一、前言

目前我国已建设有相当数量的医院污水处理设施，对医院污水的污染控制起到了积极的作用。但与发达国家医院污水处理状况及世界卫生组织的要求相比，我国医院污水处理水平整体较低，尤其2003年初具有高度传染性“SARS”的爆发，对现有医院污水处理的工艺技术、装备和管理水平都提出了考验，使现有医院污水处理的不足表现得更为突出。

医院污水，尤其是传染病医院、结核病医院污水中，不同程度地含有多种病菌、病毒、寄生虫卵和一些有毒有害物质。这些病菌、病毒和寄生虫卵在环境中具有一定的抵抗力，有的在污水中存活时间较长，当人们食用或接触被病菌、病毒、寄生虫卵和有毒有害物质污染的水或蔬菜时，就会使人致病或引起传染病的暴发流行。通过流行病学调查和细菌学检验证明，国内历次大规模传染病的暴发流行，都与饮用或接触被污染的水有关。例如1987年上海市发生甲型肝炎大面积暴发流行，系由于带有甲型肝炎病毒的粪船污染了毛蚶所致。近年来，世界上许多国家发生霍乱，暴发面积之广，死亡人数之多，为有史以来所罕见，并且发病多半在不发达国家的沿海地区，据报导，均因饮用水受到病人排泄物污染所致。

病菌、病毒或寄生虫卵能够介水传播的主要原因是污水中病原体的含量大，另一个是病原体对环境理化因素抵抗力强，在环境中的存活率比较高。如大肠杆菌在河水中能存活21-183天，痢疾杆菌能在河水中存活12-92天，霍乱弧菌在河水中能存活0.5-92天。病毒在对环境因素的抵抗力则更强，在污水中肝炎病毒能存活70天，脊髓灰质炎能存活3-4个月，钩端螺旋体能存活30天。非典冠状病毒则仅能在污水中存活3-4天。非典冠状病毒对环境的耐受力虽然不比肝炎病毒、痢疾杆菌更强，但由于其发病急、传播快、死亡率高，更加以找不出病源和传播途径、对应手段和治疗方法，因此，曾在精神上给人们很大的困扰。

综合以上情况来看，医院污水对人们的危害是严重的，《中华人民共和国水污染防治法》第二十八条规定：“排放含病原体的污水，必须经过消毒处理，符合国家排放标准后，方准排放。”此外，国家环保总局、建设部等单位发布的有关规范都明确规定，医院污水必须进行消毒处理。

二. 设计资料

(一)自然状况

长春市属于温带半湿润大陆性气候，季节热点明显，冬季寒冷漫长，夏季凉爽多雨，春夏干旱多风。海拔高度236.8m，夏季平均气压979.7kpa年平均气温4.9℃,极端最高温度38.0℃,极端最低气温-36.5℃最热月平均最高气温27.9℃最冷月平均最低气温-27.9℃。全年日照百分率60%，冬季日照百分率66%。动机室外相对湿度68%，最热与平均湿度78%。平均处总降雨量593.8㎜，一月最大降雨量130.4㎜，小时最大降雨量69.7㎜。冬季平均室外风速4.2m/s,夏季平均室外风速3.5m/s。区域内主导风向为西南风。

（二）水质、水量质料

在项目建设书阶段，该医院污水量为5000t/d，原水水质祥见下表。

（三） 出水水质

污水经过处理后最终排放标准执行国家现行《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准，如下：

CODcr≤60㎎/l;   BOD≤20㎎/l;   SS≤20㎎/l;   大肠杆菌≤500个/L

NH-N≤15㎎/l

三.设计目的

毕业设计是环境工程专业教学计划中的实践性教学环节，通过工程设计，综合运用和深化所学理论知识；学会调查研究、收集设计资料，根据工程要求和设计规范选择、规划设计方案，并利用标准图集和手册等完成设计任务；进一步提高设计计算、绘图、编写设计说明书和计算书及使用计算机技能；培养独立分析和解决一般工程实际问题的能力，使学生受到工程师的基本训练。通过本设计，使学生巩固和加深对污染控制工程的基本理论和基本概念的理解，掌握水处理处理厂（站）的设计计算要点。使学生初步具有水处理处理厂（站）的设计能力。

四.设计依据

《医院污水处理设计规范》（CECS07：88）；

《室外排水设计规范》（GBJ14-87）；

《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；

《医院污水排放标准》（GBJ48-1983）；

五. 设计原则

(一)采用先进、合理工艺，确保污水处理后达到国家、地区排放标准及环境保护要求。

（二）注重医院污水处理与医院环境相协调,处理站占地少,投资省,管理方便。

（三）处理装置采用自动化控制系统，降低工人劳动强度,不产生二次污染； 选用技术先进、质量稳定可靠的设备，以保证处理设施正常运行。

(四)污水处理设施有较大的灵活性及可调节余地，以适应水质、水量及温度的变化

六、国内外医院污水处理现状及发展趋势

（一）国内现状

医院废水及医疗废物管理工作是医院当前和今后管理工作的重要组成部分，是医院经济可持续发展战略的重要保证，是医疗卫生机构管理者不可忽视的重要工作。医院环境保护的好坏，关系到人民群众的身体健康甚至生命安全，更关系到改革发展稳定的大局。因此，研究和解决新形势下医院废水及医疗废物管理工作中出现的新情况和新问题，对进一步做好医院环境保护工作具有重大现实意义。前些年，我国部分地区遭受了突如其来的非典型肺炎的袭击。从中反映出一些医院废水和医疗废物处理处置能力不足问题普遍存在，社会“大环保”的氛围还没有真正形成，医院环境保护设施滞后于医疗事业的发展。一些医院废水和医疗废物处理处置还没有达到无害化处理的要求。主要表现在：设施不全、设备老化，废水管网渗漏，废水排放短斤少两，个别医院甚至无医疗废水处理设施或废水处理设施不能正常运行；非典时期不但表现出废水处理设备不能满足需求，而且表现出医疗废物处理设施缺口更大，更待完善。我国对医疗废物的无害化处理起步晚，目前比较普遍的处理方法仍是焚烧处理。除部分沿海发达地区引进国外成套焚烧系统，在城区以外建有比较先进的医疗废物无害化集中焚烧处理中心外，其余全国大部分地区都没有在远离城市的地方建立集中的医疗废物焚烧厂。医疗废物仍停留在各医院自行焚烧处理阶段，部分医院焚烧排放的大气污染物达不到国家(危险废物焚烧污染控制标准=)(GWKB2--1999)的有关规定，应当引起我们的高度重视。医院废水及医疗废物管理现状，针对医院产生的废水含有大量的细菌、病毒和污染物，医院废水处理设施的自动化程度和完好率是医院废水无害化处理排放的可靠保证。目前，我国医院废水处理设备普遍采用的是加氯机，二氧化氯发生器和臭氧发生器等设备，这些设备基本可以采用自动化操作方式，部份医院已经采用废水集成化处理设备，该设备整套装置全密闭运行，绝无水、气等二次污染，采用集成模块化设计，全自动报警，消毒杀菌采用多元二氧化氯协同消毒，消毒杀菌率达99．99％以上，因此，医院处理后的废水排放基本都能符合‘传染病防治法》的有关规定和GBl8466--2001《医疗机构污水排放要求》。非典的突发，暴露出部分医院废水处理设施老化，处理能力明显不足。不能应对突发性应急处理。甚至个别医院没有废水处理设施或废水处置设施不能正常运转，明显反映出医院环境保护设施滞后于医疗事业的发展。管理上的松散型。内部管网渗漏普遍，长年得不到疏通，洁流现象严重；医院废水排放没有流量计，短斤少两现象普遍存在；废水中捞出的漂浮物及管井、池内清理的污泥处理消毒不到位。操作人员素质呸待提高。专业化程度较低，年龄偏大，文化偏低，没有经过培训无证上岗，个别医院没有专人负责，甚至使用临时工值班等。

（二）国外现状

发达国家对医院污水的管理十分严格，在医院内有着严格的卫生安全管理体

系。欧洲、北美和日本等国家在医院污水的管理与处理方面都执行了世界卫生组织的要求，有的规定还严于上述要求。

发达国家在医院有关科室内对接触到病菌、病毒以及有毒有害物质的污水和污物在发生源处即进行了严格的控制和分离。如对病人的血液、病理切块、检验废弃物以及被化学物质、放射性物质、有毒有害物质所污染的污水和污物均分别收集到独立的容器中，经过严格的消毒后，由专业公司定时收集，统一处理。在任何情况下，不容许将医院的污水和污物随意弃置或排入下水道。

而且发达国家普遍建设了完备的下水道系统和终端污水处理厂，在对污水进行处理的同时，还进行了消毒处理。欧洲和美洲的一些国家在污水排放标准中都规定了生物学指标。同时，绝大多数发达国家的城市污水处理厂都设有污泥消化和无害化甚至焚烧装置，经过无害化处理之后的污泥可以达到WHO的相关规定。

七、本设计内容

该医院位于吉林长春市，医院污水主要来源于病房.门诊化验室洗衣房等，水质十分复杂，不但含有大量的病毒细菌寄生虫，而且还会有一些难降解的物质（药品洗涤剂等）若你经过处理直接排入河体将对周围环境造成严重污染，废水中有机物易于腐化，一经腐化就能发臭，使水体变黑，导致病原体的扩散和传播，危害人体健康，造成前门治病后门传播疾病的不良后果。

八、设计方案选择

一般医院污水处理工艺有如下几种工艺

（1）一级处理工艺

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。沉砂池可以去除0.2mm 以上的沙粒，沉

淀池可去除污水中大部分悬浮物。一般通过一级处理可去除 60%悬浮物和

20%BOD。

医院污水一级处理和氯化消毒的典型工艺流程是：来自病区和其他含菌污水

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水混合后，进入接触池，在接触池内污水和消毒剂

经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

的沉淀污泥按规定进行定期消除和消毒处理，典型工艺流程可简单表示如图

1-1所示:

 污水                                                            排放

图1-1 医院污水典型处理工艺

目前我国中小型医院大多采用这种一级处理后投加消毒剂的工艺，甚至不处

理直接投加消毒剂。

(2)二级处理工艺

二级处理主要是指生物处理。生物处理可以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，出水的BOD可降至30mg/L以下，同时还可以去除 COD、酚、氰等有机污染物。常规的二级生物处理技术如活性污泥法不能去除水中的氮和磷。因此，国内外开发了生物脱氮除磷的改进二级处理技术或称三级技术。它与二级处理往往结合使用，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/O法、SBR法、AB 法、氧化沟和生物膜法等。

①传统活性污泥法

传统活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完成泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一个循环。

该方法是早期开始使用的一种比较成熟的运行方式，处理效果好，运行稳定，BOD 去除率可达90%以上，适用于对处理效果和稳定程度要求较高的污水，城市污水多采用这种运行方式。

传统活性污泥法存在的主要问题有：

(a)曝气池首端污泥负荷高，耗氧速度快，为避免出现缺氧状况，BOD设计负荷不宜采用过高，造成曝气池容积大，占地面积多，基建费用高

（b）耗氧速度沿池长逐渐降低，供氧速度恒定，造成池首供氧不足，池尾供氧过剩的状态，运行费用较高。

（c）对水质和水量变化的适应性差，抗冲击负荷能力不强。

②吸附再生法

这种运行方式的主要特征是将活性污泥降解有机物的两个过程—初期吸附和生物代谢分别在两个构筑物或一个构筑物的两段中进行。

吸附再生法的主要特点如下：

（a）污水与活性污泥在吸附池中的接触时间较短，只有30～60min，吸附池容积较小，再生池接纳的是已排除了剩余污泥的回流污泥，污泥浓度较高，因此再生池容积也较小，吸附池与再生池容积之和小于传统活性污泥法的曝气池。

（b）由于再生池中贮存了大量的活性污泥，当吸附池中活性污泥受到破坏时，可从再生池中得到补充，因此具有一定的抗冲击负荷能力。

（c）适用于处理有机物以胶体和悬浮状态为主的污水，不适宜处理溶解性有机物含量较高的污水。

由于污水在吸附池中的停留时间较短，吸附再生法的处理效果不如传统活性污泥法。

③氧化沟

与普通活性污泥相比，氧化沟具有以下特征：

（a）氧化沟在流态上介于推流式和完全混合式之间，局部流态为推流式，整体处在完全混合状态，同时具有两种方式的某些特点。

（b）水力停留时间和污泥龄较长，悬浮有机物和溶解有机物可同时得到较彻底的降解，产泥量少，剩余污泥已得到高度稳定，不需要设置初沉池，污泥不需要厌氧消化。

（c）与二沉池合建为一体的氧化沟以及交替运行的氧化沟可以不设二沉池，处理流程更加简单。

（d）因省去了初沉池和消化池，有时还可以省去二沉池和污泥回流设施，污水处理厂总占地面积不仅没有增加，反而有所减少。

（e）具有推流式流态特征，溶解氧沿池长方向形成浓度梯度，产生好氧、缺氧和厌氧条件，通过系统合理设计与控制可以取得很好的脱氮除磷效果。

（f）污水在氧化沟中停留时间较长，一般为24～48h 之间，而污水一个循环流动的时间只有4～20min，整个系统的流态呈完全混合式，具有抗冲击负荷能力强的特点。

（g）由于存在于污泥中的有机质最终是在氧化沟中部分耗氧代谢去除的，故氧化沟工艺在节约能耗、降低运行费用方面不如传统方法。

④SBR 法

SBR 工艺是间歇式活性污泥系统，又称序批式活性污泥系统。SBR 工艺的曝气池，在流态上属完全混合，在有机物降解上，却是时间上的推流，有机物是随着时间的推移而被降解的，其基本操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置等五个基本过程组成，从污水到闲置结束构成一个周期，在每个周期里上述过程都是在一个设有曝气或搅拌的反应器内依次进行的。

SBR 工艺与连续流活性污泥工艺相比，有以下一些优点：

（a）工艺系统组成简单，不设二沉池，曝气池兼具二沉池的功能，无污泥回流设备；

（b）耐冲击负荷，在一般情况下无需设置调节池；

（c）反应推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；

（d）运行操作灵活，通过适当调节各单元操作的状态可达到脱氮除磷的效 果；

（e）污泥沉淀性能好，SVI 值较低，能有效地防止丝状菌膨胀；

（f）该工艺的各操作阶段及各项运行指标可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。

⑤AB 法

AB法就是生物吸附降解法。A级以高负荷或超高负荷运行(污泥负荷>2.0kgBOD5/kgMLSS·d) ， B级以低负荷运行（ 污泥负荷一般为0.1 ～0.3kgBOD5/kgMLSS·d），A、B两级各自有独立的污泥回流系统，两级的污泥互不相混。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷、PH 值变化的能力，该工艺还可以根据经济实力进行分期建设。如可先建A 级，以削减污水中的大量有机物，达到优于一级处理效果，等条件成熟，再建B 级以满足更高的处理要求。

⑥A/O和A2/O法

A/O系统和A2/O系统是由缺氧－好氧或厌氧－缺氧－好氧生物处理组成的污水生物脱氮除磷处理工艺。

A2/O法的特点有：

（a）A2/O法在去除有机碳污染物的同时，还能去除污水中的氮磷，与传统活性污泥法二级处理后再进行深度处理相比，不仅投资少、运行费用低，而且没有大量的化学污泥，具有良好的环境效益。

（b）A2/O法厌氧、缺氧、好氧交替进行，有利于抑制丝状菌的膨胀，改善污泥沉降性能。

（c）A2/O法工艺流程简单，总水力停留时间少于其他同样功能的工艺，节省基建投资。

（d）A2/O法缺点是受泥龄、回流污泥中溶解氧和硝酸盐氮的限制，不可能同时取得脱氮和除磷都好的双重效果。

⑦CASS工艺生化处理

CASS工艺主反应区分缺氧和好氧两部分，周期性进行曝气、沉淀和撇水。由于周期曝气，曝气时氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果明显，运行费用可降低20%左右。

CASS工艺的生物降解、污泥沉淀和废水排放均在同一池中进行，不需调节池、二沉池及污泥回流设备，可大大节省投资,降低运行费用和减少用地。CASS工艺采用延时曝气，使污泥的产率低、脱水性好；新型水下曝气设备和浮动式可自动升降专用撇水装置的应用使系统简便、灵活，出水稳定。

CASS法采用厌氧、兼氧结合的生物处理为主，并配合一系列物理、化学手段来沉淀、分解、杀灭污水中的有机物、病菌、病毒，同时还具有良好的除氮、除磷功能，使二级处理的投资可达到三级处理出水水质的效果。医院污水处理CASS工艺流程如下图所示。

每个CASS反应器由生物选择区、缺氧区和好氧区三部分组成。三个区体积比大概为1:2:27。生物选择区实际上是一个容积很小的污水和污泥接触区。活性污泥由好氧区回流并在生物选择区内与新鲜污水混合、接触、创造微生物种群在高负荷下的竞争条件,选择出优势菌种,可有效抑制丝状菌繁殖,提高系统稳定性,同时活性污泥的快速吸附作用加快了溶解性基质的去除,并对难降解有机物起到良好的水解作用,还能使污泥中的磷在厌氧条件下得到有效的释放。

缺氧取区具有辅助生物选择区对进水水质水量变化的缓冲作用,在该区主要是通过再生活性污泥的吸附作用去除有机物,去除率>80%,同时具有促进磷的进一步释放和强化反硝化作用。好氧区是微生物分解所吸附有机物的主要场所,其运行周期包括充水---曝气,充水---沉淀,上清夜滗除和充水---闲置4个阶段,不同的运行阶段及时间可根据所处理的污水水质进行调整。运行周期循环往复,反应中污水的有效容积是个变值。此法连续进水,序批运行方式如下:厌氧→缺氧→好氧→缺氧→厌氧。CASS工艺的特点：

(a)工程建设费用低。CASS的生物降解、污泥沉降和废水排放均在同一池中进行，不需调节池、二沉池和污泥回流设备，可大大节省投资、减少用地和降低运行费用。一般，建设费用可节省10％～25％，占地面积可减少20％～35％。

(b)运行费用省。由于周期性曝气，池内溶解氧的浓度在沉淀和排水阶段降低，在曝气时，氧浓度梯度大，传递效率高，节能效果显著，运转费用可节省10％－25％。

(c)有机物去除率高，出水水质好。CASS法不仅能有效去除污水中各种有机污染物，而且具有良好的脱氮、除磷功能。使二级处理的投资，达到三级处理的水质。

(d)CASS工艺在延时曝气、周期循环中，极易做到好氧、缺氧和厌氧状态。而对医院污水的处理，必须要考虑污水中有传染病人的病毒、致病菌，所以不能用普通污水净化池的处理办法来处理，要采用厌氧、兼氧结合为主处理，并利用一系列的物理、化学、生物原理来对传染病污水中的有机物、病菌、病毒进行沉淀、分解、吞噬、杀死。CASS法能很好的满足这一要求。

(e)CASS法采用延时曝气，使污泥产率低，脱水性好，易处理，减少了污泥处理费。新型的水下曝气设备代替传统的鼓风曝气方式，使用灵活，系统十分简单，无噪音污染。

(f)管理方便，运行可靠。污水处理厂设备种类和数量较少，控制系统比较简单，采用浮动式可自动升降的专用撇水装置和特殊的滗水器在进水过程仍可排水，渗水器的升降自动进行。保证出水稳定。

实践证明，CASS法处理医院污水效果非常显著，具有投资费用低、占地面积小、运行费用少、操作简便灵活、出水水质稳定等突出优点，有广阔的应用前景。

九、方案确定

医院污水处理方案选择必须以达标排放为准则,综合考虑工艺效果,经济效益和社会效益,选择占地少且经济合理,功能齐全,运行稳定,管理方便并不造成二次污染的污水处理工艺。

目前，医院污水处理方法很多，包括一级处理工艺、传统的二级处理工艺、改进的或替代的二级生物处理工艺及医院污水的深度处理（三级处理工艺）等，但绝大多数为生化—消毒联用处理技术，特别是一些先进的或替代的二级生物处理工艺倍受青睐。CASS工艺、UASB法、沼气处理工艺与常规活性污泥法相比，医院污水经CASS工艺处理后，其COD、BOD5、SS、大肠菌群等水质指标均可达到《综合污水排放标准》（GB8978—1996），且投资费用低、占地面积小、运行费用少；AB法处理医院污水相对CASS工艺而言，投资费用较高、占地面积较大，但运行费用较少，出水水质也可达到《综合污水排放标准》（GB8978—1996）；常规活性污泥法处理医院污水负荷较低、占地面积较大、成本较高，且出水水质也不够稳定。实际选用医院污水处理工艺时，应从污水的来源和流向、所处地域环境等多方面综合考虑，优选出简便高效、经济实用的污水处理工艺，其中，二级处理宜选用先进的或替代的二级生物处理工艺。

所以,综合各种因素,选择CASS工艺配合二氧化氯消毒工艺来处理医院污水。

工艺流程简图

十、工作进度

工作进度如下：

十一、参考文献

1.给排水设计手册（1、4、5、9、10册）.北京中国建筑工业出版社

2.给排水快速设计手册；

3.给水工程.严 世.范瑾初.中国建筑工业出版社.1999年12月第四版；

4.给排水工程.张自杰

5.水污染控制工程.高廷耀.高等教育出版社.1995年5月第二版；

6.有机废水处理与应用.丁忠浩.化学工业出版社，2002年5月

7.工业废水处理技术.邹家庆.工业化学出版社，2000；

8.废水厌氧生物处理工程.张希衡等.中国环境科学出版；

9.废水厌氧生物处理理论与技术.胡纪萃等.中国建筑工业出版社.2003年；

10.水工业设计手册—水工业工程设备.聂梅生等.中国建筑工业出版社.2002年