污水处理厂毕业设计开题报告

华东交通大学毕业设计开题报告姜全土建学院环境工程一班20070110150112第1页/共12页华东交通大学毕业设计/论文开题报告题目：安徽省某新城污水处理工程设计学院：土木建筑学院教研室：环境工程专业：环境工程学生姓名：姜全学号：20070110150112指导教师：向速林职称：讲师教研室审核：开题日期：华东交通大学毕业设计开题报告姜全土建学院环境工程一班20070110150112第2页/共12页安徽省某新城污水处理工程设计姜全07环境工程1班指导教师：向速林摘要改革开放以来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。现有安徽某新城区需要建设污水处理厂,近期总污水量约3.3万m3/d，至2014年总污水量约4.2万m3/d；其污水的主要指标为BOD5、SS、COD、TN、TP。通过对其污水处理后可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级标准的B类要求。关键词城市污水生物处理工艺氧化沟一、工程设计的背景、目的及意义1.1研究背景1.1.1地理位置安徽省某新城位于我国华中地区，濒临一长江支流，自然资源丰富，交通便利，是一个新兴的工业城市，自改革开放以来，全县工农业生产、城市建设得到了迅猛的发展。项目服务区现状人口10.5万人，2014年规划人口为15.5万人。1.1.2地形地貌新城地势较平，西南部略低，东北部略高，地面标高在2.6～4.4m。本项目所在地是由河口海陆交互的沉积物组成。地层自上而下依次为：（1）灰色的淤泥，局部呈灰色泥质亚粘土；（2）灰色或黄色的砾砂，局部呈灰色中砂、灰色细砂混淤泥；（3）砂砾强风化层，含石英云母等矿物。土壤承载能力为6~12吨/平方米。1.1.3水文状况城区东面紧临长江支流，河面宽18~30米不等，河底标高0.8m，河床水位变幅在1.5m~3.0m之内。1.1.4气象特征本项目地处北回归线以南，气候温和，雨量充沛。气温：年平均温度20.6℃，历年最高气温36℃，历年最低气温0.8℃。月平均最低（1月）：9.5℃，月平均最高（7月）：35℃降水：多年平均年降雨量1740.5mm。暴雨强度公式为：q=2454.22/(T+7.451)0.605风向及风速：全年主导风向为西南风和东北风，年平均风速为2.6m/s，年最大风速20m/s。1.1.5厂址位置及用地要求污水处理厂位于新城东南角，紧临长江支流,厂址属于未开发用地，有少量耕地和植被。污水处理厂建设用地面积约12.8万m2。厂区地形较为平坦，地面标高3.2m。1.1.6新城污水量预测污水处理厂服务的范围为：生活污水、工业废水和其他公共建筑污水。华东交通大学毕业设计开题报告姜全土建学院环境工程一班20070110150112第3页/共12页工业与公共建筑最大日污水量14000m3/d。工业与公共建筑最大日污水量一览表序号单位污水量（m3/d）备注1第一小学2502农贸市场1603汽车站2404第二小学2305幼儿园2206政府大院2207第一中学9708宾馆11009宾馆224010宾馆326011针织厂30012制药厂60013中心医院20014副食品厂30015商场31016大型超市12017印刷厂36018塑料厂19019汽配厂18020棉织厂100021物资局仓库18022国际贸易中心50023青山公园120024西湖公园95025水厂85026玩具厂38027化肥厂110028人民医院40029第二中学22030职业技术学院26031环保局24032洗车场30033大型休闲娱乐中心10034卫生防疫站14035汽车城15036高新工业园16037造船厂7038植物油厂7039建材厂6040屠宰厂220华东交通大学毕业设计开题报告姜全土建学院环境工程一班20070110150112第4页/共12页该新城为中、小城市[4]，查人均生活污水标准为120L/cap·d，其总变化系数为Kz=2.7/Q0.11，故近期总变化系数为1.561，远期总变化系数为1.495，工业与公共建筑最大日污水量14000m3/d。排水采用分流制。污水水质按一般的生活污水性质考虑。污水处理厂接纳的污水以生活污水为主，少量的工业废水。因此本污水处理厂的设计进水水质指标如下表：设计进水水质单位：mg/L项目BOD5CODcrSSNH3-NTN磷酸盐TP指标16528516024.8341.21.8污水排放执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级B类标准。因此，设计出水标准确定为：BOD5：≤20mg/LCODcr≤60mg/LSS：≤20mg/LTN：≤20mg/LTP：≤1.0mg/L氨氮：≤8.0mg/L所以本工程处理水量：近期：105000×0.12×1.561+14000=33669m3/d，2014年：155000×0.12×1.495+14000=41807m3/d1.2研究目的随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。目前,我国城镇大部分的生活污水采用直接排放的方式,没有采取应有的治理措施,加重了对环境的污染。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,对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大,高效节能的城市污水处理技术与工艺已能为国民经济的发展起到较大的推动作用。1.3研究意义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。二、本工程设计的国内主要研究进展2.1活性污泥法当前流行的污水处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O法、A/O法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。2.1.1AB法(Adsorption—Biooxidation)该法由德国Bohuke教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容积负荷6kgBOD/(m3·d)以上；华东交通大学毕业设计开题报告姜全土建学院环境工程一班20070110150112第5页/共12页B级负荷低，污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。2.1.2SBR法(SequencingBatchReactor)SBR法早在20世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性SBR工艺，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。2.1.3A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内10年前开发此厌氧—缺氧—好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO0.3mg/L)，释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO0.7mg/L，由于兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作为氢供给体(有机碳源)，将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。为有效脱氮除磷，对一般的城市污水，COD/TKN为3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN12.5)，BOD/TKN为1.5～3.5，COD/TP为30～60，BOD/TP为16～40(一般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD为主，则可用A/O工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。2.1.4普通曝气法及其变法本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，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。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。2.1.5氧化沟法本工艺50年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代表性的有：帕式(Passveer)简称单沟式，表面曝气采用转刷曝气，水深一般在2.5～3.5m，转刷动力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。奥式(Orbal)简称同心圆式，应用上多为椭圆形的三环道组成，三个环道用不同的DO(如外环为0，中环为1，内环为2)，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0～4.5m，动力效率与转华东交通大学毕业设计开题报告姜全土建学院环境工程一班20070110150112第6页/共12页刷接近，现已在山东潍坊、北京黄村和合肥王小郢的城市污水处理厂应用。若能将氧化沟进水设计成多种方式，能有效地抵抗暴雨流量的冲击，对一些合流制排水系统的城市污水处理尤为适用。卡式(Carrousel)简称循环折流式，采用倒伞形叶轮曝气，从工艺运行来看，水深一般在3.0m左右，但污泥易于沉积，其原因是供氧与流速有矛盾。三沟式氧化沟(T型氧化沟)，此种型式由三池组成，中间作曝气池，左右两池兼作沉淀池和曝气池。T型氧化沟构造简单，处理效果不错，但其采用转刷曝气，水深浅，占地面积大，复杂的控制仪表增加了运行管理的难度。不设厌氧池，不具备除磷功能。氧化沟一般不设初沉池，负荷低，耐冲击，污泥少。建设费用及电耗视采用的沟型而变，如在转碟和转刷曝气形式中，再引进微孔曝气，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和动力效率［达2.5～3.0kgO2/(kW·h)］。2.2曝气生物滤池曝气生物滤池实质上是常说的生物接触氧化池，相当于在曝气池中添加供微生物栖附的填(滤)料，在填料下鼓气，是具有活性污泥特点的生物膜法。曝气生物滤池(BAF)70年代末起源于欧洲大陆，已发展为法、英等国设备制造公司的技术和设备产品。由于选用的填料不同，以及是否有脱氮要求，设计的工艺参数是不同的，如要求处理出水BOD5、SS＜20mg/L，去除BOD5达90%以上的工艺，其容积负荷为0.7～3.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留时间1～2h；以硝化(90%以上)为主的工艺，其容积负荷为0.5～2.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留时间2～3h。一般认为，生物膜法处理城市污水，在国内尚需积累经验，处理规模不宜过大，约5×104m3/d左右为宜。国外(主要在欧洲)处理水量有达到36×104m3/d的，这与其填料材质、自控手段和先进的反冲洗装置有关，也与其有长期积累的运行管理经验有关。2.3UNITANK工艺UNITANK工艺和类似的TCBS工艺、MSBR工艺一样，都是SBR法新的变型和发展。它集“序批法”、“普通曝气池法”及“三沟式氧化沟法”的优点，克服