污水处理毕业设计开题报告

科学技术学院毕业设计报告主题：河北省某城镇污水处理工程设计学科部：理工学院专业：提供排水科学和工程班级：给排水131学位： 7013013013019姓名：吴中瑶指导教师：刘苏苏填写日期： 2017年1月4日一、选题依据和意义：水是人类生活和生产活动不可或缺的不可替代资源，是社会可持续发展的重要因素。 由于城市化、工业化和农业集约化的迅速发展，以及人们对水资源、水污染的认识存在误解，导致许多城市本来的水资源不足，许多地区进入水资源的污染物超过其环境容量，引起水体污染。但我国水环境污染和生态破坏相当严重，处于发展趋势，每年约300亿立方米的污水未经处理就直接排放，水环境污染量大大超过了自净能力的承受程度，破坏了水的良性循环，水资源危机加剧，影响了城市的可持续发展。 水资源的不足和水污染的恶化，使人们警惕污水的再生处理直接关系到人们的健康安全和社会、经济的可持续发展，关系到后代的可持续生存。在国家可持续发展的新政策下，环境保护已受到各级政府和全国人民的重视，彻底治理污水保护人类生存的环境重要性越来越大，高效节能的城市污水处理技术和技术对国民经济的发展起着巨大的推动作用。 根据我国经济发展和环境保护的需求，结合我国环境保护的最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势，提出以合理经济、运行效率高的工艺流程处理污水，达到排放量。 对保护环境、减轻环境污染、控制生态恶化趋势具有重要意义。 城市污水的生物处理技术是以污水中的污染物为营养源，利用微生物的代谢作用分解污染物，是城市污水处理的主要手段，城市二级污水处理厂常用的方法有传统的活性污泥法、氧化槽法、SBR法等。二、国内外研究现状和发展趋势(包括文献综述)。城镇污水的主要污染物是有机物。 污水中的主要污染物是有机物，其中BOD5:COD=0.828，该比例大于0.3，适合生化处理，污水处理技术选择了二次处理方案1。 目前国内外经济适用的处理方法主要是生物法。 生物法中活性污泥法占压倒性多数。 活性污泥法有多种形式，应用最广泛的主要有以下3种(1)传统的活性污泥法传统的活性污泥法及其传统形式得到了改进，有A/O法和A2/O法。 A/O法有降低磷的厌氧好氧工序和降低氮的缺氧好氧工序两种。 A2/O定律是除去氮和磷的工艺。 活性污泥法的基本流程是向污水中注入空气进行曝气，经过一定时间后污水中产生絮凝物，该絮凝物主要由大量繁殖的微生物群组成，容易沉淀分离，清除污水活性污泥。 应处理的污水和逆流的活性污泥同时进入曝气池，成为混合液，向曝气池注入空气进行曝气，使污水和活性污泥充分混合接触，向混合液供给充分的溶解氧，在好氧状态下污水中的有机物被活性污泥中的微生物群分解而稳定，混合液进入二次沉淀池， 池中活性污泥与清液分离后，部分逆流接种至曝气池，清液溢流排出，处理过程中活性污泥生长，部分剩馀污泥需要从系统中排除。(2)氧化槽法氧化槽又称循环曝气槽，类似于活性污泥延迟曝气法，氧化槽具有传统的活性污泥法特征，有机物去除率高，还具有脱氮功能。 氧化沟这一高效简单的特征是氧化沟不应该采用地下式，占地也很广。 其曝气槽呈封闭水路型，污水与活性污泥混合液循环流动，故氧化沟又称连续循环曝气槽2 . 氧化沟结构简单，运行管理方便，处理效果稳定。 随着氧化槽污水处理技术的改进，氧化槽的脱氮功能得到加强，在一定条件下也能取得良好的生物除磷效果。 氧化沟的形式很多，有多沟交互式氧化沟、轮流式氧化沟和目前国内比较先进的奥贝尔氧化沟等多沟交互式氧化沟，其特点是合建式，没有单独的二沉池，采用旋转刷曝气，通常分为二沟式和三沟式。 该氧化槽的脱氮除磷效果不稳定，如果先增加厌氧槽，就能得到脱氮除磷效果。轮流电池(Carroussel )氧化槽分立式，具有单独的二沉池，采用表露机曝气，槽深大于多槽交互式氧化槽，长沙水质净化厂是该工艺，脱氮脱磷效果不充分，需要脱氮脱磷时，需要增加设施。奥贝尔(Orbal )氧化沟也是分立式的，有单独的二沉池，采用旋转盘曝气，沟槽深度大，现已在四川、北京、山东、浙江等地采用，脱氮效果好，除磷效率不够，要求除磷需要采取措施。一体化氧化槽(Integratedoxidationditch )为建设式，沉淀池建于氧化槽内，应用于四川省成都市新城污水厂和山东省高密度市污水厂。 它不仅是连续进出水，而且是建设性的，不交换功能，理论上最经济的，但由于一些具体的技术问题还不成熟，影响着普及。图1氧化槽工艺流程图(3)SBR法SBR工艺是间歇性曝气活性污泥法，其基本特征是在池塘中完成污水的生化反应、沉淀、排水、排泥。 SBR工艺具有比传统活性污泥法更好的特点SBR工艺运行简单，基本上无需搬运操作，浸水、曝气、沉淀、排水、闲置5个程序可通过小型PLC进行控制，运行的程序也可根据水质的变化情况进行重组，将本来非常麻烦的操作改为全自动运行成本低，占地面积小，不设沉淀池、二沉淀池，没有污泥回流系统，通常不设调整池，可以减少占地面积，降低成本耐冲击负荷。 污水逐渐进入池内，被池内的水逐渐稀释，污水和原池内的水的比例逐渐提高，因此对水质变化的冲击很强出水水质良好。 池内水沉淀时，水平流速为零的理想静止状态下沉淀，沉淀效果好。 游泳池内的溶解氧值交替变化。 沉淀废水中溶解氧接近零，抑制丝状菌生长，污泥沉淀性能好耗电量低。 池内溶解氧的交替变化，使溶解氧浓度梯度增大，氧利用率提高。 没有污泥回流系统，节约了能源消耗，降低了运行成本除磷外脱氮。 在一个运行周期内，厌氧、兼氧、好氧交替变化，在一个游泳池内实现除磷脱氮。随着SBR工艺的改进，目前SBR工艺的变种有多种形式，典型的有连续供水周期循环活性污泥法(简称CASS法)、间歇供水周期循环式活性污泥法(简称CAST法)、间歇循环曝气活性污泥法(简称ICEAS法)、连续曝气与间歇曝气相结合的活性污泥法(简称DAT-IAT法) 有三池联体型前部连续曝气与后部交替曝气相结合的活性污泥法(简称UNITANK法)等，这些改良型SBR工艺各有特点。三、本课题的研究内容1设计资料1.1设计水量：设计污水量为58000m3/d，污水流量的总变化系数KZ为1.36。1.2进出水水质：表1污水厂设计进出水水质对照表单位(mg/L )CODBOD5美国卫星TN型美国职棒大联盟有水350290400355出水602020151去除率(% )8393955780污水达到城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002 )规定的一级标准b标准。2 .设计任务2.1设计生资料本次设计为河北省某城镇污水处理技术设计、污水厂初步设计和单一处理结构的施工图设计。 污水管道进入污水处理厂的管道水面水平为98.00m，污水处理厂的平均地面水平为100.00m。 达成后的水排放到水体中，受容水体的最高水位为96.50m，最低水位为93.90m，常水位为95.20m。 该地区月平均气温为9，极端最高气温为36，极端最低气温为-22； 年降水量为720毫米，年蒸发量为310毫米；多年主导风向为西北方向；冬天寒冷干燥的夏天热少雨。2.2设计任务详情污水处理工艺流程确定。 根据要求的处理水质、气候条件及接受水体资料等决定污水处理工艺。污水处理构筑物的计算。 确定污水处理工艺流程后，选择适当的各处理单体构筑物类型。 计算所有的单体构筑物。 确定各相关设计参数、载荷、尺寸及所需材料、规格等。污泥处理构筑物的计算。 根据原始资料、当地具体情况以及污水的性质和成分，选择适当的污泥处理工艺，进行各单体构筑物的计算。平面布局和高程计算。 将污水和污泥处理流程做成比较准确的平面布局，进行水力计算和海拔计算。污水泵站的计算。 工艺设计污水处理工程污水泵站，确定泵的类型、扬程和流量，计算泵管系统和集井容积，计算泵站的平面尺寸和附属设施。四、本课题的研究方案该污水处理厂日处理能力约为5万吨，属于中小规模的污水处理厂。 按照城市污水处理和污染防治技术政策的要求，20万t/d规模的大型污水厂采用常规活性污泥法，10-20万t/d污水厂采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR、AB法等技术，小型污水厂采用生物滤池、水解好氧法等。 脱磷脱氮要求的城市必须采用A2/O工艺、A/O工艺、SBR及其改进工艺、氧化沟工艺、水解好氧工艺、生物过滤工艺等二次强化处理4。该设计对脱氮除磷有要求，因此选择了二次强化处理。 可选工艺： A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR及其改进工艺。适用于上述中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺较多，为了选择经济技术更合理的处理工艺，以下对适用于上述中小型污水处理厂的除磷脱氮工艺进行经济技术比较5 .表2适用于中小规模污水处理厂的除磷脱氮工艺的比较进程名称氧化槽工艺A2/O进程SBR流程优点1处理流程简单，构筑物少，省建设费用2 .处理效果好，具有稳定的p脱n功能3 .对高浓度工业废水有很大的稀释作用4 .能够处理难以分解的有机物5 .污泥生成量少，污泥不需要消化处理，不需要污泥回流系统6 .技术先进成熟， 管理维护简单7 .国内工程实例较多，工程设计和管理经验较好8 .对中小型无水厂投资省，成本较低9 .无需设置初沉池、二沉池。1 .具有良好的p脱n功能2 .具有改善污泥沉降性能的作用，减少污泥排放量3 .具有提高难降解生物有机物清除效果的效果，运行效果稳定4 .技术先进成熟、运行可靠5 .管理维护简单、运行成本低的6甲烷可循环利用71 .工艺非常简单2 .建筑式，占地面积省，处理成本底3 .处理效果好，具有稳定的p脱n功能4 .污泥回流系统和不需要回流液的不设特殊双池5 .除磷外脱氮的厌氧，缺氧和缺氧不是空间分开的，而是时间控制的缺点1 .循环运转对自动控制能力要求高2 .污泥稳定性没有厌氧性消化稳定3 .容积和设备利用率低4 .为了进一步提高脱氮效果，需要在氧化槽前设置厌氧槽1 .建筑物处理多2、污泥回流量大、能耗高3、小型水厂使用费用高4、甲烷利用经济效益差。1 .间歇运转对自动控制能力要求高2 .污泥稳定性无厌氧消化稳定3 .容积和设备利用率低4 .改变水位运转，耗电增大5除磷脱氮效果一般。氧化槽具有出水水质好、抗冲击能力强、脱氮除磷效率高、污泥稳定、能耗省、自动控制高等优点。 但在实际运行过程中，仍存在污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均、污泥沉积问题等一系列问题3 .SBR法虽简单，但在实际应用中也存在局限性：反应器容积利用率低(由于SBR反应器水位不一定，反应器有效容积需要设计在最高水位，多数时间内反应器内水位达不到该值，反应器容积利用率低)。 水头损失大峰值需氧量高，系统总体氧利用率低。 大型污水处理厂(采用SBR工艺的污水处理厂规模一般在20000t以下，规模超过100000t的污水处理厂不采用SBR工艺) 6。综上所述，根据本设计的污水水质特点和入水水质要求，从技术观点和处理效果出发，本设计拟采用A2/O工艺。五、研究目标、主要特色和工作进度：1研究目标和主要特色1.1本次设计采用A2/O工艺，工艺流程图如下图2 A2/O处理流程图1.2主要构筑物的说明栅格：由平行的金属栅栏和筛子构成，捕获大的浮游物和浮游物，减轻后续处理结构物的处理负荷，使其正常运行，捕获的物质称为炉渣。沉砂池：去除比重大的无机颗粒的功能。 沉砂池一般设置在泵站倒虹吸管前，以前设置在减轻无机颗粒对泵、管道磨损的初沉池前，可以减轻沉淀池的负荷，改善污泥处理结构物的处理条件，沉砂池的形式根据水流方向分为平流、纵流、曝气沉砂池3种7。A2/O生物池分为2组(共2个)，每个池分为3个区，即厌氧区、缺氧区和好氧区。 原污水首先进入厌氧区，同时还含有沉淀池排出的含磷回流污泥，本反应器的主要功能是在释放磷的同时部分有机物被氨化。 污水通过厌氧反应器进入缺氧反应器，该反应器的主要功能是脱氮，硝酸态氮通过内循环由好氧反应器输送，循环的混合液量大，一般为2Q(Q原污水流量)。 混合液从