《城市污泥廠設計裝置與處理工藝設計》開題報告4200字

開題報告畢業(yè)論文（設計）題目城市污泥廠設計裝置與處理工藝設計專業(yè)環(huán)境工程導師姓名學號1立題依據(jù)目的與意義水資源的凈化和水污染的治理一直是國際社會普遍關心的問題。生活污水是生活中生產中的洗滌、清潔、飲食產生的廢水、尿液、糞便等，其次是企業(yè)、事業(yè)單位、集體單位產生的生活污水。城鎮(zhèn)生活污水可以對我們所處的生態(tài)環(huán)境有著不可小覷的影響作用，主要體現(xiàn)在水質與土壤等方面。當前，中國各個地區(qū)對城市生活污水的治理存在著不同程度的差異。在農村，污水以分散式的方式進行，而在城鎮(zhèn)，則以集中處理或外排為主。與此同時，我國的對污水處理方面提出的規(guī)范也在漸漸提高，例如2017年我國頒布的《水污染防治計劃》中，確切的指出了對城鎮(zhèn)污水處理廠的改造升級和擴大建設規(guī)模非常的有必要（趙晨光,李子墨,2022)。同時提出了水環(huán)境質量的標準，在這等情況下對地方排放污水的標準相比之前也更加嚴格。近幾年來，在這樣的配置中我國對水污染的治理越來越重視，陸續(xù)出臺了相應的水污染防治措施，投資建設了大量的水廠，大大改善了我國的污水處理率。根據(jù)統(tǒng)計，目前安徽城鎮(zhèn)的人均生活污水排放量在150～400L之間，但因為城市產生的污染物長期不能進行有效的處理，造成了污染問題日趨嚴重，對城市的水體環(huán)境和大氣質量都形成了很大的負面影響，同時對城市下游的城鎮(zhèn)也形成了一定的負面影響(王亦凡,陳思涵,2023)。所以，從這些成果中可見要從根本上解決因污水造成的環(huán)境污染問題，從這些討論中認識到就必須采取科學合理的技術措施。借助這一途徑，本文不僅證實了研究結果能夠得到現(xiàn)有理論的支撐，還在若干方面提出了新觀點或擴充，進一步完善了相關領域的理論架構和實踐應用。這些新觀點或擴充不僅深化了本文對研究對象本質和規(guī)律的理解，也為后續(xù)的研究和實踐提供了新的指引和思路。通過本文的探討，本文不僅驗證了現(xiàn)有理論的正確性和可靠性，還促進了相關領域的知識更新和拓展，為將來的研究和實踐提供了寶貴的參考。該畢業(yè)設計的主要任務是設計六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城鎮(zhèn)的每日設計流量為10000m3，主要進行處理的污染物目標包括有化學需氧量COD和生化需氧量BOD以及氨氮與固體懸浮物濃度SS等，要求在污水經過凈化，消毒等處理以后，主要污染物根據(jù)國家排放標準（《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》GB18918—2002一級B標準）得以達標排放(陳昊宇,黃琪琳,2021)。文獻綜述污水處理是一個多階段過程[1]，我國污水處理技術可分為一級處理技術、二級處理技術、三級處理技術。目前我國常用的污水一級處理技術主要有篩濾、沉淀、絮凝、氣浮、中和、電催化氧化以及化學還原等(周瑾瑜,黃雨晨,2021)。其中絮凝沉淀法在我國受到廣泛應用，電催化氧化法目前正處于實驗開拓階段，是一種具有發(fā)展前景的微生物降解廢水的一級處理工藝。采用的高級氧化工藝憑借其反應速度快、適用范圍廣等優(yōu)勢，已成為廢水處理技術中的一項研究熱點(孫云濤,吳曉彤,2022)。高級氧化工藝(advancedoxidationprocesses，AOP)是一類泛指反應過程中有大量氫氧自由基參與的化學氧化技術，從這些實踐可以了解它可通過電、光輻射或催化劑，或與氧化劑結合，生成活性極強的OH，與有機物進行反應，降解有毒有害的大分子有機物凹。高級氧化技術可分為光催化氧化法、催化濕式氧化法、超聲氧化法、臭氧氧化法、電化學氧化法、Fenton氧化法和超臨界水氧化法等，因具有反應快、可誘發(fā)鏈反應、可降解有機物、適用范圍廣等特點，可用于處理有機廢水。Fenton試劑是英國化學家HJ.H.Fenton研究發(fā)現(xiàn)的，其原理是在pH值為酸性條件下，F(xiàn)e2+催化H2O2產生OH自由基，自由基作用于有機污染物的降解。Fenton試劑氧化法適用于各種工業(yè)廢水的處理。目前Fenton試劑氧化法技術比較成熟，應用比較廣泛，但也具有許多缺點。Fenton試劑法的反應要求一般是在酸性條件下，因此導致pH范圍較窄。此外，從這些成果中可見廢水反應后會產生大量的鐵泥，造成鐵資源的浪費，也增加了后續(xù)處理難度和成本。另外，體系中的H2O2用量較高，增加了處理成本(高梓萱,田宇辰,2020)。臭氧是一種強氧化劑，氧化電位為2.07V，僅次于氟，且在任何pH條件均可氧化水中的污染物。Turhan等[3]在研究亞甲基藍的降解實驗中，采用臭氧氧化法來處理，結果表明，在堿性條件下(pH=12)下觀察到脫色，12min內亞甲基藍發(fā)生完全降解(陳梓豪,馬欣怡,2019)。Trevizani等[4]用臭氧來研究pH和初始濃度對紅色偶氮染料降解的影響，結果表明，在pH=10，初始染料濃度為50mg/L時，在這樣的環(huán)境中紅色偶氮染料的降解率達98%。雖然臭氧具有上述優(yōu)點，但在降解過程中臭氧也具有利用率低、單獨氧化降解結構復雜有機物的效率低的缺點(李佳寧,王子豪,2023)?；诔粞醯娜秉c，研究者們展開了大量的研究，通常采用催化的方法使其產生更多的自由基，增強對污染物的降解能力。前述研究為現(xiàn)有理論體系提供了有力的證據(jù)支持，其中詳盡的分析與實驗結果不僅再次驗證了理論的效力，還通過對比不同實驗條件下的數(shù)據(jù)，揭示了理論在不同情境下的適用程度與局限。這些實證數(shù)據(jù)不僅鞏固了理論體系的可信度，也為理論在實際應用中的優(yōu)化與改進提供了有力的參考，體現(xiàn)了理論在指導實踐中的巨大作用與意義。而采用的二級處理技術的類型主要包括A/O工藝、A2/O工藝、氧化溝工藝、SBR工藝等。A2/O工藝或稱AAO工藝，生化池中包含厭氧區(qū)、缺氧區(qū)、好氧區(qū)，能夠同時做到脫氮除磷和有機物的降解。序批式活性污泥法（SBR法）是一種活性污泥污水處理技術，其原理是間歇循環(huán)式曝氣處理廢水降解有機物(王思琪,何云飛,2019)。其技術核心是SBR反應池，可集合均化、初沉、生物降解、二沉等功能，簡化了調節(jié)池和取消了污泥回流系統(tǒng)，在這等情況下工藝流程簡潔，運行費用低。魏春飛應用SBR法處理沈陽市某食品企業(yè)高污染物含量的肉類加工廢水，不僅處理后出水達到DB21/1627-2008規(guī)定的食品加工業(yè)排水標準，而且運行成本低廉，每噸僅為1.21元(李雯萱,蔡淑婷,2019)。本研究特別強調跨學科的綜合運用，引入了經濟學、社會學等領域的理論資源與分析模式，以構建一個全面且多角度的研究架構。通過跨學科的視角和方法論，本文能更深入地把握研究對象的本質特征與復雜性，揭示不同學科間的深層聯(lián)系與相互影響。這種跨學科的綜合不僅幫助本文突破傳統(tǒng)學科界限，還能激發(fā)新的研究靈感與方法，為問題解決提供更廣闊的視角與更豐富的資源。通過結合不同領域的理論與策略，本文能更全面地解析和闡釋研究現(xiàn)象，為相關領域的研究與實踐提供更為深入和細致的洞察。氧化溝法的氧化溝體有Orbal氧化溝、Carrousel氧化溝、T型氧化溝、DE型氧化溝、一體化氧化溝等，目前我國最常用Carrousel型氧化溝，溝體通過恒定方向的操控的曝氣和混合設備，在水平方向上通過污水水體，進而使混合污水在密封渠道中循環(huán)流動[6]。目前三級處理技術可以歸類為生物處理法、物理化學處理法和膜處理法三大類別(鄧明杰,胡春陽,2019)。污水處理技術的發(fā)展為城鎮(zhèn)污水處理提供了多種選擇[8]。所以我們在處理工藝的選擇上要根據(jù)實際情況，結合具體情形，選擇最適的處理工藝。當前，中國各個地區(qū)對城市生活污水的治理存在著不同程度的差異。在農村，污水以分散式的方式進行，而在城鎮(zhèn)，則以集中處理或外排為主(劉逸凡,張曉菲,2021)。在這種背景下與此同時，我國的對污水處理方面提出的規(guī)范也在漸漸提高，例如2017年我國頒布的《水污染防治計劃》中，確切的指出了對城鎮(zhèn)污水處理廠的改造升級和擴大建設規(guī)模非常的有必要。同時提出了水環(huán)境質量的標準，對地方排放污水的標準相比之前也更加嚴格[10]。2設計概況2.1設計任務根據(jù)相關資料和文獻，安徽六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)污泥綜合處理廠的設計如下：（1）六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污泥綜合治理工藝設計（2）六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污泥綜合處理廠平面設計（3）六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污泥綜合治理處理廠管線的設計（4）六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污泥填埋坑主要構筑物的工程概算2.2設計依據(jù)標準規(guī)范：（1）《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥泥質》(GB24188-2009）（2）《安徽城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處置園林綠化用泥質》(GB-T23486-2009)（3）《惡臭污染物排放標準》二級要求3設計方案3.1試驗/研究/設計方案根據(jù)本工程規(guī)模和出水水質指標要求，為保證六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污水廠的穩(wěn)定運行及節(jié)約費用，將根據(jù)以下設計規(guī)則進行比較和選擇?？煽康幕A數(shù)據(jù)對基礎數(shù)據(jù)進行深入研究，深入分析各種影響因素，全面了解水質和區(qū)域特征，選擇合理的設計參數(shù)，為工程設計提供可靠依據(jù)。根據(jù)水質特點，選擇技術先進、可持續(xù)運行、投資和處理成本合理的處理工藝，積極合理地應用實踐證明有效的新技術、新工藝、新材料、新裝置，使過濾過程繼續(xù)穩(wěn)定運行，過濾后的水質穩(wěn)定，排放正常。綜上所述，六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市生物廢水處理工藝方案初稿為：倒置A2/O工藝、SBR工藝及其改良工藝。3.2設計方案論證本設計依據(jù)任務目標所給定的兩個國家標準綜合考慮污水泥質前后差異、現(xiàn)有工藝種類以及相應處理水平。任務目標未詳細指出六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污水處理廠廠區(qū)土地面積但本著少用節(jié)省的設計原則盡量減少設計任務中的規(guī)劃用地。六安霍邱縣臨水鎮(zhèn)城市污水處理廠的所有工藝設計選擇遵循三化原則的同時盡可能在不降低處理效果的前提下降低項目投資成本。4預期目標由于污水處理方案多種多樣，但是盡可能選擇行之有效且工藝成熟的現(xiàn)有處理方案。對于已有的工藝問題可以借鑒前人經驗并加以創(chuàng)新達成更加優(yōu)化的結果。（1）在遵循現(xiàn)有工藝的同時也積極的采用行業(yè)內現(xiàn)有的新工藝，新辦法。盡可能做到新舊結合，具有創(chuàng)新點。同時細致考慮不錯用，不濫用。（2）本著達成目標的前提下，減少用地面積和建廠投資，做到社會資源和經濟概算不多余并且適當。（3）在污水處置過程中注重環(huán)保思想，不采用對環(huán)境造成二次危害的處置工藝，在工藝流程的各個環(huán)節(jié)時刻做到環(huán)保，不對四周的生態(tài)容量造成壓力。（4）污水處置場泥質滿足國家相關標準及行業(yè)準則，積極響應國家政策。5設計進度安排2021年01月-2021年04月查閱文獻，設計畢業(yè)論文選題及方案2021年05月-2021年08月測定樣本指標2021年09月-2021年12月整理數(shù)據(jù),處理及分析數(shù)據(jù)2022年01月-2022年04月撰寫及修改畢業(yè)論文。6參考文獻[1]趙晨光,李子墨等.中國污水處理技術的現(xiàn)狀及發(fā)展[A]//2022中國環(huán)境科學學會學術年會論文集（第五章）[C].中國四川成都:2022:6.[2]王亦凡,陳思涵.A~2/O工藝處理城市污水的脫氮除磷過程及動力學分析[D].鄭州大學,2023.[3]KarenMancl.Sewagetreatment.Dordrecht:SpringerNetherlands,1999:559-561.[4]LiuBen,JieTang,ZhaoyangLi,etal.OptimalSelectionofSewageTreatmentTechnologiesinTownAreas:ACoupledMulti-CriteriaDecision-MakingModel.[J].Environmentalmanagement,2020.[5]劉浩然,張紫怡.AAO處理小城鎮(zhèn)污水的工藝優(yōu)化措施[J].工程建設與設計,2021,(19):151-154.[6]周瑾瑜,黃雨晨.SBR工藝的應用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢探討[J].赤峰學院學報(自然科學版),2018,34(12):97-99.[7]孫云濤