污水處理廠開題報(bào)告

　　從污染源排出的污(廢)水，因含污染物總量或濃度較高，達(dá)不到排放標(biāo)準(zhǔn)要求或不適應(yīng)環(huán)境容量要求，從而降低水環(huán)境質(zhì)量和功能目標(biāo)時(shí)，必需經(jīng)過(guò)人工強(qiáng)化處理的場(chǎng)所，這個(gè)場(chǎng)所就是污水處理廠，又稱污水處理站。下面是小編為大家提供的關(guān)于污水處理廠的開題報(bào)告，內(nèi)容如下：

　　一、本課題設(shè)計(jì)(研究)的目的：

　　隨著城市工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，城市人口的增加，規(guī)模的擴(kuò)大，工業(yè)廢水和生活污水排放量日益增多，未經(jīng)處理的污水直接排入河流，直接污染市區(qū)的地下水，使得城市環(huán)境污染嚴(yán)重，人類生賴以生存的環(huán)境受到了威脅。因而，城市污水治理已成為迫切需要解決的問(wèn)題。

　　將自己所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用的實(shí)際中去是我們先今大學(xué)生所要做的的一點(diǎn)，尤其是在本次設(shè)計(jì)中所涉及到的專業(yè)知識(shí)，通過(guò)自己獨(dú)立的設(shè)計(jì)計(jì)算，熟練的應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，為自己以后的工作打下實(shí)踐基礎(chǔ)。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，熟悉并掌握排水工程的設(shè)計(jì)原理、方法和步驟，根據(jù)原始設(shè)計(jì)資料正確地獨(dú)立地選定設(shè)計(jì)方案，熟悉設(shè)計(jì)計(jì)算書和設(shè)計(jì)說(shuō)明書的編寫內(nèi)容和編制方法，并繪制工程圖紙。

　　二、設(shè)計(jì)(研究)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)(文獻(xiàn)綜述)：

　　摘要：污泥中還有大量的有害物質(zhì)，需要妥善處置。本文敘述了污泥處理的方法和技術(shù)的發(fā)展,提出在發(fā)展過(guò)程中所遇到的問(wèn)題。

　　關(guān)鍵詞：污泥;處理;處置

　　1、引言

　　近幾年來(lái)，我國(guó)污水處理工作有了很大的發(fā)展，污水處理廠很大程度上解決了我國(guó)水污染方面的問(wèn)題，緩解了我國(guó)水資源緊缺的現(xiàn)狀。但是隨著污水處理的技術(shù)日益成熟，污水處理過(guò)程中所產(chǎn)生的污泥問(wèn)題日益嚴(yán)重。由于我國(guó)污水處理事業(yè)起步較晚，近些年來(lái)才有了一定的發(fā)展，污泥處理技術(shù)也不是很完善，還存在技術(shù)單一和處理率低等問(wèn)題。中國(guó)前些年污泥處理處置工作主要面臨著兩大技術(shù)難題：污泥含水率高和有機(jī)質(zhì)利用率低。污泥含水率是制約污泥處理處置的關(guān)鍵問(wèn)題。含水率過(guò)高限制堆肥、焚燒的.高校處置技術(shù)的應(yīng)用，同時(shí)也不利于污泥的再生產(chǎn)利用。而有機(jī)質(zhì)利用率低不僅浪費(fèi)可回收利用的資源，也造成污泥易腐、有異味等不良特性。

　　2、污泥處理方法及新技術(shù)

　　2.1.1 污泥的衛(wèi)生填埋處理

　　污泥的衛(wèi)生填埋處理開始于20世紀(jì)60年代,是在傳統(tǒng)填埋的基礎(chǔ)上從保護(hù)環(huán)境角度出發(fā),經(jīng)過(guò)科學(xué)選址和必要的場(chǎng)地防護(hù)處理,具有嚴(yán)格管理制度的科學(xué)的工程操作方法。到目前為止,已發(fā)展成為一項(xiàng)比較成熟的污泥處置技術(shù)。

　　2.1.2 污泥焚燒處理

　　污泥焚燒是將污泥置入焚燒爐內(nèi),在過(guò)量空氣加入情況下,進(jìn)行完全焚燒,使有機(jī)物全部碳化,最大限度地減小了污泥體積,使污泥最終處置極為便利。焚燒法有以下幾個(gè)突出的優(yōu)點(diǎn): 1)可以大幅度減少污泥的體積和重量,同時(shí)焚燒灰可制成有用的產(chǎn)品;2)處理速度快,不需長(zhǎng)期堆積和儲(chǔ)存;3)污泥可就地焚燒,不需長(zhǎng)距離運(yùn)輸;4)可以回收能量用于發(fā)電和供熱。污泥進(jìn)行焚燒處置主要有2種方法:一種是脫水污泥直接焚燒,該法處置工藝環(huán)節(jié)少,流程簡(jiǎn)單,二次污染小,但處理所需的燃料量大,費(fèi)用較高,同時(shí)運(yùn)輸費(fèi)用也高;另一種是脫水污泥經(jīng)過(guò)干化或半干化處理后焚燒,它使焚燒相對(duì)簡(jiǎn)單,運(yùn)輸費(fèi)用減少,但是需要污水廠有配套的干化設(shè)備,導(dǎo)致干化費(fèi)用較高。污泥的焚燒一度很受人們的歡迎,然而污泥焚燒又以一次性投資大、設(shè)備投資高、運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高、有機(jī)物燃燒溫度低于850攝氏度時(shí)產(chǎn)生二惡英等劇毒物質(zhì),需要對(duì)煙氣進(jìn)行處理等限制了其使用和發(fā)展,尤其是經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū),焚燒技術(shù)更是難以推廣。

　　2.1.3 污泥的土地利用

　　污泥的土地利用形式主要有:污泥堆肥農(nóng)用、污泥用于園藝、廢棄礦場(chǎng)等場(chǎng)地的土壤改良等。其中主要利用的是污泥堆肥農(nóng)用。污泥堆肥工藝的優(yōu)點(diǎn)是：工藝相對(duì)簡(jiǎn)

　　單,可在室外各種氣候條件下進(jìn)行。堆肥產(chǎn)品是一種對(duì)環(huán)境有用的資源,能夠加速植物生長(zhǎng),能夠保持土壤中的水分,能夠增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量,有利于防止侵蝕。缺點(diǎn)是:迄今為止,堆肥工藝效率低,成本高。不適于大規(guī)模的污泥處理。

　　2.1.4 遠(yuǎn)洋傾倒或深海拋投處理

　　遠(yuǎn)洋傾倒或深海拋投處理污泥是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)的處理方法。對(duì)于那些靠近海岸的污泥處理者來(lái)說(shuō),將其液態(tài)污泥排海是一種方便的污泥處置方法。

　　2、2污泥處理新方法

　　2.2.1濕式氧化法(WO法)

　　濕式氧化法是一種物理-化學(xué)法。這種方法在高溫下(臨界溫度為150°C~370°C)和一定壓力下用來(lái)處理高濃度有機(jī)廢水和不易生化的廢水是十分有效的。由于剩余污泥在物質(zhì)結(jié)構(gòu)上與高濃度有機(jī)廢水十分相似,因此這種方法也可用于處理剩余污泥。

　　2.2.2厭氧消化和熱干燥法

　　污泥厭氧消化是污泥處理的重要方法之一,在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛[3]。厭氧消化利用厭氧微生物的分解作用,使污泥中的有機(jī)物分解并趨于穩(wěn)定。消化過(guò)程中可回收能源,但消化后的污泥含水率較高,仍需進(jìn)一步脫水。

　　2.3 生物處理法

　　2.3.1膜生物反應(yīng)器

　　膜生物反應(yīng)器是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新型的處理技術(shù)。由于膜生物反應(yīng)器的高截留率并將濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi),使反應(yīng)器中具有很高的微生物濃度和相對(duì)較低的污泥負(fù)荷并有很長(zhǎng)的污泥停留時(shí)間,使有機(jī)物大部分被降解。目前英國(guó)和日本已將這一技術(shù)成功地應(yīng)用于小型污水廠中。

　　2.3.2高速生物反應(yīng)器

　　高速生物反應(yīng)器技術(shù)是在利用土壤處理污泥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。利用土壤中的微生物處理污泥。該技術(shù)將污泥的脫水、消化和干化相結(jié)合,將土壤處理的整個(gè)過(guò)程放置在室內(nèi)一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)中進(jìn)行。

　　2.4污泥減容化技術(shù)

　　污泥減容化是指將污泥(具有生命的有機(jī)物)作為內(nèi)能源,將其消滅在廢水處理系統(tǒng)中,從而根本上減少污泥的體積。

　　3、污泥處理過(guò)程中的問(wèn)題

　　雖然污水廠污泥處理工藝發(fā)展得到進(jìn)一步完善，但隨著人口的增加和工業(yè)的發(fā)展，污水的排放量持續(xù)增加，造成了污泥處理過(guò)程中產(chǎn)生了許多問(wèn)題。

　　3.1 對(duì)污泥處理重視不夠,同時(shí)污泥處理難度增加

　　由于經(jīng)濟(jì)、設(shè)計(jì)、管理等諸多方面的原因忽視了污泥處理的重要性。同時(shí)由于大量工業(yè)廢水超標(biāo)排放、農(nóng)業(yè)排水及雨水徑流等面源污染的問(wèn)題使得污泥成分日益復(fù)雜,污泥存在大量人工合成難生物降解的有機(jī)物、重金屬、病原微生物等,使污泥處理難度增加。這些污泥如不妥善處理,勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境造成二次污染,形成新的公害,使城市污水處理事倍功半。

　　3.2 隨著污水處理排放標(biāo)準(zhǔn)的提高,污泥處理產(chǎn)生新的問(wèn)題

　　為防止水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生,污水處理不僅要進(jìn)行有機(jī)物的去除,而且要進(jìn)行N、P等無(wú)機(jī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除。污水資源化成為緩解水資源緊張主要途徑,而滿足污水回用需進(jìn)一步去除污水中的污染物質(zhì),因此對(duì)于生物除磷脫氮工藝處理提出了新的要求。

　　3.3 傳統(tǒng)污泥處理處置基建投資大,若長(zhǎng)期閑置造成很大浪費(fèi)

　　通常泥量約為水量的1%~2%,但污泥處理在整個(gè)污水處理廠投資中約占40%-50%。不僅投資大,傳統(tǒng)厭氧消化工藝還存在負(fù)荷低、安全性要求高、運(yùn)行管理難度大、運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)缺乏等問(wèn)題,這就使得部分運(yùn)行管理水平較低的污水處理廠索性將消化池閑置,造成很大浪費(fèi)。

　　3.4 各種污泥處置方法存在不足

　　目前發(fā)達(dá)國(guó)家所采用的處置方法有農(nóng)用、填埋、焚燒和排海等。我國(guó)是發(fā)展中國(guó)家,又是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),基本以農(nóng)用為主。但這些方法都有不足之處,如焚燒法雖然能大幅度減容,但投資和運(yùn)行費(fèi)用相當(dāng)高,難以采用焚燒法處理量大面廣的城市污水處

　　理廠的污泥;深海投放在近年來(lái)受日益嚴(yán)格的防治海洋污染和國(guó)際公約等限制;填埋由于場(chǎng)地有限及可能造成二次污染也有一定的困難;污泥農(nóng)用也因?yàn)槲勰喑煞秩遮厪?fù)雜而受到限制,并且隨著農(nóng)用污泥中重金屬排放標(biāo)準(zhǔn)以及衛(wèi)生要求的提高,污泥農(nóng)用也日益受到限制。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　隨著我國(guó)城市污水排放量的增加、處理率的提高，導(dǎo)致污泥產(chǎn)量大幅增加，人們對(duì)水源的需求，使得水處理技術(shù)日益先進(jìn)，但同時(shí)也使得污泥中所含成分日益復(fù)雜，對(duì)污泥處理產(chǎn)生了很嚴(yán)峻的問(wèn)題，如何處理好污泥的回收利用是我們現(xiàn)階段所要解決的主要問(wèn)題。需要大量的研究和投入，才能使得污泥處理技術(shù)得到進(jìn)一步完善。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 楊肖杰，程麗華主編.剩余活性污泥處理技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì).齊魯石油化工，2009

　　[2] 劉海燕，張璐.城市污水廠污泥處理技術(shù)進(jìn)展.水工業(yè)市場(chǎng)，2009

　　[3] 張思陽(yáng)，呂春華.城市污水處理廠生育污泥處理技術(shù)研究與進(jìn)展.遼寧化工，2010

　　[4] 彭琦，孫志堅(jiān)主編.國(guó)內(nèi)污泥處理與綜合利用現(xiàn)狀及發(fā)展.浙江城建煤氣熱電設(shè)計(jì)院，2008

　　[5] 朱書景，薛改鳳，張壘主編.污泥處理技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì).武鋼研究院，2010

　　[6] 牛櫻，陳季華.剩余污泥處理技術(shù)進(jìn)展.東華大學(xué)，2000

　　[7] 曹秀芹等主編.污水處理廠污泥處理存在問(wèn)題分析.北京建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2002

　　[8]余杰，田寧寧，王凱軍，任遠(yuǎn)主編.中國(guó)城市污水處理廠污泥處理、處置問(wèn)題探討分析.環(huán)境工程學(xué)報(bào)，2007

　　[9] 郝曉地，張璐平，蘭荔主編.剩余污泥處理/處置方法的全球概覽.北京建筑工程學(xué)院2007

　　[10]Liang Wang, Geir Skjevrak, Johan E. Sintering characteristics of sewage sludge ashes at elevated temperatures.Fuel Processing Technology, 2012, 96(4): 88-97.

　　三、設(shè)計(jì)(研究)的重點(diǎn)與難點(diǎn)，擬采用的途徑(研究手段)：

　　設(shè)計(jì)方案應(yīng)結(jié)合工程實(shí)際通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定，主要包括兩方面：工程造價(jià)和處理效果。

　　1.污水處理方案的確定

　　根據(jù)所提供的原水水質(zhì)參數(shù)，本設(shè)計(jì)的污水處理工藝可以采用常規(guī)處理工藝對(duì)其進(jìn)行處理，即能滿足出水水質(zhì)要求。具體工藝流程如下：

　　依據(jù)設(shè)計(jì)概況和污水水質(zhì)以及出水水質(zhì)要求，再結(jié)合本地區(qū)污水處理常設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)選定以下兩種可行的常規(guī)水處理工藝：

　　方案一：

　　方案二：

　　在設(shè)計(jì)合理的情況下，上述兩種工藝處理的出水水質(zhì)均能滿足飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，因此需進(jìn)一步通過(guò)比較各處理構(gòu)筑物的優(yōu)化性(見(jiàn)下表)。

　　根據(jù)污水處理的規(guī)模和水質(zhì)的要求，選擇平流式沉淀池和輻流式初沉池。爆氣池的選擇，根據(jù)國(guó)內(nèi)的各污水處理廠工藝的選擇，氧化溝對(duì)BOD的去除效果比傳統(tǒng)活性污泥處理效果好，能夠達(dá)到95%以上，但根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，BOD去除率達(dá)到90%以上就可以達(dá)到要求，并根據(jù)成熟的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選擇傳統(tǒng)活性污泥爆氣池，二沉池的選擇根據(jù)國(guó)內(nèi)各污水處理廠的設(shè)計(jì)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，選擇向心輻流式。因此處理工藝選擇方案一。

　　各處理構(gòu)筑物的優(yōu)化性比較

　　構(gòu)筑物名稱

　　輻流式初沉池 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) 1、采用機(jī)械排泥，運(yùn)行方便 底部刮泥、排泥設(shè)備復(fù)雜，

　　2、排泥設(shè)備已定型化 對(duì)施工單位的要求高，占地

　　面積較其他沉淀池大

　　平流式初沉池 1、沉淀效果好、施工簡(jiǎn)易

　　2、布置緊湊、對(duì)沖擊負(fù)荷和

　　溫度變化適應(yīng)能力強(qiáng) 采用機(jī)械排泥，設(shè)備復(fù)雜，對(duì)施工質(zhì)量要求高，配水不宜均勻

　　占地面積較大 平流式沉砂池

　　旋流式沉砂池 構(gòu)造簡(jiǎn)單、處理效果好 占地小、能耗低、土建費(fèi)用低 技術(shù)不成熟，國(guó)內(nèi)應(yīng)用少 傳統(tǒng)活性污泥曝氣池 處理效果好、凈化程度和穩(wěn)定占地面積較大程度

　　氧化溝 出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力在工藝方面存在一些問(wèn)題強(qiáng)、污泥易穩(wěn)定、能耗低

　　2.污泥處理方案的確定

　　常用污泥處理的工藝流程：

　　1) 生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→最終處置;

　　2)生污泥→濃縮→機(jī)械脫水→最終處置;

　　3)生污泥→濃縮→消化→機(jī)械脫水→干燥焚燒→最終處置;

　　4) 生污泥→濃縮→自然干化→堆肥→農(nóng)田。

　　污泥工藝流程

　　由于污水處理廠采用傳統(tǒng)活性污泥法，污泥較多，不穩(wěn)定。所以擬定下面的排泥水處理方案：

　　四、設(shè)計(jì)(研究)進(jìn)度計(jì)劃：

　　1. 布置設(shè)計(jì)任務(wù)，開題文獻(xiàn)綜述，外文翻譯 第 4 周

　　2. 污水處理廠設(shè)計(jì)計(jì)算 第5-6.5周

　　3. 繪制污水處理廠總平面圖和工藝流程圖 第7.5-8周

　　4. 繪制單項(xiàng)處理構(gòu)筑物工藝圖 第 9-13周

　　5. 編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書和計(jì)算書 第 9 周

　　6.提交設(shè)計(jì)成果，論文修改、評(píng)定，答辯 第16-17周

　　五、參考文獻(xiàn)：

　　[1] 《全國(guó)通用給水排水標(biāo)準(zhǔn)圖集》中國(guó)建筑科學(xué)研究院建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所出版，1992年。

　　[2] 《給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第二版)，中國(guó)建工出版社，2004年。

　　[3] 崔玉川主編《城市污水廠處理設(shè)施設(shè)計(jì)計(jì)算》，化學(xué)工業(yè)出版社，1993年。

　　[4] 張自杰主編《排水工程》，中國(guó)建工出版社，1995年。

　　[5] 《污水處理工藝及工程方案設(shè)計(jì)》，中國(guó)建工出版社，2000年。

　　[6] 金兆豐主編，《污水處理組合工藝及工程實(shí)例》，化學(xué)工業(yè)出版社，1993年。

　　[7] 韓洪軍主編，《水處理工程設(shè)計(jì)計(jì)算》，中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2006年。 英文翻譯原件

　　Liang Wang, Geir Skjevrak, Johan E. Sintering characteristics of sewage sludge ashes at elevated temperatures.Fuel Processing Technology, 2012, 96(4): 88-97.

　　指導(dǎo)教師意見(jiàn)

　　同意開題。

　　簽名：

　　月 日

　　教研室(學(xué)術(shù)小組)意見(jiàn)

　　教研室主任(學(xué)術(shù)小組長(zhǎng))(簽章)：

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