200户农村生活污水的处理工艺设计毕业设计开题报告-环境工程

毕业设计（论文）毕业设计（论文） 开 题 报 告开 题 报 告 题题目目: :200200 户农村生活污水的处理工艺设计户农村生活污水的处理工艺设计 院系名称：院系名称：化学化工学院化学化工学院专业班级：专业班级：环境工程环境工程 11011101 班班 学生姓名：学生姓名：学学号：号： 指导教师：指导教师：谢玲玲谢玲玲教师职称：教师职称：副教授副教授 起止日期：起止日期：2014.12.92014.12.9 2015.5.252015.5.25 2015 年3 月10 日 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（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 20004000 字左右的文献综述： 文文 献献 综综 述述 1.1. 农村生活污水水质农村生活污水水质 （1 1）生活污水）生活污水 生活污水是人类在生存过程中，日常生活所污染的水，如冲厕所污水，炊饮污水， 洗衣污水，洗澡污水等。 （2 2）农村生活污水水质及现状）农村生活污水水质及现状 农村生活污水包括厨房洗涤、淋浴、洗衣等废水以及冲洗厕所等污水，其中的有机 污染物含量低于城市污水，主要污染物为 COD，氮和磷，水质相对较稳定。但在经济发 达地区，由于有工厂的存在，农村污水成分与城市废水相近，与偏远地区，经济落后的 农村污水水质相差明显，近年来，国家加大对城市污染控制，一些城市污染严重的企业 迁至城郊和农村，致使原来单一生活污水为主要特征的农村污水，向工业废水与生活污 水混合的复杂废水型转变。城市污水与垃圾向农村的迁移，使原来靠环境容量自净的农 村环境更是雪上加霜。我国 96%的农村没用污水处理及收集系统，少数靠近城市的农村 虽然建有排水管网，多采用雨，污合流形式排水。多数农村采用明渠或自然沟渠排放生 活污水和雨水。在南方经济发达的地区建有化粪池，化粪池出水由明渠排放，或就近排 入水体，虽然污水得到一定的处理，但经化粪池处理后的污水中含有大量的有机物，满 足不了保护环境的要求，对地表水与地下水体还存在污染的隐患。 （3 3）农村生活污水排放特点农村生活污水排放特点 农村人均污水排量十分少，由于缺少污水收集系统，只采用明渠和自然沟渠排放， 居民洗衣，洗菜污水直接泼洒地面，因此大部分生活污水进入土壤，而由沟渠能收到的 污水少之又少。 随着农村自来水，洗衣，卫生，厨房设备的普及与应用，家庭生活污水可以分为灰 水和黑水两类，其中灰水由厨房排水，卫生淋浴洗衣水构成；根据有关资料，家庭人均 排放灰水 25 000 一 100 000kg，黑水 550kg，其中尿液 500kg，粪便 50kg.农村生活污 水综合排放是指农村家庭产生的黑水和灰水混合，并通过污水管网收集后的污水排放。 一般农村生活污水排放量较小，排放时间集中在早、中、晚，因此农村居民生活规律相 近， 生活污水夜间排量最小， 甚至断流， 水量变化明显， 日变化系数大， 一般 3.0 到 5.0。 一般农村生活污水综合排放浓度与家庭用水量有关，所含有机物浓度相对偏高，但重金 属、有毒有害物质较少。 （4 4）存在问题存在问题 我国农村分布广，各村人口相差较大，多则上千户，少则几十户，而且污水日变化 系数大，日污水流量不连续。农村地形复杂，布局分散，这就增加了对污水收集处理的 难度。而且污水在运送过程中还会发生跑、冒、漏现象，对管网沿线的土壤与水体造成 二次污染。若以城市废水模式集中收集污水，运送至污水处理厂统一处理，这就要求建 设庞大的排水管网，修建污水处理设施，基础建设投资与运行维护费用均很高，尤其以 北方为甚，国家与地方财力难以承受。 目前，农村基础设施薄弱，农村居民环境保护意识较差，人们关注水环境的观念 不强，村民的文化水平较低，缺少必要的专业技术人员，加之农村生活条件较差，专业 人员很少愿意去农村工作定居，因此污水处理设施的运行维护管理较为困难。往往是建 成污水处理设施，但难以长久维持运行。 2 2 适合农村生活污水处理工艺适合农村生活污水处理工艺 （1 1）好氧生物处理工艺）好氧生物处理工艺 使用于小量污水处理的好氧生物处理工艺主要有生物接触氧化、生物滤池、生物转 盘、序批式反应器等。我国用的较多的是生物接触氧化法。 生物接触氧化法是在生物滤池的基础上衍生出来的是介于活性污泥法和生物膜法 之间的处理技术。在填料表面上培养微生物，形成生物膜，并采用与曝气池相同的方法 向微生物供氧，从而达到净水目的。其优点有：占地面积小、处理负荷高、污泥产量小、 抗冲击能力强、维护管理简便。缺点有：投资和运行费用偏高。 （2 2）人工湿地污水处理工艺人工湿地污水处理工艺 人工湿地污水处理工艺是 20 世纪七八十年代发展起来的一种污水生态处理技术。 由于它能有效地处理多种多样的废水，如生活污水、工业废水、垃圾渗透滤液、地面径 流雨水等，且能高效地去除有机污染物，氮、磷去除率高，运行维护管理方便，投资及 运行费用低等特点，近年来获得迅速的发展和推广应用。 人工湿地污水处理工艺为生态处理工艺，该技术在欧美等国应用较多，主要用于处 理小城镇或社区的生活污水。近年来，国内学者对湿地污水处理原理也有大量研究。如 湿地系统人均建设费用为 250300 元，仅为传统工艺投资 30%，运行成本主要为提升水 泵所消耗的电费，为 0.050.1 元每 t，人工湿地是符合我国国情污水生态处理技术。 人工湿地具有结构简单、 投资小、 易于维护和运行费用低等特点， 适用于地势平坦、 坡地、居住相对集中的中、小村庄。通过官网将各户经沼气池、化粪池、格栅井收集处 理后的生活污水通过人工湿地系统进一步处理后，直接排放或回用灌溉农田，水质达国 家污水二级排放标准。缺点是受气候影响，低温会对其正常运行造成影响。低温会对有 机物和铵态氮的去除影响是比较明显的，特别是铵态氮去除不利，因此不适合于寒冷的 北方。 （3 3）土地处理工艺土地处理工艺 污水的土地处理工艺是利用土壤微生物植物组成的生态系统的自我调控 及人工调控机制，对污水中的污染物进行一系列物理、化学和生物的净化过程，使得污 染物得到去除、 转化， 使污水水质得到改善； 并通过系统中营养物质和水分的循环利用， 使绿色植物生长繁殖， 从而实现污水的无害化、 稳定化和资源化的生态系统工程。 目前， 我国常用的农村污水土地处理工艺有人工快渗和土壤地下渗透工艺。 1.人工快渗污水处理工艺：通过掺入特殊填料，采用干湿交替运行方式保证水利负 荷和满足处理污水目的。滤料有高浓度生物膜，可以去除污染物。人工快渗主要有过滤 截留、吸附和生物降解过程。其操作简单、运行管理方便、耗能低建设投资和运行费用 低，然而主要运用于高温地带，在低温运行的研究还在进行。 2.土壤地下渗滤工艺 土壤地下渗滤系统是日本开发的一种浅层土壤处理工艺。 其是利用具有一定渗透和扩散 性能的土层的毛细管浸润扩散作用， 使污染物通过土壤和植物组成的生态系统来降解和 净化。其优点有：不影响地面景观、将设及运行费用低、运行管理简便、氮磷去除能力 强、出水水质好、污水可回用等优点。该工艺是最原始的工艺，适合土质通透性高，人 少，经济落后的农村进行污水处理 （4 4）蚯蚓生态滤池）蚯蚓生态滤池 蚯蚓生态滤池是近年国外发展起来的一种新技术，它是利用人工方法在滤床中建立 适合蚯蚓和多种微生物生存的生态环境， 对所处理城镇污水中各种形态的污染物质通过 蚯蚓和其他微生物的协调作用进行处理和转化。蚯蚓在生态滤池中主要作用就是：参与 污水、污泥的分解，对滤床清扫作用防止堵塞，增加滤床的通气性，改变生物种群结构， 提高生物活性，促进滤床碳、氮分解和转化。据有关资料介绍，蚯蚓生态滤池对 COD、 BOD、SS 和 NH3-N 的去除率分别为 83%88%、91%96%，85%92%和 55%65%。同时蚯蚓生 态滤池工艺过程和设备简单， 操作容易掌握， 维护管理方便， 适合于农村生活污水处理。 但由于蚯蚓有冬眠和夏眠的习性，会造成阶段性出水不稳定，据报道，李先宁等采用蚯 蚓生态滤池和湿地联用的生活污水处理技术，取得良好的效果。 3.3.农村生活污水处理研究目的和意义农村生活污水处理研究目的和意义 我国农村人口多达 9 亿，每年产生的生活污水达 80 亿吨余，据 2005 年建设部村 庄人居环境现状与问题对全国部分农村的调查显示，96%的农村没用污水处理及收集 系统，生活污水随意排放，或直接泼洒。目前，农村水环境污染已成为全国水体污染控 制的新焦点。80%的村庄垃圾堆放在路边甚至水源地、泄洪槽及水塘边，这严重危害饮 用水源安全和影响居民身体健康。 党的第十七次全国代表大会指出， 要 “建设生态文明， 基本形成节约能源、资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式” 。在新农 村建设中，生活污水处理方式必须符合经济、高效和简便易行的原则：经济原则是指占 地面积少，节省费用，机械和动力设备少，减少总投资。高效原则是指在去除有机污染 物的同时还具有脱氮除磷作用，以防止水体富营养化；简便原则指的是对运行操作人员 的水平要求不高，以适应农村污水处理设施管理特点，同时减少运行人员的数量，避免 建得起污水处理设施，但负担不起运行的弊端。 污水处理工艺的选择是污水处理设施建设的关键。处理工艺选择是否得当，不仅影 响处理设施的处理效果，而且还影响整个工程的建设投资、处理工艺运行的可靠度、运 行成本高低、管理操作的复杂程度。因此，必须综合当地生活污水的量水质及温度。气 候、地理、经济发展水平等情况，选择适宜的处理工艺，以确保处理设施的出水水质量 要满足国家相关标准的要求。 再由，目前由于农村租金便宜于城镇许多，且国家对城镇污染控制力度怎强了，导 致一些城市污染严重的企业迁至城郊和农村，致使原来单一的生活污水变的难以处理。 这使得原本就缺少处理设施的农村的污染问题更加严重，已经到了不得不重视的地步 了。 随着我国城市化发展进程的加快,许多农村现在也与之前有了很大的不同，更多的 城市用品，电器也涌进了农村，农村生活用水也不在单一，污染问题也随之加剧，日趋 严重的水污染降低了水体的使用功能,使本来就具有的水资源供需矛盾更加尖锐。水资 源的短缺问题己成为国家经济社会可持续发展的严重制约因素。 而农村生活污水与水源 最为靠近，或直接影响水源。所以建设农村人工湿地处理设施可以农村减轻水体污染程 度的有效途径，提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到 标准排放，对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。 参考文献参考文献 1白小慧， 王宝贞.稳定塘系统与城镇污水资源化. 西北水资源与水工程， 1998.9 （2）：20-24 2陈星，大矢绫子，杨喜田，等.土壤地下渗透系统处理污水的研究进展.河南科 学，2007.25（2） ：316-320. 3成水平， 吴振斌， 况琪军.人工湿地植物研究. 湖泊科学， 2002.14 （2） ： 179-184 环境保护部自然生态保护司。 农村实用保护环境技术. 北京： 中国环境科学出 版社.2008. 4贾静，傅大放，马强，等. 苏南农村地区分散式污水的处理与回用.中国给水 排水，2007.23（6） ：31-34 5 李旭东，何小娟，周琪，等 .高效藻类塘处理太湖地区农村生活污水研究.同济 大学学报J，34（11） ：74-78 6宋志文，毕学军，曹军.人工湿地及其在我国小城市污水处理中的应用.生 态学杂志J，2003.22（3） ：74-78 7苏东辉，郑正，王勇，等. 农村生活污水处理技术探讨.环境科学与技术， 2006.28（1） ：79-81，11,1 8王宝贞，王琳.水污染治理新技术新工艺、新概念、新理论.北京：科 学出版社，2009. 9王庆永.农村污水处理现状及处理模式探讨.农技服务，2009.26（3） ：141-142 10 王晓峰， 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