污水处理厂开题报告
从污染源排出的污(废)水，因含污染物总量或浓度较高，达不到排放标准要求或不适应环境容量要求，从而降低水环境质量和功能目标时，必需经过人工强化处理的场所，这个场所就是污水处理厂，又称污水处理站。下面是小编为大家提供的关于污水处理厂的开题报告，内容如下：
一、本课题设计(研究)的目的：
随着城市工业生产的发展，城市人口的增加，规模的扩大，工业废水和生活污水排放量日益增多，未经处理的污水直接排入河流，直接污染市区的地下水，使得城市环境污染严重，人类生赖以生存的环境受到了威胁。因而，城市污水治理已成为迫切需要解决的问题。
将自己所学的知识应用的实际中去是我们先今大学生所要做的的一点，尤其是在本次设计中所涉及到的专业知识，通过自己独立的设计计算，熟练的应用所学知识，为自己以后的工作打下实践基础。通过毕业设计，熟悉并掌握排水工程的设计原理、方法和步骤，根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，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、设计(研究)现状和发展趋势(文献综述)：
摘要：污泥中还有大量的有害物质，需要妥善处置。本文叙述了污泥处理的方法和技术的发展,提出在发展过程中所遇到的问题。
关键词：污泥;处理;处置
1、引言
近几年来，我国污水处理工作有了很大的发展，污水处理厂很大程度上解决了我国水污染方面的问题，缓解了我国水资源紧缺的现状。但是随着污水处理的技术日益成熟，污水处理过程中所产生的污泥问题日益严重。由于我国污水处理事业起步较晚，近些年来才有了一定的发展，污泥处理技术也不是很完善，还存在技术单一和处理率低等问题。中国前些年污泥处理处置工作主要面临着两大技术难题：污泥含水率高和有机质利用率低。污泥含水率是制约污泥处理处置的关键问题。含水率过高限制堆肥、焚烧的.高校处置技术的应用，同时也不利于污泥的再生产利用。而有机质利用率低不仅浪费可回收利用的资源，也造成污泥易腐、有异味等不良特性。
2、污泥处理方法及新技术
2.1.1 污泥的卫生填埋处理
污泥的卫生填埋处理开始于20世纪60年代,是在传统填埋的基础上从保护环境角度出发,经过科学选址和必要的场地防护处理,具有严格管理制度的科学的工程操作方法。到目前为止,已发展成为一项比较成熟的污泥处置技术。
2.1.2 污泥焚烧处理
污泥焚烧是将污泥置入焚烧炉内,在过量空气加入情况下,进行完全焚烧,使有机物全部碳化,最大限度地减小了污泥体积,使污泥最终处置极为便利。焚烧法有以下几个突出的优点: 1)可以大幅度减少污泥的体积和重量,同时焚烧灰可制成有用的产品;2)处理速度快,不需长期堆积和储存;3)污泥可就地焚烧,不需长距离运输;4)可以回收能量用于发电和供热。污泥进行焚烧处置主要有2种方法:一种是脱水污泥直接焚烧,该法处置工艺环节少,流程简单,二次污染小,但处理所需的燃料量大,费用较高,同时运输费用也高;另一种是脱水污泥经过干化或半干化处理后焚烧,它使焚烧相对简单,运输费用减少,但是需要污水厂有配套的干化设备,导致干化费用较高。污泥的焚烧一度很受人们的欢迎,然而污泥焚烧又以一次性投资大、设备投资高、运转费用高、有机物燃烧温度低于850摄氏度时产生二恶英等剧毒物质,需要对烟气进行处理等限制了其使用和发展,尤其是经济欠发达地区,焚烧技术更是难以推广。
2.1.3 污泥的土地利用
污泥的土地利用形式主要有:污泥堆肥农用、污泥用于园艺、废弃矿场等场地的土壤改良等。其中主要利用的是污泥堆肥农用。污泥堆肥工艺的优点是：工艺相对简
单,可在室外各种气候条件下进行。堆肥产品是一种对环境有用的资源,能够加速植物生长,能够保持土壤中的水分,能够增加土壤中有机质含量,有利于防止侵蚀。缺点是:迄今为止,堆肥工艺效率低,成本高。不适于大规模的污泥处理。
2.1.4 远洋倾倒或深海抛投处理
远洋倾倒或深海抛投处理污泥是一种简便、经济的处理方法。对于那些靠近海岸的污泥处理者来说,将其液态污泥排海是一种方便的污泥处置方法。
2、2污泥处理新方法
2.2.1湿式氧化法(WO法)
湿式氧化法是一种物理-化学法。这种方法在高温下(临界温度为150°C~370°C)和一定压力下用来处理高浓度有机废水和不易生化的废水是十分有效的。由于剩余污泥在物质结构上与高浓度有机废水十分相似,因此这种方法也可用于处理剩余污泥。
2.2.2厌氧消化和热干燥法
污泥厌氧消化是污泥处理的重要方法之一,在国内外应用较为广泛[3]。厌氧消化利用厌氧微生物的分解作用,使污泥中的有机物分解并趋于稳定。消化过程中可回收能源,但消化后的污泥含水率较高,仍需进一步脱水。
2.3 生物处理法
2.3.1膜生物反应器
膜生物反应器是近几年发展起来的一种新型的处理技术。由于膜生物反应器的高截留率并将浓缩液回流到生物反应器内,使反应器中具有很高的微生物浓度和相对较低的污泥负荷并有很长的污泥停留时间,使有机物大部分被降解。目前英国和日本已将这一技术成功地应用于小型污水厂中。
2.3.2高速生物反应器
高速生物反应器技术是在利用土壤处理污泥的基础上发展起来的。利用土壤中的微生物处理污泥。该技术将污泥的脱水、消化和干化相结合,将土壤处理的整个过程放置在室内一个封闭的循环系统中进行。
2.4污泥减容化技术
污泥减容化是指将污泥(具有生命的有机物)作为内能源,将其消灭在废水处理系统中,从而根本上减少污泥的体积。
3、污泥处理过程中的问题
虽然污水厂污泥处理工艺发展得到进一步完善，但随着人口的增加和工业的发展，污水的排放量持续增加，造成了污泥处理过程中产生了许多问题。
3.1 对污泥处理重视不够,同时污泥处理难度增加
由于经济、设计、管理等诸多方面的原因忽视了污泥处理的重要性。同时由于大量工业废水超标排放、农业排水及雨水径流等面源污染的问题使得污泥成分日益复杂,污泥存在大量人工合成难生物降解的有机物、重金属、病原微生物等,使污泥处理难度增加。这些污泥如不妥善处理,势必会对环境造成二次污染,形成新的公害,使城市污水处理事倍功半。
3.2 随着污水处理排放标准的提高,污泥处理产生新的问题
为防止水体富营养化的发生,污水处理不仅要进行有机物的去除,而且要进行N、P等无机营养物质的去除。污水资源化成为缓解水资源紧张主要途径,而满足污水回用需进一步去除污水中的污染物质,因此对于生物除磷脱氮工艺处理提出了新的要求。
3.3 传统污泥处理处置基建投资大,若长期闲置造成很大浪费
通常泥量约为水量的1%~2%,但污泥处理在整个污水处理厂投资中约占40%-50%。不仅投资大,传统厌氧消化工艺还存在负荷低、安全性要求高、运行管理难度大、运行经验缺乏等问题,这就使得部分运行管理水平较低的污水处理厂索性将消化池闲置,造成很大浪费。
3.4 各种污泥处置方法存在不足
目前发达国家所采用的处置方法有农用、填埋、焚烧和排海等。我国是发展中国家,又是一个农业大国,基本以农用为主。但这些方法都有不足之处,如焚烧法虽然能大幅度减容,但投资和运行费用相当高,难以采用焚烧法处理量大面广的城市污水处
理厂的污泥;深海投放在近年来受日益严格的防治海洋污染和国际公约等限制;填埋由于场地有限及可能造成二次污染也有一定的困难;污泥农用也因为污泥成分日趋复杂而受到限制,并且随着农用污泥中重金属排放标准以及卫生要求的提高,污泥农用也日益受到限制。
4 结束语
随着我国城市污水排放量的增加、处理率的提高，导致污泥产量大幅增加，人们对水源的需求，使得水处理技术日益先进，但同时也使得污泥中所含成分日益复杂，对污泥处理产生了很严峻的问题，如何处理好污泥的回收利用是我们现阶段所要解决的主要问题。需要大量的研究和投入，才能使得污泥处理技术得到进一步完善。
参考文献
[1] 杨肖杰，程丽华主编.剩余活性污泥处理技术及发展趋势.齐鲁石油化工，2009
[2] 刘海燕，张璐.城市污水厂污泥处理技术进展.水工业市场，2009
[3] 张思阳，吕春华.城市污水处理厂生育污泥处理技术研究与进展.辽宁化工，2010
[4] 彭琦，孙志坚主编.国内污泥处理与综合利用现状及发展.浙江城建煤气热电设计院，2008
[5] 朱书景，薛改凤，张垒主编.污泥处理技术与发展趋势.武钢研究院，2010
[6] 牛樱，陈季华.剩余污泥处理技术进展.东华大学，2000
[7] 曹秀芹等主编.污水处理厂污泥处理存在问题分析.北京建筑工程学院学报，2002
[8]余杰，田宁宁，王凯军，任远主编.中国城市污水处理厂污泥处理、处置问题探讨分析.环境工程学报，2007
[9] 郝晓地，张璐平，兰荔主编.剩余污泥处理/处置方法的全球概览.北京建筑工程学院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、设计(研究)的重点与难点，拟采用的途径(研究手段)：
设计方案应结合工程实际通过技术经济比较确定，主要包括两方面：工程造价和处理效果。
1.污水处理方案的确定
根据所提供的原水水质参数，本设计的污水处理工艺可以采用常规处理工艺对其进行处理，即能满足出水水质要求。具体工艺流程如下：
依据设计概况和污水水质以及出水水质要求，再结合本地区污水处理常设计经验选定以下两种可行的常规水处理工艺：
方案一：
方案二：
在设计合理的情况下，上述两种工艺处理的出水水质均能满足饮用水水质标准，因此需进一步通过比较各处理构筑物的优化性(见下表)。
根据污水处理的规模和水质的要求，选择平流式沉淀池和辐流式初沉池。爆气池的选择，根据国内的各污水处理厂工艺的选择，氧化沟对BOD的去除效果比传统活性污泥处理效果好，能够达到95%以上，但根据本设计要求，BOD去除率达到90%以上就可以达到要求，并根据成熟的运行经验，选择传统活性污泥爆气池，二沉池的选择根据国内各污水处理厂的设计和运行经验，选择向心辐流式。因此处理工艺选择方案一。
各处理构筑物的优化性比较
构筑物名称
辐流式初沉池 优点 缺点 1、采用机械排泥，运行方便 底部刮泥、排泥设备复杂，
2、排泥设备已定型化 对施工单位的要求高，占地
面积较其他沉淀池大
平流式初沉池 1、沉淀效果好、施工简易
2、布置紧凑、对冲击负荷和
温度变化适应能力强 采用机械排泥，设备复杂，对施工质量要求高，配水不宜均匀
占地面积较大 平流式沉砂池
旋流式沉砂池 构造简单、处理效果好 占地小、能耗低、土建费用低 技术不成熟，国内应用少 传统活性污泥曝气池 处理效果好、净化程度和稳定占地面积较大程度
氧化沟 出水水质好、抗冲击负荷能力在工艺方面存在一些问题强、污泥易稳定、能耗低
2.污泥处理方案的确定
常用污泥处理的工艺流程：
1) 生污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置;
2)生污泥→浓缩→机械脱水→最终处置;
3)生污泥→浓缩→消化→机械脱水→干燥焚烧→最终处置;
4) 生污泥→浓缩→自然干化→堆肥→农田。
污泥工艺流程
由于污水处理厂采用传统活性污泥法，污泥较多，不稳定。所以拟定下面的排泥水处理方案：
四、设计(研究)进度计划：
1. 布置设计任务，开题文献综述，外文翻译 第 4 周
2. 污水处理厂设计计算 第5-6.5周
3. 绘制污水处理厂总平面图和工艺流程图 第7.5-8周
4. 绘制单项处理构筑物工艺图 第 9-13周
5. 编写设计说明书和计算书 第 9 周
6.提交设计成果，论文修改、评定，答辩 第16-17周
五、参考文献：
[1] 《全国通用给水排水标准图集》中国建筑科学研究院建筑标准设计研究所出版，1992年。
[2] 《给水排水设计手册》(第二版)，中国建工出版社，2004年。
[3] 崔玉川主编《城市污水厂处理设施设计计算》，化学工业出版社，1993年。
[4] 张自杰主编《排水工程》，中国建工出版社，1995年。
[5] 《污水处理工艺及工程方案设计》，中国建工出版社，2000年。
[6] 金兆丰主编，《污水处理组合工艺及工程实例》，化学工业出版社，1993年。
[7] 韩洪军主编，《水处理工程设计计算》，中国建筑工业出版社，2006年。 英文翻译原件
Liang Wang, Geir Skjevrak, Johan E. Sintering characteristics of sewage sludge ashes at elevated temperatures.Fuel Processing Technology, 2012, 96(4): 88-97.
指导教师意见
同意开题。
签名：
月 日
教研室(学术小组)意见
教研室主任(学术小组长)(签章)：
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