辽宁工业大学某污水处理厂工艺研究报告.docx

辽宁工业大学毕业设计（论文）开题汇报题目黑龙江省G市污水处理厂工艺设计土木建筑工程学院院（系）给水排水工程专业051班学生姓名学号指导教师开题日期：200年月日一、毕业设计（论文）选题的目的及意义改革开放30年来，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。伴随都市工业生产日勺发展，都市人口时递增，都市规模B¾扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使都市周围环境污染十分严重，不仅直接污染了市区的地下饮用水，并且对河流下游地区的农业生产和人民生活导致了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同步，水生态系统体现了人与水日勺友好共存与协调发展，是都市生态系统B¾重要构成部分和关键原因，与一种都市的可持续发展亲密有关。因而，都市污水治理已成为目前迫切需要处理的问题之一。理论是用于实践B,将自己在课堂上所学0知识,尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下结实的实践基础。通过毕业设计，可以熟悉并掌握排水工程日勺设计内容、设计原理、措施和环节，能根据原始设计资料对0地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物B¾设计措施，熟悉设计计算书和设计阐明书B编写内容和编制措施，并绘制工程图纸。二.目前国内外研究现实状况及发展趋势目前，国内外都市污水处理厂厂采用的工艺有一般活性污泥法、A/O生物脱氮活性污泥法、A/A/0生物脱氮除磷工艺、AB工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR间歇时活性污泥法等工艺。1.有关活性污泥法目前流行的二级处理工艺有：AB法、SBR法、氧化沟法、一般曝气法、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。（I）AB（Adso*ptionBiooxidation）该法由德国BOhUke专家首先开发。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（kgMLSSd）以上，池容积负荷6kgB0D（d）以上；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FM（污染物量与微生物量之比）不同样，形成不同样B微生物群体。AB法尽管有节能B长处,但不适合低浓度水质，A级和B级亦可分期建设。（注）开题汇报要点：1、毕业设计（论文）题目的来源，理论或实际应用意义。2、题目重要内容及预期抵达的目的。3、拟采用哪些措旅及手段。4、完毕题目所需要的试唆或实习条件。5、完毕题目的工作计划等。（开题汇报不够用时可另附同格式A4纸）(2) SBRj(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毕，常由四个或三个池子构成一组，轮番运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。目前又开发出某些持续进水持续出水的改良性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朴，由于只有一种反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般状况下不设调整池，多数状况下可省去初沉池，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、缺氧和厌氧的不同样状态，实现除磷脱氮B目B0SBR法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序构成。通过调整每个工序的时间，可抵达除磷脱氮的效果。前处理SBR反应器过滤出水I污泥处置该工艺具有诸多长处：工艺系统构成简朴.不设二沉池，无污泥回流设备；耐冲击负荷，一般不用设置调整池；反应推进力大，易于得到优于持续流系统B¾出水水质；运行操作灵活，通过合适调整各单元的状态可抵达脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVl值较低，能有效的防治丝状菌膨胀；各项运行指标和各操作阶段可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统,采用灌水器及控制系统，间歇排水水头损失大,池容的运用率不理想，因此，一般来说并不太合用于大规模的都市污水处理厂(3) A/A/0法(AnaerobicAnoxic-Oxic)由于对都市污水处理的出水有清除氮和磷的规定，故国内23年前开发此厌氧一缺氧一好氧构成的工艺。运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构成：一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下(DO<0.3mgL),释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸取，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7mgL,由于兼氧脱氮菌的作用，运用水中BOD作为氢供应体(有机碳源)，未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，抵达脱氮的目日勺。为有效脱氮除磷，对一般的都市污水，COD/TKN为3.57.0(完全脱氮Ce)DTKN>12.5),BoDZTKN为1.53.5,COD/TP为3060,BODZTP为1640(一般应>20)。若减少污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以清除磷、B0D5和COD为主，则可用A/O工艺。有的都市污水处理的出水不排入湖泊，运用大水体深水排放或浇灌农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。(4) 一般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J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运用。老式普曝法B局限性之处是只能作为常规二级处理，不具有脱氮除磷功能。近几年在工程实践中，通过减少一般曝气池容积负荷，可以抵达脱氮的目的J；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用一般曝气法清除BoD5,在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为一般曝气法的变法，亦可统称为一般曝气法。(5)氧化沟法氧化沟是活性污泥法出J-种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，经典的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气一沉淀一体化氧化沟氧化沟技术已广泛应用于大中型都市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。氧化沟曝气效果很好，处理效果也很好，不仅可以抵达95%以上卧JBoD清除率，还可同步抵达部分脱氮除磷B目的。2 .生物处理法的新进展生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的措施，无论是好氧生物处理技术,还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大爱好。由于用生物法运用的是微生物的新陈代谢作用，以污染物质为食料，将其代谢成诸如Co2、H2。、NH3、S02等稳定的小分子，它的二次污染小，对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获得了极大的发展，伴随人们生活水平B¾日益提高，生活污水中的成也日益复杂，因此用生物处理措施0目的也从此前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增长到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及其他某些难降解的复杂有机物。这也就必然规定人们改革工艺，过去由于厌氧生物处理B¾效率不尽人意，处理时间也较慢，因此未引起人们B¾重视，仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水B¾预处理，但目前由于能源紧张，厌氧生物处理由于能产生能源物质一甲烷而越来越引起人们的青睐，由此也出现了许多新B¾工艺。(1)活性污泥法的新发展到目前为止，对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破，往往所作的是某些局部的改善，但在曝气方式上确获得了较大的成果，如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气，采用微气泡扩散器等，这些都增大了氧转移率、提高了氧的运用率使曝气池中氧的浓度增长。如美日等国研制出0一种超微气泡扩散器，气泡直径50Lm,氧吸取率达90%,ReidEngineeringCompanyofFrederickshurg等研制的!氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的I改善，把冲刷曝气(BrUShAeration)改善透平曝气(TUrbineAeration)防止了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的J另一种发展趋势就是朝多功能方向发展，采用的措施有：培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水，还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象鼠一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其他处理措施结合起来，如活性炭一活性污泥法，它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的综合处理法；固定活性污泥法是提供微生物附着的J表面，如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等，使曝气池同步存在附着相和悬浮相的生物；这些都提高了活性污泥B¾净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力，还具有脱色、脱氮、削减泡沫B¾效果，国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产日勺污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最经典B¾工艺是A-OGnaerobiLOXiC)流程。活性污泥法还可和化学法结合，提高净化多氯联苯、有机磷的清除效果。(2)生物膜处理法0新进展生物膜法最早出现0工艺是1893年在英国出现时将污水喷撒在粗滤料上而得以净化B一般生物滤池，它是最早出现而至今仍在不停改善和发展0人工生物处理设备。在它B基础上，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了某些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处在流化状态，载体上的生物膜可以充足地和污水接触，使净化效率提高，它B工艺有空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床工艺等。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体B新型污水处理工艺，它0特点是将生物滤池H¾部分出水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池,用活性生物滤池处理生活污水和食品加工废水0¾试验成果表明：该系统具有处理效果好、效率高、BOD容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等长处。此外尚有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态环境与活性污泥法的不同样，生物膜法生态系统中可以生长藻类、后生动物等，甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等，因此可以用来脱氮等。(3)厌氧生物处理法的新发展厌氧生物处理法也有一百数年的历史,它是运用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行分解的技术。由于处理效率低、速度慢、且甲烷菌对环境规定严格不易控制等缺陷，厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理，它的重要工艺是化粪池、消化池等。不过由于近年来能源危机及环境污染加重,厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们B重视，一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生，为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理措施如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法，以及象上流式厌氧污泥床反应器(UASB)依托微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法措施。尚有人为地固定微生物包埋固定化法，它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。如日本本田等人1988年采用包埋固定厌氧微生物处理TOC为15OmgGL0¾人工配水，TOC0清除率可达95%以上。在厌氧处理中，甲烷0增殖速度慢成为产气0决定环节，因此为了保持甲烷发酵中高浓度B微生物，出现了运用膜0固液分离法，如柏分等人1988年运用超滤膜(UF)进行甲烷发酵试验，成果表明：提高了反应器内甲烷0浓度，ToC日勺容积负荷为2g6L日，其清除率可达98.4%以上。厌氧生物处理法目前B发展趋势是和其他生物处理措施联用，如厌氧一好氧复合工艺等，具有节省投资、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列长处。厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，可以脱磷脱氮且运行维护以便经济等方面发展。3 .活性污泥工艺的发展趋势通过几十年0研究与实践，活性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大B发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术B¾应用。(1)膜分离技术的应用用膜分离替代沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的如下变化：不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时,不必再考虑污泥B沉降性能问题,从而使工艺控制大大简化；曝气池的污泥浓度将大大提高(MLSS可以不不大于20230mgL)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充足满足清除多种污染物质的需要；在同样的处理规定下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；污泥浓度的提高，将规定较高的J曝气速率，因而纯氧曝气将伴随膜分离而被大量采用。虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题，但这些问题正逐渐得到处理。实际上，目前已经有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本HirOshiwa市HHigashi污水处理厂B¾膜分离系统已持续运行3年。(2)分子生物技术的应用目前分子生物技术己开始应用于污水处理领域。为弄清聚磷菌除磷0生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。目前从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种精确命名及生物分类学定位，由于这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌0生物学定位，以深入精确理解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库日勺建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，深入提高处理效果，是未来发展0方向。三.方案确实定(一)、原始资料(1)污水水质CODcrmg/LBOD5mg/LSSmg/L总氮mg/L总磷mg/LpH水温处理前4501902803087.020处理后6020<2015<1.07820(2)水量：设计流量(平均日)70000m3d规定通过处理后水质抵达国家污水综合排放原则(GB89781996)中一级原则(B0D520mgL,SS20mgL,CODcr60mgL,TPlmgL,NH3-N15mgL)o(二)、备选方案的提出1 .老式活性污泥法老式活性污泥系统多采用矩形廓道式曝气池，污水和回流污泥从池首进入，混合液以活塞流的流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完毕以活塞流B流态逐渐向池尾流动，从池末端出水堰流出，进入二沉池，在二沉池中完毕泥水分离后处理水排放，沉淀污泥回流到曝气池，进入下一种循环。此措施H¾污水和回流污泥均由曝气池池首流入，处理效果好，对BOD5和SS0总处理效率均为90%95%,但曝气池前段供氧局限性，后段供氧过剩，同步冲击负荷能力弱，曝气时间较长，一般在68h,适于大中型都市污水厂，其曝气措施有推流式和完全混合式。图1老式活性污泥法工艺流程2 .氧化沟活性污泥法(循环混合式活性污泥法)按污水流态分，又叫循环混合式活性污泥法，氧化沟一般采用延时曝气，并增长了脱氮功能，因此同步具有清除BOD5和脱氮的功能,它采用机械曝气，一般不设初沉池和污泥消化池。氧化沟处理效率为：BoD5和SS均为95%以上，总氮为70%80%,因此氧化沟工艺具有工艺流程短，处理效率高，出水水质稳定，运行处理简朴等长处，对于小型污水厂,还具有基建费用和运行费比一般活性污泥法低B¾长处。它B缺陷是对于中、大型污水厂，基建费和运行费比一般活性污泥法高，同步无法得到生物能源。图2氧化沟工艺流程3 .间歇式活性污泥法（SBR活性污泥法）也称为序批式活性污泥法。污水流入到间歇式曝气池，准时间次序一次实现进水一反应沉淀一出水一闲置等五个基本过程构成B处理周期，并周而复始反复进行。SBR工艺同步具有均匀水量水质、曝气氧化、沉淀排水等三种功能。该工艺不设二沉池和污泥回流设备，且曝气池容积也不不不大于持续式，因此它的工艺流程简朴，氧运用率高，基建费用和运行费用均较低，不易产生污泥膨胀。同步通过对运行方式的调整，具有脱氮除磷日勺功能，且处理水水质优于持续式。但该工艺规定程序控制,自动化水平较高。（三）、工艺流程确实定根据污水的特点：（1）污水以有机污染物为主，BODCOD=0.4）0.3,可生化性很好,重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标；（2）污水中重要污染物指标BOD>COD、SS都值都比较低，属一般都市污水；（3）进水中NH3-H含量高于污水综合排放原则一级原则，需添加除氮工艺；（4）本课题污水处理量不是很大，在抵达污水处理规定B前提下，应着重考虑工程占地面积和污水处理费用B节省。按都市污水处理和污染防治技术政策规定推荐，不不大于20万t/d规模大型污水厂一般采用常规活性污泥法工艺，10-20万t/d污水厂可以采用常规活性污泥法、氧化沟、SBR>AB法等工艺，小型污水厂还可以采用生物滤池、水解好氧法工艺等。对脱磷脱氮有规定0都市，应采用二级强化处理，如A0工艺，A/0工艺，SBR及其改良工艺,氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。由上可见，对这样的都市污水，其各项控制指标的属于一般都市污水B范围之内，且需除氮，故该设计采用日勺处理措施为SBR活性污泥法。SBR活性污泥法可根据对污水B处理程度B不同样规定，灵活调整其运行方式。四.时间安排设计阶段设计时间设计事项撰写开题汇报及外文资料翻译3月23日至4月3日明确设计任务，查阅有关资料，进行工艺方案的对比及制定。撰写开题汇报，查阅与确定工艺有关的外文资料，并翻译成汉语。确定设计方案、工艺流程4月4日至4月7日根据所选课题确定切实可行有效的处理方案构筑物设计计算4月8日至4月22日按照污水处理工艺设计计算指导丛书，进行对确定工艺有关的主体构筑物及附属建筑物的设计计算。污水水处理厂总平面布置4月23日至4月27日根据各设备及建筑物B设计尺寸、污水处理厂的占地面积、常年主导风向及气候等原因进行对污水处理厂总平面布置。高程计算与布置4月28日至5月1日根据污水处理厂的地形状况、各建筑物的设计高度、按照都市污水处理厂0高程布置原则进行对污水处理厂的高程布置。绘制图纸5月2日至5月24日熟悉AUTOCAD技术的使用及手工绘图的原则与规定，进行图纸绘制，包括污水处理厂总平面布置图、高程图等。设计阐明书的编写及装订成册5月25日至6月5日根据设计计算成果进行对设计阐明书的编写，包括设计题目；摘要；目录和序言；正文；结论；心得体会；道谢。并装订成册。毕业设计答辩6月6日至6月中旬作好对学院组织的毕业设计答辩的准备工作并进行答辩。参照文献：1 .崔玉川等.都市污水厂处理设施设计计算。北京：化学工业出版社，20232 .张自杰主编。废水处理理论与设计。北京：中国建筑工业出版社，20233 .李圭白张杰主编。水质工程学。北京：中国建筑工业出版社，20234 .金兆丰余志荣主编。污水处理组合工艺及工程实例C北京：化学工艺出版社，20235 .组织编写（第二版）。水处理工程经典设计实例。北京：化学工业出版社，20236 .南国英张志刚主编。给水排水工程专业工艺设计。北京：化学工业出版社，20237 .孙慈修主编。排水工程上册（第三版）。北京：中国建筑工业出版社:，19988 .张自杰主编。排水工程下册（第三版）。北京：中国建筑工业出版社，19969 .王彩霞主编。都市污水处理新技术。北京：中国建筑工业出版社，199210 .韩洪军主编。污水处理构筑物设计与计算。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，202311 .娄金生主编。水污染治理新工艺与设计。北京：海洋出版社，199912 .王凯军主编。都市污水生物处理新技术开发与应用。北京。化学工业出版社。2023查阅资料、文献目录参照文献：1 .崔玉川等都市污水厂处理设施设计计算。北京：化学工业出版社，20232 .张自杰主编。废水处理理论与设计。北京：中国建筑工业出版社，20233 .李圭白张杰主编。水质工程学。北京：中国建筑工业出版社，20234 .金兆丰余志荣主编。污水处理组合工艺及工程实例。北京：化学工艺出版社，20235 .组织编写（第二版）。水处理工程经典设计实例。北京：化学工业出版社，20236 .南国英张志刚主编。给水排水工程专业工艺设计。北京：化学工业出版社，20237 .孙慧修主编。排水工程上册（第.三版）。北京：中国建筑工业出版社，19988 .张自杰主编。排水工程下册（第三版）。北京：中国建筑工业出版社，19969 .王彩霞主编。都市污水处理新技术。北京：中国建筑工业出版社，199210 .韩洪军主编。污水处理构筑物设计与计算。哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，202311 .娄金生主编。水污染治理新工艺与设计。北京：海洋出版社，199912 .王凯军主编。都市污水生物处理新技术开发与应用。北京。化学工业出版社。2023指导教师意见：（对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计成果F向预测）指导教!（隘字：年月日室意见:室主修字：年月曰S注磔遹3硅痴1开题须知一、学生要认真填写开题汇报。在毕业设计（论文）答辩时学生须向答辩委员会（或答辩小组）提交开题汇报，作为答辩评分的参照材料，没有开题汇报不能参与答辩。假如丢失要及时办理补交手续。学生毕业后，开题汇报与学生毕业设计（论文）一并存档立案。二、毕业设计（论文）题目一经确定，指导教师要给学生下达毕业设计（论文）任务书，学生根据任务书的规定进行开题，一般安排在毕业设计（论文）正式开始0第二周至第三周进行。三、开题汇报的I审查由各专业教研室主持，每个学生日勺汇报时间为10-15分钟。开题通过后学生才能正式获得毕业设计（论文）的资格。四、学生要充足理解毕业设计（论文）题目的内容和规定，在指导教师的指导下制定切实可行的工作计划，并且要具有进行毕业设计（论文）所规定的试验或实习（调研）条件。五、学生要按照指导教师所下达的毕业设计（论文）任务书日勺规定，认真进行文献资料的检索、搜集和查阅，并做好记录。六、开题审查不合格的学生，必须在一周内重新进行开题。