污水厂设计开题报告.docVIP

能源与环境学院毕业设计开题报告题 目： 某开发区污水处理厂工艺设计 专 业： 给水排水工程 班 级: 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 日 期： 能源与环境学院本科毕业设计开题报告姓名学号导师专业给水排水工程拟用设计题目某开发区污水处理厂工艺设计预 计结 果该污水处理厂接纳的污水以生活污水为主、少量的工业废水，拟采用AO法处理污水，污水排放执行污水综合排放标准（GB89781996）一级标准，TN和TP出水标准参照昆明市现有污水处理厂出水设计标准。预计出水可达到要求的排放标准：BOD5：15mgL;CODcr：60 mgL；SS：15mgL;TN：8 mgL;TP ：1mgL。按化工、机械、建筑制图的规范要求绘制设备图、组装图、工艺流程图、总平面图和高程图，图纸总量A1图纸不少于8张。撰写设计计算说明书：按内蒙古科技大学实践性教学环节实施细则中的规定撰写毕业设计计算说明书，要求详细写出所有设计过程、目录、摘要、文献等。通过毕业设计，将四年所学的专业知识综合地运用到实际中，培养了独立分析与解决实际问题的能力，为今后走向工作岗位打下了一定的实践基础。可行性研究及基本工作思路可行性研究及基本工作思路一、可行性研究1理论知识储备专业基础课：建筑制图泵与泵站物理化学有机化学无机化学水分析化学水力学专业课：给水工程水工艺处理技术与应用水微生物学专业英语水工程经济建筑给水排水工程给水排水管网专业设计：泵站设计，给水管网设计，排水管网设计，建筑给排水设计，土建设计，污水厂设计，给水厂设计实验：专业相关实验课程。通过对这些课程的学习，掌握了中和、过滤、化学沉淀、混凝、吸附、离子交换、膜分离、反渗透、超滤、萃取、蒸发等知识，以及污水厂等的设计。对专业英语的学习让我有了一定的英文文献的阅读能力，在做毕业设计时可以查阅一些英文文献。2设计基础技能现阶段已掌握的设计基础技能：运用计算机网络在大型数据库、各类搜索引擎及专业相关网站上查找设计相关资料。能够熟练运用AutoCAD制图，利用Word、PPT等办公软件进行文本编辑以及利用photoshop进行简单的图片处理。3设计实践基础：在包头东河西水质净化厂、包头北郊水质净化厂和包头申银水务有限公司等水处理单位进行参观学习。4设计基础条件：学校图书馆有大量设计相关书籍和资料供设计参考；有个人电脑可随时进行资料查找及文本编辑和制图；有固定的设计教室和专门的设计指导老师进行设计指导。通过以上各条件的综合分析，可知本设计的可行性。二基本工作思路1设计的准备阶段： 分析设计任务和内容，根据原水水质性质和水处理目标查阅相关的资料，了解相关的国家规范，以低成本高效率的原则，根据以上选择一个合理、可行的设计方案；2对各个主要污水、污泥处理设备和构筑物进行合理选型；3设备和构筑物的具体结构尺寸、数量计算及其水利计算；4各处理设备和构筑物高程计算；5.编写设计说明书和计算书；6绘制主体构筑物的平、剖面图和厂区平面图(手工图、CAD图)；7提交设计成果并进行预答辩；8根据指导教师提出的不足之处加以修改并完善设计成果；9答辩准备及答辩。设计工作计划设计计划1资料查阅、方案确定和设备选型，2-5周。第5周提交开题报告。（1）通过图书馆、网络等查阅有污水处理的书籍、论文，了解污水的特性，了解、掌握新型的污水处理的工艺特点、运行参数、处理方法、处理设备的选型以及尺寸、设计计算过程和处理效果等。（2）初步选出2套可以污水处理的工艺流程。（3）根据毕业设计任务的具体要求，确定最后的处理方案和具体设备、构筑物的选型。2设计计算，第6-10周。第910周进行中期检查。3图纸绘制，第11-13周。第12周提交手工图的绘制情况，老师检查合格后方可绘制CAD图。4设计说明书的撰写，第14周。5整理并提交设计成果，第15周。6预答辩。按指导教师意见修改设计成果，第16周。7答辩准备及答辩，第17-18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检索文献需要采用什么方法，根据课题性质和研究目的而定，也要根据可否获得检索工具而定，归纳起来，检索文献一般有以下几种： 1、浏览法 通过检索工具搜索文献是科技人员获得文献的主要途径，只要方法得当，往往可以事半功倍，在短时间里获得大量切合课题需要的文献。但是，由于任何一种检索工具都只能收录有限的期刊和图书，而且检索工具与原始文献之间往往有半年左右的时间差。为了弥补这些缺陷，科技人员还必须借助其它方法来收集文献。其中，浏览法就是科技人员平时获取信息的重要方法。具体地说就是科技人员对本专业或本学科的核心期刊每到一期便浏览阅读的方法。该方法的优点是：能最快地获取信息；能直接阅读原文内容；基本上能获取本学科发展的动态和水平。缺点是：科技人员必须事先知道本学科的核心期刊；检索的范畴不够宽，因而漏检率较大。因此，在开题或鉴定时还必须进行系统地检索。 2追溯法 又称回溯法。这是一种传统的查找文献的方法。就是当查到一篇参考价值较大的新文献后，以文献后面附的参考文献为线索而查找相关文献的一种方法。这是一种扩大信息来源最简单的方法，在没有检索工具或检索工具不完整时可借助此获得相关文献。由于参考文献的局限性和相关文献的不同，会产生漏检。同时，由近及远的回溯法无法获得最新信息，而利用引文索引进行追溯查找则可弥补这一缺点。 1. 3直接法直接法是直接利用检索工具（系统）检索文献信息的方法，这是文献索中最常用的一种方法。直接法也可以分为顺查法、逆查法和抽查法。（1）顺查法顺查法是指按照时间的顺序由远及近、由旧到新地利用检索系统进行文件检索的方法。这种方法适用于范文比较广泛，项目复杂，所需要的文献系统全面的研究课题。特点是检索效率高。例如，某个课题现在需要了解他的发展全过程，就可以利用顺查法从最初向近期查找。（2）逆查法逆查法是由近及远，从新到旧，逆着时间的顺序进行文献检索的方法。这种方法就是把重点放在近期的文献上面，使用这种方法可以最快的获得最新的资料。（3）抽查法抽查法是针对检索课题在不同时期的发展情况，抽出课题进入发展高潮阶段的文献这一时间段的文献，进行逐年检索的方法。特点是检索效率高。适用范围是只有对检索课题的发展动态有比较了解时采用。文献检索二：简要记下文献检索工作的原始过程文献检索过程：在实际文献检索中，我所采用的检索方法：1手工文献检索去图书馆等资料储存较全面的地方查阅图书、期刊、报纸等。选择其中有关论文需要的资料，借阅或者现场记录。2网络信息检索借助网络检索与设计相关的图文信息。从文献信息所包含的或有关的名词术语、论文中的关键字等用Internet（互联网、因特网）全球数字化信息库对文献进行检索，检索中主要通过以下几个网站: 3应用顺序法检索题名包括书名、刊名、篇名等途径，根据我的设计题目、水质、处理要求。登陆内蒙古科技大学校园网（）,进入图书馆主页中文版，再进入Ei或国道数据库。登陆主页后，输入关键字由1979至2010进行相关资料检索。查出相关资料，找出自己所需要的资料进行下载、打印。4通过以上查阅和借阅的主页图书和文献有：文献1：水污染控制工程（第二册）. 高廷耀等主编. 北京高等教育出版社，1999文献2：姜乃昌.水泵与水泵站.北京中国建筑工业出版社，2001文献3：北京市政设计院主编.给水排水设计手册，第1、5、8、11册.北京中国建筑工业出版社，1986文献4：杨岳平等. 废水处理工程及实例分析.北京:化学工业出版社，2002文献5: 北京市环境保护科学院等主编.三废处理工程技术手册（废水卷）.北京化学工业出版社，1999文献6: 郑铭主编.环保设备-原理.设计.应用. 北京化学工业出版社，2000文献7: 王海山等.给水与排水常用数据设计手册.长春.吉林科学技术出版社，1994文献8: 胡纪萃等.废水厌氧生物处理理论与技术. 北京中国建筑工业出版社，2003文献9: 聂梅生等编.水工业工程设计手册水工业工程设备. 北京中国建筑工业出版社，2000文献10: 张禹卿编著.污水处理厂设计概要.中国环境科学出版社文献综述：简述主要文献要点及综合分析一、主要文献要点文献1：水污染控制工程（第二册）. 高廷耀等主编.北京高等教育出版社本书介绍了近年来污水治理工程在理论、技术等领域的进展。共有十三章：污水水质和污水出路；污水的物理处理；污水的好氧生物处理；污水的厌氧生物处理；污水的化学处理；污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理；城市污水的深度处理；小型污水处理设备；污泥的处理和处置；污水处理厂的设计。文献2：姜乃昌.水泵与水泵站.北京中国建筑工业出版社，2001主要内容为给水排水工程专业中常用叶片泵（离心泵及轴流泵）的基本构造、工作原理、主要性能、运行工况的图解法原理和数解法计算机程序（含BASIC及FORTRAN语言程序）、水泵机组的调速运行与节能原理；给水排水泵站的机组选择、管道布置、辅助设施（含计量、引水、起重、通风等）、安全环保设施（含水锤防护、噪声消除等）以及变配电设施和自动测控系统等的内容与要求。书中结合算例介绍了泵站工艺设计的方法与步骤。文献3：北京市政设计院主编.给水排水设计手册，第1、5、8、11册.北京中国建筑工业出版社，1986第1册以给水排水工程设计中常用的数据、图表为主。主要内容包括：单位换算、理化数据、水质指标、气象、地震、管道接口、防水、防腐、绝热、噪声以及不同材质的管渠水力计算表等。 第5册根据城镇建设的需要，汇编了城镇排水设计的有关方法和数据。主要内容包括：排水管渠及附属构筑物、城镇河湖、排水泵站、城镇污水少污泥处理及处置、城镇垃圾处理及处置，以及有关排水标准和规程等。第8册汇编了给水排水工程110kV及以下变、配电系统，以及仪表自控系统设计所需的常用资料。主要内容包括：给水排水工程的变、配电系统，负荷计算，无功补偿，短路电流，继电保护，二次接线，变、配电所的布置，电气传动，电气布置，防雷接地，照明布置，仪表选型，自控系统设计等。第11册汇编了国内近年来给水排水工程中常用的节能新设备。主要内容包括：各种泵；动力设备；电动机、空气压缩机、鼓风机、通风机、小型锅炉；水处理设备；拦污设备、搅拌设备、曝气设备、排泥设备、污泥脱水设备、起重设备；以及其他设备：活性炭再生设备、减振器材、带式输送设备、维修设备等。文献4：杨岳平等. 废水处理工程及实例分析.北京:化学工业出版社，2002本书在具体阐述了污水处理的基本概念和基本理论的基础上，介绍了各污水处理领域通用的各种技术单元，这些方法即适用与废水处理，也适用与给水处理，同时吸收了许多的废水处理的新技术和新理论，反映了许多国内外的成功的实践经验，有很强的系统性和理论性。本书共分为上、下两篇。上篇具体介绍了水体、各种废水的性质及其传统的处理方法，主要是物理法、化学法、物理化学法、生物法等，以及污泥的处理和处置；结合上篇，下篇以三十多个工程实例的方式具体介绍了污水处理厂的设计、运行和管理。 文献5: 北京市环境保护科学院等主编.三废处理工程技术手册（废水卷）.北京化学工业出版社，1999本书介绍了工业废水的来源、性质，以及在生产过程中减少污染物产生的途径，废水处理工艺设计的废水处理工程设计的原理、数据和计算方法。全书共三篇。第一篇共13章，介绍了13个行业废水的来源，强调通过清洁生产和循环、回收、再用，节约用水和减少废水、污染物的产生与排放；第二篇为废水处理工艺设计，重点论述较成熟的废水处理单元操作和单元过程，并注重最新工艺的原理、参数和设计计算方法；第三篇介绍了19个典型工程实例。附录部分收录了有关水质标准文献6: 郑铭主编.环保设备-原理.设计.应用. 北京化学工业出版社，2000本书着重介绍了污水处理、废气处理、噪声控制等环保设备的原理、设计、运行、管理等知识。每种设备介绍都尽可能结合国内外先进的环保工艺，给出设备特点、适用范围、设计参数、运行原理等。文献7: 王海山等.给水与排水常用数据设计手册.长春.吉林科学技术出版社，1994本书汇编了给水排水工程设计、施工及验收需要的一些常用数据，内容包括水源工程、常规给水处理、室外给水管道工程、生活污水处理、室外排水管道工程、水泵站、工业给水处理、部分行业污水废水处理、污水废水排放标准、建筑给水排水、其他给水处理、常用材料装置及设备等工程数据。文献8: 胡纪萃等.废水厌氧生物处理理论与技术. 北京中国建筑工业出版社，2003本书系统介绍了废水厌氧处理的基本理论，包括厌氧微生物学、厌氧过程的能量代谢、厌氧生化机理、厌氧反应动力学和厌氧消化过程的控制等；全面论述了目前国内外现有废水厌氧生物处理技术的工艺原理、运行特性、设计方法和应用实例等；详细介绍了含硫酸盐有机废水和难降解有机废水的厌氧生物处理技术。文献9: 聂梅生等编.水工业工程设计手册水工业工程设备. 北京中国建筑工业出版社，2000书中系统地编算了通用机械、专用机械设备、专用器材、电气仪表等国内外水工业工程中成熟的新产品。读者可从书中简便地检索到水工业工程常用的各种技术先进、质量可靠的器材、设备、机械和仪表。文献10: 张禹卿编著.污水处理厂设计概要.中国环境科学出版社本书内容包括设计步骤、设计要点、城市污水厂设计、工业污水处理厂设计、概算的编制5部分。二、综合分析(一).项目概况：本设计任务是针对昆明市某开发区污水处理的工艺设计。设计水量：2.5万md污水处理厂接纳的污水以生活污水为主，少量的工业废水。进水水质为：BOD5=190 mg/ L， CODcr=330mg/ L,，SS=220 mg/ L，TN=40 mg/ L，TP=6 mg/ L出水水质为：污水排放执行污水综合排放标准（GB8978-1996）一级污水排放标准，TN和TP出水标准参照昆明市现有污水处理厂出水设计标准。因此出水BOD5=15mgL;CODcr=60 mgL；SS=15mgL;TN=8 mgL;TP =1mgL。开发区地势较平，西南部略低，东北部略高，地面标高在3.2m5.1m。本项目所在地是经河口海陆交互沉积物的组成。地层自上而下依次为：（1）灰色淤泥，局部呈灰色泥质亚粘土；（2）灰色或黄色砾砂，局部呈灰色中砂、灰色细砂混淤泥；（3）砂砾强化风层，含石英云母等矿物。土壤承载能力为6.613.2吨平方米。开发区西面紧邻抚河，江面宽1221米不等，江底标高-0.10m，河床水位变幅在0.9m1.9m之内。污水处理厂位于开发区西南角，紧邻抚河，厂址属于未开发用地，有少量耕地和植被。污水处理厂建设用地面积约为3.7万m。厂区地形较为平坦，地面标高3.2m。本项目地处北回归线以南，气候温和，雨量充沛。气温：年平均温度28，历年最高气温36，历年最低气温0.8。月平均最低（1月）：10.5，月平均最高（7月）：35。水温：月平均最低（1月）：12，月平均最高（7月）：38，平均水温：18。降水：多年平均年降雨量1810.5mm。风向及风速：全年主导风向为西北风，年平均风速2.6m/s，年最大风速22 m/s。(二).项目分析：(1)城市污水水处理的重要性：20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。中国水资源人均占有量很少，空间分布不平衡。随着中国城市化、工业化的加速，水资源的需求缺口也日益增大。在这样的背景下，污水处理行业成为新兴产业，目前与自来水生产、供水、排水、中水回用行业处于同等重要地位。随着社会的发展，科学技术也飞速发展，不少国家加大了对环境保护的投入，大力开展环境科学研究工作，研究和推广一些低污染和无污染的生产工艺，一些先进的污染治理技术，使环境污染问题在一定范围内得到了较好的解决，改善了人类生存和环境质量。环境保护作为“市场失效”的领域，特别是环境科技研究与开发、环境保护基础设施建设等方面，国家近年来加大了产业政策支持，鼓励和推动环境保护基础设施建设和管理企业化。把抓紧制定有利于环境保护的环境经济政策，进一步强化市场经济体制下的环境经济手段，作为保护水资源，防治水污染的有效抓手。(2).城市污水处理研究现状及发展趋势国家“七五”、“八五”“九五”科技攻关课题的建立，使我国污水处理的新技术、污泥处理的新技术、再生水回用的新技术都取得了可喜的科研成果，某些项目达到国际先进水平。十一届三中全会以来在邓小平建设有中国特色社会主义理论的指引下，随着改革开放大好形势的不断深入，我国的污水处理事业也得到了快速的发展。国外污水处理新技术、新工艺、新设备被引进到我国，在活性污泥法工艺应用的同时，AB法、A/O法、A/O法、CASS法、SBR法、氧化沟法、稳定塘法、土地处理法等也在污不处理厂的建设中得到应用。由过去只具有去除有机物功能的污水处理工艺技术发展为具有除磷脱氮多功能的工工艺技术，国外一些先进的、高效的污水处理专用设备进入了我国污水处理行业的市场。如格栅机、潜水泵、除砂装置、刮泥机、曝气器、鼓风机、污泥泵、脱水机、沼气发电机、沼气锅炉、污泥消化搅拌系统等大型设备。发展趋势：1、经济发展与污水处理事业协调发展。2、扶植国内环保产业（污水处理行业）的发展。3、改变污水处理行业的运营机制，由事业型向企业经营型转变。4、加强污水处理工艺选择参谋机制，为各地区污水处理厂建设的工艺审查把关。5、政府应给予污水处理行业优惠的政策：（1）电费价格（2）自来水水费价格的确定（3）自来水采取定量供应，超量加价的措施（4）要充分利用经污水处理厂净化后的再生水。6、污泥最终处置要向无害化、资源化方向迈进。7、建设环保型的污水处理厂。(3)城市污水处理主要采用的处理方法概述：目前，国内主要以活性污泥法对城市污水进行处理。包括传统活性污泥法，氧化沟，厌氧好氧交替法（AO，AO）吸附-生物降解法（AB），间歇式活性污泥法（SBR法）。此外还有生物膜法（生物滤池，生物转盘，接触氧化法，生物流化床），厌氧处理技术等。(三).初步拟定的两套污水处理的方案和工艺流程图方案1：AO法处理工艺：加氯间污水提升泵房二沉池好氧池缺氧池厌氧池初沉池沉砂池细格栅粗格栅接触池污水 排水混合液回流 污泥回流剩余污泥 脱水泵房贮泥池污泥浓缩池泥饼外运工艺流程图方案2：厌氧池+氧化沟处理工艺：加氯间污水提升泵房接触池氧化沟二沉池流量计厌氧池沉砂池细格栅粗格栅污水 排水回流污泥剩余污泥污泥浓缩池脱水泵房贮泥池泥饼外运工艺流程图 (四) 污水处理工艺设备选型、方案比较及确定1方案1AO法处理工艺的特点优点：（1）该工艺为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间很短，总的占地面积少于其它的工艺。（2）在厌氧好氧胶体运行条件下，丝状菌的不到大量增殖，无污泥膨胀，SVI值一般均小于100。（3）污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。（4）运行中勿需投药，两个A段只用轻缓搅拌，运行费用低。缺点：（1）除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定的限度，不易提高，特别是当PBOD值高时更是如此。（2）脱氮效果也难于进一步提高，内循环量一般以2Q为限，不宜太高，否则增加运行费用。（3）对沉淀池要保持一定的浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释放磷的现象出现，但溶解浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。2方案2厌氧池+氧化沟处理工艺的特点氧化沟除了具有AO法处理工艺的效果外，还具有如下特点：具有独特的水力流动特点，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其工作区分为富氧区、缺氧区，用以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。不设初沉池，有机性悬浮物在氧化沟内能达到好氧稳定的程度。BOD负荷低，使氧化沟具有对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，勿需进行硝化处理。脱氮效果还能进一步提高。电耗较小，运行费用低。综合以上分析，本设计选择厌氧池+氧化沟处理工艺。主要构筑物和设备(a)格栅和提升泵房原污水由污水总管集中流经格栅井，格栅井内设置两道格栅，即一道粗格栅（栅缝宽度为10mm）和一道细格栅（栅缝宽度为3mm），经两道格栅拦截后，污水中较大颗粒的固体杂质被去除，避免堵塞管道、水泵和填料。提升泵房用以提高污水的水位，保证污水能在整个污水处理流程过程中流过，从而达到污水的净化。采用半地下自灌式。与格栅合建，突破了传统的“两头小，中间大”的设计模式，改建成长方形利于均衡水流流速，有效的减少了粗格栅的堵塞。(b)沉砂池（曝气沉砂池）沉砂池的作用是从污水中将比重较大的颗粒去除，其工作原理是以重力分离为基础，故应该将沉砂池的进水流速控制在只能是比重大的无机颗粒下沉，而有机悬浮颗粒则随水流带来。本设计采用曝气沉砂池，处理下过好，有机物含量降低，不易腐败；有曝气作用，可使沉砂脱水，改善出水水质，有利于后续处理。座数或分格数不少于2座（格），并联考虑。(c)厌氧池和氧化沟（卡罗塞氧化沟）本设计采用卡罗塞氧化沟。二级处理的主题构筑物，是活性污泥的反应器，其独特的结构使其具有脱氮除磷功能，经过氧化沟够，水质得到很大改善。采用机械曝气系统。 (d)二沉池（平流沉淀池）平流沉淀池有效沉淀区大，沉淀效果好，造价较低，对废水流量的适应性强。缺点是占地面积大，排泥较困难。(e)接触消毒池城市污水经过处理后，水质改善，细菌含量也大幅度减少，但是绝对值仍很可观，饼存有病原菌的可能。因此，污水排入水体之前应进行消毒。本设计采用常规消毒