印染厂污水处理工程设计开题报告 9页

'附件四:毕业设计《论文）开题报告课题名称XXX印染厂污水处理工程设计院系名称环境工程专业环境工程班级环境21001学生姓名一、研究背景和意义水是一种易受污染而可以再生的自然资源。随着人口的不断增长和经济发展,加之水污染的日益严重，可利用的水资源数量日益短缺，造成水危机。根据水工业的观点，给水和排水分别是人类向自然界取用和归还可再牛资源“水”的两个程序,为了使这个循环能够持续地为人类服务，水在使用后回归自然界前，必须进行废水的再生处理，使水质达到自然界自净能力的承受水平，恢复其作为自然资源的属性。对可持续发展战略的实施有着极为现实的意义。水资源是不可再生资源，我们不仅要节约用水，保护自然生态环境，坚持可持续发展，并且要处理好废水，不能让废水污染了健康自然绿色的牛态环境，把坚持科学发展观应用到实际环境保护中，给人类营造一个健康绿色的生态圈。我国是世界上严重缺水的十二个国家和地区之一，根据最新统计，我国水资源总量2.8万亿立方米,人均水资源量2200立方米，仅为世界平均水平的1/4。全国实际可能利用的水资源量约为8000亿至9000亿立方米。在充分考虑节水的情况下,目前估算用水总量为7000亿至8000亿立方米，即用水量已经接近可利用水量的上限。全国有600多座城市缺水，日缺水量达1600万立方，年缺水量近60亿立方，天津等110个城市已受到水资源短缺的严重威胁。每年因缺水造成的直接经济损失达2000亿元。全国每年因缺水减产粮食约700^800亿公斤。水资源利用效率低，能源浪费严重,节能潜力大。我国万元GDP用水量是世界平均水平的5倍，是美国的8倍、德国的11倍。重复利用率低，全国工业用水重复利用率不到55%（含乡镇工业）,而发达国家则为75%〜85%,我国的用水总量与美国和当，但GDP仅为美国的l/8o节水产品使用量少，用水效率普遍较低。水资源问题是保证中国未来经济、环境可持续发展的一个重要问题！随着现代社会的发展，城市工业化进程不断加快，城市工业化的发展一方面促进了我们的生活，同时过快的发展也大大增加了环境的负荷,环境问题已成为制约社会经济发展的重要因素之一。 2002年国家环保总局公布的数字表明，我国城市污水排放总量大约为400亿立方米。我国大多数城市河流都存在严重的有机污染，导致城市水源水质下降和处理成本增加，严重威胁到城市居民的饮水安全和人民群众的身体健康，不仅加剧了水资源短缺的矛盾，也对我国正在实施的可持续发展战略带来严重的负面影响，为此政府加强了环境保护法规的立法与严厉执行，通过法律的制约和全民自觉的共同参与来实现对水资源的保护，以实现人与自然的和谐。随着全球经济的快速发展，全球性水污染已经对人类生存和社会经济发展构成越来越严重的威胁，防治水环境的恶化已成为人类共同追求的目标。如今，不仅对水的需求量大大的增加，而且污水的排放量也与日俱增，为了避免污水对水体的污染，污水必须经过污水处理厂处理达到排放标准后才能排入水体，城镇污水经过处理后的最终岀路是返回到自然水体，或者经过再生处理后再利用。而随着水污染治理工作的发展，城市污水处理技术的发展和城市污水处理厂的建设还不能完全满足处理现有城市污水的需要，因此研究城市污水处理技术是个值得研究的课题。同时将理论用于实践，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业课知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己将来走上工作岗位进行工程设计打下坚硬的基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据设计原始设计资料正确地选定设计方案，掌握污水厂设计的基木流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。二、所属领域发展状况(1)AB法(Adsorption—Biooxidation)AB法污水处理工艺，系吸附一生物降解工艺的简称。是徳国亚琛工业大学Bohuke教授于70年代屮期开创，从80年代开始应用于生产实践。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A级负荷高，曝气吋间短，产生污泥量大，污泥负荷2.5kgB0D/(kgMLSS•d)以上，池容积负荷6kgB0D/(m3•d)以上;B级负荷低，污泥龄较长。其中，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B段则有曝气池及二次沉淀池所组成。A段和B段各自拥有独立的污泥回流系统，两段完全分开，每段能够培育岀各自独特的，适于本段水质的微生物种群。AB法尽管有节能的优点，对氮磷和有机物都有一 定的去除率，但不适合低浓度水质，但通常用在B0D<250mg/l的场合才具有明显的优势，更主要的缺点是AB法产泥量高。(1)SBR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。现在又开发岀一些连续进水连续岀水的改良性SBR工艺，女DICEAS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。正是SBR工艺这些特殊性使其具有以下优点：1、理想的推流过程使生化反应推动力增大，效率提高，池内厌氧、好氧处于交替状态，净化效果好。2、运行效果稳定，污水在理想的静止状态下沉淀，需要时间短、效率高，出水水质好。3、耐冲击负荷，池内有滞留的处理水，对污水有稀释、缓冲作用，有效抵抗水量和有机污物的冲击。4、工艺过程中的各工序可根据水质、水量进行调整，运行灵活。5、处理设备少，构造简单，便于操作和维护管理。6、反应池内存在DO、BOD5浓度梯度，有效控制活性污泥膨胀。7、SBR法系统木身也适合于组合式构造方法，利于废水处理厂的扩建和改造。8、脱氮除磷，适当控制运行方式，实现好氧、缺氧、厌氧状态交替，具有良好的脱氮除磷效果。9、工艺流程简单、造价低。主体设备只有一个序批式间歇反应器，无二沉池、污泥冋流系统，调节池、初沉池也可省略，布置紧凑、占地面积省。但是，因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用淫水器及控制系统，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)氧化沟工艺氧化沟又称循环曝气池，是于50年代由荷兰的Pasveer所开发的一种污水生物处理技术，属活性污泥法的一种变法。氧化沟在应用中发展为多种形式，比较有代 a.卡罗塞尔(Carrouse1)氧化沟60年代由荷兰某公司开发，由多沟串联氧化沟及二沉池、污泥回流系统组成。卡罗塞尔氧化够一般呈环形沟渠状，但也可以灵活变化，渠道数可多可少，形状可以是传统的沟型，也可以是方形、同心圆形。在通常情况下，卡罗塞尔系统用于已经过沉砂池处理的废水，但是初沉池可省去。其设计是基于长污泥停留时间(延时曝气形式)，因而产生的是稳定污泥。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。但从总体上看，Carrousel氧化沟工艺具有投资省、处理效率高、可靠性好、管理方便和运行维护费用低等优点，对目前我国大部分城镇污水厂的建设具有良好的借鉴作用，因此也具有广阔的应用前景。b.奥贝尔(Orbal)氧化沟奥贝尔氧化沟由多个呈椭圆形同心沟渠组成的氧化沟系统。这种氧化沟系统多采用三层沟渠，最外层沟渠容积最大，约为总容积的60%~70%,第二层沟渠为20%~30%,第三层仅占10%左右，有利于脱氮除磷。采用转碟曝气，水深一般在4.0〜4.5m,动力效率与转刷接近。Orbed氧化沟抗冲击负荷能力强，出水水质稳定。对于进水浓度波动较大的中小城镇污水，可以采用Orbal氧化沟处理。c.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。氧化沟具有出水水质好、抗冲击负荷能力强、除磷脱氮效率高、污泥易稳定、能耗省、便于自动化控制等优点。但是，在实际的运行过程中，仍存在一系列的问题，如污泥膨胀问题、泡沫问题、污泥上浮问题、流速不均及污泥沉积问题。(5)A/A/O法(Anaerobic—Anoxic一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年前开发此厌氧一缺氧一好氧组成的工艺。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(D0<0.3mg/L),释放岀聚磷菌，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D0<0.7mg/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q邂酸黑还总成氮筑逸入大I气，达到脫氮的n緘为有数脫氮除嘩，对一般旳城市污水,c?b/視糊^3.卜〜7.(MS^ftl)D/TKN^|2.髒骷J7BOD/TKN为30〜60,BOD/TP为16〜40(—般应＞20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，她脇磷、B0D5和COD为主，则可用A/0T入湖泊，利艺"有的翠市污水屮W阡排册f放杆弓騎押h以节省近期投资。II丄「剩余污泥三、本课题的研究$容、研究方法、研究手段和研究步骤(1)研究内容泥饼外运污泥浓缩池►污泥脱水车间本设计处理量为5万要求经过工艺处理并排放的污水达到城镇污水处理厂污染物排放标准(GB18918-2002)中的一级B标准：CODcrW60mg/L,BOD5W20mg/L,SSW20mg/L,TNW20mg/L,TPWlmg/L；污水厂进水水质见表IT：表1-1污水厂进水水质COD(mg/L)BOD(mg/L)SS(mg/L)TN(mg/L)TP(mg/L)300-400220220-32032-403-4(2)研究方法和手段氧化沟技术经过几十年的发展，在世界各地得到了广泛的发展和应用。国内外的应用情况证明，它是一种工艺简单，管理方便，投资省，运行费用低，稳定性高,出水水质好的污水处理技术。氧化沟对高浓度工业废水有很强的稀释能力，能够承受水质、水量的冲击负荷。更为重要的是，氧化沟在处理有机物的同时能将污水屮的氮、磷去除，使出水水质能够满足对污水排放中氮、磷的高标准要求。下图1-1为工艺流程: 图1-1工艺流程图(3)研究步骤该系统的开发分为以下儿个阶段：①文献获取：充分利用现有文献资源，获取充分的国内外相关文献。②工艺方案比选：对文献认真阅读后，就课题内容进行酝酿和思考，确定设计方案。③工艺及主要构筑物计算：对计算确定各构筑物主要尺寸及工艺流程主要运行参数。④设计图纸：详见设计要求。⑤设计说明书的编制：包括单元构筑物的设计、附属设备的设计、设备选型与运行费用、投资估算。⑥撰写论文：按照毕业论文的要求与规范完成论文。四、参考文献[1]成官文•水污染控制工程[M]•北京:化学工业出版社，2009.[2]羊寿生•城镇污水处理厂设计要点[J]•给水排水，2006,(12):19-20.[3]黄宇，刘新红.城市污水处理厂设计过程中应注意的儿个问题[J]・广东科技，2006,(12).[4]邵林广，丁德才•小城镇污水处理的现状与展望[J]•工业安全与环保2008,34(8):25. [1]邵林广•南方城市污水处理工艺的选择.《给水排水》V01.26,N0.6,2000.[2]孙扬平，陈丽春，李冬茹•某污水处理厂方案设计简介[J]•环境科学与理论,2007,32(8):29-31.[3]郑兴灿等.污水除磷脱氮技术.北京，中国建筑工业出版社，199&⑻郑兴灿•城市污水生物除磷脱氮工艺方案的选择.《给水排水》V01.26,NO.5,2000.[9]徐新阳，于峰•污水处理工程设计•北京，化学工业出版社，2003.[10]崔玉川，刘振江等.城市污水厂处理设施设计计算.北京，化工工业出版社,2004.[11]沈耀良，王宝贞•废水生物处理新技术一理论与应用•北京，中国环境科学出版社，2001.[12]李海等•城市污水处理技术及工程实例•北京，化学工业出版社，2002.[13]杨岳平，徐新华，刘传富•废水处理工程及实例分析.北京，化工工业出版社，2003.[14]王洪臣等•城市污水处理厂运行控制与维护管理•北京，科学岀版社，1999.[15]闪红光•环境保护设备选用手册一水处理[M]•北京:化学工业出版社.[16]周金全•城市污水处理工艺设备及招标投标管理.北京，化学工业出版社，2003.[17]冯生华•城市中小型污水处理厂的建设与管理•北京，化工工业出版社，2001.[18]高俊发，王社平•污水处理厂工艺设计手册.北京，化学工业岀版社，2003.[19]于尔捷，张杰•给水排水工程快速设计手册.北京，中国建筑工业出版社，1996[20]史惠祥•实用环境工程手册.北京，化学工业出版社，2002.[21]高廷耀，顾国维•水污染控制工程•下册[M]•北京:高等教育出版社.[22]张自杰•排水工程(下册•第四版)•北京，中国建筑工业出版社，2000.[23]周正立，张悦.污水生物处理应用实例及工程实例.北京，化学工业出版社, 2006.[9]何圣兵.污水处理项目建设程序与工程设计.北京，中国建筑工业出版社，2008.[10]张林生•环境工程专业毕业设计指南[M]・北京，中国水利水电出版社.[11]ShengJiao;GuanamingZeng;SinglingWang;JingHe;FuYang;QianLi;JianfeiZhou.DiscussionaboutMuiti-objectiveProgramandDesignonWastewaterReuseinthecologicalDistrict[J].InternationalConferenceOnBuiltEnvironmentandPublicHealth(BEPH2004),2004,(12).[12]A.N.Koutsoukos.WastewaterTrcatmcntInSmallInstallations[J]・InternationcilDyer,2009,(1).[13]WimRulkens.InCreasingtheEnvironmentaiSustainabilityofSewageTreatmentbyMitigatingPollutantPathways[J]•EnvironmentalEngineeringScience,2006,(4). 指导教师签名：年月口'