1、48湖南科技大學本科畢業生畢業設計（論文）前 言醫院或其他醫療機構排出的污水污物可能含有傳染性病菌、病毒、化學污染物及放射性等有害物質，具有極大的危害性，并且令人厭惡，如不妥善處理，其對醫務人員和廣大人民群眾健康及環境危害是顯而易見的。醫院污水由于其水質特殊性而被單獨劃分為一種污水類型。本設計介紹了醫院污水的危害，處理方法等，而且絕大多數醫院其排放的污水有機污染物濃度比普通的生活污水低，而細菌總數也在同一個數量級，只是有害或致病菌所占的比例較高，所以消毒處理是醫院污水處理的關鍵。就醫院污水處理的必要性有人認為在國外醫院污水并未單獨處理，與普通生活污水一樣直接排入下水道，這是基于國外采取了嚴格的

2、污水污物分流措施，而我國的情況則明顯不同，大量的污染物直接排入到污水中，必須進行處理。通過各種生化方法及消毒方法的比較，本設計采用連續進水的周期循環活性污泥法工藝（CASS）并選擇了目前常用而且經濟有效的消毒方法化學法二氧化氯消毒。本設計分為九個部分，依次為：概述、工藝流程的確定與選擇、主要構筑物的設計與計算、污泥產量的計算、自動投氯系統的計算、管路的設計與計算、設備的性能與選型、運行管理、工程概算以及運行中異常性狀和解決對策。本設計注重理論聯系實際，力求實現科學性、先進性的統一。實踐證明，采用CASS處理工藝，系統簡單，未設污泥回流裝置，沒有初沉池及二沉池，占地面積比傳統活性污泥法減少了20

3、%30%，投資節省了15%25%，運行費用減少了10%20%。特別要提出的是本設計得到了李方文老師的細心指導，在此表示衷心的感謝。由于本設計編寫時間比較倉促，加之本人學識有限，設計中難免有不妥之處，懇請老師批評指正，不勝感激.周 玲200505一、概 述（一） 醫院污水的現狀醫院或其他醫療機構是擔負著醫療、教學、科研和預防四大任務的單位，是病人活動比較集中的場所。治病救人，救死扶傷是醫院的宗旨，而防止環境污染，杜絕交叉感染加強醫院污水污物治理和消毒也是義不容辭的責任。隨著我國醫療事業的發展，我國縣以上醫療單位的床位數以達200多萬張，其中傳染病科的床位數達到9000多家，城區20張床位的醫院達

4、400多家。醫院或其他醫療機構排出的污水污物可能含有傳染性病菌、病毒、化學污染物及放射性等有毒有害物質，具有極大的危害性，并且令人討厭，如不妥善處理、處置，其對醫務人員和廣大人民群眾健康及環境的危害是顯而易見的。醫院污水特別是傳染病醫院或傳染病房排出的污水如不消毒處理排入水體，可能引起水源污染和傳染病的爆發流行。通過流行病學調查和細菌學檢驗證明，國內外歷次大的傳染病爆發流行，幾乎都與水源污染、飲用或接觸被污染的水有關。同時，醫院污水中還含有重金屬、消毒劑、有機溶劑以及酸、堿、放射性物質等，是致癌、致畸、致突變物質，這些物質排入歲體將對環境造成巨大的危害并長期危害人體健康。因此，醫院污水必須進行

5、無害化處理，達到規定的排放標準方可排放或運送至專門的機構處置。關于醫院污水、污物的防治措施和處理技術，國內進行了大量的研究開發。隨著對醫院污水水質和危害性的進一步了解和研究，人們對醫院污水中病毒、病菌的危害性認識不斷提高，有關部門對醫院污水處理的重要性也日益提高。在20世紀80年代中期開始對醫院污水處理提出了明確的消毒要求，大多數醫院開始對醫院污水進行一級處理。一般通過一級處理可去除60%的懸浮物和25%的生物需氧量（BOD），殺菌效果可達99.99%以上，基本消除醫院污水對環境和人類健康的危害。近年來隨著我國對環境保護要求的不斷提高，水污染物排放標準控制項目不斷增加，對醫院污水的處理要求也不

6、斷提高，不但需要對細菌、病毒等指標進行處理，對化學需氧量（COD）、BOD、N、P等指標也提出了新的要求，對排放水體下游沒有城市污水處理廠的醫院。因而要求對醫院污水采用二級處理，這樣可以去除污水中溶解的和呈膠體狀態的有機污染物。其BOD的去除率在90%以上，同時還可去除COD、酚、氰等有機污染物。醫院污水處理屬于小型污水處理工程，一般小型生活污水二級處理工藝都可適用于醫院污水處理。生活污水生物處理的技術有很多，發展也很快，近年來出現了一些投資省、效率高的新技術和新工藝。可應用于醫院污水二級處理新技術有：氧化溝處理技術、AB法處理技術、水解酸化處理技術、沼氣處理技術、CASS處理技術、超濾處理技

7、術、膜生物處理技術等。（二）醫院污水的來源和主要污染物1：來源醫院一般分為綜合性醫院和傳染病醫院兩大類。醫院污水就其污染物的種類及濃度與城市糞便污水相近，但并不完全一致。因為除一般污染物外，醫院污水中還含有一些特殊的污染物，如藥物、消毒劑、診斷用劑、洗滌劑等。醫院污水主要源于各種病房，特別是各種傳染病房、手術室、洗衣房所排污水，除含有大量病源微生物，寄生蟲卵如蛔蟲卵及各種病毒如肝炎病毒、肺結核菌和痢疾菌等外，還含有大量污染物，其中有機物質占污染總量的60%左右，不溶解物質約占總量的40%。由于大量不容物質如肌肉組織等沉淀時，將比重較大的蠕蟲及其卵、大量細菌等一起沉淀在污泥中。近年來，醫療中廣泛

8、使用了放射性同位素如，這些醫療用具常用水沖洗，因此，沖洗污水中會含有放射性同位素。另外，有的醫院還設有附屬制藥廠，其排水中含有酸堿等有害物質，由此可見，醫院污水須經過消毒、脫污等方可排入江河中。2：主要污染物（1）懸浮物及飄浮物一般均在病房出口處設置化糞池。污水進入化糞池后，其中比重較大的污染物在池中沉淀分離，發酵消化。在沉降過程中也夾雜一些病毒病菌隨之沉降，故污泥也應作相應處理。化糞池出水仍會攜帶一部分漂浮物和機械雜質進入消毒池，這將影響消毒劑的殺菌效果，因此，污水進入消毒池前應得到充分沉淀和簡單的過濾。（2）有機污染物醫院污水的有機物一般小于城市污水，BOD5多在100毫克/升左右。可以利

9、用水體本身的自凈能力將其消化。但如果直接排入要求較高的地表水體、風景區等時，則對其有機物要進行處理，一般多采用生物處理法。（3）放射性同位素由于原子核自發蛻變產生射線，它的存在使污水具有放射性污染，無法人為的改變污水中放射性物質的強度和性能。因此只有用稀釋或濃縮的辦法來降低或避免其危害。對于這種污水可根據放射性物質的種類、半衰期長短來決定其處理方法。對于半衰期短的元素，采用儲存的方法或用稀釋方法進行處理；對于半衰期長的放射性物質可采用物理、化學或生物法處理，將其先從污水中分離出來。根據調查，目前一般醫院中使用的放射性同位素均系半衰期較短者，而且污水量較少，故通常采用儲存法處理。（4）寄生蟲寄生

10、蟲卵來源于糞便中，其比重大于糞便污水（約1.02-1.04），故可通過沉淀將其從污水中分離。一般用蛔蟲卵作為寄生蟲的死亡標準，即當蛔蟲卵死亡時，便認為其它蟲卵均已死亡。蛔蟲卵在外界可活1-5年，但在發酵環境中，生命期則大大縮短。在堆積的糞便中，夏天能活7天，冬天能活21天。常采用的化糞池，污泥清掏周期在三個月以上，寄生蟲卵完全可以在池中沉淀，在發酵環境中殺滅。（5）病毒病毒是一種遠比細菌小的物體，他們沒有完整的細胞結構，必須在一定的活細胞中才能生存繁殖。在人類的傳染病中80%是由病毒引起的。病毒一般來說耐冷不耐熱（但肝炎病毒對熱、干燥和冰凍均有一定抵抗力，如甲型肝炎耐熱56，1小時以上；乙型耐

11、熱60，4小時以上），不過所有病毒對高溫煮沸和強氧化劑都很敏感，因此可投一定濃度的氯使其滅活。（6）傳染病菌傳染病菌的種類很多，但其活動規律則大同小異，一般在PH值5-9.6范圍內生存，當PH值超出此范圍病菌即死亡。在清水中能活一個多月，但在糞便污水中生活時間較短。這是因為：a.糞便污水中含有自身分解生成的氨，可起殺菌作用；b.大便分解還能產生某些滅菌素使細菌滅活。另外大部分病菌（除破傷風為厭氧菌外）都是好氧的。利用這一特性，如將水池加蓋密封，一方面由于有機物分解消耗大量氧，另一方面因池子密封補氧困難，導致污水中溶解氧減少，致使好氧病菌在缺氧下自行消滅。（三）醫院污水的水質水量1：水量醫院每日

12、排放污水量的大小取決于許多因素，它與醫院的規模、性質、醫院設施情況、醫療內容、住院與門診人數、地域、季節、人的生活習慣及管理制度等因素密切相關。一般認為，醫院排水量小于醫院每天的用水量，約為用水量的4/5。如何正確估算醫院的耗水量和污水量，對于醫院污水處理系統的設計和設備選型都是很重要的。據全國各地醫院調查統計資料表明，城市醫院的耗水量一般平均為1000L/（床.d）左右，郊區和縣城醫院通常則為700L/（床.d）左右。一年中，一般夏季耗水量最大，其他季節則要減少20%30%，在南方地區，冬季要減少40%50%。醫院污水的排放還有一個突出的特點就是不均衡性，據調查資料表明，污水排放量通常在上午

13、79時，下午1820時出現兩次高峰。據調查資料，1998年北京地區部分醫院用水量與排水量如表1表1 1998年北京地區部分醫院用水量與排水醫院名稱編制床位數量/床日用水量/（m3/d）每床用水量m3/(床.d)日排水量/（m3/d）每床排水量m3/(床.d北京協和醫院100023002.318401.84中日友好醫院130021641.6717311.33北京醫院80018002.2514401.8北京兒童醫院72011001.538801.22北京胸科醫院6006601.105280.88北京友誼醫院83021092.5416872.03煤炭中心醫院5002240.451790.36宣武中醫

14、醫院2402200.921760.74濱河醫院2001860.931490.74北京腫瘤醫院3504951.413961.13北京回民醫院2301940.841550.67北京武警總醫院2002001.001600.8北京水利醫院237900.34720.27西城廠橋醫院80550.69440.55北京新華醫院70400.57320.46北京亞運村醫院40521.30411.04北京玉淵潭醫院601001.67801.34北京勁松醫院20211.051.680.84由表1知，醫院的床位數越多、規模越大，其用水量和排水量也就越大。不同的醫院平均每床用水量與排水量變化很大，一般醫院設施條件好的大、

15、中型醫院的平均用水量和排水量高于其他醫院。2水質醫院污水水質與醫院的類別、收治病人的類型與人數等因素密切相關。一般的說，綜合醫院污水與生活污水生物性、理化污染指標相似；傳染病醫院污水則通常含有大量的傳染性細菌和病毒，其危害性較大。設施較好、規模較大的省市級醫院，由于收治病人人數較多、病人類型繁雜，其排放污水水質通常比規模較小的縣級和鄉鎮醫院差。下圖是北京市醫院污水水質調查情況一覽表。表2 北京市部分醫院污水原水水質監測結果醫院名稱大腸菌群數/（個/L）COD/（mg/L）SS/（mg/L）BOD5/(mg/L)pH值北京友誼醫院1.5×1093724256.9北京協和醫院2.38&#

16、215;10711740597.8北京醫院2.38×10815637787.7北京腫瘤醫院2.38×10819347817.8解放軍304醫院2.38×109207111937.8北京第二醫院2.38×1082012985朝陽中醫院2.38×1071412562北方醫院2.38×1010421710北京大學醫院2.38×10814941.250.47.6西苑醫院1.6×10819538867.8北京醫科大學口腔醫院2.38×10101622669北京郵電大學醫院2.38×10618534998北

17、京同仁醫院2.38×10728241138（四）醫院污水處理技術概述醫院污水成分復雜，其凈化處理技術涉及的學科多，凈化處理單元主要化糞池、調節池、生化反應池、沉淀池、消毒接觸池等。醫院污水處理的目的是通過各種水處理技術和設備去除水中各種物理的、化學的和生物的污染物，使水質得到凈化，達到國家或地方的水污染物排放標準，保護水環境和水體健康。醫院污水一般排水量比較少，其處理規模屬小型污水處理。根據醫院的性質、規模、污水排放去向和當地的處理要求等，醫院污水可以采用不同的處理方法和處理工藝流程。常用的處理方法按其作用原理可分為物理法、化學法和生物法。按其處理程度可分為一級處理、二級處理和三級處

18、理等。按其處理工藝可分為預處理、主要處理、后處理等工藝流程。1：一級處理常規一級處理的目的主要是去除污水中的漂浮物和懸浮物（SS），為后續處理創造條件。由于醫院污水污染物濃度一般低于生活污水，所以在醫院污水處理工程中可根據處理要求適當選用一些強化的一級處理工藝或被稱一級半處理工藝的工藝方法。一級半處理包括投加適當混凝劑的化學處理工藝，預過濾處理或簡單生物處理等。一級處理的主要設備和構筑物是：格柵、沉砂池、沉淀池等。一般通過一級處理可去除60%懸浮物和25%BOD。2：二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體狀的有機污染物。其BOD的去除率在90%以上，處理出水的B

19、OD可降至30mg/L以下，同時還可去除COD、酚、氰、LAS、等有機污染物。常規的二級生物處理技術不能去除水中的氮和磷。在污水排放標準比較高的地方，為了防止水體富營養化，要求污水進行脫氮除磷處理。因此，國內外已開發了生物脫氮除磷的改進二級處理技術或三級處理技術，三級生物脫氮除磷技術往往和二級生物處理工藝綜合使用，有時是對常規生物處理設施進行改造，使之具有脫氮除磷的功能。采用的技術有A/O法、A/A/O法、SBR法、AB法、氧化物和生物膜法等。3：消毒醫院綜合污水處理消毒是放在工藝的最后階段，其目的是殺滅醫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。消毒設備主要由消毒劑制備、投加控制

20、系統與混合池、接觸池組成。通常使用的消毒劑有次氯酸鈉、二氧化氯、液氯和次氯酸鈣（漂粉精）等化學消毒劑，也有少數醫院污水使用臭氧、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。4：其他處理醫院污水需采取不同的預處理措施，才可再排入綜合污水系統。醫院污水處理總的流程是：傳染病房和傳染科的污水應單獨進行消毒處理，普通病房和一般生活污水可經化糞池處理，洗相室廢液應回收銀和處理回收顯影、定影廢液，廚房食堂應設置隔油池，口腔科排水應處理含汞廢水，使用過的和廢藥劑等應回收處置，放射性廢水應經過衰變池處理。經過以上預處理后的各種污水再進入綜合污水系統。污水系統再

21、根據水質水量、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。（五）本設計處理概述1：項目概述某市屬醫院是一家集醫療、保健、教學、科研、急救于一體的全民所有制綜合性醫院，該醫院現有病床460個，以前沒有污水處理設施，考慮到醫院以后的擴建和環保要求的提高，醫院準備新建一套污水處理裝置。該醫院的污水主要來自于病房、門診、注射室、化驗室、制劑室、手術室及實驗室，另外還有食堂、衛生間和浴室等的生活污水。2：設計原則采用先進合理的處理工藝，確保處理后出水達標排放；充分利用醫院環保中心對構筑物和設備組合式設計的傳統優勢，有效利用現有空間，使污水處理設備布局合理；節省投資，減少

22、運行費用；使工程操作簡單，運行方便，易于維護管理。3：設計依據污水綜合排放標準（GB89781996）醫院污水處理設計規范（CECS07：88）室外排水設計規范（GBJ1487）4：設計水量、水質設計處理水量該醫院建成一套污水處理裝置后，污水排放量為500m3/天。設計進出水水質表3 該醫院綜合污水中主要污染物及其濃度PH 值SS/(mg/L)COD/(mg/L)BOD/(mg/L)糞大腸菌群數（個/L）8.2180410180250×108 根據該市環保局審批意見，處理后的水質應達到污水綜合排放標準（GB89781996）中的一級排放標準，其主要污染物及其排放標準見表表4主要污染物

23、及其一級排放標準表pHSS/(mg/L)COD/(mg/L)BOD/(mg/L)總磷/(mg/L)氨氮/(mg/L)總余氯/(mg/L)糞大腸菌群（個/L）6970100200.5150.5500二、處理工藝的選擇和確定（一）處理工藝確定的原則1：對于現有、新建、改建的各類醫院以及其他醫療衛生機構，反被病菌、病毒污染的水都必須進行消毒，達到相應的醫院污水排放標準后方可排放。2：含放射性物質、重金屬及其他有毒、有害物質的污水，不符合排放標準時，須進行單獨處理后，方可排入醫院污水處理站或市政污水管道。3：設計醫院污水處理流程應根據醫院類型、污水排放去向、排放標準等因素確定。4：當醫院污水排放到有集

24、中污水處理廠的市政污水管道時，以解決生物性污染為主，宜采用一級處理。5：當醫院 污水排放到地面水域時，應根據水體的用途和環境保護部門的法規與規定，對污水的生物性污染、理化性污染及有毒有害物質進行全面處理，宜采用二級處理。（二）本設計工藝流程的選擇醫院污水技術上處理難度不大，它的特點是含有大量病原菌。因此，醫院污水治理的重點是去除有機污染物的同時，把好消毒關。該項目COD要求去除率為78%，一般的生物處理方法能達到，但該項目亦有其特殊難點。1：在滿足排放標準的前提下降低工程投資，簡化操作管理；2：采取穩妥可靠的消毒方式和消毒設備；3：把好污泥處理關，從處理工藝選擇上減少污泥產生量，在污泥排出系統

25、之前加強消毒處理。活性污泥法處理效果好，凈化效率高，占地少，是首選的處理工藝，SBR法運行穩定可靠，處理效果好，同時具有脫氮功能，特別適用于間歇式進水的污水處理廠，是一種具有很多特點的污水處理系統。CASS工藝是在SBR的基礎上發展起來的，其與傳統活性污泥法的比較如下： 建設費用省，由于 省去了初次沉淀池、二次沉淀池及污泥回流設備，建設費用可節省20%30%。工藝流程簡潔，污水廠主要構筑物為集水池、沉砂池、CASS曝氣池、污泥池，布局緊湊，占地面積可減少35%。 運行費用省，由于曝氣是周期性的，池內溶解氧的濃度也是變化的，沉淀階段和排水階段溶解氧降低，重新開始曝氣時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，

26、節能效果顯著，運行費用可節省10%25%。 有機物去除率高，出水水質好，不僅能有效去除污水中有機碳源污染物，而且具有良好的脫氮除磷功能。 管理簡單，運行可靠，不易發生污泥膨脹，污水處理廠設備種類和數量較少，控制系統簡單，運行安全可靠。 泥產量低，性質穩定，便于進一步處理與處置。表4 生物處理方法的特點和適用條件一覽表類型優點缺點適用條件活性污泥法 處理程度高； 負荷高； 占地面積少； 設備簡單； 能耗高； 運行管理要求高； 可能發生污泥膨脹； 生物脫氮功能只能在低負荷下實現； 城市污水處理； 有機工業廢水處理； 適用于大、中、小型污水處理廠生物膜法 運行穩定，操作簡單； 耐沖擊負荷能力強； 能

27、耗較低； 產生污泥量少，易分離； 凈化功能強，具有脫氮功能； 負荷較低； 處理程度較低； 占地面積較大； 造價較高； 城市污水處理廠； 有機工業廢水處理廠； 特別適用于低濃度有機污水處理； 適用于中、小型污水處理廠厭氧法 運行費用低； 可回收沼氣； 耐沖擊負荷； 對營養物要求低； 處理程度低，出水達不到排放要求； 負荷低，占地面積大； 產生臭氣； 啟動時間長； 高濃度有機廢水處理； 污泥處理穩定塘 充分利用地形，工程簡單，投資省； 能耗少，維護簡單； 污水處理與利用相結合； 占地面積大； 污水處理效果受季節、氣候的影響； 防滲處理不當，可能污染地下水； 易散發臭氣和滋生蚊蠅； 作為二級處理的深

28、度處理； 城市污水處理； 有機工業廢水處理土地處理法 能耗少，處理成本低； 充分利用污水中的營養物質和水，使污水處理與利用有機地結為一體； 土地處理系統屬于環境生態工程； 占地面積大； 污水處理效果受季節、氣候的影響； 預處理不當，有可能污染土壤和地下水；操作管理不當，有可能造成土壤堵塞； 作為二級處理的深度處理； 城市污水處理； 有機工業廢水處理表5 不同生物處理工藝的綜合比較6工藝類型優點缺點適用范圍基建投資活性污泥法對不同性質的污水適應性強。運行穩定性差，易發生污泥膨脹和污泥流失，分離效果不夠理想800床以上的水量較大的醫院污水處理工程；800床以下醫院采用SBR法較低生物接觸氧化工藝抗

29、沖擊負荷能力高，運行穩定；容積負荷高，占地面積小；污泥產量較低；無需污泥回流，運行管理簡單。部分脫落生物膜造成出水中的懸浮固體濃度稍高。500床以下的中小規模醫院污水處理工程。適用于場地小、水量小、水質波動較大和微生物不易培養等情況。中膜-生物反應器抗沖擊負荷能力強，出水水質優質穩定，有效去除SS和病原體；占地面積小；剩余污泥產量低甚至無。氣水比高，膜需進行反洗，能耗及運行費用高。300床以下小規模醫院污水處理工程；醫院面積小，水質要求高等情況。高曝氣生物濾池出水水質好；運行可靠性高，抗沖擊負荷能力強；無污泥膨脹問題； 容積負荷高且省去二沉池和污泥回流，占地面積小。需反沖洗，運行方式比較復雜；

30、 反沖水量較大。300床以下小規模醫院污水處理工程。較高簡易生化處理工藝造價低，動力消耗低，管理簡單。出水COD、BOD等理化指標不能保證達標。作為對于邊遠山區、經濟欠發達地區醫院污水處理的過渡措施，逐步實現二級處理或加強處理效果的一級處理。低CASS工藝與間歇進水的SBR或CAST的比較： CASS反應池由預處理區和主反應區組成，預反應區控制在缺氧狀態，因此，提高了對難降解有機物的去除效果。 CASS進水是連續的，因此進水管道上無電磁閥等控制元件，單個池子可獨立運行，而SBR或CAST進水過程是間歇的，應用中一般要2個或2個以上池子交替使用，增加了控制系統的復雜程度。 CASS每個周期的排水

31、量一般不超過池內總水量的1/3，而SBR則為1/23/4，CASS抗沖擊能力較好。 CASS比CAST系統簡單，但脫氮除磷效果不如后者。根據以上方法的比較，設計采用周期循環活性污泥法生物處理工藝。（三）工藝流程及說明 CLO2發生器1：污水處理工藝流程 CLO2脫氯池接觸消毒池CASS池調節池格 柵污水 排水消毒液污泥干化場污泥濃縮池外運2：工藝流程說明CASS工藝的主體構筑物是CASS池，它集曝氣、沉淀功能于一體，其工作過程是曝氣、沉淀、排水在同一個池子內進行，周期循環，取消了常規活性污泥法的二沉池，并能實現程度化控制，自動化程度高又方便操作，因此設計、施工、管理都很方便。CASS池分為兩格

32、，交替使用，每格又分為預反應區和主反應區，兩區通過底部的連通孔連通。雖然CASS系統在中進入沉淀階段和排水階段時污水還在連續不斷地進入池中，但在設計CASS對其尺寸、池內隔墻的位置和隔墻底部開孔（將預反應區和主反應區連成一體的孔）的數量、面積和布置方式均進行了精心設計，因此，當系統停止曝氣后整個反應池成為一個近乎理想的推流式反應器（預反應區除外），污水經預反應區后以極小的流速運動，一般推進速度為0.030.05m/min。CASS池污泥負荷為0.10.2kg BOD5/(kgMLSS.d)或更高一些，預反應區體積僅占反應池總體積的10%20，因此該部分的活性污泥在高BOD5負荷條件下運行，一方

33、面強化了生物吸附作用，另一方面促進了微生物的增殖。完整的CASS工藝運行周期一般分為四個階段（一般為4小時）： 曝氣時間（2小時）。在此階段，曝氣系統向反應池內供氧，一方面滿足了好氧微生物對氧的需要，另一方面有利于活性污泥與有機物的混合與接觸，從而使有機污染物被微生物氧化分解。同時，污水中的氨氮也通過微生物的硝化作用轉化為硝基氮。 沉淀階段（1小時）。停止曝氣后，微生物繼續利用水中剩余的溶解氧進行氧化分解。隨著反應池溶解氧的進一步降低，微生物由好氧狀態向缺氧狀態轉化，并發生一定的反硝化作用。與此同時，活性污泥在幾乎靜止沉淀的條件下進行泥水分離，活性污泥沉至池底，下一周期繼續發揮作用，處理后的水

34、位于污泥層上部。 潷水階段（1小時）。沉淀階段完成后，置于反應池末端的潷水器在程序控制下開始工作，自上而下逐層排出上清液。與此同時，反應池污泥層內因為溶解氧很低仍會發生反硝化作用。 閑置階段（含在潷水階段）。閑置階段的時間一般比較短，主要保證潷水器在此時段內上升到原位 置，防止污泥流失。如果在此階段進行曝氣，則有利于恢復污泥的活性。該方法最早在美國應用，資料顯示在明尼蘇達州草原市污水處理廠、俄亥俄州托萊多廢水處理廠、密執安州地區廢水處理廠應用均獲得了良好的處理效果。此工藝的COD去除率達85%，BOD5去除率達95%，并能實現良好的脫氮除磷效果。目前，此工藝應用比較廣泛，美國、加拿大、澳大利亞

35、已有270多家污水處理廠應用該工藝，其中城鎮污水處理廠200多家，工業廢水處理廠70多家。我國上海、昆明、北京等地區也應用該工藝處理生活污水和工業廢水，目前已有幾十個工程實例。這一工藝、經引進、消化和推廣，于1994年進行了實驗室研究工作，實驗結果表明COD去除率達85%，BOD5去除率達95%。該工藝經過北京市環保局評審，獲得好評，并成功的應用在日處理量7200噸的北京航天城市污水處理廠，8000噸/天的海南三亞污水處理廠，1600噸/天的廊坊日清中糧食品有限公司，3000噸/天的北京拖拉機廠搬遷工程綜合污水處理廠。該工藝具有如下特點：CASS池通過技術革新、優化設計使其容積變小，效果更好。

36、此法連續進水、但不曝氣，有機物濃度很高，呈缺氧和厭氧狀態，抑制了好氣菌的生長，控制污泥不發生膨脹。主反應區又分成缺氧和好氧兩部分，周期進行曝氣、沉淀和撇水。沉淀階段不進水，消除了可能產生的水力干擾，提高了污泥特性和出水水質。對成分十分復雜，含有多種病菌、病毒、寄生蟲卵和一些有害物質，水質水量變化大的醫院污水2有更強的適應性和更好的處理效果，是一種理想的醫院污水生化處理方法： 工程建設費用低。CASS的生物降解、污泥沉降和廢水排放均在同一池中進行，不需調節池、二沉池和污泥回流設備，可大大節省投資、減少用地和降低運行費用。一般，建設費用可節省1025，占地面積可減少2035。運行費用省。

37、由于周期性曝氣，池內溶解氧的濃度在沉淀和排水階段降低，在曝氣時，氧濃度梯度大，傳遞效率高，節能效果顯著，運轉費用可節省1025。有機物去除率高，出水水質好。CASS法不僅能有效去除污水中各種有機污染物，而且具有良好的脫氮、除磷功能。使二級處理的投資，達到三級處理的水質。CASS工藝在延時曝氣、周期循環中，極易做到好氧、缺氧和厭氧狀態。而對醫院污水的處理，必須要考慮污水中有傳染病人的病毒、致病菌，所以不能用普通污水凈化池的處理辦法來處理，要采用厭氧、兼氧結合為主處理，并利用一系列的物理、化學、生物原理來對傳染病污水中的有機物、病菌、病毒進行沉淀、分解、吞噬、殺死3。CASS法能很好的滿足這一要求

38、。CASS法采用延時曝氣，使污泥產率低，脫水性好，易處理，減少了污泥處理費。新型的水下曝氣設備代替傳統的鼓風曝氣方式，使用靈活，系統十分簡單，無噪音污染。管理單位，運行可靠。污水處理廠設備種類和數量較少，控制系統比較簡單，采用浮動式可自動升降的專用撇水裝置和特殊的潷水器在進水過程仍可排水，滲水器的升降自動進行。保證出水穩定。該工藝的主要優點有：工藝簡單，占地面積小，投資較低。CASS的核心構筑物為反應池，沒有二沉池及污泥回流設備，一般情況下不設調節池和初沉池。因此，污水處理設施布置緊湊，占地省，投資低。曝氣階段生化反應推動力大。這有利于減少曝氣池容積，降低工程投資。沉淀效果好。CASS工藝在沉

39、淀階段幾乎整個反應池均起沉淀作用，沉淀階段的表面負荷比沉淀池小得多，雖有進水的干擾，但其影響很小，沉淀效果較好。實踐證明，當冬季溫度較低，污泥沉降性能差時，或在處理一些特種工業廢水污泥凝聚性能差時，均不會影響CASS的運行。實驗和工程中曾遇到SVI30高達96%的情況（SVI達到300ml/g）,只要將沉淀階段的時間稍作延長，系統運行不受影響。污泥膨脹是活性污泥法運行過程中經常遇到的問題之一，選擇不易發生污泥膨脹的處理工藝是污水處理廠設計中必須考慮的問題。CASS反應池中存在較大的濃度梯度，而且處于缺氧、好氧交替變化之中，這樣的環境條件不利于絲狀微生物的優勢生長，可有效防止污泥絲狀膨脹。運行靈

40、活，抗沖擊能力強。CASS是按時間順序運行的，各階段的長短均可根據進水、出水水質及污水量的變化靈活調整，可以在滿足排放標準的條件下達到經濟運行的目的。CASS集曝氣、沉淀等功能于一體，池容相對較大，抗水質、水量沖擊能力較大。當進行脫氮除磷時，可通過間斷曝氣控制反應池的溶解水平，提高脫氮除磷的效果。CASS可應用于大型、中型及小型污水處理工程，比SBR工藝適用范圍更廣泛；連續進水的運行方式，一方面便于與前處理構筑物的匹配，另一方面控制系統比SBR工藝更簡單。運行穩定性好。基質去除率較高。剩余污泥量小，性質穩定。3三、主要構筑物設計與計算（一）格柵1：設計說明醫院污水中含有大量較大粒徑的懸浮物和漂

41、浮物，格柵的作用就是截留并去除上述污物，對水泵機組及后續處理構筑物起到保護作用。采用人工清渣格柵。2： 設計參數污水處理系統前格柵條間隙，應符合下列要求：人工清渣 2540；機械清渣 1625；最大間隙 40；污水處理廠亦可設置粗細兩道格柵，粗格柵柵條間隙50150。柵渣量與地區的特點、格柵的間隙大小、污水流量以及下水道系統的類型等因素有關。在無當地運行資料時，可采用：格柵間隙1625，0.10.05m3/103m3（柵渣/污水）；格柵間隙3050，0.030.01 m3/103m3（柵渣/污水）。在大型污水處理廠或泵站前的大型格柵（每日柵渣量大于0.2 m3），一般應采用機械清渣。過柵流速一

42、般采用0.61.0m/s.格柵前渠道內的水流速度一般采用0.40.9 m/s。格柵傾角一般采用4507503：設計計算該設計的最大設計污水量Qmax=500×2.2m3/d=500/18×3600×2.2=0.176m3/s,總變化系數Kz=2.2柵條的間隙數設柵前水深h=0.2m，過柵流速v=0.6 m/s，柵條間隙寬度b=0.025m，格柵傾角=750；n= =5.72(取n=6)柵槽寬度設柵條寬度S=0.01m , B=S（n-1）+bn=0.01×(6-1)+0.025×6=0.165m進水渠道漸寬部分的長度設柵前流速v1為0.65 m

43、/s，由v=Qmax/Bh得 B1=Qmax/hv1=0.008×2.2/0.2×0.65=0.132m取其漸寬部分展開角度1=200， l1=(B-B1)/2tg1=(0.165-0.132)/2tg200=0.045m柵槽與出水渠道連接處的漸窄部分長度l2l2= l1/2=0.045/2=0.0225m通過格柵的水頭損失h1設柵條面為銳邊矩形斷面，阻力系數計算公式下表：表6 斷面形狀與阻力系數1柵條斷面形狀一般尺寸計算公式形狀系數銳邊矩形厚10mm，寬50mm=（s/b）4/3=2.42圓形直徑20mm=1.79帶半圓的矩形厚10mm，寬50mm=1.83梯形=2.00

44、兩頭半圓的矩形厚10mm，寬50mm=1.67正方形邊長20mm=（-1）2收縮系數一般取0.64則h1=（S/b）4/3(v2/2g)sink=2.42×(0.01/0.025) 4/3×(0.62/19.6) ×sin750×3=0.038m柵后槽總高度H設柵前渠道超高h2=0.3m,柵前渠道深H1=h+h2=0.2+0.3=0.5mH=h+ h1+ h2=0.2+0.038+0.3=0.538m柵槽總長度LL= l1+ l2+1.0+0.5+ H1/tg=0.045+0.0225+1.0+0.5+0.5/tg750=1.7m每日柵渣量W在格柵間隙5

45、的情況下，設柵渣量W1為每1000 m3污水產0.07 m3，W=Qmax W1×64800/Kz×1000=0.008×0.07×64800×2.2/2.2×1000=0.0363m3/d0.2 m3/d故采用人工清渣格柵。格柵計算草圖見下圖工作平臺柵條 h2 h1 H h H1 h1 h 圖1：柵條計算草圖 B1 B1 L1 500 1000 L2=L1 圖2：格柵計算草圖（二）調節池1：設計說明由于污水排放過程中水量及水質有一定的不均勻性，使得污水的流量或濃度在晝夜內有一定的變化。設計調節池調節污水的水質水量使后續處理不受污水高

46、峰流量或濃度變化的影響，同時也可沉淀污水中的部分懸浮物。池內設置沉渣斗，沉渣通過排渣管定期排出池外。為防止污水在池內短流，可以在池內設置若干縱向隔板。2：設計參數6(1)水力停留時間t=6h；(2)調節池有效水深為1.52.0m，縱向隔板間距為11.5m；(3)池底坡度不小于0.02；(4)緩沖層高度h3=0.3m，池上部保護層高度取h1=0.3m.3：設計計算(1)調節池有效容積（V）V=Qt=500×2.2/18 ×6=172.8 m3(2)調節池的面積（A）取有效水深=2.0m，超高=0.3m，則A=V/ h=172.8/2=86.4m(3)緩沖層=0.3m；(4)取

47、寬B=4.5m，則L=A/B=86.4/4.5=19.2m；(5)每日理論污泥量取污水含水率為96%，調節池中SS去除率為25%，則 W= =0.563 m3/d (6)泥斗深度：取泥斗角度為60°，a1=1.5m，a2=0.5m則h4=（1.5-0.5）/2 ×tg60º=0.87m(7)取坡度為0.02，則 h3 = i×（L-a1）=0.02×（19.2-4.5）=0.35m(8)池的總深度（H）H=h+h1+h2+h3+h4=2+0.3+0.35+0.87+0.3=3.82m(9)污泥斗容積（V1）V1=0.87（1.52+1.5 &#

48、215;0.5+0.52）/3=2.9m3所以，調節池最終尺寸為長×寬×高=19.5m×4.5m×3.85m.4:污水泵的選擇格柵水頭損失為0.1米，調節池水頭損失為0.1米，設調節池液面為-1.20米，CASS反應池液面為-0.50米，則需借助泵來提升水位，提升泵的吸水管和出水管水頭損失為3.5米，管道水頭損失為0.0845米，則泵的靜揚程為0.1+0.1+3.5+0.0845+0.7=4.5米根據流量（61.1m3/h）及揚程，選用污水泵為100QW70-7潛水型排污泵。100QW70-7潛水型排污泵的性能參數：出水口徑為100mm，流量為70 m3

49、/h，揚程為7m，轉速為1430r/min，軸功率為1.8KW，配用功率為3KW，泵效率為75.4%，泵重為100Kg（三）CASS反應池1：設計說明CASS工藝屬活性污泥的范疇，但由于它獨特的運行方式，與傳統活性污泥法又有很大差別。在同一周期內，池內污水的體積、有機污染物濃度、溶解氧，污泥濃度時刻都在變化，這是非穩定態的反應過程。目前CASS工藝的計算方法，有生化反應動力學計算法和容積計算法兩種。生化反應動力學計算法是通過建立相應的數學模型，并根據進水水質指標和CASS系統的各項參數設定邊界條件，進而對數學模型求解，此法實際應用較少。容積負荷法不考慮CASS池內基質濃度、活性污泥濃度和溶解氧

50、含量在時間上的變化，只計進出水的有機物濃度差值，同時忽略同一反應周期內閑置、沉淀、排水階段的生物降解作用，采用與傳統活性污泥法基本法相同的計算公式。2：設計參數(1)BOD-污泥負荷（或稱BOD-SS負荷率）（Ns）Ns=k2Sef/Ns:BOD-污泥負荷（或稱BOD-SS負荷率），kgBOD5/(kgMLSS.d);k2:有機基質降解速率常數，L/(mg.d)對生活污水，k2=0.01680.0281；Se:混合液中殘留的有機基質濃度，mg/L；：有機基質降解率，%；f:混合液中揮發性懸浮固體濃度與總懸浮固體濃度的比值，一般在生活污水中，f=0.700.80。=(Sa-Se)/Saf=MLV

51、SS/MLSS一般地，生活污水及相類似的工業污水Ns=0.051.0KgBOD5/(KgMLSS.d).對醫院污水，其值可參考相關行業的廢水處理資料確定，如無類似資料可參考，應通過試驗確定。對常見醫院污水，如無特殊污染，也可參考生活污水確定。(2)BOD-污泥負荷率與污泥增長率的關系3 X=Y（Sa-Se）Q-KdVXv X:每日增長（排放）的揮發性污泥量（VSS），Kg/d;Y：產率系數，即微生物每代謝1kg BOD所合成的MLVSS kg數，一般醫院污水，可取=0.50.6；Kd: 活性污泥微生物的自身氧化率，d-1 ,亦稱為衰減系數，一般醫院污水，可取Kd=0.050.1；Q：每日處理污

52、水量，m3/d;Sa:經預處理后，進入曝氣池污水含有的有機污染物（BOD5）的濃度，Kg/m3;Se:經生化處理后，處理水中殘留的有機污染物（BOD5）的濃度，Kg/m3;V:CASS池的有效容積，m3;Xv:混合液中揮發性懸浮固體量（MLVSS），Kg/m3.(3)混合液污泥濃度（X）反應池內混合污泥濃度的控制應從供氧的經濟與可能性、活性污泥的絮凝沉淀性能以及剩余污泥處理造價等方面綜合考慮。一般CASS池的活性污泥濃度X控制在2.54.0 Kg/m3范圍內，污泥指數SVI大時，X取下限，反之應取上限。3：設計計算(1)CASS池的容積V取f=0.75，K2=0.0225，X=3.2 Kg/m

53、3；=(Sa-Se)/Sa=（180-20）/180=0.89Ns=k2Sef/=0.0225×20×0.75/0.89=0.38V=Q(Sa-Se)/ Ns X f=500×2.2×（180-20）×10-3/0.38×3.2×0.75=193.6 m3(2)CASS池外形尺寸LBH=V/n1(B:池寬，m，B:H=12;L:池長，m , L:B=46;H為池內最高液位；n1:CASS池子個數)取B：H=1:1.3，L：B=4，n1=1則B=3 .9m，H=3m,L=14.6m mCASS池總高：H0=H+0.5=3+0.

54、5=3.5（m）(其中0.5為超高)CASS池中間設一道隔離墻，將池體分隔為預反應區和主反應區兩部分，靠進水端容積為CASS池總容積的10%左右的預反應區為吸附兼氧區，另一部分為主反應區，預反應區長度L1按下式計算。CASS反應池構造簡圖示L1=（0.160.25）L取L1=0.2L，則L1=0.2×14.6=2.92 m(3)連通孔口尺寸隔離底部設連通孔，連通兩區水流，連通數量見表7。表7連通孔連通數量連通孔個數池寬B/ m142638410512連通孔孔口面積A1按下式計算A1=（Q/18n1n3 +BL1H1）/u其中n3為連通孔個數；u為孔口流速m/h,一般取2050m/h；H1為池內設計最高水位至潷水機排放最低水位之間的高度，其可按以下公式計算：H1=Q/ n1 n2 A