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毕业设计（论文）开题报告学生姓名丁峰专业环境工程学号环工111-05设计（论文）题目100万吨城市污水处理工艺设计一、选题的意义现代城市的发展和城市人口的不断增长，使得城市对水资源的需求与日俱增，水的耗费也不断增长，每日城市污水的产生量日益增多，城市污水对地表径流和表层地下水造成了污染，使地表水和浅层地下水不能用于城市居民的生活，造成水资源需求与供应之间的矛盾不断尖锐，从而在城市出现“水荒”。水资源的污染和水资源利用效率低下、浪费严重成为制约城市发展的瓶颈。要想解决这一矛盾，就必须对城市污水进行深度处理，实现城市污水的循环使用，大力兴建城市污水处理厂，采用先进的污水处理技术，对污水进行无害化处理，既能够有效保护环境，节约利用日益枯竭的水资源，又能够提高经济效益，促进水资源的可持续利用。[1]废水处理有很多种方法，其中活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法，是一种较低成本的废水初级处理方法。活性污泥法有许多种形式，使用广泛的主要有以下三种类型：①传统活性污泥法及其改进型A/0、A2/0、AB工艺；②氧化沟工艺；③SBR工艺。传统活性污泥及其改进型A/0、A2/0、AB工艺，处理单元多，操作管理复杂，尤其是污泥厌氧消化工艺，对管理水平要求较高。而氧化沟法回流污泥溶解氧较高，对除磷有一定的影响。由于处理量较大，故选择传统活性污泥法。传统活性污泥法优点：①不宜采用物理化学方法处理的废水，BOD去除率可达95％以上。②建设投资额高，但处理的动力费较低。缺点：所需停留时间长，设备庞大，基建投资大，因而要加各种构筑物，使各种构筑物容积增大，从而使处理厂面积增大，增加管理人员及管理难度。二、选题在该领域的水平和发展动态现代污水处理技术按原理可分为物理处理法、化学处理法和生物处理法。物理处理法是通过物理作用分离和去除废水中不溶解的呈悬浮状态的污染物（的方法，主要有筛滤法、沉淀法、气浮法、过滤法和反渗透法等；化学处理法是利用化学反应分离污水中的污染物质的处理方法，主要有中和、电解、氧化还原和电渗析、气提、吸附、吹脱、萃取等方法，一般适用于工业污水处理；生物处理法是利用微生物的代谢作用，使污水中呈溶解性、胶体状态的有机污染物转化为稳定的无害物质的处理方法，主要可分为好氧氧化法和厌氧还原法，其中好氧氧化法则广泛用于处理城镇生活污水，主要包括活性污泥法和生物膜法等。目前，城镇污水处理过程中，应用最为普遍的即活性污泥法及其相关的衍生技术的生物处理工艺。活性污泥法技术即是将空气连续送入含有大量溶解有机物质的污水中，经过一段时间后，水中即形成生物絮凝体-活性污泥，通过附着其上的微生物的新陈代谢作用，将有机污染物转变成无毒的气体（CO2、N2等）、液体（水）和富含有机物的固体（如微生物群体或称生物污泥）；最后通过固液分离，实现生物污泥与净化处理水的有效分离的过程。由于活性污泥法具有较高的化学转化效率，对城市污水及有机工业废水中所含的污染物的处理效率高，因此成为传统的成熟技术。随着近些年来污水排放量的迅速增加，对污水处理要求也日益提高，污水处理技术在传统活性污泥法工艺基础上出现了如缺氧-好氧（A/O）法、厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）、氧化沟法和序批式活性污泥（SBR）法等被较快推广应用的新技术。其中，厌氧-缺氧-好氧法（A2/O）强化了脱氮除磷效果；氧化沟法简化了有关构造，运行管理方便，且处理效果稳定等；SBR法是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术，其主要特征是在运行上的有序和间歇操作，主要优点在于节约土地。上述工艺均是在普通活性污泥法基础上，通过对时间顺序或空间位置等的调整，来给微生物生长创造更适合的生存条件，以提高其处理性能和效率，因此其均属于活性污泥法的衍生技术。另外，近年来新出现的MBR工艺，即又称膜生物反应器技术，是一种由活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术，其基本原理是：通过膜的微孔分离，将需去除的有机物被阻挡在外，被活性污泥中的微生物和细菌分解，从而达到净化污水的目的。与传统工艺相比，MBR工艺具有出水水质优质稳定、剩余污泥产量少、易于实现自动控制等优点，但仍存在建造成本高、容易导致膜污染、能耗高等缺点，目前应用范围还相对比较小。未来，随着国内水环境形势日益严峻以及国家对环保要求的提高，未来对污水处理企业的技术要求将越来越严格，行业技术水平将向更高标准的污水深度化处理方向发展。三、设计（论文）所要设计、研究的内容(一)设计、研究的内容1、本设计处理规模100万t/d；2、出水满足《污水综合排放标准》GB18918-2002的一级标准具体出水指标如下：pH6～9，COD≤60mg／L，BOD5≤20mg／L，SS≤20mg／L；3、进水水质指标如下：pH6～9，COD210mg／L，BOD5140mg／L，SS180mg／L；(二)工艺流程的确定设计该污水处理使用传统活性污泥法。工艺流程图：四、主要关键技术、工艺参数和理论依据：1.传统活性污泥法液流有回流的推流式。初次沉淀后的废水与二沉池回流的活性污泥混合后进入曝气池，大约曝气6小时，进水与回流污泥通过扩散曝气或机械曝气作用进行混合。流动过程中，有机物经过吸附、絮凝和氧化作用等作用被去除。一般地，从曝气池流出的混合液在二沉池沉淀后，沉淀池内的活性污泥以进水量的25～50%返回曝气池（即污泥回流比为25～50%）。这种方法常用于低浓度生活污水处理，对冲击负荷很敏感。生化需氧量（BOD5）的去除率达85～95%。2.初沉池除去废水中的可沉物和漂浮物。废水经初沉后，约可去除SS的50%、BOD的20%。3.曝气池空气与水强烈接触的一种手段，其目的在于将空气中的氧溶解于水中，或者将水中不需要的气体和挥发性物质放逐到空气中。换言之，它是促进气体与液体之间物质交换的一种手段。它还有其他一些重要作用，如混合和搅拌。空气中的氧通过曝气传递到水中，氧由气相向液相进行传质转移，这种传质扩散的理论，应用较多的是刘易斯和惠特曼提出的双膜理论。双膜理论认为，在“气-水”界面上存在着气膜和液膜，气膜外和液膜外有空气和液体流动，属紊流状态；气膜和液膜间属层流状态，不存在对流，在一定条件下会出现气压梯度和浓度梯度。如果液膜中氧的浓度低于水中氧的饱和浓度，空气中的氧继续向内扩散透过液膜进入水体，因而液膜和气膜将成为氧传递的障碍，这就是双膜理论。显然，克服液膜障碍最有效的方法是快速变换“气-液”界面。曝气搅拌正是如此，具体的做法就是：减少气泡的大小，增加气泡的数量，提高液体的紊流程度，加大曝气器的安装深度，延长气泡与液体的接触时间。曝气设备正是基于这种做法而在污水处理中被广泛采用的。废水经曝气池后，约可去除BOD的90%、COD的60%。污泥外运污水沼气再利用污泥回流污水中格栅提升泵细格栅沉砂池初沉池曝气池二沉池消毒池排放污泥浓缩池消化池污泥4.二沉池进行泥水分离外，还进行污泥浓缩，由于水量、水质的变化，还要暂时储存污泥。由于二沉池要进行污泥浓缩，所需要的池面积大于只进行泥水分离所需的池面积。废水经二沉池后，约可去除BOD的5%、COD的30%，SS的90%。5.工艺参数项目BOD5(mg/L)CODCr(mg/L)SS(mg/L)PH进水水质1402101806~9出水水质≤20≤60≤206~9经过以上过程处理，COD去除率在90%以上，BOD5去除率在95%以上。处理后的污水达到排放标准。五、设计（论文）的研究特色和创新之处：由于处理量较大所以选择传统活性污泥法。本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。传统活性污泥法法处理效果好，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。六、主要参考文献[1]徐池.浅谈城市生活污水处理发展现状和工艺[J].江西农业学报,2010,1.[2]给水排水设计手册.第五册.城镇排水（第二版）[M].北京:中国建筑工业出版社.2006[3]孙体昌娄金生主编水污染控制工程[M].机械工业出版社,2009[4]高俊发王社平主编污水处理厂工艺设计手册[M].化学工业出版社,2003[5]给水排水设计手册.第一册.常用资料（第二版）[M].北京:中国建筑工业出版社.2006[6]韩红军主编污水处理构筑物计算[M].哈尔滨工业大学出版社,2005[7]崔玉川马志毅王效承李亚新编废水处理工艺设计计算[M].水利电力出版社,1994[8]张自杰主编排水工程下册·第四版[M].北京：中国建筑工业出版社，1999[9]韩洪军，杜茂安主编水处理工程设计计算[M].北京：中国建筑工业出版社，2005[10]孙力平主编污水处理新工艺与设计计算实例[M].北京：科学出版社.2001[12]给排水设计手册·第十一册·常用设备（第二版）[M].北京：中国建筑工业出版社，2006[13]XiaoweiWang,BeidouXi,ShouliangHuo,WenjunSun,HongweiPan,JingtianZhang,YuqingRen,HongliangLiu.Characterization,treatmentandreleasesofPBDEsandPAHsinatypicalmunicipalsewagetreatmentplantsituatedbesideanurbanriver,EastChina[J].ScienceDriect.2013实施方案和时间安排（按教学周次安排）：第三周翻译外文文献、确定污水处理程度第四周方案确定、撰写开题报告第五周计算格栅、提升泵第六周设计沉砂池、初沉池第七周设计曝气池第八周设计二沉池第九周设计污泥浓缩池第十周设计消化池、完成设备选型第十一周绘制草图、进行环保分析、经济分析第十二周绘制主要构筑物结构图第十三周绘制高程布置图和平面布置图第十四、十五周撰写说明书第十六周上交设计说明书、准备答辩指导教师意见签字：年月日系（专业）领导小组意见组长签字：年月日备注