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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流污水处理历史意义.精品文档. 2011年03月10日1、毕业设计(论文)选题依据(选题意义、国内外发展现状分析、主要参考文献目录)1.1选题意义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。建立城镇污水处理厂对
2、改善城镇水环境，保障城镇经济发展起着举足轻重的作用。随着经济的发展，城市化进程的不断加速，人口和经济增长、粗放型发展模式、无组织大面积排施污染物、污水处理率偏低，以及牺牲环境和资源去追求眼前利益等，均是造成水污染日趋严重的原因。大量未经充分处理的污水被用于灌溉，已经使农田受到重金属和合成有机物的污染。据农业部在占国土面积85%的流域内，通过372个代表性区域取样调查，发现全国粮食总量的1/10不符合卫生标准。污水灌溉还造成粮食产量低，污染加大，营养成分下降。长期的污染水灌溉使病原体、致突变、致癌物质通过粮食、蔬菜、水果等食物迁移到人体内，严重危害了人体健康。水污染还对养殖业造成极大的危害，水源
3、污染使原有的水处理工艺受到前所未有的挑战。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。1.2国内外发展现状分析（写23页）（1）关于活性污泥法当前流行的污水处理工艺有：SBR法、氧化沟法、普通曝气法、CASS 法、A2/O工艺等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。（1）CASS法CASS（Cyclic Activated Sludge System）工艺是间歇式活性污泥法的一种变革，是由SBR（
4、序批式活性污泥法）工艺发展而来，集合了ICEAS和CAST工艺的优点。CASS工艺的核心是CASS池，在SBR的基础上，反应池沿长方向设计为两部分。前部为生物选择区也称预反应区，后部为主反应区。主反应区后部安装有升降自动撇水装置。整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程都在同一池子周期循环进行。省去了常规活性污泥二沉池和污泥回流系统，同时可连续进水，间断排水。某环保中心于2008年在实验室进行了CASS整套系统的模拟试验，分别探讨了CASS工艺在处理常温生活污水、低温生活污水、工业废水的机理和特点以及水处理过程中脱氮除磷的效果，其中COD去除率为90%、BOD去除率为95%，脱氮除磷率比一般活性污泥法
5、有很大提高，并在实践中取得了良好的经济效益。CASS处理设施投入运行，处理水量从80m3/d到14,400m3/d不等。实践表明，CASS工艺与ICEAS工艺相比负荷可提高12倍，工程投资可节省30。因此CASS工艺是一种高效的污水处理工艺。（2）SBR法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
6、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 。（3）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2.53.5m，转刷动力效率1.
7、61.8kgO2/(kWh)。 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4.04.5m，动力效率与转刷接近，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，
8、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2.53.0 kgO2/(kWh)。（4）普通曝气法 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
9、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。（5）厌氧-好氧生物除磷工艺（A2/O工艺）实际上是另外一种意义上的“AO工艺”，其中的“A”指的是“厌氧anaerobic它是直接根据生物除磷的基本原理出发而设计出来的一个工艺，其特点有：水力停留时间为36h；曝气池内的污泥浓度一般在27003000mg/l；磷的去除效果好（76%），出水中磷的含量低于1mg/l；污泥中的磷含量约为4%，肥效好；污泥的SVI小
10、于100，易沉淀，不易膨胀。（2）活性污泥工艺的发展趋势通过几十年的研究与实践，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的发展。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的应用。(1) 膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；曝气池的污泥浓度将大大提高(可以大于20000/)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要；在
11、同样的处理要求下，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，将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着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，但这些问题正逐步得到解决。实际上，目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本市的污水处理厂的膜分离系统已连续运行3年。(2)分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的30多种丝状菌中，只有4种准确命名及生物分类学定位，因为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的生物学定位，
12、以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。参考文献1韩洪军.污水处理构筑物设计与计算M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2002.2. 曾科，卜秋平，陆少鸣.污水处理厂设计与运行M.北京：化学化工出版社，2001. 3. 高庭耀.水污染控制工程M.北京：高等教育出版社.2007.4. 张志杰.环境工程手册-水污染防治卷.北京：高等教育出版社.1996.5 北京市政设计院主编.给水排水手册,第5册,城市排水M.北京:中国工业出版社.2001.5.6 北京市政设计院主编.简明排水设
13、计手册M.北京:中国建筑工业出版社.1990.7 北京水环境技术与设备中心等主编.三废处理工程技术手册-废水卷M.北京:化学工业出版社.2000.8 崔玉川.城市污水厂处理设施设计计算M.北京:化学工业出版社, 2008.9城镇污水厂污染物排放标准GB18918200210上海环境科学Vol.16 No.4199711.污水处理的氧化沟技术，中国建筑工业出版社，198812.废水处理理论与设计，中国建筑工业出版社，200313.城市污水厂处理设施设计计算，化学工业出版社，200314.国内外废水处理工程设计实例，化学工业出版社，200015.污水回用新技术及工程应用，化学工业出版社，20021
14、6.城市污水处理及回用技术，化学工业出版社，200217CASS工艺处理小区污水及中水回用，给水排水，200118.排水工程上册（第四版），中国建筑工业出版社，199919.D Butler,J W Davies.URBAN DRAINAGE,Second Edition,Spon Press,London and New York,200620.Larry W. MAYS. Water Distribution System Handbook. Mc Graw-Hill Press,20002、毕业设计(论文)内容设计原始资料该厂所在城市的主导风向为东南风，常年平均气温为1526，厂区平均地
15、面标高为22m，百年一遇的最高洪水位为20m。该厂设计进水流量见课题表；进水水质指标：CODcr 300350mg/L、BOD5 120150mg/L、NH4-N 1525mg/L、总氮（TN）2035 mg/L、总磷（TP）38mg/L、SS 250360mg/L、pH值78；可参考选择工艺类型：A/O工艺、CASS工艺、A2/O工艺、厌氧氧化沟工艺。根据环保部门要求，出水水质达到以下标准：COD50mg/L、BOD510mg/L、NH3-N5mg/L、SS10mg/L、TP0.5mg/L。设计要求1、污水处理方案确定；2、进行污水处理和污泥处理工艺的设计计算；3、污水厂总体布置图和某些构筑
16、物的施工图设计；4、编写设计说明书和计算书各一份（或两者合编一份）；5、设计图纸不少于8张1#图纸。包括污水厂总平面图、污水厂处理工艺流程图（高程图）各一张，主要处理构筑物的平、剖面图不少于6张3、毕业论文(论文)进行方案 工艺方案分析本项目污水处理的特点：1）污水以有机污染物为主，可生化性较好，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）污水中主要污染物指标BOD、COD、SS都值都比国内一般城市污水低30%左右；3）污水处理厂投产时，多数重点污染源治理工程已投入运行。针对以上特点，以及出水要求，现有城市污水处理技术的特点，本污水处理厂采用CASS工艺，CASS工艺有一下几个特点
17、：（1） 出水水质好CASS反应池在沉淀阶段停止曝气，只有进水而无出水。沉淀过程几乎处于静止状态，因此，污泥沉淀效果良好，出水中SS含量很低，出水水质好。传统活性污泥法对氮、磷的去除能力较差。而CASS系统通过控制合适的曝气、沉淀时间，可为硝化细菌和反硝化细菌创造适宜的条件。因此，具有较好的脱氮效果。（2）对冲击负荷的适应性CASS池系统在设计时已考虑了流量变化的因素。污水在系统内停留预定的处理时间后才能沉淀排放。CASS工艺可以通过调节运行周期及各阶段的时间分配来适应进水量和水质的变化。多年运行及实践表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值23倍时，处理效果仍然令人满意。但辅助的流量平衡调节
18、设施，还很可能因为水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水水质。（3）活性污泥沉降性能好，剩余污泥处理方便由于水力负荷或有机负荷冲击、水质成分变化、溶解氧偏低等原因，会造成污泥膨胀，污泥沉降困难，严重时会导致污泥流失，处理效果急剧下降。预反应区起到了生物选择器的作用，能抑制丝状菌的生长。但由于CASS工艺良好的沉降环境，污水并未因此而影响运行。（4）能耗较低操作管理、维修简单。CASS工艺流程简单，可大大减少设备管理和维修的工作量，按自动化方式运行，控制系统按照工艺条件开启或关闭各台设备，使各反应池交替完成曝气。当系统受到大流量冲击时，可及时将处理水排出反应池，保证出水水质。操作人员可减少4
19、0%，费用也可显著降低。所以本课题选择CASS工艺。 CASS工艺是循环活性污泥技术的一种型式。其主要原理是：把序批式活性污泥法（SBR）的反应池沿长度方向分为两部分，前部为预反应区，后部为主反应区。在预反应区内，微生物能通过酶的快速转移机理迅速吸附污水中大部分可溶性有机物，经历一个高负荷的基质快速积累过程，对进水水质、水量、pH和有毒有害物质起到较好的缓冲作用，可有效防止污泥膨胀；随后在主反应区经历一个较低负荷的基质降解过程，完成对污水中有机物质的降解。CASS工艺同时能够比较充分发挥活性污泥的降解功能。也能够减轻二沉淀池的负荷，有利于提高二沉池固液分离效果。CASS工艺已被公认为一种较成功
20、的革新的活性污泥法工艺，与传统活性污泥系统相比，它在技术、经济等方面具有一系列独特的优点。（1）工艺简单，占地面积小，投资较低。CASS的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。（2）曝气阶段生化反应推动大，有利于减少曝气池容积，降低工程投资。（3）沉淀效果好。CASS的运行，遇到SVI30高达96%的情况时（SVI达到300mL/g），只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行就不会受影响。CASS池反应中存在较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件不利于丝状微生物的优势生长，可有效防止污泥膨胀。（4）运行灵活，抗冲击能力强。按时间顺序运
21、行，可灵活调整出水水质及污水量的变化，池容相对较大，抗水质、水量冲击能力较强。当进行脱氮除磷时，可通过间断曝气控制反应池的溶解氧浓度水平，提高脱氮除磷的效果。（5）CASS工艺可应用于大型、中型及小型污水处理。运行稳定性好，基质去除效率高，剩余污泥量小，性能稳定。由于CASS工艺的曝气是间断的，利于氧的转移，曝气时间还可根据水质、水量变化灵活调整，均为降低运行成本创造了条件。总体而言，CASS工艺的运行费用比传统活性污泥法的运行费用低。污水厂污水处理选择污水处理后的功能要求，污水处理分无害化处理系统和再生回用处理系统两类。前者一般系由一级处理和二级处理组成，后者一般系在前者的基础上再加一个三级
22、处理或深度处理。我国建造的污水处理厂多属于前者类型。城市污水处理按处理程度可分为三级污水一级处理污水一级处理的主要任务是去除污水的中呈悬浮或漂浮的固体污染物物质，多采用污水物理处理法中的各种处理单元。城市污水格栅沉砂池沉淀池进入二级处理系统污水经一级处理后，悬浮固体物的去除为70%至80%,BOD的去除只有30%左右，尚达不到排放标准，但对后续污水处理工序起着重要的保障作用。 污水二级处理 污水二级处理的主要任务是去除污水中呈胶体和溶解状态的有机物，以及能使湖泊，水库等源流水体富营养化的氮磷等可溶性无机污染物。BOD的去除可达到90%以上，除去后的BOD一般可降到20至30.在一般情况下，城市
23、污水经二级处理后，水质可达到排放标准。 污水三级处理 污水三级处理的目的，在于进一步除去二级处理所未能去除的污染物质，包括微生物未能降解的有机物，以及可导致水体富营养化的植物。三级处理是对二级处理的出水进行更进一步的处理阶段和方法。 三级处理的方法是多种多样的，例如化学处理法，生物处理法和物理处理法的许多单元都可以用于三级处理。通过三级处理BOD可从20降至5以下，同时除去大部分的氮磷等剩余污染物。污水处理厂工艺流程的确定通过以上各种工艺的比较及目前技术方面的要求，采用基本处理流程如下：4、 毕业论文(论文)进行计划小四，宋体，1.5倍行间距序 号设计（论文）各阶段名称日 期1资料收集，阅读文献，撰写并完成开题报告和英文资料翻译。2月21日-3月11日2毕业实习，完成实习报告3月12日-4月1日34月2日-4月30日4“五一”长假5月1日-5月3日5中期检查5月10日65月4日-6月10日76月11 日-6月15日8毕业答辩，成绩评定6月16日-6月20日5、 预期成果