中空氣流速，10

49、15m/s,取v 10m/s;4Qs4 0.0513.14 150.066m取干管管徑為DN75mm(2)空氣支管空氣系統(tǒng)采用雙側(cè)供氣，雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)橫向支管流量:113Qs雙Gmax 0.051 0.0013m / s4 4雙側(cè)供氣(向兩側(cè)廊道供氣)橫向支管管徑：D 莎、4 °.0013 0.033mVY 3.14 15取支管管徑為DN40mm。4.5.8預(yù)反應(yīng)區(qū)和反應(yīng)區(qū)間的導(dǎo)流孔計算8n3為導(dǎo)設(shè)計流水速度U = 50 m/h，池子寬B = 5 m , m為CASS池子數(shù)目,流孔個數(shù)按照設(shè)計資料參數(shù)取 3,預(yù)反應(yīng)區(qū)長度為Li =4.0m,則:Q BLiHi24nin3u

50、 U式中：Q設(shè)計流量，400m 24 1 500.110.320.44 m2/d;niCASS池的數(shù)目，ni=1個； n3導(dǎo)流孔個數(shù)，取n3=3個；B CASS 池池寬，B=5m；Li預(yù)反應(yīng)區(qū)長度，Li=4m ；Hi潷水深度，Hi=0.8m；U 設(shè)計流水速度，取 U=50m/hBLiHi6024ni n3u400U5.0 4 0.850設(shè)計導(dǎo)流孔在池底部，要求孔口高要小于im，設(shè)高為0.8m。則孔寬為：A 0.440.55m，0.8 0.8（注：選擇區(qū)和預(yù)反應(yīng)區(qū)間的導(dǎo)流孔設(shè)3個，設(shè)在池底部面積為0.44m2）4.5.9污泥量的計算1. 剩余污泥量計算CASS的剩余污泥主要來自微生物代謝的增殖污

51、泥，還有很多部分由進水懸 浮物沉淀形成。CASS生物代謝產(chǎn)泥量為：X a Q Sr b Xr Va Q Sr b Q r （ a -b） QSrNsNs式中：a 微生物代謝增系數(shù)，kgVSS/kgCOD ；b 微生物自身氧化率，1/do根據(jù)廢水性質(zhì)，參考類似經(jīng)驗數(shù)據(jù)，設(shè)計a=0.8, b=0.05, Ns 0.34, Sr 0.4X0.05(0.8) 960 0.4 250.73kg/d設(shè)排泥含水率為99.7%，則排泥量為:Qs250.733 ,3383.58m / d103103 (1 0.997)設(shè)池底坡向排泥坡度i = 0.01，池出水端池底設(shè)（2.0 >2.0 X.0） m3排泥坑一 個，排泥坑中接出泥