开题报告周江.docx
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开题报告周江
能源与环境学院
毕业设计开题报告
题目：
呼和浩特市公主府污水处理厂处理工艺设计
专业：
环境工程
班级：
环境工程07-5
学号：
0714117532
学生姓名：
周江
指导教师：
姜庆宏
职称：
讲师
日期：
2011年3月15日
能源与环境学院本科毕业设计开题报告
姓名
周江
学号
0714117532
导师
姜庆宏
专业
环境工程
拟用设计题目
呼和浩特市公主府污水处理厂处理厂工艺设计
预
计
结
果
本工程污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的B标准，出水水质如下：
出水水质要求：
COD≤60mg/l,BOD5≤30mg/l,SS≤30mg/l,TP≤1mg/l,NH3-N≤2.5mg/l,PH=7-8;我通过此次毕业设计，提高了CAD制图及编写设计计算书的能力，培养了严肃认真的科学态度和严谨求实的科学作风，树立了正确的设计思想、工程观点和经济观点。
同时掌握了污水预处理方法及设计计算；污水生物处理方法及设计计算；污水深度处理方法及设计计算；污水处理厂平面布置原则、方法及高程的布置和计算；掌握了投资和运行费用估算的计算。
不仅增加了我的专业知识，而且将课本上的知识运用到实践上，明确了我的职业规划，同时增加了我对环保行业的兴趣。
可
行
性
研
究
及
基
本
工
作
思
路
可
行
性
研
究
及
基
本
工
作
思
路
污水处理工艺方案
本设计根据给定的原始资料及相关要求，进行完整的呼和浩特市公主府污水处理厂工艺设计。
污水厂设计水量为3.0万m3/d
本设计对污水处理厂一级、以及以A2/O法为主体的二级处理工艺流程的选择给予说明，对具体污水及污泥构筑物结构进行了详细计算。
A2/O工艺是缺氧-好氧生物脱氮工艺的简称，一般适用于要求脱氮的大中型城市污水厂。
A2/O工艺具有流程简单、投资低、沉淀效果好等优点。
本设计要求处理后的水质满足国家城市污水排放水质标准《城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）一级B标准。
由于污水来源主要为生活污水，氮磷含量较高，由此设计中需要考虑到脱氮除磷。
该厂二级生物处理主要采用A2/O处理工艺，主要构筑物为：
泵前中格栅、提升泵房、细格栅、旋流沉砂池、平流式沉淀池、A2/O反应池、辐流式沉淀池、紫外线消毒渠。
污泥处理构筑物有：
重力浓缩池、污泥脱水机房等。
污水处理工艺的选择直接关系到处理后出水的各项指标能否稳定可靠地达到排放标准的要求、建设投资和运行成本是否节省、运行管理及维护是否方便，及占地标准是否较低，因此，污水处理工艺方案的选定是污水处理厂是否成功的关键。
\
一：
A2/O工艺对比
同步脱氮除磷技术，它利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。
优点：
1：
具有较好的除磷脱氮功能；2：
具有改善污泥沉降性能的作用的能力，减少污泥排放量；3：
具有提高对难降解生物有机物去除效果，运行效果稳定；4：
技术先进成熟，运行稳妥可靠；5：
管理维护简单，运行费用低；6：
沼气可回收利用；7：
国内工程实例多，容易获得工程设计和管理经验。
缺点：
1：
构筑物较多、基建费用大，用于小型水厂费用偏高。
2：
污泥回流量大，能耗高。
二：
氧化沟工艺
本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广和应用。
优点：
1：
处理流程简单，构筑物少，基建费用省；2：
处理效果好，有稳定的除P脱N功能；3：
对高浓度的工业废水有很大稀释作用；4：
有较强的抗冲击负荷能力；5：
能处理不容易降解的有机物；6：
污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统；7：
技术先进成熟，管理维护简单；
缺点：
1：
周期运行，对自动化控制能力要求高；2：
污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3：
容积及设备利用率低
三：
SBR工艺
SBR是序列间歇式活性污泥法的简称，是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，又称序批式活性污泥法。
优点：
1：
流程十分简单；2：
合建式，占地省，处理成本低；3：
不需要污泥回流系统和回流液；不设专门的二沉池；4：
除磷脱氮的厌氧，缺氧和好氧不是由空间划分的，而是由时间控制的。
缺点：
1：
间歇运行，对自动化控制能力要求高；2：
污泥稳定性没有厌氧消化稳定；3：
容积及设备利用率低；4：
变水位运行，电耗增大；除磷脱氮效果一般
经过以上比较，可知SBR间歇运行，全赖电脑控制，对处理厂的管理人员素质要求很高，变水位运行，电耗增大；而且除磷脱氮效果一般，所以不采用。
对于本设计而言，工程规模较大，为大中型规模的污水处理厂。
其主要污水来源为生活污水，污水生化性好，难降解污染物少，氧化沟的一些优点得不到体现。
而且，该市政污水处理厂位于西北地区，冬季气温低，若采用氧化沟工艺的话，设备检修困难。
若采用A2/O则不存在这样的问题。
A2/O工艺虽然基建费用相对较高，但运行费用低，管理维护相对方便，出水水质稳定，脱氮除磷效果显著，优势相对突出，因此，本工程设计采用A2/O工艺
工艺流程
污水处理流程：
粗格栅→污水提升泵房→细格栅→旋流沉砂池→A2/O反应池→消毒接触池→排放；
污泥处理流程：
剩余污泥→浓缩池→贮泥池→污泥脱水机房→泥饼外运。
关键词:
城市污水；A2/O工艺；深度处理
参考资料
1、室外排水设计规范（GBJ14-87）
2、《给水排水设计手册》第1、5、8、9、10、11册
3、《水污染控制工程》高等教育出版社
4、刘红主编《水处理工程设计》，中国环境科学出版社.2003
5、城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）
6、图书馆CNKI期刊网
7、《排水工程》，中国建工版
8、崔玉川主编《城市污水厂处理设施设计计算》，北京：
化学工业出版社2003
9、城市污水处理常用生物反应化学计量参数和动力学参数
10、给排水标准图集
设
计
工
作
计
划
了解任务，查阅相关文献：
1周（第4周）
城市污水一级处理设计计算：
2周（第5、6周）
城市污水好氧处理工艺设计计算：
2周（第7、8周）
城市污水深度处理工艺设计计算：
2周（第9、10周）
平面、高程布置及泵房设计计算1周（第11、12周）
绘图：
4周（第13、14、15、16周）
说明书撰写：
1周（第17周）
出图、打印说明书，准备答辩：
1周（第18周）
合计15周。
指
导
教
师
审
查
意
见
负责人签字：
日期：
注：
学生根据导师的选题要求，在导师的指导下进行初步调研，并撰写开题报告，要求尽量做到思路清晰，各阶段目标明确，各部分任务之间时间安排松紧得当，具有可操作性。
对于已提前接触和课题相关工作的学生，论文学期前所做的相关工作均可作为论文工作的一部分，并在论文工作计划中注明。
各专业教研室组织审查开题报告，凡思路不清，目标不明确和不具备可操作性的开题报告必须重写。
文献检索一：
用自己的话完整地写下一种或几种有效的检索方法
一、
计算机信息检索：
是指以计算机技术为手段，通过网络和联机等现代检索方式进行信息检索的方法。
直接法
又称常用法，是指直接利用检索系统（工具）检索文献信息的方法。
它又分为顺查法、倒查法和抽查法。
顺查法
顺查法是指按照时间的顺序，由远及近地利用检索系统进行文献信息检索的方法。
这种方法能收集到某一课题的系统文献，它适用于较大课题的文献检索。
例如，已知某课题的起始年代，现在需要了解其发展的全过程，就可以用顺查法从最初的年代开始，逐渐向近期查找。
倒查法
倒查法是由近及远，从新到旧，逆着时间的顺序利用检索工具进行文献检索的方法。
此法的重点是放在近期文献上。
使用这种方法可以最快地获得最新资料。
抽查法
抽查法是指针对项目的特点，选择有关该项目的文献信息最可能出现或最多出现的时间段，利用检索工具进行重点检索的方法。
追溯法
是指不利用一般的检索系统，而是利用文献后面所列的参考文献，逐一追查原文（被引用文献），然后再从这些原文后所列的参考文献目录逐一扩大文献信息范围，一环扣一环地追查下去的方法。
它可以像滚雪球一样，依据文献间的引用关系，获得更好的检索结果。
循环法
又称分段法或综合法。
它是分期分交替使用直接法和追溯法，以期取长补短，相互配合，获得更好的检索结果
二、手工检索工具
指印刷型检索工具，主要有以下类型：
（1）、目录、索引、文摘目录，也称书目。
它是著录一批相关图书或其它类型的出版物，并按一定次序编排而成的一种检索工具。
索引，是记录一批或一种图书、报刊等所载的文章篇名、著者、主题、人名、地名、名词术语等，并标明出处，按一定排检方法组织起来的一种检索工具。
索引不同于目录，它是对出版物（书、报、刊等）内的文献单元、知识单元、内容事项等的揭示，并注明出处，方便进行细致深入的检索。
文摘，是以提供文献内容梗概为目的，不加评论和补充解释，简明、确切在记述文献重要内容的短文。
汇集大量文献的文摘，并配上相应的文献题录，按一定的方法编排而成的检索工具，称为文摘型检索工具，简称为文摘。
（2）、百科全书参考工具书之王。
它是概述人类一切门类或某一门类知识的完备工具书，是知识的总汇。
它是对人类已有知识进行汇集、浓缩并使其条理化的产物。
百科全书一般按条目（词条）字顺编排，另附有相应的索引，可供迅速查检。
（3）、年鉴按年度系统汇集一定范围内的重大事件、新进展、新知识和新资料，供读者查阅的工具书。
它按年度连续出版，所收内容一般以当年为限。
它可用来查阅特定领域在当年发生的事件、进展、成果、活动、会议、人物、机构、统计资料、重要文件或文献等方面的信息。
（4）、手册名录手册，是汇集经常需要查考的文献、资料、信息及有关专业知识的工具书。
名录，是提供有关专名（人名、地名、机构名等）的简明信息的工具书。
（5）、词典（字典）词典是最常用的一类工具书。
分为语言性词典（字典）和知识性词典。
（6）、表谱、图录表谱，采用图表、谱系形式编写的工具书，大多按时间顺序编排。
主要用于查检时间、历史事件、人物信息等。
图录,包括地图和图录两类。
（7）、类书、政书
文献检索二：
简要记下文献检索工作的原始过程
文献检索分为以下步骤：
（1）明确查找目的与要求。
（2）选择检索工具
（3）确定检索途径和方法
（4）根据文献线索，查阅原始文献
文献综述：
合理化设想
按《城市污水处理和污染防治技术政策》要求推荐，呼和浩特市公主府污水处理厂工艺采用常规活性污泥法工艺,污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。
还应采用二级强化处理，如
工艺，A/O工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。
污水处理厂的预处理工艺包括构筑物主要有粗、细格栅、沉砂池等。
粗、细格栅及沉砂池的作用是去除污水中大的漂浮物和沙砾等，以避免损害后续工艺的机械设备，堵塞管道。
沉砂池主要去除污水中粒径较粗的无机颗粒。
沉砂池常用的形式有平流式沉砂池、曝气沉砂池和旋流沉砂池等。
旋流沉砂池具有结构简单、占地少，沉砂效果好等优点，同时不需要曝气，为保证后续工艺正常进行，减少投资和运行费用，本设计采用旋流式沉砂池。
本设计将将要完成整套的城市污水处理厂初步设计，中水深度处理部分以及污泥处理部分。
主要内容有处理工艺的选择与论证，处理厂的平面与高程布置，主体构筑物的设计计算，泵站设计，设备选型及经济核算，主题构筑物的设计图纸及平面、高程的图纸。
综合分析:
国内外研究现状及发展趋势
1．关于活性污泥法
当前流行的污水处理工艺有：
AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。
①AB法（Adsorption—Biooxidation） 该法由德国Bohuke教授首先开发。
该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/（kgMLSS·d）以上，池容积负荷6kgBOD/（m3·d）以上；B级负荷低，污泥龄较长。
A级与B级间设中间沉淀池。
二级池子F/M（污染物量与微生物量之比）不同，形成不同的微生物群体。
AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设
②SBR法（SequencingBatchReactor） SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。
此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。
现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。
这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。
但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。
③A/A/O法（Anaerobic—Anoxic—Oxic）
由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。
利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。
A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：
一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下（DO<0.3mg/L），释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。
二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体（有机碳源），将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。
为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0（完全脱氮COD/TKN>12.5），BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40（一般应＞20）。
若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。
有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。
④普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。
普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。
传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。
，在池型上有多种形式（如下文所述的氧化沟），工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。
⑤氧化沟法 本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。
氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：
帕式（Passveer）简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。
采用普通曝气法去除BOD52/（kW·h）。
奥式（Orbal）简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO（如外环为0，中环为1，内环为2），有利于脱氮除磷。
采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。
若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。
卡式（Carrousel）简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。
三沟式氧化沟（T型氧化沟），此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。
T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。
不设厌氧池，不具备除磷功能。
氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。
建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率（提高20%）和动力效率［达2.5～3.0kgO2/（kW·h）］
活性污泥法的新发展
到目前为止，对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破，往往所作的是一些局部的改进，但在曝气方式上确取得了较大的成果，如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气，采用微气泡扩散器等，这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。
如美日等国研制出的一种超微气泡扩散器，气泡直径50Lm，氧吸收率达90%，ReidEngineeringCompanyofFrederickshurg等研制的氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的改进，把冲刷曝气（BrushAeration）改进透平曝气（TurbineAeration）避免了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。
活性污泥法的另一个发展趋势就是朝多功能方向发展，采用的方法有：
培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水，还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象氰一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其它处理方法结合起来，如活性炭—活性污泥法，它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的综合处理法；固定活性污泥法是提供微生物附着的表面，如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等，使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物；这些都提高了活性污泥的净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力，还具有脱色、脱氮、削减泡沫的效果，国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产的污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最典型的工艺是A-O（anaerobic-oxic）流程。
活性污泥法还可和化学法结合，提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。
参考文献：
1．《排水工程》（下）教材
2．《室外排水设计规范》GBJ—87（1997年版）
3．《地面水环境质量》标准GB3838-88
4．《污水综合排放标准》GB8978—96
5．《城市污水处理厂污水、污泥排放标准》CJ3025—93
6.《给水排水设计手册》
7.《中、小型城市污水处理厂的优选工艺》
8．《污水除磷脱氮技术研究与实践》P174-178
9．《国外环境科学技术》1991第3期
10.《上海环境科学》Vol.16No.41997
11.《污水处理的氧化沟技术》，中国建筑工业出版社，1988
12.其它现行的有关规范和规定
注：
通过对现有文献的分析，对潜在的新思路进行发散式构想，即在现有的基础上我们还能做什么？
要求既大胆创新、又能言之成理。
标出“综合分析”引用的参考文献：
注：
必须同时在文中引用处注明，且一一对应。
文献综述：
简述主要文献要点及综合分析
1Performanceevaluationofamodifiedanaerobic/anoxic/oxic（A2/O）
processtreatinglowstrengthwastewater
JieFana,,TaoTaoa,JingZhangaandGui-linYoub,1
aSchoolofEnvironmentalScienceandEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,430074,Wuhan,China
bAnqingWastewaterTreatmentPlant,246003,Anqing,China
Accepted3March2009.
Availableonline4October2009.
Abstract
AfullscalemodifiedA2/
O
processwhichcombinedpre-anoxicselectorandthestagingstrategytreatinglowstrengthwastewaterwasinvestigated.InSouthChina,domesticwastewaterisalwayslowinstrengthduetothehighlevelofgroundwaterandsettingofseptictankatthebeginningofwastewatercollectionsystem.Theresultssuggestedthatinadequatedenitrificationcouldresultindeteriorationofphosphorusremoval.Inaddition,influentphosphorusconcentrationhadeffectonphosphorusremoval.Thepre-anoxicselectorinmodifiedA2/
O
processchangedthedistributionofnitrogendenitrifiedindifferenttanks.Characteristicsof3-stageaerationtankswerealsostudied.Thesimplifieddesignofrectangularaerationtankcouldalsoperformasplugflowasconventionalchannelaerationtank.In3-stageaerationtanks,mixedliquidsuspendedsolid（MLSS）increasedfromonetanktoanother,whilespecificoxygenuptakerate（SOUR）ofsludge,chemicaloxygendemand（COD）andtotalphosphorus（TP）removalratedecreased,howeverammonianitrogen（NH3-N）andnitratenitrogen（NO3-N）reactionrateremainedconstant.Furthermore,highMLSSconcentrationwasnotsuitablefortreatinglowstrengthwastewater.WastesludgedischargecouldimproveremovalefficiencyofCOD,NH3-N,andTP.Withoutwaste
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