人工组合湿地设计工程设计开题报告.docx

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人工组合湿地设计工程设计开题报告

人工组合湿地设计（工程设计）开题报告

毕业设计（论文）开题报告

学生姓名:

学院:

资源与环境学院专业:

环境科学设计（论文）题目:

惠州某镇生活污水

人工组合湿地设计,工程设计,指导教师:

2008年3月25日

开题报告填写要求

1（开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。

此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效;

2（开题报告内容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见;

3（“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目内，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇;

4（有关年月日等日期，按照如“2002年4月26日”方式填写。

毕业设计（论文）开题报告1（结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写

1500字左右的文献综述（包括研究进展，选题依据、目的、意义）

文献综述

一、选题依据

惠州市乡镇企业数量较多，规模小，涉及行业广，技术水平低，管理较为落后。

全市350多家重污染企业中有187家在乡镇，电镀、印染、制革、小化工等资源消耗高、污染物排放量高的企业，治污投入少，水平低，生产的废水、废渣、废气未达标排放，对环境生态污染严重。

部分流经城镇的河流污染严重，海域水质有下降迹象。

惠州市污染防治投资几乎全部投到工业和城市，乡镇和农村环保投资明显不足，环保基础设施相

3当薄弱，小城镇生活污水处理已迫在眉睫，针对量大面广的排水量在5000m/d以下的小城镇污水，其工艺设计不同大型污水处理厂。

小城镇污水水量小、水质复杂、波动性大，其处理与大型城市污水处理厂有显著的差异，处理技术与设备必须适合库区经济承受能力偏低的实际情况。

投资省、运行费用省、工艺流程简单、处理效果好、运行管理简便的工艺及成套技术始终是国内外污水处理界致力于研究与寻找的方向。

对于小城镇污水，这样的需求更加突出。

目前，人工湿地处理系统作为一种生态处理系统，具有一次投资少，运行费用低，技术操作简单，易于管理，处理效果良好等特点，对小城镇的污水治理极具优势。

人工湿地处理技术经过几十年的发展，实现了从试验到实例工程的应用，在国外应用已较普遍;在国内先后在深圳、云南等地建立了规模很大的示范工程，取得了大量的研究成果及运行管理经验，确定了完整的技术分类系统，明确了各种类型的工艺特征、技术要点与工程参数，为小城镇推行这一技术提供了技术保证。

二、研究进展

2.1人工湿地概述

人工湿地（CW-ConstructedWetlands）是一种人工建造和监督控制的与自然湿地相类似的地面，是人为地将石、砂、土壤等一种或几种介质按一定比例构成基质，并有选择性地植入植物，利用系统中基质-水生植物-微生物的物理、化学和生物的三重协同作用来实现对污水净化的生态系统。

人工湿地系统具有建造成本较低、运行成本很低、出水水质非常好、操作简单等优点，同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用。

但另一方面具有占地面积较大的缺点。

2.2、人工湿地的研究进展

2.2.1人工湿地污水处理技术经历的主要两个发展阶段:

第一阶段始于20实际70年代。

20世纪70年代的人工湿地处理系统大都利用原有的处理技术，既保持了原来处理技术的结构而已泥沼的形式存在，而且常将湿地系统与氧化塘处理结合起来以提高氧化塘系统的处理效果。

美国、澳大利亚、德国、荷兰、丹麦、英国和日本等国都进行过这方面的尝试。

第二阶段始于20世纪80年代。

20世纪80年代后，湿地系统发展到由人工建造的、以不同粒经的砾石和豆石为填料基质、种植一定类型有效植物的处理系统，并开始进入了规模性的应用阶段。

2.2.2人工湿地在外国的发展现状

目前，在美国有600多处人工湿地工程用于处理市政、工业和农业废水（400多处人工湿地被用于处理煤矿废水，50多处人工湿地用于处理生物污泥，近40处人工湿地应用处理暴雨径流，超过30处人工湿地系统用于处理奶产品加工废水），在丹麦、德国、英国各国至少有200处人工湿地（主要为地下潜流湿地）系统在运行，新西兰也有80多处人工湿地系统被投入使用。

北美2/3的湿地是自由表面流湿地，其中一半是自然湿

22地（1,1000hm），其余为人工自由表面流湿地（通常比较小，60%小于10hm）。

自然湿地水力负荷小于人工湿地,系统水深范围一般为30,40cm。

2.2.3人工湿地在中国的发展:

中国的人工湿地起步晚但发展快。

80年代初开始学习外国的先进湿地处理技术，“七五”期间湿地处理技术被列为国家科技攻关课题开始了较大规模的研究。

1987年天津市环科所在实验室规模的人工湿地系统（CW）研究的基础上，建成了我

23国第一座占地6hm、处理规模为1400m/d的芦苇湿地处理系统。

标志着我国人工湿地污水处理系统的开始。

21990年7月，国家环保局华南环保所在深圳白泥坑建造了占地8400m、城镇综合污

3水日处理规模为3100m的人工湿地示范工程，是我国第一个规模较大的人工湿地污水处理实验场。

近年来，随着科技的攻关，国内人工湿地技术有了巨大提高，涌现出一批优秀的人工湿地工程，1997年春天，成都活水公园破土动工，到工程初步完成总投资达3000万元人民币，该工程是将人工湿地污水处理工艺与城市园林艺术相结合的一次大胆尝试,一举获得了联合国“人居奖”。

三、选题的意义、目的

本次设计通过查阅资料，借鉴成功人工湿地实例，根据自己四年所学的专业基本知识，在老师的指导下研究开发一套适宜惠州乡镇土壤及气候条件的生活污水处理系统，经过处理后水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中一级标准，为我国乡镇生活污水处理提供具有一定价值的参考模式。

并从中使我能熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。

5参考文献:

[1]李锋，王如松，汪敏.居住区绿色空间的生态规划与设计.城市环境与城市生态，2003，16（5）

[2]阴俊霞.人工湿地动力学模型的建立.给排水在线，2006/06/30

[3]潘建良，李道棠，李堃宝.赵敏钧住宅小区人工湿地——水景观及其应用.住宅科技，2003（10）

[4]魏志刚.人工湿地技术的应用与发展.中国湿地网，2006/11/07

[5]唐皓，项学敏，周集体.表面流人工湿地设计的改进及污水净化效果的研究.农业环境科学学报，2005（24）:

125-129

[6]张洪刚，马安娜，洪剑明.垂直流人工湿地的设计及净化功能初探.节水灌溉，2006[7]吴振斌，詹德昊，张晟等.复合垂直流构建湿地的设计方法及净化效果.武汉大学学报，2003，36

（1）

[8]崔玉波，宋铁红，王翠兰.潜流人工湿地设计与经济分析.吉林建筑工程学院学报，2002，19（3）

[9]崔玉波，韩相奎，宋铁红.潜流人工湿地污水处理技术的效能与设计.环境科学动态，2003

（2）

[10]卢少勇，张彭义，余刚等.农田排灌水湖滨带湿地处理系统的设计与运行.农业环境

科学学报，2004，23（5）:

998-1002

[11]卢少勇，张彭义，余刚.农田排灌水人工湿地处理工程的设计.中国给水排水，2003[12]吴献花，李荫玺，陈源高.农业面源污水复合生态床处理系统的工艺设计.玉溪师范学院学报，2002，18（5）

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（1）

[14]汤惠君.浅论生态住宅小区水环境的生态设计.西北农林科技大学学报（自然科学版），2004，32（8）

[15]张军，周琪.人工湿地的生态休闲利用与设计.四川环境，2004，23（3）[16]唐述虞，毛志滨.南京中山植物园的特色专类园设计.江苏林业科技，2000[17]戚继忠.园林植物功能与功能景观.北华大学学报（自然科学版），2006，7

毕业设计（论文）开题报告

2（本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）:

一、研究内容

内容包括:

1、确定生活污水处理程度，选择污水处理流程。

2、选择生活污水和污泥处理构筑物。

3、进行生活污水和污泥处理构筑物工艺设计计算，确定主要尺寸。

4、进行生活污水处理厂总体布置。

5、整理计算书，编制说明书。

该新镇将建设成完备的各种市政设施。

规划人口，近期10000人，2012年发展为12000人，

3生活污水标准为160L/cap?

d，其总变化系数为1.5，工业最大日污水量为400米/日，排水采

用分流制。

污水水质按一般的生活污水性质考虑。

生活污水与工业废水混合后其水质平均值

为:

BOD=200mg/L，SS=350mg/L，COD=380mg/L，TP=4.9mg/L，NH-N=49mg/L，要求经过处理5cr3

后水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978—1996）中一级标准（BOD?

20mg/L，SS?

20mg/L，5

COD?

60mg/L，TP?

0.5mg/L，NH-N?

15mg/L）。

cr3

3所以本工程处理水量:

近期:

10000×0.16×1.5+400=2800m/d，

32012年:

12000×0.16×1.5+400=3280m/d

据此，该工程按近期一期3000吨/天建设完成，为了远期乡镇的发展，工程可以从以下两

种方法进行扩建，一是增加湿地面积，降低表面水力负荷。

二是增设预处理单元，降低湿地

进水中污染物浓度。

二、本课题研究方案

本项目污水的特点:

（1）污水以有机污染物为主，BOD/COD，0.5，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;

（2）污水中含氮、磷浓度较高;（3）

水量会随季节变化量不大，但一天的水量变化较大。

针对以上特点，以及出水要求，现有城镇污水处理技术和管理水平的特点，对一部分污

水处理方法进行对比，如表:

3表2-1污水处理常用工艺比较表（以处理能力为:

2000m/d计）

人工湿地组合工艺

传统活性水解酸化，项目氧化沟SBR水解酸化，预曝气，人污泥接触氧化

人工湿地工湿地

能处理进水研究最早、能处理进水

自动化程

处理进水浓浓度较高有机物去浓度高的污

具有除磷度高、具有工艺特点度较低的生的、含有部除效果好水、含有部

脱氮功能除磷脱氮

活污水分工业污水的污水处分工业污水

功能

的市政污水理工艺的市政污水

效果好，主效果好、主如增加除

如增加除磷

要利用植物要利用植物磷脱氮功

效果好、能效果好、能脱氮功能运除磷脱氮及基质吸附及基质吸附能运行费

耗大耗大行费用将大

过程除去、过程除去、用将大幅

幅上升

无需能耗无需能耗上升

占地面积

2.2-2.82.2-2.80.30-0.400.40-0.600.4-0.900.35-0.4023（m/m）

单方运行

成本（元,0.15,0.280.55-0.800.40-0.500.45-0.650.55-1.003/m）

日运行成

2004001100-1600800-1000900-13001100-2000本（元/天）

复杂，主要

复杂，主要

简单、主要较为复杂，是设备维较为复杂，

简单，基本是污泥膨

运行管理是少量设备主要是设护及自动主要是设备

无动力设备胀及设备

维护备维护化仪器维维护

维护

护

对管理人

低低高较高较高较高员要求

抗冲击负

高高低较高较高较高荷能力

由于氮磷超标，处理工艺尚用硝化除磷。

根据处理规模（2800吨/天），进出水质（一般的生活污水），出水质要求（国家《污水综合排放标准》〈GB8978—1996〉中一级标准），污水处理厂既要求有效地去除BOD，有要求对污水中的氮、磷进行适当处理，防止西枝江的富营5

养化，以及该工程的造价与运行费用，当地的自然条件（包括地形、气候、水资源），污水水量及其变化动态，运行管理与施工，并参考典型的工艺流程和各种生物处理法的优缺点及使用条件。

本课题选择典型的工艺流程，有两种可供选择的工艺:

1）水解酸化，人工湿地。

2）预曝气，人工湿地。

人工湿地组合工艺具备上述的优点:

一次投资少——无大型的土建工程和机戒设备投入，预处理设施简单，主体处理构筑物只需适当的防渗处理;管理方便——利用水的自流或水泵进行人工湿地的浇灌，几月一次的植物收割促进湿地植物的生长，末端水质监测保证出水水质达标，无须过程多点监控和计算机中央控制系统，也无增加药剂的设备和药剂费用的投入;由于其机电设备少，维护工作量小，管理主要是进行一些常规的水质水量监控和栅渣的处置;节能——根据水质不同对污水选择曝气与否。

从库区的土地构成来说，由于其坡地较多，在小城镇或居民聚居区、景区周围存在一定数量闲置地、荒地的可能性较大，故对人口不多的小城镇或居民点，景区等，人工湿地组合工艺适用的可能性较大。

两种工艺经过比较，本课题研究方案即工艺流程初定如下:

污泥外运污泥脱水

隔油初沉池粗格栅进水曝气沉砂池细格栅

污泥贮存池污泥外运污泥脱水

垂直水平复合流湿地水平流湿地蓄水池

鼓风曝气图一工艺流程图

三、研究主要特色及工作进度

3.1研究特色

改革开放以来，在我国的大中型城市中，建设了一批污水处理设施，对于保护大中型城市的环境，治理水污染起到了很大作用。

随着我国城乡经济的发展，人民生活水平的显著提高，我国农村城市化的速度将大大加快，大量的小城镇将迅速兴起，预计到本世纪末，全国设市城市将达1200个左右，建制镇25000,3O000个左右，全国城镇人口达6.8亿左右，城市化水平约为45%，其中小城镇人口所占比例达65%左右。

从发展眼光看，今后我国的大部分人口将生活在中小城镇。

目前全国共有1700O个建制镇，绝大多数没有排水和污水处理设施，而且，由于二十几年来，乡镇企业的蓬勃发展，造成一些中小城镇尤其是经济比较发达的中小城镇，污染严重，已经影响到人民的生活和健康。

人工湿地污水处理系统是一种集环境效益、经济效益及社会效益于一体的污水处理方式,具有建造成本低、运行成本低、出水水质好、操作简单等优点,同时如果选择合适的植物品种还有美化环境的作用,是一种适合我国国情的一项污水处理新兴工艺,尤其适用于解决广大农村地区、中小城镇地区的水质问题,因而有着广阔的应用前景。

3.2工作进度

表3-1工作进度表

序号各阶段工作内容起讫日期备注

1资料收集2008.1.14,2008.2.3三周

2完成开题报告2008.3.21,2008.3.25一周

确定设计方案、工艺流

32008.3.28,2008.4.1一周

程

4计算个单体构筑物2008.4.4,2008.5.13六周

5总平面布置、高程布置2008.5.16,2008.5.20一周

6绘制设计图纸2008.5.23,2008.6.3两周

7整理设计计算、说明书2008.6.6,2008.6.10一周

8准备毕业设计答辩2008.6.13,2008.6.17一周

毕业设计（论文）开题报告指导教师意见:

1（对“文献综述”的评语:

2（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测:

指导教师:

年月日所在专业审查意见:

负责人:

年月日