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長安大學畢業(yè)設計（論文）開題報告表 課題名稱 廢水處理工藝設計 課題來源 課題類型 畢業(yè)設計 指導教師 學生姓名 學 號 專 業(yè) 給水排水工程 一、本課題研究內(nèi)容： 課題名稱 南陽城市污水處理廠工程設計 設計階段 擴初設計及施工圖設計 設計內(nèi)容 工藝設計 設計依靠 1. 本工程服務范圍是南陽市中心城區(qū)白河北岸區(qū)域，服務面積25平方千米，人口35萬。工程建設總規(guī)模30萬?/d，一期建設規(guī)模10萬?/d；廠址位于南陽市中心城區(qū)的西南角，南鄰白河，其出水直接排入白河，排放口位于白河第四橡膠壩的下游。 2.污水處理廠服務范圍內(nèi)的工業(yè)污水量約占城市污水量的44％，主要有4個排放口，根據(jù)相關規(guī)定污水處理廠的設計進水水質為：COD=360mg/l BOD5=170mg/l SS=280mg/l TN=27mg/l NH3-N=20mg/l。污水處理廠的排放水體白河，規(guī)劃為Ⅳ類，因此執(zhí)行污水綜合排放的二級標準，但是，根據(jù)環(huán)保批復意見個別水質項目要求更加嚴格設計確定的主要水質指標為：BOD5≤30mg/l, COD≤100mg/l,SS≤30mg/l,NH3-N≤15mg/l。 3.南陽市地處中原，屬于北亞熱帶濕潤季風氣候，季風的進退與四季的替換較為明顯。冬干冷，雨雪少；夏炎熱，雨量充沛；春回暖快，降雨逐漸增多；秋季涼爽，降雨逐漸減少。冬季時間較長110-135 天，其次是夏季110-120天，春秋時間較短55-70天。南陽常年的年平均氣溫為15℃，最熱月7月的月平均氣溫27℃，最冷月1月份的平均氣溫在1.℃左右。這里的常年的年降雨量有800mm，年無霜期220-245天。 二、選題意義： 由以上研究內(nèi)容知道要確定污水處理廠的處理工藝流程和處理構筑物的類型與數(shù)量，進行處理構筑物及設備的工藝設計計算和污水廠各構筑物以及各種管渠等總體布置。 通過畢業(yè)設計，使我們學生能熟悉并掌握排水工程的設計內(nèi)容、設計原理、方法和步驟，能根據(jù)設計原始設計資料正確地選定設計方案，掌握污水廠設計的基本流程及各構筑物的設計方法，熟悉設計計算書和設計說明書的編寫內(nèi)容和編制方法，并繪制工程圖紙。其設計深度為施工圖階段。 三、處理工藝與淺析 1、處理工藝比較： 1.1　處理工藝方案1(見圖1) 圖1　處理工藝方案1 此工藝為傳統(tǒng)活性污泥法處理工藝，傳統(tǒng)活性污泥法，又稱普通活性污泥法，是早期開始使用并一直沿用至今的運行方式。（其工藝系統(tǒng)如下圖）從圖可見原污水從曝氣池首段進入池內(nèi)，由二次沉淀池回流的回流污泥也同步注入。污水與回流污泥形成混合液在池內(nèi)呈推流形式流動至池的末端，流出池外進入二次沉淀池，在這里處理后的污水與活性污泥分離，部分污泥回流曝氣池，部分污泥則作為剩余污泥排出系統(tǒng)。 傳統(tǒng)活性污泥法系統(tǒng) 傳統(tǒng)活性污泥法的優(yōu)缺點如下： 1.2　處理工藝方案2(見圖2) 處理工藝方案2與處理工藝方案1在主體處理系統(tǒng)上基本上是相同的，主要不同點：改型傳統(tǒng)活性污泥工藝主要是在傳統(tǒng)活性污泥生物池前置缺氧區(qū)，缺氧區(qū)主要是改善水質結構和混合污泥的性質，有機物主要在好氧區(qū)被生物降解。 改型傳統(tǒng)活性污泥法生物處理中前置缺氧區(qū)的主要作用和特點為： （1） 有機物在缺氧區(qū)的微生物作用下，使有機物得結構改變，提高污水可生化性，增強了對難降解有機物的去除效果和對水質的變化適應能力，為后續(xù)處理單元提高效率創(chuàng)造有利條件，尤其是對工業(yè)污水比重較大和生物降解性差的城市污水有較大的優(yōu)越性。 （2） 可以抑制絲狀菌的過度增長，防止好氧段出現(xiàn)污泥膨脹，避免影響處理設施正常穩(wěn)定運行。 （3） 可改善污泥的沉降性能，提高二次沉淀池的泥水分離效果，也有利于污泥的處理與處置。 （4） 池形設計的特點，使調整運轉方式靈活，根據(jù)實際運行情況和對水質要求的變化，只要增加混合液內(nèi)回流設備，即可完成生物脫氮，所以該工藝更容易適應出廠水水質標準的變化。 　 。 2、處理工藝淺析　 　　就上述介紹的具有一定代表性的污水處理廠工藝談些粗略看法和分析。 (1)、活性污泥系統(tǒng)有效運行的基本條件是： ① 廢水中含有足夠的可容性易降解有機物； ② 混合液含有足夠的溶解氧； ③ 活性污泥在池內(nèi)呈懸浮狀態(tài)； ④ 活性污泥連續(xù)回流、及時排除剩余污泥，使混合液保持一定濃度的活性污泥； ⑤ 無有毒有害的物質流入。 典型的活性污泥法是由曝氣池、沉淀池、污泥回流系統(tǒng)和剩余污泥排除系統(tǒng)組成。 污水和回流的活性污泥一起進入曝氣池形成混合液。從空氣壓縮機站送來的壓縮空氣，通過鋪設在曝氣池底部的空氣擴散裝置，以細小氣泡的形式進入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，還使混合液處于劇烈攪動的狀態(tài)，形懸浮狀態(tài)。溶解氧、活性污泥與污水互相混合、充分接觸，使活性污泥反應得以正常進行。 第一階段，污水中的有機污染物被活性污泥顆粒吸附在菌膠團的表面上，這是由于其巨大的比表面積和多糖類黏 性物質。同時一些大分子有機物在細菌胞外酶作用下分解為小分子有機物。 第二階段，微生物在氧氣充足的條件下，吸收這些有機物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供 給自身的增殖繁衍?；钚晕勰喾磻M行的結果，污水中有機污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以 繁衍增長，污水則得以凈化處理。 經(jīng)過活性污泥凈化作用后的混合液進入二次沉淀池，混合液中懸浮的活性污泥和其他固體物質在這里沉淀下來與水分離，澄清后的污水作為處理水排出系統(tǒng)。經(jīng)過沉淀濃縮的污泥從沉淀池底部排出，其中大部分作為接種污泥回流至曝氣池，以保證曝氣池內(nèi)的懸浮固體濃度和微生物濃度；增殖的微生物從系統(tǒng)中排出，稱為“剩余污泥”。事實上，污染物很大程度上從污水中轉移到了這些剩余污泥中。 活性污泥法的原理形象說法：微生物“吃掉”了污水中的有機物，這樣污水變成了干凈的水。它本質上與自然界水體自凈過程相似，只是經(jīng)過人工強化，污水凈化的效果更好。但是缺點是所需停留時間長，設備龐大，基建投資大，因而要加各種構筑物，使各種構筑物容積增大，從而使處理廠面積增大，增加管理人員及管理難度。 (2)改型傳統(tǒng)活性污泥工藝主要是在傳統(tǒng)活性污泥生物池前置缺氧區(qū)，缺氧區(qū)主要是改善水質結構和混合污泥的性質，有機物主要在好氧區(qū)被生物降解很好的優(yōu)化了傳統(tǒng)活性污泥工藝。故此我選用方案2。 (3)處理工藝方案的比較，在處理效果好，達到國家規(guī)定的排放標準前提下還有投資、運行費用、管理操作，占地面積等諸方面，因因素很多，情況復雜，故無法進行全面、系統(tǒng)地論述。上述介紹與淺析僅供參考，不妥之處，歡迎指正。 四、調研方向： 1、在老師的指導下，按照自己的設計任務，到學校的圖書館，資料室，到有關的單位，科研所等地方去查閱收集相關的資料和學術雜志，簡報，圖紙工程，說明書等相關的資料。作必要的摘錄，收集，歸納工作，為制定研究設計方案提供依據(jù)和素材。并了解國內(nèi)外污水處理的發(fā)展動向，以及本工藝的有關資料時間（發(fā)題后一周）。 2、在處理方案初步確定后，根據(jù)所設方案，到實際工程中去（鄧家村污水處理廠，北石橋污水處理廠）展開實際調查，向工程技術人員學習，了解該工藝所具有的優(yōu)缺點和問題，以及所解決的問題和方法。 3、參考有關資料進行設計的過程中，在設計之余，到與本專業(yè)有關的展覽會去（工業(yè)展覽館——給排水設計及成果展）。了解先進的工藝與設備，技術。到與本專業(yè)有關的網(wǎng)站（中國給水排水，給水排水，水環(huán)網(wǎng)）上去了解科技發(fā)展的新動向和方向對污水處理的影響，為設計提供新的思路和啟迪。 4、最后在繪圖前找一些相關的工藝設計，工程圖紙進行參考，收集有關資料，加深對全廠總平面圖的布置，各個單體構筑物的構筑功能，結構做進一步的了 解和認識，以便設計出符合工程實際的圖紙，為自己設計構筑物圖紙?zhí)峁┝己玫匿佋O，為順利完成畢業(yè)設計做好最好的準備。 五、時間安排： ⒈下達設計任務書，調研收集資料。 （2周） ⒉確定處理方案，進行處理工藝及處理構筑物設計計算。 （3周） ⒊畫圖。 （6周） ⒋投資估算及單項構筑物概算。 （2周） ⒌設計說明書編輯整理。 （1周） ⒍機動時間。 （1周） ⒎答辯時間。 （1周） 六、小結： 在展開課題調研的過程中，通過不同的方法和途徑，收集資料，并在對其進行整理的過程中，發(fā)現(xiàn)了一些具體的，平時不易發(fā)現(xiàn)的問題，正是通過在在設計過程中，不斷的發(fā)現(xiàn)新問題，最后經(jīng)過多方查證，不斷發(fā)現(xiàn)新問題，查找資料，分析問題，進而解決問題的過程中，使理論知識和實際問題相結合，使理論知識得到進一步鞏固，也正是在這過程中，培養(yǎng)了我深入調查的作風，提高了我在工程設計方面的能力。今后要多利用一些機會到生產(chǎn)工地進行考察，多學一些工程實際。 指導教師意見及建議： 指導教師簽名： 年 月 日 注：1、課題來源分為：國家重點、省部級重點、學?？蒲?、校外協(xié)作、實驗室建設和自選項目；課題類型分為：工程設計、專題研究、文獻綜述、綜合實驗。 2、此表由學生填寫，交指導教師簽署意見后方可開題。