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河北联合大学轻工学院本科生毕业设计开题报告题目：某市生活污水A2/O处理和回用工艺设计学部：材料化工部专业：环境工程班级：环境工程1班姓名：郑开祥学号：201124040108指导教师：李娟娟2014年3月23日1选题目的和意义1.1选题目的由于近些年世界经济的快速发展，随之带来的环境污染日益严重，尤其是生活污水对生物和植物以及城市环境等都有着巨大的危害，对人类的生产生活上也带来了不必要的影响，全世界上的大多数国家由于水资源的匮乏而苦恼。目前，新水源开发的途径有：海水淡化、地下水或雨水利用、远距离调水、城市污水回用[1]。海水淡化技术要求高，成本大，目前难以大面积推广，并受所处地理位置的影响；远距离调水工期长、投资大、运行费用高；对调水水源及工程沿线的地质、水文、生态、环境有很大影响；同时，水源地和漫长的输水线也面临水污染的潜在威胁；地下水开采受蕴藏量的影响，过量开采还会引起地面沉降、海水倒灌等问题。而城市污水就近可得，易于收集输送，水质、水量相对稳定，不受气候等自然条件的影响，且具有与城市供水时空同步性的特点。国内外实践经验证明，城市污水经二级处理后，再经过深度处理以实现再回用，是开源节流、改善生态环境、降低环境污染、缓解水资源供需矛盾的重要节水技术，也是实现污水资源化的重要手段和有限途径之一。污水再生可极大降低排入水体的污染负荷，减轻江河、湖泊污染，具有经济、社会、生态三重功效，对保障城市经济持续发展具有重要的战略意义。1.2选题意义通过本次污水处理厂的的设计，掌握熟练查阅相关资料的能力，强化专业知识，熟练掌握CAD制图软件，进一步增进对大学期间所学知识的认识，对处理各个构筑物与处理工艺进一步熟悉计算运用。2活性污泥法的技术研究活性污泥法作为一种污水生物处理方法，被广泛的应用于生活污水的处理和工业废水的二级处理中[2]。80多年来，随着生产上的应用和不断改进及对生化反应和净化机理进行广泛深入的研究，活性污泥法取得了很大发展，出现了多种运行方式，并正在改变那种用经验数据进行工艺设计和运行管理的现象。但活性污泥法也存在着对水质变化和冲击负荷适应性较弱、易发生污泥膨胀、基建和运行费用较高的缺点，尤其是经济因素，限制了活性污泥法的应用。2.1间歇式活性污泥法间歇式活性污泥法(简称SBR)又称序批式活性污泥法，是将初沉淀池出流水放流到曝气池，按时间顺序进行进水、生化反应(曝气)、泥水沉淀、出水排放上清液、待机(闲置)等基本操作[3]。SBR法不同于传统的活性污泥法，在流态及有机物降解上体现出空间推流的特点，具有以下特征:(1)无需二次沉淀池和污泥回收设备等，工艺设备简单，基建和运行费用低，维护管理方便。(2)用于工业废水处理，不需设置流量调节池。(3)在厌氧状态下，污泥的SVI值较低，易于沉淀，不易产生膨胀。(4)在反应器的一个运行周期中，调节SBR运行方式，可同时具有去除BOD和脱氮除磷的功能。(5)耐冲击负荷，处理有毒或高难度有机废水的能力强，处理有机物效率高。此工艺BOD5的去除率在85%-93%左右，COD的去除率在82%-86%左右，出水全都达到国家排放标准。同时，在稳定运行中，活性污泥沉淀性能良好，MLSS稳定在2000mg/l左右[4]。2.2交替式活性污泥法交替式活性污泥法是对传统活性污泥法的一种改进。交替式活性污泥法的反应池一般由多个池子组成，串联运动，交替地作为曝气池和沉淀池，并变换进出水方式。交替式活性污泥法发展到今天，已经有一些不同的工艺，包括二沟式和三沟式氧化沟，UNITANK工艺以及AICS工艺[5]。下面我们来简单谈一下AICS工艺。AICS工艺由水力相通的四个反应池组成，通过各反应池在空间上的有序状态改变(曝气、沉淀和出水)来达到连续处理和去除有机污染物的目的。该工艺继承了改进SBR工艺连续进水、连续出水、恒水位和交替式运行的特点，吸取了氧化沟工艺循环水力流动特点和稳定的活性污泥系统特性，从根本上克服了UNITANK工艺和三沟式氧化沟中各反应器污泥浓度分配不均匀现象，有效提高了工艺处理效率。崔志峰等人[6]在阿克苏污水处理厂好氧AICS工艺运行结果显示，该工艺COD、BOD5和SS的去除率分别为87%、93%和90%。AICS工艺提高了处理效率，降低投资和运行能耗，弥补了改进SBR等工艺的污泥分布不均匀和池容利用率低的缺点，使SBR工艺的优点更加突出，是适应中国国情的污水处理工艺。2.3AB活性污泥法本世纪70年代，西德Aachen大学卫生工程学院的B.Boehnke教授在对两段活性污泥法和高负荷活性污泥法进行大量研究的基础上，提出了生物吸附氧化工艺(AdsorPtionBiodesradation)，简称AB法[7]。AB法的重要特征是A、B两段需要严格分开，污泥系统各段独立循环，两段串联运行。因此可以将AB法看成是一种改进的两段生物处理技术。A段和B段中的活性污泥，由各自的沉淀池分别回流，这种布置方式有利于在A段和B段生物处理池中分别保持各自的优势微生物种群，并及时以剩余污泥方式排出已截留的有机质，从而减少系统中氧的消耗。AB法处理城市污水，BOD5的去除率均在90%以上，COD的去除率均在80%以上[8]。3本课题研究内容3.1拟建污水厂所涉及生活污水总量唐山市路北和路南区总人口分别为70万和35万，生活污水人均排污量为90L/d和110L/d，其总变化系数为1.4，排水采用分流制。本工程的平均污水处理量Q平=1.17m3/s，Qmax=1.64m3/s.污水平均处理量Q平=70×104×90+35×104×110=10.15×104m3/d=1.17m3/s.污水最大处理量Qmax=10.15×104m3/d×1.4=14.21×104m3/d=1.64m3/s.3.2出水水质和出水要求表2进水各物质含量项目COD（mg/L）BOD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)进水水质386200250495出水水质602020201.5去除率（%）84.4909259.1870污水水质按一般的生活污水性质考虑。污水水质平均值为：BOD=200mg/L，COD=368mg/L，SS=250mg/L，TN=49Mmg/L，TP=5mg/L。要求处理后水质达到国家《污水综合排放标准（GB8978-2002）》中一级B标准：BOD=20mg/L，COD=60mh/L，SS=20mg/L，TN=20mg/L，TP=1.5mg/L。4本课题的研究方案4.1工艺流程4.1.1工艺的选择项目处理的污水主要以有机污染物为主，BOD/COD=0.52，可生化性较好，重金属及其它难降解的有毒有害污染物不超标。根据处理规模，进水水质，出水要求，污水处理厂既要有效去除COD，又要对污水中的氮、磷进行适当的处理。本工艺在系统上可以称为最简单的同步脱氮除磷工艺，总的水力停留时间少于其他同类工艺。而且在厌氧-缺氧-好养交替运行条件下，不易发生污泥膨胀。因此，本设计选择A2/O处理工艺。地区面积人口人均排污量变化系数路北区120km270万90L/d1.4路南区67.33km235万110L/d1.4表1拟建污水处理厂初始数据4.1.2A2/O工艺流程的特点（1）A2/O工艺流程的优点：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，总产占地面积少于其它的工艺。②在厌氧的好氧交替运行条件下，丝状菌得不到大量增殖，无污泥膨胀之虞，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，以不啬溶解氧浓度，运行费低。（2）A2/O工艺流程的缺点：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P/BOD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反应器的干扰。4.2工艺流程5工作进展时间阶段计划完成内容第1周图书管查资料第2周学校机房查资料第3周图书馆查资料第4-5周查阅文献、开题报告第6-13周污水处理工艺设计，按照污水处理工艺设计计算指导丛书，进行对拟定工艺有关的主体构筑物及附属建筑物的设计计算第14-15周整理和编制设计说明书，上交设计成果，准备答辩第16周进行毕业答辩格栅间厌氧池缺氧池好氧池沉淀池进水出水硝化液回流污泥回流脱水机房干泥外运6参考文献[1]田禹,王树涛.水污染控制工程.北京：化学工业出版社.2011,2:221～222。[2]俞孔坚,李迪华，孟亚凡.湿地及其在高科技园区中的营造.中国园林,2001,3:26-28.[3]陈志澄,郭丹桂，熊明辉，等.处理生活污水的植物品种的筛选.环境污染治理技术与设备,2006,7:90-93.[4]张可方,荣宏伟.间歇式活性污泥法处理生活污水的试验研究.哈尔滨商业大学学报(自然科学版),2002,2:204[5]杨彬彬,徐祖信,王晟.交替式活性污泥法工艺研究与应用进展.环境科学与管理.2008,11:72～73[6]崔志峰,王凯军,贾立敏.交替式内循环活性污泥工艺的应用.中国给水排水，2004,9:56～58.[7]BothoBoehnke,“DASAB~VERFAHRENZURBIOLOGISCHENABWASSERREINGUNG”AACHEN1987.[8]万秀林.AB生物法处理污水的工艺特性、运行机理与应用效果.四川环境,1990:23～24.[9]王晓红,王曼歌,刘洪敏.活性污泥法处理废水研究应用进展.环境保护,2014，10：8～9