污水厂毕业设计开题报告.docx
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污水厂毕业设计开题报告
污水厂毕业设计开题报告
本科生毕业设计（论文）开题报告
题目：
东营市新建城镇污水处理厂设计（远期2.4万吨）
学院：
建筑工程学院系土木
专业：
给水排水工程
积问题。
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。
正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：
1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交
替状态，净化效果好。
2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水
水质好。
3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水
量和有机污物的冲击。
4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。
5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。
6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。
7、SBR法系统本身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。
8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好
的脱氮除磷效果。
9、工艺流程简单、造价低。
主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、
污泥回流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。
但是，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。
③AB法（Adsorption—Biooxidation）
AB法污水处理工艺，系吸附—生物降解工艺的简称。
是德国亚琛工业大学宾客教授于70年代中期开创。
从80年代开始应用于生产实践。
其中，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则有曝气池及二次沉淀池所组成。
A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育出各自独特的，适于本段水质的微生物种群。
AB法尽管有节能的优点，对氮磷和有机物都有一定的去除率，但不适合低浓度水质，但通常用在BOD<250mg/l的场合才具有明显的优势，更主要的缺点是AB法产泥量高。
④A-A-O法（Anaerobic—Anoxic—Oxic）
A-A-O法即厌氧一缺氧一好氧活性污泥法。
污水在流经厌氧、缺氧、好氧三个不同功能分区的过程中，在不同微生物菌群的作用下，使污水中的有机物、N、P得到去除。
A-A-O法是最简单的同步除磷脱氮工艺，总水力停留时问短，在厌
氧缺氧、好氧交替运行的条件下，可抑制丝状菌的繁殖，克服污泥膨胀，SVI一般小于100，有利于处理后的污水与污泥分离，厌氧和缺氧段在运行中只需轻缓搅拌，运行费用低。
由于厌氧、缺氧和好氧三个区域严格分开，有利于不同微生物菌种的繁殖生长，因此脱氮除磷效果很好。
该工艺在国内外使用比较广泛。
如广州大坦沙污水处理厂即采用了A-A-O法。
⑤活性污泥法非新工艺
活性污泥工艺包括传统活性污泥法、完全混合活性污泥法、阶段曝气活性污泥法、渐减曝气工艺、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、高负荷活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法等，其他的还有浅层低压曝气、深水曝气、深井曝气等方法。
传统活性污泥法，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。
不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。
2.关于生物膜法
与活性污泥法并列的一类废水好氧生物处理技术，使废水接触生长在固定支撑物表面上的生物膜，利用生物降解或转化废水中有机污染物的一种废水处理方法。
主要用于去除废水中溶解性的和胶体状的有机污染物。
生物滤池法、生物接触氧化法和生物转盘法均属于此种方法。
①生物滤池法
此方法是利用需氧微生物对污水或有有机性废水进行生物氧化处理的方法。
以淬石、焦炭、矿渣或人工滤衬等作为先填层，然后将污水以点滴状喷洒在上面，并充分供给氧气和营养，此时在滤材表面生成一层凝胶状生物膜（细菌类、原生动物、藻类、茵类等），当污水沿此膜流下时，污水中的可溶性、胶性和悬浮性物质吸附在生物膜上而被微生物氮化分解。
为使生物滤池有效地处理污水：
（1）微生物的繁殖，必需有足够的表面积。
（2）必需充分供给微生物氧气。
（3）污水需具有适于生物处理的水质。
生物滤池法有标准滤池法和高速生物滤池法两种方式。
②生物转盘法
生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是污水灌溉和土地处理的人工强化，这种处理法使细菌和菌类的微生物、原生动物一类的微型动物在生物转盘填料载体上生长繁育，形成膜状生物性污泥－－－生物膜。
污水经沉淀池初级处现后与生物膜接触，生物膜上的微生物摄取污水中的有机污染物作为营养，使污水得到净化。
在气动生物转盘中，微生物代谢所需的溶解氧通过设在生物转盘下侧的曝气管供给。
转盘表面覆有空气罩，从曝气管中释放出的压缩空气驱动空气罩使转盘转动，当转盘离开污水时，转盘表面上形成一层薄薄的水层，水层也从空气中吸收溶解氧。
它具有很多优点，在印染、造纸、皮革和石油化工等行业的工业废水处理中得到应用，效果较好。
③生物接触氧化法
生物接触氧化工艺又称“淹没式生物滤池”、“接触曝气法”、“固着式活性污泥法”，是一种于20世纪70年代初开创的污水处理技术，其技术实质是在生物反应池内充填填料，已经充氧的污水浸没全部填料，并以一定的流速流经填料。
在填料上布满生物膜，污水与生物膜广泛接触，在生物膜上微生物的新陈代谢的作用下，污水中有机污染物得到去除，污水得到净化。
生物接触氧化法兼有活性污泥法及生物膜法的特点，池内的生物固体浓度（5-10g/l）高于活性污泥法和生物滤池，具有较高的容积负荷（可达2.0-3.0kgBOD5/m3.d），另外接触氧化工艺不需要污泥回流，无污泥膨胀问题，运行管理较活性污泥法简单，对水量水质的波动有较强的适应能力。
总体来说，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5×104m3/d左右为宜。
国外（主要在欧洲）处理水量有达到36×104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。
3.生物处理法的新进展
①膜分离技术的新发展
膜分离技术是一种新型高效、精密分离技术，它是材料科学与介质分离技术的交叉结合，具有高效分离、设备简单、节能、常温操作、无污染等优点，广泛应用于工业领域，在水处理领域发展迅猛。
膜分离技术在水处理中的主要方向为饮用水的制取（包括以地表水为水源生产高品质的饮用水、海水淡化、苦咸水脱盐等）、城市废水治理与回用、工业用水中物质的回收与水资源再利用、工业废水的治理等。
膜技术在环保领域的应用将成为国内外重点发展的前沿课题。
因此对膜材料提出了更高的要求，尤其是要制备出适应于环保行业高强度、长寿命、抗污
染、高通量的膜材料。
膜分离技术用于污水处理能耗低．效率高，工艺简单，投资小和污染轻，膜组件简洁．紧凑，易于自动化操作，维护方便，与其他污水处理方法相比具有明
显的优势。
所以在污水处理中已受到特别的青睐。
在饮用水处理中，膜分离是一种在某种推动力作用下，利用特定膜的透过性能分离水中的离子、分子和杂质的技术。
膜分离性能按截留相对分子质量大小评价。
截留相对分子质量是反映膜孔径大小的替代参数，具有较小的截留相对分子质量的膜可除去水中较小分子量的物质。
膜分离技术可解决传统工艺难以解决的诸多问题，如去除水中的微污染物、运行管理简单、基建费用低等优点，已被大规模用于处理饮用水。
②厌氧生物处理法的新发展
在很长的一段时期内，好氧生物处理方法一直是生活污水与工业废水的主要处理方法，而废水好氧生物处理方法的实质是利用电能的消耗来达到改善水质使其符合水域环境质量要求的一种技术措施。
所以，废水好氧生物处理是耗能型的废水处理技术。
而随着工业的飞速发展和人口的不断增加，能源、资源和环境等问题日趋严重，近30年来，能源的短缺变得更加突出。
世界各国尤其是第三世界国家，已日益感到为了解决环境问题所需付出大量能耗的沉重负担．因此人们开始研究和探索采用高效率低能耗的新型废水处理技术。
厌氧生物法是一种既节能又产能的废水生物处理工艺．它不仅能把好氧生物法过高的能耗节省下来，而且
厌氧生物法可把有机物转化为生物能——沼气。
经过各国学者的努力，近年来厌氧生物处理方法取得了长足的发展，厌氧生物法不仅可处理高浓度有机废水，而且能处理中等浓度的有机废水，还成功地实现了处理低浓度有机废水的可行性。
为废水处理方法提供了一条既是高效能的，又是低能耗的，且符合可持续发展原则的治理废水途径。
厌氧处理与好氧处理相比有以下特点：
第一，可以直接处理高浓度的有机废水，不需要大量的稀释水。
并有较高的去除效果，可降解一些好氧处理难以降解的物质。
第二，处理过程中动力消耗低．一般为活性污泥法的1／10，产生的甲烷气体又能作为能源。
第三．产生的剩余污泥量少，仅为好氧处理的1／10到l，6。
并已高度矿化．易于脱水；硝化后的污泥在生学和化学上都是稳定的。
可以作为肥料和饲料。
第四，厌氧处理设备较便宜，不需价格较贵的曝气设备等；可利用某些废水的高温条件进行高温厌氧处理，减少人工降温费用。
第五，为使出水水质达到国家标准．还需进行补充处理；污泥增长缓慢，因此装置启动周期长（第一次启动要在8—12周左右的时间）．且操作控制因素较为复杂，需对操作人员进行培训；因所产甲烷易燃，需要有相应安全措施。
目前，对厌氧生物处理方法的研究成果有很多，如厌氧滤池（AF）、厌氧膨胀床和厌氧流化床、升流式厌氧污泥床（UASB）、厌氧膨胀颗粒污泥床（EGSB）和内循环厌氧反应器（IC）、厌氧氨氧化（ANAMMON）等一系列厌氧生物处理设备与方法，取得了良好的处理效果。
厌氧技术发展到今天，其早期的一些缺点已经不复存在。
但是从微生物和化学角度来看，厌氧处理仅仅提供了一种预处理，它一般需要后处理以去除出水中残余的有机物。
因此，对于高浓度的有机废水一般要采取以厌氧生物处理技术为主，以好氧生物处理为辅的技术路线。
所以，厌氧生物处理技术到目前为止仍存在它的局限性．这有待于进一步的完善和改良。
二、本课题研究内容
该新镇将建设成完备的各种市政设施。
规划人口，近期40000人，2020年发展为70000人，生活污水标准为180L/cap·d，其总变化系数为1.5，工业最大日污水量为5000m3/d，排水采用分流制。
污水水质按一般的生活污水性质考虑。
要求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。
进出水水质如下所示：
单位：
mg/L
CODcr
BOD5
SS
NH3－N
TP
进水
390
190
250
48
4.6
出水
60
20
20
15
0.5
去除率（%）
84.6
89.5
0.92
68.8
89.1
所以本工程处理水量：
近期产生的污废水量：
40000×0.18×1.5+5000=15800m3/d，取16000m3/d
2020年的处理水量：
24000m3/d
三、本课题研究方案
本项目污水处理的特点：
（1）污水以有机污染物为主，BOD/COD=0.49>0.3，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）城镇污水BOD5一般为每升300～500毫克，SS一般为每升200～500毫克，而本水厂进水BOD5，SS，COD值较低，氮磷含量较高，故需选用脱氮除磷工艺的污水处理。
有学者曾根据日处理污水量将污水处理厂分为大、中、小三种规模:
日处理量大于10万m3为大型处理厂，1~10m3万为中型污水处理厂，小于1万m3的为小型污水处理厂。
本水厂属于中型水厂。
中小型污水处理厂除了规模较小外，还具有如下特点:
（1）由于负担的排水面积小，污水量较小，一天内水量水质变化较大，频率较高
（2）一般在城镇小区或企业内修建，由于所在地区一般不大，而且厂外污水输送管道也不会太长。
所以占地受限制，构筑物布置须紧凑。
（3）一般要求操作简单，维护费用低（4）由于规模较小，一般不设置污泥消化（5）由于要求处理效果稳定，产泥量少，剩余污泥以回归自然的处理方法为宜，故一般采用低负荷，延时曝气工艺，尽量减少污泥量同时使污泥部分好氧稳定（6）与环境协调性好，大多数情况下尾水能就近排放，可作为地面水体的补充水源。
根据水厂处理规模（1.6万吨/天），进出水水质要求（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BOD5，有要求对污水中的氮、磷进行适当处理，防止神仙沟的富营养化，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，将从以下两种方法中选取一种作为处理方法：
1.SBR工艺2.厌氧池+氧化沟。
具体比较如下：
工艺类型
厌氧池+氧化沟
SBR法
技术比较
1.污水在氧化沟内的停留时间很长，污水的混合效果好。
2.污泥的BOD负荷低，对水质的变动有较强的适应性
1.处理流程段，控制灵活2.系统处理构筑物少，紧凑，节省占地
经济比较
不设初沉池和污泥消化池，可不单独设二沉池，使氧化沟二沉池合建，节省了二沉池合流污泥系统
投资省，运行费用低，比传统活性污泥法基建费用少30%
使用范围
中小流量的生活污水和工业废水
中小型水厂居多
稳定性
好
好
从技术上看，两者都具有脱氮除磷的效果，但从基建投资看，SBR工艺是合建式，一般情况下征地费用和土建费较氧化沟低，而设备费较氧化沟高，但是对于进水BOD浓度高，反应容积与沉淀容积比值高的情况，氧化沟有更大的适应性；氧化沟工艺是连续运行，不要求自动控制，只是在要求节能时自动控制；SBR工艺是周期间歇运行，各个工序转换频繁，需要自动控制。
本课题研究方案即工艺流程初定如下：
四、目标、主要特色及工作进度：
目标
我国《水污染防治法》第19条规定:
“城市污水应当集中处理”。
在我国，随着经济飞速发展，人民生活水平的提高，对生态环境的要求日益提高，要求越来越多的污水处理后达标排放。
在全国乃至世界范围内，正在兴建及待建的污水厂也日益增多。
目前全国以小城镇居多，城镇人口又是人口的主体，但是城镇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。
如何搞好中、小型污水处理厂，是近几年许多专家和工程技术人员比较关注的问题。
另外随着小城镇和农村的发展，发展中小型污水处理更具现实意义。
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《中华人民共和国海洋环境保护法》，控制水污染，保护江河湖泊，运河渠道水库和海洋等地面水以及地下水质的良好状态，保障人体健康，维护生态平衡促进国民经济和城乡建设的发展，国家从1998年1月1日开始实施新标《污水排放综合标准》（GB8978-1996），因此中小城镇的污水处理厂在选择处理工艺时都要考虑除磷脱氮，故东营市设计一污水处理厂处理该镇所排放的污水，使处理水达到国家一级排放标准，以减轻对神仙沟和卫东河水体的污染。
主要特色
Orbal氧化沟技术最初由南非国家水研究所开发研制成功。
该系统多采用外、中、内三层沟渠。
外沟的容积最大，约为总容积的50%~60%，主要的生物氧化和脱氮过程在此完成。
中沟约为总容积的30%-35%，内沟约为15%-20%左右。
通常取三者的容积为50%：
33%：
17%。
污水和回流污泥首先进入最外层的沟渠，在此进行循环流动，后依次进入下一层沟渠，最后由位于中心的沟渠出水调节堰流出进入二次沉淀池。
这种多沟串联的模型使得Orbal氧化沟系统具有接近推流反应的特性，可以达到快速去除有机物和氨氮的效果。
除沟形上的特征外，奥贝尔氧化沟的一个最显著特征是三个沟的溶解氧呈0—1—2mg/L（外—中—内）的梯度分布。
此种DO的分布方式不仅使奥贝尔氧化沟具有卓越的脱氮性能，而且大大节省了能耗。
工作进度
通过毕业设计，使学生熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法及步骤，能根据原始设计资料正确选择设计方案，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，并绘制工程图纸设计成果
1．设计说明书及设计计算书一份（按毕业论文形式）
2．开题报告一份，相关英文文献一份（含翻译）；
3．设计图纸一套，包括：
污水厂平面布置图一张（1：
200——1：
500）；污水厂工艺流程、高程布置图一张（纵向1：
100——1：
200；横向1：
200——1：
500）；
单体构筑物的工艺构造图各一套（平面及剖面1：
50——1：
100）。
毕业设计进度计划
序号
各阶段工作内容
起讫日期
备注
1
资料收集
2011.3.21-2011.3.25
一周
2
完成开题报告
20113.28.-2011.4.1
一周
3
确定设计方案，
确定工艺流程
2011.4.4-2011.4.8
一周
4
计算各单体构筑物
2011.4.11-2011.5.6
四周
5
总平面布置、高程布置
2011.5.9-2011.5.13
一周
6
绘制设计图
2011.5.16-2011.5.27
两周
7
整理设计计算、说明书
2011.5.30-2011.6.3
一周
8
准备毕业设计答辩
2011.6.6-2011.6.10
一周
五、参考文献：
[1]《排水工程》
[2]《室外排水设计规范》（GB50014—2006）
[3]《污水综合排放标准》（GB8978—96）
[4]奥贝尔氧化沟在县级污水处理中的应用，选自浙江冶金
[5]CASS工艺用于城镇中小型污水处理厂的探讨，选自西南给排水
[6]膜分离技术的应用及研究进展，选自中国药业
[7]水处理中膜分离技术的应用
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