污水處理廠開題報告
從污染源排出的污(廢)水，因含污染物總量或濃度較高，達不到排放標準要求或不適應環(huán)境容量要求，從而降低水環(huán)境質量和功能目標時，必需經(jīng)過人工強化處理的場所，這個場所就是污水處理廠，又稱污水處理站。下面是小編為大家提供的關于污水處理廠的開題報告，內容如下：
一、本課題設計(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題。
將自己所學的知識應用的實際中去是我們先今大學生所要做的的一點，尤其是在本次設計中所涉及到的專業(yè)知識，通過自己獨立的設計計算，熟練的應用所學知識，為自己以后的工作打下實踐基礎。通過畢業(yè)設計，熟悉并掌握排水工程的設計原理、方法和步驟，根據(jù)原始設計資料正確地獨立地選定設計方案，熟悉設計計算書和設計說明書的編寫內容和編制方法，并繪制工程圖紙。
二、設計(研究)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(文獻綜述)：
摘要：污泥中還有大量的有害物質，需要妥善處置。本文敘述了污泥處理的方法和技術的發(fā)展,提出在發(fā)展過程中所遇到的問題。
關鍵詞：污泥;處理;處置
1、引言
近幾年來，我國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水污染方面的問題，緩解了我國水資源緊缺的現(xiàn)狀。但是隨著污水處理的技術日益成熟，污水處理過程中所產(chǎn)生的污泥問題日益嚴重。由于我國污水處理事業(yè)起步較晚，近些年來才有了一定的發(fā)展，污泥處理技術也不是很完善，還存在技術單一和處理率低等問題。中國前些年污泥處理處置工作主要面臨著兩大技術難題：污泥含水率高和有機質利用率低。污泥含水率是制約污泥處理處置的關鍵問題。含水率過高限制堆肥、焚燒的.高校處置技術的應用，同時也不利于污泥的再生產(chǎn)利用。而有機質利用率低不僅浪費可回收利用的資源，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
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60年代,是在傳統(tǒng)填埋的基礎上從保護環(huán)境角度出發(fā),經(jīng)過科學選址和必要的場地防護處理,具有嚴格管理制度的科學的工程操作方法。到目前為止,已發(fā)展成為一項比較成熟的污泥處置技術。
2.1.2 污泥焚燒處理
污泥焚燒是將污泥置入焚燒爐內,在過量空氣加入情況下,進行完全焚燒,使有機物全部碳化,最大限度地減小了污泥體積,使污泥最終處置極為便利。焚燒法有以下幾個突出的優(yōu)點: 1)可以大幅度減少污泥的體積和重量,同時焚燒灰可制成有用的產(chǎn)品;2)處理速度快,不需長期堆積和儲存;3)污泥可就地焚燒,不需長距離運輸;4)可以回收能量用于發(fā)電和供熱。污泥進行焚燒處置主要有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,流程簡單,二次污染小,但處理所需的燃料量大,費用較高,同時運輸費用也高;另一種是脫水污泥經(jīng)過干化或半干化處理后焚燒,它使焚燒相對簡單,運輸費用減少,但是需要污水廠有配套的干化設備,導致干化費用較高。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、設備投資高、運轉費用高、有機物燃燒溫度低于850攝氏度時產(chǎn)生二惡英等劇毒物質,需要對煙氣進行處理等限制了其使用和發(fā)展,尤其是經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū),焚燒技術更是難以推廣。
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、廢棄礦場等場地的土壤改良等。其中主要利用的是污泥堆肥農(nóng)用。污泥堆肥工藝的優(yōu)點是：工藝相對簡
單,可在室外各種氣候條件下進行。堆肥產(chǎn)品是一種對環(huán)境有用的資源,能夠加速植物生長,能夠保持土壤中的水分,能夠增加土壤中有機質含量,有利于防止侵蝕。缺點是: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 遠洋傾倒或深海拋投處理
遠洋傾倒或深海拋投處理污泥是一種簡便、經(jīng)濟的處理方法。對于那些靠近海岸的污泥處理者來說,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)和一定壓力下用來處理高濃度有機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結構上與高濃度有機廢水十分相似,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,在國內外應用較為廣泛[3]。厭氧消化利用厭氧微生物的分解作用,使污泥中的有機物分解并趨于穩(wěn)定。消化過程中可回收能源,但消化后的污泥含水率較高,仍需進一步脫水。
2.3 生物處理法
2.3.1膜生物反應器
膜生物反應器是近幾年發(fā)展起來的一種新型的處理技術。由于膜生物反應器的高截留率并將濃縮液回流到生物反應器內,使反應器中具有很高的微生物濃度和相對較低的污泥負荷并有很長的污泥停留時間,使有機物大部分被降解。目前英國和日本已將這一技術成功地應用于小型污水廠中。
2.3.2高速生物反應器
高速生物反應器技術是在利用土壤處理污泥的基礎上發(fā)展起來的。利用土壤中的微生物處理污泥。該技術將污泥的脫水、消化和干化相結合,將土壤處理的整個過程放置在室內一個封閉的循環(huán)系統(tǒng)中進行。
2.4污泥減容化技術
污泥減容化是指將污泥(具有生命的有機物)作為內能源,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、污泥處理過程中的問題
雖然污水廠污泥處理工藝發(fā)展得到進一步完善，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，造成了污泥處理過程中產(chǎn)生了許多問題。
3.1 對污泥處理重視不夠,同時污泥處理難度增加
由于經(jīng)濟、設計、管理等諸多方面的原因忽視了污泥處理的重要性。同時由于大量工業(yè)廢水超標排放、農(nóng)業(yè)排水及雨水徑流等面源污染的問題使得污泥成分日益復雜,污泥存在大量人工合成難生物降解的有機物、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,勢必會對環(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準的提高,污泥處理產(chǎn)生新的問題
為防止水體富營養(yǎng)化的發(fā)生,污水處理不僅要進行有機物的去除,而且要進行N、P等無機營養(yǎng)物質的去除。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一步去除污水中的污染物質,因此對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,若長期閑置造成很大浪費
通常泥量約為水量的1%~2%,但污泥處理在整個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荷低、安全性要求高、運行管理難度大、運行經(jīng)驗缺乏等問題,這就使得部分運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。
3.4 各種污泥處置方法存在不足
目前發(fā)達國家所采用的處置方法有農(nóng)用、填埋、焚燒和排海等。我國是發(fā)展中國家,又是一個農(nóng)業(yè)大國,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,但投資和運行費用相當高,難以采用焚燒法處理量大面廣的城市污水處
理廠的污泥;深海投放在近年來受日益嚴格的防治海洋污染和國際公約等限制;填埋由于場地有限及可能造成二次污染也有一定的困難;污泥農(nóng)用也因為污泥成分日趨復雜而受到限制,并且隨著農(nóng)用污泥中重金屬排放標準以及衛(wèi)生要求的提高,污泥農(nóng)用也日益受到限制。
4 結束語
隨著我國城市污水排放量的增加、處理率的提高，導致污泥產(chǎn)量大幅增加，人們對水源的需求，使得水處理技術日益先進，但同時也使得污泥中所含成分日益復雜，對污泥處理產(chǎn)生了很嚴峻的問題，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題。需要大量的研究和投入，才能使得污泥處理技術得到進一步完善。
參考文獻
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三、設計(研究)的重點與難點，擬采用的途徑(研究手段)：
設計方案應結合工程實際通過技術經(jīng)濟比較確定，主要包括兩方面：工程造價和處理效果。
1.污水處理方案的確定
根據(jù)所提供的原水水質參數(shù)，本設計的污水處理工藝可以采用常規(guī)處理工藝對其進行處理，即能滿足出水水質要求。具體工藝流程如下：
依據(jù)設計概況和污水水質以及出水水質要求，再結合本地區(qū)污水處理常設計經(jīng)驗選定以下兩種可行的常規(guī)水處理工藝：
方案一：
方案二：
在設計合理的情況下，上述兩種工藝處理的出水水質均能滿足飲用水水質標準，因此需進一步通過比較各處理構筑物的優(yōu)化性(見下表)。
根據(jù)污水處理的規(guī)模和水質的要求，選擇平流式沉淀池和輻流式初沉池。爆氣池的選擇，根據(jù)國內的各污水處理廠工藝的選擇，氧化溝對BOD的去除效果比傳統(tǒng)活性污泥處理效果好，能夠達到95%以上，但根據(jù)本設計要求，BOD去除率達到90%以上就可以達到要求，并根據(jù)成熟的運行經(jīng)驗，選擇傳統(tǒng)活性污泥爆氣池，二沉池的選擇根據(jù)國內各污水處理廠的設計和運行經(jīng)驗，選擇向心輻流式。因此處理工藝選擇方案一。
各處理構筑物的優(yōu)化性比較
構筑物名稱
輻流式初沉池 優(yōu)點 缺點 1、采用機械排泥，運行方便 底部刮泥、排泥設備復雜，
2、排泥設備已定型化 對施工單位的要求高，占地
面積較其他沉淀池大
平流式初沉池 1、沉淀效果好、施工簡易
2、布置緊湊、對沖擊負荷和
溫度變化適應能力強 采用機械排泥，設備復雜，對施工質量要求高，配水不宜均勻
占地面積較大 平流式沉砂池
旋流式沉砂池 構造簡單、處理效果好 占地小、能耗低、土建費用低 技術不成熟，國內應用少 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 出水水質好、抗沖擊負荷能力在工藝方面存在一些問題強、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→機械脫水→最終處置;
2)生污泥→濃縮→機械脫水→最終處置;
3)生污泥→濃縮→消化→機械脫水→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、設計(研究)進度計劃：
1. 布置設計任務，開題文獻綜述，外文翻譯 第 4 周
2. 污水處理廠設計計算 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. 繪制單項處理構筑物工藝圖 第 9-13周
5. 編寫設計說明書和計算書 第 9 周
6.提交設計成果，論文修改、評定，答辯 第16-17周
五、參考文獻：
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[7] 韓洪軍主編，《水處理工程設計計算》，中國建筑工業(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.
指導教師意見
同意開題。
簽名：
月 日
教研室(學術小組)意見
教研室主任(學術小組長)(簽章)：
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