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重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件B：开题报告B1附件B：毕业设计（论文）开题报告1.课题的目的及意义1.1.课题名称南充市某新区水污染控制工程规划与设计－1。1.2.课题背景及意义1.2.1.南充市概况南充属四川省辖地级市，是四川省八大中心城市之一。南充位于四川盆地东北部、长江最大支流嘉陵江的中游，地处成渝地区北部，介于东经105°27’~106°58’，北纬30°35’~31°51’之间。南北跨度165公里，东西跨度143公里，幅员面积12494平方公里。千里嘉陵江，俊秀大巴山，不仅造就了南充“鱼米之乡，丝绸之府、冠冕三巴”的美誉，更养育了古今一代代豪杰伟人名动天下。南充东邻达川市，南连广安市，西与遂宁市、绵阳市接壤，北与广元市、巴中市毗邻，是四川省重要交通枢纽城市和川东北经济、文化、交通、商贸、信息中心，与重庆、成都构成成渝经济区北部“黄金三角”，有“川北心脏”和“川北重镇”之称。南充历史厚重悠久，始于秦设郡，公元前202年汉高祖设立安汉，此地文脉深远、人才辈出，被誉为嘉陵江畔的璀璨明珠。早在唐尧、虞舜之前，便谓“果氏之国”，因《太初历》而发源了春节文化。春秋以来历为都、州、郡、府、道之治所，是解放初期川北行署驻地。南充是一座文化名城，南充人陈寿，以其所著的《三国志》，使故土成为三国文化的发祥地。这里历经数千年的历史文化的浸润，民风淳朴，文化厚重，民俗优雅，三国文化、丝绸文化、红色文化和嘉陵江文化交融生辉，川北大木偶、川北灯戏、川北剪纸、川北皮影饮誉中外。这里南充市先后获得过联合国千年古县、中国优秀旅游城市、国家园林城市等称号，是世界三国文化研讨会永久会址和国际木偶联合协会中国唯一会员城市。南充地处川中交通要冲之地，居于西通蜀都，东向鄂楚，北引三秦，南联重庆的特殊地理位置，并与成都和重庆主城构成四川盆地内部经济发展区域，也是成南“一小时经济圈”的重要节点。嘉陵江渠化工程，全国首条“水上高速路”。千里嘉陵江第一港南充港为中国西北和川东北地区出入长江的重要门户，千吨级船队可从南充北上广元，南下重庆，直达上海。达成铁路横贯东西，正在建设的兰渝铁路纵穿南北，两条铁路重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件B：开题报告B2分别属于西南地区、川渝地区的东西和南北交通大动脉。南充已成为四川内陆交通、通讯枢纽，川中北最大商品集散地，三峡经济区重要组成部分，对外开放的重要口岸。已经形成公路、铁路、航空、航运四位一体交通网。南充市境内主要的河流有嘉陵江、西河、东河、清溪河、枸溪河、白溪河、螺溪河、西充河，均属于长江流域。全市水资源总量为400多亿立方米。多年平均径流量深335mm，地表多年平均径流总量41.91亿立方米，全市人均拥有水量600m，低于全省和全国的平均水平。1.2.2.经济发展对水环境的影响近年来,随着我国经济的快速发展,环境状况日趋严峻。地方政府以牺牲本地环境质量为代价加快本地区的经济增长,这种粗放式经济发展模式的弊端逐渐凸显。经济增长是社会发展的必然结果，环境问题是社会经济发展的伴生物，发展经济也必然带来环境问题。一般来说，环境问题的出现具有复杂性、广泛性、潜在性和累积性，而且因不同地区的自然背景、经济社会发展状况的差异，环境问题还呈现明显的地域性或地区性。环境问题一旦发展至严重阶段，在短时其内是很难恢复和得到解决的，尤其是自然生态环境的恢复和某些污染物的迁移和净化要花费很长的时间，比如当今世界性的环境问题：全球变暖、酸雨蔓延、臭氧层耗竭等。从我国环境问题的特点可以清楚地看出，过去20年，我国在经济建设方面取得了巨大成就，但在这些成就后面，我们是付出了巨大的代价和牺牲了很大一部分环境和资源。在以往的发展进程，尽管创造了很快的发展速度，但仍然是一种不健全的发展方式，是不能持久的。如果继续采取这种发展方式，在将来很可能再次出现环境状况恶化，而不会是“改善”，而且很可能使环境和资源所承受的压力超过能够承受的极限，最终对经济发展本身产生严重制约。事实上，这一点在最近几年已经表现得越来越明显。不可否认的一个事实是,南充市的环境日益恶化,大气、水与海洋污染日益严重,野生动植物的生存环境遭到严重破坏,许多物种正濒临灭绝,森林的过度砍伐与矿产资源的过渡开采都给人类生存与发展带来了现实的与更严峻的潜在威胁。境资源的稀缺性逐步表现出来,环境问题正成为制约经济发展的一个瓶颈,治理环境已到了刻不容缓的地步。1.2.3.开发区概况及水污染控制的必要性该新区位于南充市北部，整个地块东西最大距离约2.3km，南北最大距离约2.0km，地块总面积约3.5km2。规划新区以斜坡地形、微丘地貌为主。设计总体地势西高东低。道路规划最高设计标高为306.8m，道路规划最低点位于规划地重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件B：开题报告B3块内人工河道下游地块，设计标高为285m。本规划新区拟规划建设为以中高档住宅为主，以人居休闲活动为特色，成为配套完善，环境优美的城市发展区，充分展示城市风貌。新区用地性质主要有居住区、公共建筑、对外交通、商业用地、文化服务用地等几种用地性质。现状排水为直接排入人工河渠，现状规划区具有供电设施。规划污水厂的厂址处目前已修建乡级公路。规划区靠自来水公司供应自来水，水源为嘉陵江。该规划新区由地形分为两个独立的排水系统：北片区和南片区。其现状排水仅有零星合流制，污水、雨水经暗函收集后直接排入天然排水冲沟，排污口尚未规范。基于该天然冲沟已整治为人工河道，基本水文、水质资料如下：表1.1城区人工河主要水文参数指标时段河道宽（m）平均水深（m）平均流量m3/s平均流速m/s枯水期252.50.380.0061本规划收集了2010～2011年该城市河道规划新区上游入境Ⅰ－Ⅰ断面和下游出境Ⅱ－Ⅱ断面常规监测数据，如表1.2所示，大部分指标存在不同程度的超标情况，属于Ⅳ水质。表1.2地表水环境质量现状评价成果统计表（单位mg/L）评价因子Ⅰ－Ⅰ断面Ⅱ－Ⅱ断面评价标准均值超标率均值Pi均值超标率均值PiCODcr201037.7504.950≤20201134.5505.140BOD520106.4406.240≤420115.9406.740氨氮20105.4507.850≤1.020115.4506.850总磷20100.37400.4240≤0.220110.31400.3940DO20103.2403.040≥520113.1403.740pH(无量纲)20107.507.606~920117.407.80根据《新区控制性详细规划》，规划片区内水系为水体保护二级控制区，执行国家《地表水环境质量标准》(GB3838－2002)中Ⅲ类水体标准。根据监测数据年均值，计算单项污染指数，进行规划区城市河道现状水质分析。显而易见，新区河道现状水质超标严重，除pH外的全部指标均已超过地表水Ⅲ类水质标准，即已无环境容量，水污染治理刻不容缓。重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件B：开题报告B4根据我国经济发展和环境保护需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势，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。1.3.城市污水处理生物同时脱氮除磷工艺现状与比较规划新区内没有工业用地，设计中可不考虑工业废水的排放问题。区内尚有学校、医院、宾馆等公共建筑，其污水量及污染物排放量按综合水量考虑。结合四川省居民综合用水定额的规定和新区规划，确定规划新区包括及未预见用水量在内的综合用水量指标取近期450升/人·日，远期590升/人·日，污水综合排水定额按综合用水量的85％计算，即近期约为383升/人·日，远期为502升/人·日。规划区近期、远期总用水量分别为1.2万吨/天、2.4万吨/天。规划区近期、远期总污水排放量分别约为1.0万吨/天、2.0万吨/天。设计时按远期规划设计，所以初步确定污水厂设计规模为2.0万吨/天。由于污水处理厂设计规模为2.0万吨/天，属于小型污水处理厂，而且设计对脱氮除磷有要求，故选取二级强化处理工艺。根据《城市污水处理及污染防治技术政策》，在对氮、磷污染物有控制要求的地区，日处理能力在10万立方米以下的污水处理设施，除采用A/O法、A/A/0法外，也可选用具有除磷脱氮效果的氧化沟法、SBR法、水解好氧法和生物滤池法等。考虑后两种方法在国内还不太成熟，A/O法与A/A/0区别不大，所以最后确定可供选取的工艺有：A/A/0工艺，SBR及其改良工艺，氧化沟工艺。1.3.1.A2/O工艺A2/O工艺流程见图1.1。图1.1A2/O工艺流程图工作原理：污水首先进入厌氧池与回流污泥混合，在兼性厌氧发酵菌的作用下，废水中易生物降解的大分子有机物转化为VFAs这一类小分子有机物。聚磷菌可吸收这些小分子有机物，并以聚β羟基丁酸（PHB）的形式贮存在体内，其所需要的能量来自聚磷链的分解。随后，废水进入缺氧区，反硝化菌利用废水中的有机基质对随回流混合液而带来的NO3－进行反硝化，将污水中含氮物转化为氮气而去除。重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件B：开题报告B5废水进入好氧池时，废水中有机物的浓度较低，聚磷菌主要是通过分解体内的PHB而获得能量，供细菌增殖，同时将周围环境中的溶解性磷吸收到体内，并以聚磷链的形式贮存起来，经沉淀以剩余污泥的形式排出系统。好氧区的有机物浓度较低，这有利于好氧区中自养硝化菌的生长，从而达到较好的硝化效果，达到在去除C源物质的同时，达到脱氮除磷的目的。优点：①工艺简单，总的水力停留时间少与其他工艺。②在厌氧，缺氧与好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量繁殖，抑制污泥膨胀。③污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效。④运行中不需投药，两个A段只需轻缓搅拌，运行费用低。缺点：①除磷效果难于再行提高，污泥增长有一定限度。②脱氮效果也难于进一步提高。③进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释磷的现象。但溶解氧的浓度也不宜过高，以防止循环混合液对缺氧反应器的干扰。④进入沉淀池的处理水要保持一定浓度的溶解氧，减少停留时间，防止产生厌氧状态和污泥释磷的现象。⑤反硝化细菌和聚磷细菌存在着对碳源的争夺问题。1.3.2.SBR法SBR工艺流程见图1.2。图1.2SBR工艺流程图SBR工艺又称序批式活性污泥处理系统，是间歇性活性污泥法。现行的各种活性污泥法系统的运行方式，很多都是按连续方式考虑的。污泥回流，曝气充氧以及混合液的各项指标都能够通过自动检测仪表作到自控操作，污水处理场整个系统都能够作到自控运行，这样就位活性污泥处理系统的间歇运行在技术上创造了条件。它由一个或多个曝气反应池组成，污水分批进入池中，经活性污泥净化后，上清夜排出池外即完成一个运行周期。每个工作周期顺序完成进水、反应、沉淀、排放、闲置5个工艺过程。重庆大学本科学生毕业设计（论文）附件附件B：开题报告B6优点：①理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内处于厌氧、好氧交替状态，净化效果好，不易产生污泥膨胀。特别是在污水进入生化处理装置期间，维持在厌气状态下，使得SVI（污泥指数）降低，而且还能节减曝气的动力费用。②运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，因此泥水分离稳定，且污泥量少，容易脱水。③工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。④工艺流程简单，造价低，曝气反应池集曝气沉淀污泥回流于一体，不需设置二沉池、混合液回流和污泥回流系统，处理构筑物少，布置紧凑，占地面积小。⑤有效去除氮，在SBR反应池中的活性污泥交替处于厌氧、缺氧和好氧的状态，因此经适当改变运行条件和运行时间，就可达到较好脱氧、除磷的效果。⑥具有一定的调节均化功能，可缓解进水水质、水量波动对系统带来的不稳定性。耐冲击负荷强，氧的转移率高。SBR反应严格按时间进行的，因而在运行过程中存在着较高的有机物浓度梯度，故能处理高浓度或有害的废水。缺点：①操作管理维护复杂。②自动控制和连续在线分析仪器仪表要求高，对工