污水處理廠的畢業設計開題報告

題 目： 某新建城鎮污水處理廠設計

學 院： 建築工程學院 系： 土木系 專 業： 給水排水工程 班 級：

學 號：

姓 名： 指導教師：

填表日期： 2015 年 03 月 24 日

本工程為某新鎮污水處理廠的施工圖設計，污水廠位於xx-x交匯處，徵地28604米2，設計地面標高用黃海2.3米。經過處理的水至神仙溝，初沉池與二沉池剩餘污泥濃縮處理後用泵輸送至處理廠南面的苗圃作為肥料用。

該鎮的地形由南向北稍有坡度，平均的坡度為0.5‰，地面平整，海拔高度為3.3—3.5米，屬黃河沖積粉質沙土區，土質鹽鹼，全年最高氣温39度，最低-8度，極值凍土深度為0.57米，全年降水量1600毫米。鎮東有衞東河，水流-1.5米，域防洪站加以控制。處理廠廠址內地面標高位2.10—（高於黃海平均海面），土壤承載能力7—11噸/平方米。污水廠污水進水總管管底標高（進水泵房處）為-4.41米，（相對地面標高±0.00）。

因為該鎮人口較多城市污水排放量大，如果不處理直接排放到神仙溝和衞東河，將對水體造成污染，因為污水中含氮磷較多，也可使水體富營養化，所以必須建設污水處理廠對該鎮排放的污水進行處理。所選擇的污水處理工藝應具有一定的脱氮除磷功能以防水體的富營養化。據此，需確定污水處理廠的處理工藝流程和處理構築物的類型與數量，進行處理構築物及設備的工藝設計計算和污水廠各構築物以及各種管渠等總體佈置。

二、國內外研究現狀及發展趨勢（含文獻綜述）：

1．關於活性污泥法

當前流行的污水處理工藝有：AB法、SBR法、氧化溝法、普通曝氣法、A/A/O法、A/O 法等，這幾種工藝都是從活性污泥法派生出來的，且各有其特點。 ① AB法(Adsorption—Biooxidation)

該法由德國Bohuke教授首先開發。該工藝對曝氣池按高、低負荷分二級供氧，A級負荷高，曝氣時間短，產生污泥量大，污泥負荷2.5kgBOD/(kgMLSS·d)以上，池容積負荷6kgBOD/(m3·d)以上；B級負荷低，污泥齡較長。A級與B級間設中間沉澱池。二級池子F/M(污染物量與微生物量之比)不同，形成不同的微生物羣體。AB法儘管有節能的優點，但不適合低濃度水質，A級和B級亦可分期建設。

SBR法早在20世紀初已開發，由於人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉澱、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構成一組，輪流運轉，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現在又開發出一些連續進水連續出水的改良性SBR工藝，如ICEAS法、CASS法、IDEA法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由於只有一個反應池，不需二沉池、迴流污泥及設備，一般情況下不設調節池，多數情況下可省去初沉池，故節省佔地和投資，耐衝擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態，實現除磷脱氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統，採用潷水器及控制系統，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來説並不太適用於大規模的城市污水處理廠 。

③ A/A/O法(Anaerobic—Anoxic—Oxic)

氧—缺氧—是一種深度二級處理工藝。A/A/O法的可同步除磷脱氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態下(DO<0.3mg/L)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩餘污泥的形式排出系統。二是脱氮，缺氧段要控制DO<0.7 mg/L，由於兼氧脱氮菌的作用，利用水中BOD作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脱氮的目的。為有效脱氮除磷，對一般的城市污水，COD/TKN為3.5～7.0(完全脱氮COD/TKN>12.5)，BOD/TKN為1.5～3.5，COD/TP為30～60，BOD/TP為16～40(一般應＞20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O 工藝。

有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農田，可將脱氮除 磷放在下一步改擴建時考慮，以節省近期投資。

④ 普通曝氣法及其變法

本工藝出現最早，至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好，經驗多，可適應大的污水量，對於大廠可集中建污泥消化池，所產生沼氣可作能源利用。傳統普曝法的不足之處是隻能作為常規二級處理，不具備脱氮除磷功能。

在普曝池前設置厭氧區，可以除磷，亦可用化學法除磷。採用普通曝氣法去除BOD5，在池型上有多種形式(如下文所述的氧化溝)，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統稱為普通曝氣法。

⑤ 氧化溝法

本工藝50且不斷創新，多種形式，比較有代表性的有：

帕式(Passveer)簡稱單溝式，表面曝氣採用轉刷曝氣，水深一般在2.5～3.5m，轉刷動力效率1.6～1.8kgO2/(kW·h)。

奧式(Orbal)簡稱同心圓式，應用上多為橢圓形的三環道組成，三個環道用不同的DO(如外環為0，中環為1，內環為2)，有利於脱氮除磷。採用轉碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m，動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應用。

若能將氧化溝進水設計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的衝擊，對一些合流制排水系統的城市污水處理尤為適用。

卡式(Carrousel)簡稱循環折流式，採用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易於沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。 三溝式氧化溝(T型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉澱池和曝氣池。T型氧化溝構造簡單，處理效果不錯，但其採用轉刷曝氣，水深淺，佔地面積大，複雜的控制儀表增加了運行管理的難度。不設厭氧池，不具備除磷功能。

氧化溝一般不設初沉池，負荷低，耐衝擊，污泥少。建設費用及電耗視採用的溝型而變，如在轉碟和轉刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率［達2.5～3.0 kgO2/(kW·h)］。

2．關於曝氣生物濾池

曝氣生物濾池實質上是常説的生物接觸氧化池，相當於在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池(BAF)70年代末起源於歐洲大陸，已發展為法、英等國設備製造公司的技

不同的，如要求處理出水BOD5、SS＜20mg/L，去除BOD5達90%以上的工藝，其容積負荷為0.7～3.0 kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間1～2h；以硝化(90%以上)為主的工藝，其容積負荷為0.5～2.0kgBOD5/(m3·d)，水力停留時間2～3h。 一般認為，生物膜法處理城市污水，在國內尚需積累經驗，處理規模不宜過大，約5× 104m3/d這與其填料材質、 管理經驗有關。

3． 關於UNITANK工藝

UNITANK工藝和類似的TCBS工藝、MSBR工藝一樣，都是SBR法新的變型和發展。它集“序批法”、“普通曝氣池法”及“三溝式氧化溝法”的優點，克服了“序批法”間歇進水、“三溝式氧化溝法”佔地面積大、“普通曝氣池法”設備多的缺點。

典型的UNITANK工藝是三個水池，三池之間水力連通，每池都設有曝氣系統，外側的兩池設有出水堰及污泥排放口，它們交替作為曝氣池和沉澱池。污水可以進入三池中的任意一個，採用連續進水、週期交替運行。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態，以完 成有機物和氮磷的去除。

UNITANK工藝由比利時Seghers公司首先建在我國的澳門特區，處理水量14×104m3/d(不下雨時平均處理水量為7×104m3/d)，池型封閉，設計採用的容積負荷為0.58kgBOD/(m3·d)，總的反應池體積為46800m3，曝氣池水力停留時間為8h，出水的BOD5、SS＜20mg/L。

這類一體化工藝是傳統活性污泥工藝的變形，可以採用活性污泥工藝的設計方法對不同的污染物加以去除，如考慮硝化，其負荷一般在0.05～0.10 kgBOD5/(kgMLSS·d)，硝化率視污水温度而異。而要求污泥穩定化，其污泥負荷和污泥齡要遠遠超過硝化時的數值。

容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題，就是説在一個較長停留時間的曝氣系統內，有50%左右的池容用於沉澱。

UNITANK工藝的成功與否有賴於系統採用穩定可靠的儀表及設備，因此引

UNITANK工藝不太適用於大型(>10×104m3/d)的城市污水處理廠。

4. 生物處理法的新進展

生物處理法是目前研究得較多、新技術層出不窮的方法， 無論是好氧生物處理技術，還是厭氧生物處理技術都引起了研究人員的極大興趣。因為用生物法CO2、H2O、NH3、2相近的有機污水有其獨特的優勢。生物處理法自從問世以來，其技術已獲得了極大的發展， 隨着人們生活水平的日益提高， 生活污水中的成也日益複雜， 因此用生物處理方法的目的也從以前能處理降解蛋白質、脂肪、碳水化合物等一類物質增加到也能處理合成洗滌劑、脱氮、脱磷及其它一些難降解的複雜有機物。這也就必然要求人們改革工藝，過去由於厭氧生物處理的效率不盡人意， 處理時間也較慢， 所以未引起人們的重視， 僅僅用來處理污泥或高濃度有機污水的預處理，但現在由於能源緊張， 厭氧生物處理由於能產生能源物質—甲烷而越來越引起人們的青睞， 由此也出現了許多新的工藝。

(1) 活性污泥法的新發展

到目前為止， 對活性污泥法在運行方式上還沒有大的突破， 往往所作的是一些局部的改進， 但在曝氣方式上確取得了較大的成果， 如純氧曝氣、深井曝氣、射流曝氣， 採用微氣泡擴散器等， 這些都增大了氧轉移率、提高了氧的利用率使曝氣池中氧的濃度增加。如美日等國研製出的一種超微氣泡擴散器， 氣泡直徑50Lm， 氧吸收率達90% ， Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研製的氧化溝下表面曝氣也是一種曝氣方式的改進， 把沖刷曝氣(Brush Aeration) 改進透平曝氣(Turbine Aeration) 避免了產生氣溶膠、飛濺、結冰等問題。活性污泥法的另一個發展趨勢就是朝多功能方向發展， 採用的方法有： 培養馴化專用細菌，使活性污泥處理對象不侷限於生活污水， 還可以處理如酚一類難降解的有毒有機物，甚至馴化可以處理象氰一類有劇毒的無機物；把活性污泥與其它處理方法結合起來，如活性炭—活性污泥法， 它實際上是一種以活性污泥法形式的活性炭吸附、生物氧化法的綜合處理法； 固定活性污泥法是提供微生物附着的表面， 如合成纖維、塑料、細沙、粘土焦炭等， 使曝氣池同時

物質等衝擊負荷的能力， 還具有脱色、脱氮、削減泡沫的效果， 國外已用於合成纖維、化工印染、煉油、煉焦等工業生產的污水處理；活性污泥法與厭氧工藝結合來脱氮、脱磷等，最典型的工藝是A-O(anaerobic-oxic) 流程。活性污泥法還可和化學法結合， 提高淨化多氯聯苯、有機磷的去除效果。

(2) 生物膜處理法的新進展

生物膜法最早出現的工藝是1893年在英國出現的將污水噴撒在粗濾料上而生物接觸氧化等。近二三十年來，又出現了一些新型的生物膜法處理技術，如生物流化牀，它是以砂、焦炭、活性炭等顆粒材料作為載體，其載體表面附着生長着生物膜，充氧後的污水以一定流速自下而上流動使載處於流化狀態，載體上的生物膜可以充分地和污水接觸，使淨化效率提高，它的工藝有空氣流牀、純氧流動牀、三相流化牀和厭氧兼型流化牀工藝等。活性生物濾池是將生物濾池、曝氣池及二沉池結合為一體的新型污水處理工藝，它的特點是將生物濾池的部分出水迴流匯同二沉池的迴流污泥一起進入生物濾池，用活性生物濾池處理生活污水和食品加工廢水的試驗結果表明： 該系統具有處理效果好、效率高、BOD 容積負荷大、不發生污泥膨脹和耐衝擊負荷等優點。另外還有空氣驅動的生物轉盤、生物轉盤和曝氣池相結合、藻類轉盤等。由於生物膜法的生態環境與活性污泥法的不同， 生物膜法生態系統中可以生長藻類、後生動物等， 甚至可以生長硝化菌及反硝化菌等， 因此可以用來脱氮等。

(3) 厭氧生物處理法的新發展

厭氧生物處理法也有一百多年的歷史，它是利用厭氧微生物在無氧的條件下對有機物進行分解的技術。由於處理效率低、速度慢、且甲烷菌對環境要求嚴格不易控制等缺點， 厭氧生物處理法長期以來一般僅用於污泥處理， 它的主要工藝是化糞池、消化池等。但是由於近年來能源危機及環境污染加重，厭氧生物處理由於其產物具有能源物質而得到人們的重視， 一大批新的厭氧生物處理法技術相繼誕生， 為了提高厭氧微生物的濃度，有使厭氧微生物附着在載體表面的厭氧生物膜處理方法如厭氧生物濾池、厭氧轉盤、厭氧膨脹牀、厭氧接觸氧化、

微生物之間凝聚造粒而形成的自己固定法方法。還有人為地固定微生物包埋固定化法， 它是人為地把增殖速度緩慢的厭氧微生物高濃度地保持在處理系統中，提高處理速度、縮小處理設備並可用於處理低濃度的有機污水。如日本本田等人1988 年採用包埋固定厭氧微生物處理TOC 為150mgL 的人工配水， TOC 的去除率可達95% 以上。在厭氧處理中， 甲烷的增殖速度慢成為產氣的決定步驟， 因此為了保持甲烷發酵中高濃度的微生物， 出現了利用膜的固液分離法， 如柏分等人1988 年利用超濾膜(UF) 進行甲烷發酵試驗， 結果表明： 提高了反應器內甲烷的濃度， TOC 的容積負荷為2gL·日， 其去除率可達98.4%以上。厭氧生物處理法目前的發展趨勢是和其它生物處理方法聯用， 如厭氧—好氧複合工藝等， 具有節約投資、節省能源、污泥產量少、出水水質好等一系列優點。厭氧生物處理法正朝着能處理低濃度有機污水，能夠脱磷脱氮且運行維護方便經濟等方面發展。

5．活性污泥工藝的發展趨勢

通過幾十年的研究與實踐，活性污泥工藝已經成為一種比較完善的工藝。在池形、運行方式、曝氣方式、載體等方面已經很難有較大的發展。用常規手段也已經很難在生物學方面有所突破。有學者認為該工藝未來兩個大的方向是膜分離技術和分子生物學技術的應用。

(1) 膜分離技術的應用

用膜分離代替沉澱進行泥水分離，可帶來活性污泥工藝的以下變化：

①不再存在污泥膨脹問題。在調控活性污泥系統時，不必再考慮污泥的沉降性能問題，從而使工藝控制大大簡化；

②曝氣池的污泥濃度將大大提高(ＭＬＳＳ可以大於20000ｍｇ/Ｌ)從而使系統可在超大泥齡、超低負荷狀態下運行，充分滿足去除各種污染物質的需要； ③在同樣的處理要求下，可使曝氣池容積大大減小，節省處理廠的佔地面積； ④污泥濃度的提高，將要求較高的曝氣速率，因而純氧曝氣將隨着膜分離而被大量採用。

雖然膜分離目前還存在易堵塞等方面的問題，但這些問題正逐步得到解決。實際上，目前已有一批膜分離活性污泥系統在運行，如日本Ｈｉｒｏｓｈｉｗａ

市的Ｈｉｇａｓｈｉ污水處理廠的膜分離系統已連續運行3年。

(2) 分子生物技術的應用

目前分子生物技術已開始應用於污水處理領域。為搞清聚磷菌除磷的生化機理，已開始用分子診斷技術獲取聚磷菌的遺傳信息。現在從活性污泥中已發現的30多種絲狀菌中，只有4進一步準確瞭解其特性。

分子診斷技術的大量應用，活性污泥微生物基因庫的建立，在此基礎上用基因技術培育具有高效活性的污泥菌種，進一步提高處理效果，是未來發展的方向。

三、本課題研究內容

該新鎮將建設成完備的各種市政設施。規劃人口，近期30000人，2015年發展為82000人，生活污水標準為160L/cap·d，其總變化係數為1.5，工業最大日污水量為5800米3/日，排水採用分流制。污水水質按一般的生活污水性質考慮。生活污水與工業廢水混合後其水質平均值為：BOD5=190mg/L，SS=238mg/L，

CODcr=380mg/L，TP=4.9mg/L，NH3-N=49mg/L，要求經過處理後水質達到國家《污

水綜合排放標準》（GB8978—1996）中一級標準（BOD5≤20mg/L，SS≤20mg/L，

CODcr≤60mg/L，TP≤0.5mg/L，NH3-N≤15mg/L）。

所以本工程處理水量：近 期：30000×0.16×1.5+5800=13000m3/d， 2015 年：82000×0.16×1.5+5800=25480m3/d

據此，該廠按遠期2015年一期2.6萬噸/天建設完成，污水廠主要處理構築物擬分為二組，每組處理規模為1.3萬噸/天。這樣既可滿足近期處理水量要求，有留有空地以三期擴建之用。

四、本課題研究方案

本項目污水處理的特點：（1）污水以有機污染物為主，BOD/COD=0.5，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標；（2）污水中主要污染物指標BOD、、COD、SS都值都比國內一般城鎮污水低30%左右；（3）

污水處理廠投產時，多數重點污染源治理工程已投入運行。

處理最為經濟。由於氮磷超標，處理工藝尚用硝化除磷。根據處理規模（2.6萬噸/天），進出水質（一般的生活污水），出水質要求（國家《污水綜合排放標準》〈GB8978—1996〉中一級標準），污水處理廠既要求有效地去除BOD5，有要求對

污水中的氮、磷進行適當處理，防止神仙溝的富營養化，以及該工程的造價與運行費用，當地的自然條件（包括地形、氣候、水資源），污水水量及其變化動態，運行管理與施工，並參考典型的工藝流程和各種生物處理法的優缺點及使用條1）普通A/A/O法處理工藝。2A/A/O的效果外，還具有如下特點：（1）具有獨特的水力流動特點，有利於活性污泥的生物凝聚作用，而且可以將其工作區分為富氧區，缺氧區，用以進行硝化和反硝化作用，取得脱氮效果。（2）不設初沉池，有機性懸浮物在氧化溝內能達到好氧穩定的程度。（3）BOD負荷低，使氧化溝具有對水温、水質、水量的變動有較強的適應性，污泥產率低，勿需進行硝化處理。（4）脱氮效果還能進一步提高。（5）電耗較小，運行費用低。所以本課題選擇厭氧池+氧化溝處理工藝。

本課題研究方案即工藝流程初定如下：

厭氧池+氧化溝處理工藝

研究目標：

改革開放以來，在我國的大中型城市中，建設了一批污水處理設施，對於保護大中型城市的環境，治理水污染起到了很大作用。隨着我國城鄉經濟的發展，人民生活水平的顯著提高，我國農村城市化的速度將大大加快，大量的小城鎮將25000～3O000，其中小城鎮人口所佔比例達65%左右。從發展眼光看，今後我國的大部分人口將生活在中小城鎮。

目前全國共有1700O個建制鎮，絕大多數沒有排水和污水處理設施，而且，由於二十幾年來，鄉鎮企業的蓬勃發展，造成一些中小城鎮尤其是經濟比較發達的中小城鎮，污染嚴重，已經影響到人民的生活和健康。

考慮到1998年1月1日之後，已經開始實行《污水排放綜合標準》(GB8978-1996)，因此中小城鎮的污水處理廠在選擇處理工藝時都要考慮除磷脱氮，計一污水處理廠處理該鎮所排放的污水，使處理水達到國家一級排放標準，以減輕對神仙溝和衞東河水體的污染。

1．確定污水廠的處理工藝流程及處理構築物（或設備）的類型和數量。

2．進行處理構築物及設備的工藝設計計算。

3．進行污水廠各構築物、建築物以及各種管渠等總體佈置。

4．設計圖紙包括：

（1） 污水廠平面佈置圖；

（2） 污水廠的工藝流程、高程佈置圖；

（3） 單體構築物的工藝構圖。

主要特色：

為了力求構築物流程簡單而不影響處理效果，在設計中採取中格柵和提升泵房，細格柵和平流式沉沙池合建一起。其污水主題處理構築物——卡羅塞（Carrousel）氧化溝具有以下優點：

氧化溝工藝一般可不設初沉池，在不增加構築物及設備的情況下，氧化溝內不僅可完成碳源的氧化，還可實現硝化和脱硝，成為A/O工藝；氧化溝前增加厭

某新建城鎮污水處理廠設計 開題報告 氧池可成為A2/O（A-A-O）工藝，實現除磷。由於氧化溝內活性污泥已經好氧穩定，可直接濃縮脱水，不必厭氧硝化，這樣在整體上污水處理廠的佔地減少。 通過畢業設計，使學生熟悉並掌握排水工程的設計內容、設計原理、方法和步驟，能根據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築物的設計方法，熟悉設計計算書和設計説明書的編寫內容和編制方法，並繪製工程圖紙。其設計深度為施工圖階段。

工作進度如下：

六、參考文獻：

1．《排水工程》（下）教材

2．《室外排水設計規範》GBJ—87（1997年版）

3．《地面水環境質量》標準GB3838-88

4．《污水綜合排放標準》GB8978—96

5．《城市污水處理廠污水、污泥排放標準》CJ3025—93

7.《中、小型城市污水處理廠的優選工藝》

8．《污水除磷脱氮技術研究與實踐》P174-178

9．《國外環境科學技術》1991 第3 期

10．《上海環境科學》Vol.16 No.4 1997

11.《污水處理的氧化溝技術》，中國建築工業出版社，1988

12.

污水處理廠的畢業設計開題報告 [篇2]

一、選題依據（擬開展研究項目的研究目的、意義）

目的: 通過本次設計，熟悉設計過程和污水處理工藝流程，熟練掌握ＣＡＤ製圖軟件，增進對大學期間所學知識的認識，對各處理構築物與處理工藝進一步熟悉計算運用。使得大學四年所學課程能夠有機結合成為一個整體，融會貫通。

意義: 自1990年建市以來，各項建設事業蓬勃發展，城市面貌有了很大變化，而且隨着豐鎮電廠3、4、5、6號機組的上馬，電廠規模達到120萬千瓦，大大促進了該地區地方經濟的發展，城市各項建設事業有了長足的進步，但是城市基礎設施建設相對滯後，與城市的發展不相適應。在國家加大投入高度重視環保的今天，尤其作為重要基礎設施的排水工程，必須先期躍上台階，為城市發展提供首要的物質保證。排水工程的實施將是一項真正的環保工程，它將極大地改善城市環境面貌，為城市提供良好的投資環境，增進了生態環境，因此該污水處理廠設計極具現實意義。

據此，我將根據豐鎮市城鄉建設環境保護局設計委託書、內蒙計委關於豐鎮市污水處理工程可行性研究報告的批覆(內計基字[1999]944號)、《豐鎮市城市總體規劃》(1991年——2015年)、《豐鎮市國民經濟和社會發展第九個五年計劃和2015年遠景目標綱要》、地面水環境質量標準(gb3838—88)、污水綜合排放標準(gb18918—2002)、室外排水設計規範(gbl4—87)，參考豐鎮市萬分之一地形圖、豐鎮市l：5000和1：2000城區範圍地形圖、污水處理廠廠區範圍1：1 000地形圖及若干鑽孔資料、主要管渠縱斷測量資料、黑河流量及洪水位資料、烏盟土地管理局豐鎮分局關於豐偵市污水處理廠徵用土地的(豐土[2000]第18號)、豐鎖供電局關於豐鎮市污水工程申請用電的批覆(豐供發［2000］11號)、豐鎮市城鄉建設環境保護局關於豐鎮市污水處理廠外排廢水意見、豐鎮市政府提供的相關資料及現場勘探資料，完成該水廠的初步設計，出水水質達到國家一級a標準。

二、文獻綜述內容（在充分收集研究主題相關資料的基礎上，分析國內外研究現狀，提出問題，找到研究主題的`切入點，附主要參考文獻）

目前國內外二級處理方法方法大概分為6種：缺氧－好氧a1-o脱氮工藝，厭氧－好氧a2-o除磷工藝，厭氧－缺氧－好氧a/a/o生物脱氮除磷工藝，氧化溝工藝，sbr工藝，百樂克工藝。

1、缺氧－好氧a1-o脱氮工藝是20世紀80年代初開發的工藝流程，在僅需脱氮時採用較多，近20年來該工藝在國內發展較快，被認為是解決城市污水氮污染的有效工藝。

2、厭氧－好氧a2-o除磷工藝在僅需除磷時採用較多，工藝簡單，無混合液迴流，基建費用與運行費用低。

3、厭氧－缺氧－好氧a/a/o生物脱氮除磷工藝是20世紀70年代由美國專家在厭氧－好氧a2-o除磷工藝的基礎上開發出來的，工藝簡單，水力停留時間短，能同時去除氮磷。

4、氧化溝工藝是1967年由荷蘭dhv公司開發研製的多溝串聯污水生化處理系統。其可以有效去除bod，但脱氮除磷工藝有限。

5、sbr工藝是序列間歇式活性污泥法（sequencing batch reactor activated sludge process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。它是近年來在國內外被引起廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術。

6、百樂克（bloak）污廢水處理系統是一種高效的生化處理系統，採用低負荷活性污泥工藝，通過生化有效降解cod及bod，並能通過波浪式氧化工藝對氮和磷進行高效去除。它具有佔地緊湊、工藝穩定、投資低廉、維護簡單、運行費用低等特點。其主要特點是易控制、操作和維修，核心技術是浮動式曝氣系統是固定的，各類構築物就地規劃建設，均為地下式。

由於sbr的眾多優點與豐鎮地區的現行狀況相適應，因此sbr工藝能否真正節約成本的同時達到預期的處理效果將是本設計的主要研究探索方向。

參考築龍網、內蒙古農業大學校園網、萬方數據庫、百度搜索引擎、谷歌搜索引擎以及眾多專業書籍報刊和實地考察實習進行設計。

參考文獻：

[1] 遊映玖，新型城市污水處理構築物圖集，中國建築工業出版社，2015。

[2] 張自傑，排水工程（下冊）（第四版），中國建築工業出版社，2000。

[3] 邰生霞、喬慶雲，給水排水工程設計實踐教程，機械工業出版社，2015。

[4] 宋業林、宋襄翎，水處理設備實用手冊，中國石化出版社，2004。

[5] 劉燦生，袖珍給水排水工程施工手冊，中國建築工業出版社，2015。

[6] 上海建築設計研究院，給水排水設計手冊材料設備續冊3，中國建築工業出版社，2004。

[7] 北京市政工程設計研究院總院，給水排水設計手冊，中國建築工業出版社（城鎮排水第五版），2004。

[8] 增科、卜秋平、陸少鳴，污水處理廠設計與運行，化學工業出版社，2001。

[9] 楊丘平，廢水處理工程及案例分析，化學工業出版社，2001。

[10] 陸柱、陳中興，水處理技術（第二版），華東理工大學出版社，2015。

三、研究方案（主要研究內容、目標，研究方法、進度）

sbr工藝是序列間歇式活性污泥法（sequencing batch reactor activated sludge process）的簡稱，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，又稱序批式活性污泥法。它是近年來在國內外被引起廣泛重視和研究日趨增多的一種污水生物處理新技術。與傳統污水處理工藝不同，sbr技術採用時間分割的操作方式替代空間分割的操作方式，非穩定生化反應替代穩態生化反應，靜置理想沉澱替代傳統的動態沉澱。它的主要特徵是在運行上的有序和間歇操作，該技術的核心是sbr反應池，該池集均化、初沉、生物降解、二沉等功能於一池，無污泥迴流系統。sbr工藝的一個完整的操作過程，亦即每個間歇反應器在處理廢水時的操作過程包括如下5個階段：①進水期；②反應期；③沉澱期；④排水排泥期；⑤閒置期。其運行工況以間歇操作為特徵。其中自進水、反應、沉澱、排水排泥至閒置期結束為一個運行週期。在一個運行週期中，各個階段的運行時間、反應器內混合液體積的變化及運行狀態等都可以根據具體污水的性質、出水水質及運行功能要求等靈活掌握。

因此，本設計根據具體情況將採用sbr反應器作為主體工藝，配合一級處理以及紫外線消毒工藝對該污水處理廠進行設計計算。

四、進程計劃（各研究環節的時間安排、實施進度、完成程度）

接受任務日期 2015 年 3 月 19 日

完成任務日期 2015 年 6 月 15 日

時間安排：1、3月15日—4月05日 收集資料，污水廠實習

2、4月06日—4月16日 確定污水處理工藝，撰寫開題報告

3、4月17日—5月08日 處理構築物計算

4、5月09日—5月23日 圖紙繪製

5、5月24日—6月07日 編寫設計説明書和計算書

6、6月08日—6月15日 準備畢業設計答辯

五、導師對文獻綜述的評語

六、 教研室意見

七、學院意見

污水處理廠的畢業設計開題報告 [篇3]

題 目： 某新建城鎮污水處理廠設計

學 院： 系：

專 業：

班 級：

學 號：

姓 名：

指導教師：

填表日期： 年 月 日

設。

② sbr法(sequencing batch reactor)

sbr法早在20世紀初已開發，由於人工管理繁瑣未予推廣。此法集進水、曝氣、沉澱、出水在一座池子中完成，常由四個或三個池子構成一組，輪流運轉，一池一池地間歇運行，故稱序批式活性污泥法。現在又開發出一些連續進水連續出水的改良性sbr工藝，如iceas法、cass法、idea法等。這種一體化工藝的特點是工藝簡單，由於只有一個反應池，不需二沉池、迴流污泥及設備，一般情況下不設調節池，多數情況下可省去初沉池，故節省佔地和投資，耐衝擊負荷且運行方式靈活，可以從時間上安排曝氣、缺氧和厭氧的不同狀態，實現除磷脱氮的目的。但因每個池子都需要設曝氣和輸配水系統，採用潷水器及控制系統，間歇排水水頭損失大，池容的利用率不理想，因此，一般來説並不太適用於大規模的城市污水處理廠 。

③ a/a/o法(anaerobic—anoxic—oxic)

由於對城市污水處理的出水有去除氮和磷的要求，故國內10年前開發此厭氧—缺氧—好氧組成的工藝。利用生物處理法脱氮除磷，可獲得優質出水，是一種深度二級處理工藝。a/a/o法的可同步除磷脱氮機制由兩部分組成：一是除磷，污水中的磷在厭氧狀態下(do<0.3mg/l)，釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩餘污泥的形式排出系統。二是脱氮，缺氧段要控制do<0.7 mg/l，由於兼氧脱氮菌的作用，利用水中bod作為氫供給體(有機碳源)，將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脱氮的目的。為有效脱氮除磷，對一般的城市污水，cod/tkn為3.5～7.0(完全脱氮cod/tkn>12.5)，bod/tkn為1.5～3.5，cod/tp為30～60，bod/tp為16～40(一般應＞20)。若降低污泥濃度、壓縮污泥齡、控制硝化，以去除磷、bod5和cod為主，則可用a/o 工藝。

有的城市污水處理的出水不排入湖泊，利用大水體深水排放或灌溉農田，可將脱氮除 磷放在下一步改擴建時考慮，以節省近期投資。

④ 普通曝氣法及其變法

本工藝出現最早，至今仍有較強的生命力。普曝法處理效果好，經驗多，可適應大的污水量，對於大廠可集中建污泥消化池，所產生沼氣可作能源利用。傳統普曝法的不足之處是隻能作為常規二級處理，不具備脱氮除磷功能。

近幾年在工程實踐中，通過降低普通曝氣池容積負荷，可以達到脱氮的目的；在普曝池前設置厭氧區，可以除磷，亦可用化學法除磷。採用普通曝氣法去除bod5，在池型上有多種形式(如下文所述的氧化溝)，工程上稱為普通曝氣法的變法，亦可統稱為普通曝氣法。

⑤ 氧化溝法

本工藝50年代初期發展形成，因其構造簡單，易於管理，很快得到推廣，且不斷創新，有發展前景和競爭力，當前可謂熱門工藝。氧化溝在應用中發展為多種形式，比較有代表性的有：

帕式(passveer)簡稱單溝式，表面曝氣採用轉刷曝氣，水深一般在2.5～3.5m，轉刷動力效率1.6～1.8kgo2/(kw·h)。

奧式(orbal)簡稱同心圓式，應用上多為橢圓形的三環道組成，三個環道用不同的do(如外環為0，中環為1，內環為2)，有利於脱氮除磷。採用轉碟曝氣，水深一般在4.0～4.5m，動力效率與轉刷接近，現已在山東濰坊、北京黃村和合肥王小郢的城市污水處理廠應用。

若能將氧化溝進水設計成多種方式，能有效地抵抗暴雨流量的衝擊，對一些合流制排水系統的城市污水處理尤為適用。

卡式(carrousel)簡稱循環折流式，採用倒傘形葉輪曝氣，從工藝運行來看，水深一般在3.0m左右，但污泥易於沉積，其原因是供氧與流速有矛盾。

三溝式氧化溝(t型氧化溝)，此種型式由三池組成，中間作曝氣池，左右兩池兼作沉澱池和曝氣池。t型氧化溝構造簡單，處理效果不錯，但其採用轉刷曝氣，水深淺，佔地面積大，複雜的控制儀表增加了運行管理的難度。不設厭氧池，不具備除磷功能。

氧化溝一般不設初沉池，負荷低，耐衝擊，污泥少。建設費用及電耗視採用的溝型而變，如在轉碟和轉刷曝氣形式中，再引進微孔曝氣，加大水深，能有效地提高氧的利用率(提高20%)和動力效率［達2.5～3.0 kgo2/(kw·h)］。

2．關於曝氣生物濾池

曝氣生物濾池實質上是常説的生物接觸氧化池，相當於在曝氣池中添加供微生物棲附的填(濾)料，在填料下鼓氣，是具有活性污泥特點的生物膜法。曝氣生物濾池(baf)70年代末起源於歐洲大陸，已發展為法、英等國設備製造公司的技術和設備產品。由於選用的填料不同，以及是否有脱氮要求，設計的工藝參數是不同的，如要求處理出水bod5、ss＜20mg/l，去除bod5達90%以上的工藝，其容積負荷為0.7～3.0 kgbod5/(m3·d)，水力停留時間1～2h；以硝化(90%以上)為主的工藝，其容積負荷為0.5～2.0kgbod5/(m3·d)，水力停留時間2～3h。

一般認為，生物膜法處理城市污水，在國內尚需積累經驗，處理規模不宜過大，約5× 104m3/d左右為宜。國外(主要在歐洲)處理水量有達到36×104m3/d的，這與其填料材質、自控手段和先進的反衝洗裝置有關，也與其有長期積累的運行 管理經驗有關。

3． 關於unitank工藝

unitank工藝和類似的tcbs工藝、msbr工藝一樣，都是sbr法新的變型和發展。它集“序批法”、“普通曝氣池法”及“三溝式氧化溝法”的優點，克服了“序批法”間歇進水、“三溝式氧化溝法”佔地面積大、“普通曝氣池法”設備多的缺點。

典型的unitank工藝是三個水池，三池之間水力連通，每池都設有曝氣系統，外側的兩池設有出水堰及污泥排放口，它們交替作為曝氣池和沉澱池。污水可以進入三池中的任意一個，採用連續進水、週期交替運行。在自動控制下使各池處在好氧、缺氧及厭氧狀態，以完 成有機物和氮磷的去除。

unitank工藝由比利時seghers公司首先建在我國的澳門特區，處理水量14×104m3/d(不下雨時平均處理水量為7×104m3/d)，池型封閉，設計採用的容積負荷為0.58kgbod/(m3·d)，總的反應池體積為46800m3，曝氣池水力停留時間為8h，出水的bod5、ss＜20mg/l。

這類一體化工藝是傳統活性污泥工藝的變形，可以採用活性污泥工藝的設計方法對不同的污染物加以去除，如考慮硝化，其負荷一般在0.05～0.10 kgbod5/(kgmlss·d)，硝化率視污水温度而異。而要求污泥穩定化，其污泥負荷和污泥齡要遠遠超過硝化時的數值。

容積利用率低是此類一體化工藝共同的主要問題，就是説在一個較長停留時間的曝氣系統內，有50%左右的池容用於沉澱。

unitank工藝的成功與否有賴於系統採用穩定可靠的儀表及設備，因此引進市的Ｈｉｇａｓｈｉ污水處理廠的膜分離系統已連續運行3年。

(2)　分子生物技術的應用

目前分子生物技術已開始應用於污水處理領域。為搞清聚磷菌除磷的生化機理，已開始用分子診斷技術獲取聚磷菌的遺傳信息。現在從活性污泥中已發現的30多種絲狀菌中，只有4種準確命名及生物分類學定位，因為這些絲狀菌大部分無法進行分離純培養。目前正用分子診斷技術進行這些絲狀菌的生物學定位，以進一步準確瞭解其特性。

分子診斷技術的大量應用，活性污泥微生物基因庫的建立，在此基礎上用基因技術培育具有高效活性的污泥菌種，進一步提高處理效果，是未來發展的方向。

三、本課題研究內容

該新鎮將建設成完備的各種市政設施。規劃人口，近期30000人，2015年發展為82000人，生活污水標準為160l/cap·d，其總變化係數為1.5，工業最大日污水量為5800米3/日，排水採用分流制。污水水質按一般的生活污水性質考慮。生活污水與工業廢水混合後其水質平均值為：bod5=190mg/l，ss=238mg/l，codcr=380mg/l，tp=4.9mg/l，nh3-n=49mg/l，要求經過處理後水質達到國家《污水綜合排放標準》（gb8978—1996）中一級標準（bod5≤20mg/l，ss≤20mg/l，codcr≤60mg/l，tp≤0.5mg/l，nh3-n≤15mg/l）。

所以本工程處理水量：近 期：30000×0.16×1.5+5800=13000m3/d，

2015 年：82000×0.16×1.5+5800=25480m3/d

據此，該廠按遠期2015年一期2.6萬噸/天建設完成，污水廠主要處理構築物擬分為二組，每組處理規模為1.3萬噸/天。這樣既可滿足近期處理水量要求，有留有空地以三期擴建之用。

四、本課題研究方案

本項目污水處理的特點：（1）污水以有機污染物為主，bod/cod=0.5，可生化性較好，重金屬及其他難以生物降解的有毒有害污染物一般不超標；（2）污水中主要污染物指標bod、、cod、ss都值都比國內一般城鎮污水低30%左右；（3）污水處理廠投產時，多數重點污染源治理工程已投入運行。

厭氧池+氧化溝處理工藝

五、研究目標、主要特色及工作進度：

研究目標：

改革開放以來，在我國的大中型城市中，建設了一批污水處理設施，對於保護大中型城市的環境，治理水污染起到了很大作用。隨着我國城鄉經濟的發展，人民生活水平的顯著提高，我國農村城市化的速度將大大加快，大量的小城鎮將迅速興起，預計到本世紀末，全國設市城市將達1200個左右，建制鎮25000～3o000個左右，全國城鎮人口達6.8億左右，城市化水平約為45%，其中小城鎮人口所佔比例達65%左右。從發展眼光看，今後我國的大部分人口將生活在中小城鎮。

目前全國共有1700o個建制鎮，絕大多數沒有排水和污水處理設施，而且，由於二十幾年來，鄉鎮企業的蓬勃發展，造成一些中小城鎮尤其是經濟比較發達的中小城鎮，污染嚴重，已經影響到人民的生活和健康。

考慮到1998年1月1日之後，已經開始實行《污水排放綜合標準》(gb8978-1996)，因此中小城鎮的污水處理廠在選擇處理工藝時都要考慮除磷脱氮，計一污水處理廠處理該鎮所排放的污水，使處理水達到國家一級排放標準，以減輕對神仙溝和衞東河水體的污染。

1． 確定污水廠的處理工藝流程及處理構築物（或設備）的類型和數量。

2．進行處理構築物及設備的工藝設計計算。

3．進行污水廠各構築物、建築物以及各種管渠等總體佈置。

4．設計圖紙包括：

（1） 污水廠平面佈置圖；

（2） 污水廠的工藝流程、高程佈置圖；

（3） 單體構築物的工藝構圖。

主要特色：

為了力求構築物流程簡單而不影響處理效果，在設計中採取中格柵和提升泵房，細格柵和平流式沉沙池合建一起。其污水主題處理構築物——卡羅塞（carrousel）氧化溝具有以下優點：

氧化溝工藝一般可不設初沉池，在不增加構築物及設備的情況下，氧化溝內不僅可完成碳源的氧化，還可實現硝化和脱硝，成為a/o工藝；氧化溝前增加厭氧池可成為a2/o（a-a-o）工藝，實現除磷。由於氧化溝內活性污泥已經好氧穩定，可直接濃縮脱水，不必厭氧硝化，這樣在整體上污水處理廠的佔地減少。

通過畢業設計，使學生熟悉並掌握排水工程的設計內容、設計原理、方法和步驟，能根據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築物的設計方法，熟悉設計計算書和設計説明書的編寫內容和編制方法，並繪製工程圖紙。其設計深度為施工圖階段。

工作進度如下：

污水處理廠的畢業設計開題報告 [篇4]

一、畢業設計的目的

畢業設計是環境工程專業學生在完成教學計劃規定的全部課程後所必須進行的重要實踐性教學環節。通過工程設計綜合運用和深化所學理論知識，培養獨立分析和解決工程實際問題的能力。

通過畢業設計，對學生在校期間的學習成果的進行總結,完成工程技術人才基本訓練,並使學生綜合運用所學基礎知識和專業知識,達到對所學環境工程工程知識有比較全面的複習和系統掌握;提高運用所學知識解決實際問題的能力,熟悉環境工程工程設計的基本程序﹑基本設計方法,並提高使用各種規範及設計資料的能力,運用計算機進行計算﹑繪圖能力,提高英語應用能力。

本畢業設計題目是：“某縣城污水處理廠工藝設計”。學生應通過對該城市的規劃和污水處理廠擬建場地的地形分析研究，根據工業企業的現狀和規劃情況，合理確定污水處理廠水質參數，根據流域的環境質量，確定排放標準，進行污水處理廠工藝設計。學生應在掌握水污染控制工程的設計原則和設計方法的前提下,滿足任務書所要求功能，力求做到污水處理方案及工藝技術先進、實用，廠區構築物及管線佈置合理,充分考慮施工的可行性。對繪製的主要圖紙要求達到初步設計圖標準。

二、主要設計內容

1、污水處理方法、流程比較和污水處理構築物型式的選擇。(每位同學的污水處理設計流程、構築物型式均根據自己的設計進水參數獨立確定，流程及構築物型式應與指導教師商定、並取得指導教師認可)

2、污泥處理方法、流程比較和污泥處理構築物型式的選擇。

3、污水處理工程系統設計與計算(每位同學的設計進水參數均不同)

(1) 污水處理構築物的設計與計算

(2) 污泥處理構築物的設計與計算

(3) 污水處理廠高程計算

4、設計圖紙的繪製

(1)　污水處理廠平面圖

(2)　污水、污泥處理工藝流程圖

(3)　主要構築物詳圖(如格柵、沉砂池、初沉池、曝氣池、二沉池、絮凝沉澱池、濾池、消毒池污泥濃縮、進水泵房、鼓風機房、污泥脱水機房)(選擇繪製3～5個單體，與指導教師商定)

三、重點研究問題

1、污水處理工藝流程的擬定、比選、分析及確定

2、污水處理構築物型式的擬定、比選、分析及確定

3、污水處理廠構築物的工藝參數的確定與設計計算方法

４、污水處理廠構築物佈置與管線佈置

四、主要技術指標或主要設計參數