《W城市污泥处理工艺设计分析》开题报告4200字

开题报告毕业论文（设计）题目W城市污泥处理工艺设计分析专业环境工程导师姓名学号1立题依据目的与意义水资源的净化和水污染的治理一直是国际社会普遍关心的问题。生活污水是生活中生产中的洗涤、清洁、饮食产生的废水、尿液、粪便等，其次是企业、事业单位、集体单位产生的生活污水。城镇生活污水可以对我们所处的生态环境有着不可小觑的影响作用，主要体现在水质与土壤等方面。当前，中国各个地区对城市生活污水的治理存在着不同程度的差异。在农村，污水以分散式的方式进行，而在城镇，则以集中处理或外排为主。与此同时，我国的对污水处理方面提出的规范也在渐渐提高，例如2017年我国颁布的《水污染防治计划》中，确切的指出了对城镇污水处理厂的改造升级和扩大建设规模非常的有必要（赵云龙,李文泽,2022)。同时提出了水环境质量的标准，从这些标准可以感受到对地方排放污水的标准相比之前也更加严格。近几年来，在这样的设定里我国对水污染的治理越来越重视，陆续出台了相应的水污染防治措施，投资建设了大量的水厂，大大改善了我国的污水处理率。根据统计，目前江苏城镇的人均生活污水排放量在150～400L之间，但因为城市产生的污染物长期不能进行有效的处理，造成了污染问题日趋严重，对城市的水体环境和大气质量都形成了很大的负面影响，同时对城市下游的城镇也形成了一定的负面影响(王子杰,陈瑾萱,2023)。所以，从这些细节可以看出要从根本上解决因污水造成的环境污染问题，这在某种意义上表明了就必须采取科学合理的技术措施。这些新成果为后续的研究指向提供了指引，凸显了理论构建与实证研究相结合的重要性。本研究不仅证明了现有理论体系的可靠性，还指出了实际应用中可能存在的障碍与限制，为后续研究提供了有价值的参考。研究成果为解决现实问题提供了实用的方法与途径，促进了理论知识向实践行动的转化，增强了决策的科学性和实用性。该毕业设计的主要任务是设计苏州昆山市天目湖镇城镇的每日设计流量为10000m³，主要进行处理的污染物目标包括有化学需氧量COD和生化需氧量BOD以及氨氮与固体悬浮物浓度SS等，要求在污水经过净化，消毒等处理以后，主要污染物根据国家排放标准（《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918—2002一级B标准）得以达标排放(刘慧兰,郑泽宇,2021)。文献综述污水处理是一个多阶段过程[1]，我国污水处理技术可分为一级处理技术、二级处理技术、三级处理技术。目前我国常用的污水一级处理技术主要有筛滤、沉淀、絮凝、气浮、中和、电催化氧化以及化学还原等(孙宇航,周佳慧,2021)。其中絮凝沉淀法在我国受到广泛应用，电催化氧化法目前正处于实验开拓阶段，是一种具有发展前景的微生物降解废水的一级处理工艺。采用的高级氧化工艺凭借其反应速度快、适用范围广等优势，已成为废水处理技术中的一项研究热点(高韵欣,吴凯俊,2020)。高级氧化工艺(advancedoxidationprocesses，AOP)是一类泛指反应过程中有大量氢氧自由基参与的化学氧化技术，这在一定程度上表明它可通过电、光辐射或催化剂，或与氧化剂结合，生成活性极强的OH，与有机物进行反应，降解有毒有害的大分子有机物凹。高级氧化技术可分为光催化氧化法、催化湿式氧化法、超声氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法、Fenton氧化法和超临界水氧化法等，因具有反应快、可诱发链反应、可降解有机物、适用范围广等特点，可用于处理有机废水。Fenton试剂是英国化学家HJ.H.Fenton研究发现的，其原理是在pH值为酸性条件下，Fe2+催化H2O2产生OH自由基，自由基作用于有机污染物的降解。Fenton试剂氧化法适用于各种工业废水的处理。目前Fenton试剂氧化法技术比较成熟，应用比较广泛，但也具有许多缺点。Fenton试剂法的反应要求一般是在酸性条件下，因此导致pH范围较窄。此外，从这些细节可以看出废水反应后会产生大量的铁泥，造成铁资源的浪费，也增加了后续处理难度和成本。另外，体系中的H2O2用量较高，增加了处理成本(邓诗涵,张弘扬,2020)。臭氧是一种强氧化剂，氧化电位为2.07V，仅次于氟，且在任何pH条件均可氧化水中的污染物。Turhan等[3]在研究亚甲基蓝的降解实验中，采用臭氧氧化法来处理，结果表明，在碱性条件下(pH=12)下观察到脱色，12min内亚甲基蓝发生完全降解(李书杰,王子和,2020)。Trevizani等[4]用臭氧来研究pH和初始浓度对红色偶氮染料降解的影响，结果表明，在pH=10，初始染料浓度为50mg/L时，这在一定程度上象征着红色偶氮染料的降解率达98%。虽然臭氧具有上述优点，但在降解过程中臭氧也具有利用率低、单独氧化降解结构复杂有机物的效率低的缺点(刘俊熙,张悦怡,2017)。基于臭氧的缺点，研究者们展开了大量的研究，通常采用催化的方法使其产生更多的自由基，增强对污染物的降解能力。本项研究不仅确认了当前理论框架的有效性，还揭示了实践运用中可能存在的缺陷与改进空间。通过深入分析实际状况，本文发现现有理论在不同情境下的应用成效存在差异，这促使本文进一步思考如何根据具体情况调整并优化理论架构，以增强其实用性和参考价值。同时，研究还指出了实践运用中可能面临的挑战，如资源分配不合理、技术实施困难以及文化多样性等，为未来的研究和应用提供了有益的参考。而采用的二级处理技术的类型主要包括A/O工艺、A2/O工艺、氧化沟工艺、SBR工艺等。A2/O工艺或称AAO工艺，生化池中包含厌氧区、缺氧区、好氧区，能够同时做到脱氮除磷和有机物的降解。序批式活性污泥法（SBR法）是一种活性污泥污水处理技术，其原理是间歇循环式曝气处理废水降解有机物(陈泽明,王晓琳,2017)。其技术核心是SBR反应池，可集合均化、初沉、生物降解、二沉等功能，简化了调节池和取消了污泥回流系统，从这些标准可以感受到工艺流程简洁，运行费用低。魏春飞应用SBR法处理沈阳市某食品企业高污染物含量的肉类加工废水，不仅处理后出水达到DB21/1627-2008规定的食品加工业排水标准，而且运行成本低廉，每吨仅为1.21元(张昊天,郑欣妍,2017)。针对这一设计的合理性，本文会通过最终成果进行证明，并融合文献中的理论系统与实证探索，来确认本研究方法的可行性和适用性。对结果的深度挖掘不仅能体现该设计在解决特定问题上的优越性能，还能揭示其在更广泛背景下的潜在价值和应用空间。此外，本文还对比了现有文献中相似研究的设计及成果，进一步凸显了本设计的独特之处及其对领域的推动作用。氧化沟法的氧化沟体有Orbal氧化沟、Carrousel氧化沟、T型氧化沟、DE型氧化沟、一体化氧化沟等，目前我国最常用Carrousel型氧化沟，沟体通过恒定方向的操控的曝气和混合设备，在水平方向上通过污水水体，进而使混合污水在密封渠道中循环流动[6]。目前三级处理技术可以归类为生物处理法、物理化学处理法和膜处理法三大类别(马若昕,李正浩,2017)。污水处理技术的发展为城镇污水处理提供了多种选择[8]。所以我们在处理工艺的选择上要根据实际情况，结合具体情形，选择最适的处理工艺。当前，中国各个地区对城市生活污水的治理存在着不同程度的差异。在农村，污水以分散式的方式进行，而在城镇，则以集中处理或外排为主(王一鸣,邓瑶萱,2017)。这在某种程度上表示与此同时，我国的对污水处理方面提出的规范也在渐渐提高，例如2017年我国颁布的《水污染防治计划》中，确切的指出了对城镇污水处理厂的改造升级和扩大建设规模非常的有必要。同时提出了水环境质量的标准，对地方排放污水的标准相比之前也更加严格[10]。2设计概况2.1设计任务根据相关资料和文献，江苏苏州昆山市天目湖镇污泥综合处理厂的设计如下：（1）苏州昆山市天目湖镇城市污泥综合治理工艺设计（2）苏州昆山市天目湖镇城市污泥综合处理厂平面设计（3）苏州昆山市天目湖镇城市污泥综合治理处理厂管线的设计（4）苏州昆山市天目湖镇城市污泥填埋坑主要构筑物的工程概算2.2设计依据标准规范：（1）《城镇污水处理厂污泥泥质》(GB24188-2009）（2）《江苏城镇污水处理厂污泥处置园林绿化用泥质》(GB-T23486-2009)（3）《恶臭污染物排放标准》二级要求3设计方案3.1试验/研究/设计方案根据本工程规模和出水水质指标要求，为保证苏州昆山市天目湖镇城市污水厂的稳定运行及节约费用，将根据以下设计规则进行比较和选择。可靠的基础数据对基础数据进行深入研究，深入分析各种影响因素，全面了解水质和区域特征，选择合理的设计参数，为工程设计提供可靠依据。根据水质特点，选择技术先进、可持续运行、投资和处理成本合理的处理工艺，积极合理地应用实践证明有效的新技术、新工艺、新材料、新装置，使过滤过程继续稳定运行，过滤后的水质稳定，排放正常。综上所述，苏州昆山市天目湖镇城市生物废水处理工艺方案初稿为：倒置A²/O工艺、SBR工艺及其改良工艺。3.2设计方案论证本设计依据任务目标所给定的两个国家标准综合考虑污水泥质前后差异、现有工艺种类以及相应处理水平。任务目标未详细指出苏州昆山市天目湖镇城市污水处理厂厂区土地面积但本着少用节省的设计原则尽量减少设计任务中的规划用地。苏州昆山市天目湖镇城市污水处理厂的所有工艺设计选择遵循三化原则的同时尽可能在不降低处理效果的前提下降低项目投资成本。4预期目标由于污水处理方案多种多样，但是尽可能选择行之有效且工艺成熟的现有处理方案。对于已有的工艺问题可以借鉴前人经验并加以创新达成更加优化的结果。（1）在遵循现有工艺的同时也积极的采用行业内现有的新工艺，新办法。尽可能做到新旧结合，具有创新点。同时细致考虑不错用，不滥用。（2）本着达成目标的前提下，减少用地面积和建厂投资，做到社会资源和经济概算不多余并且适当。（3）在污水处置过程中注重环保思想，不采用对环境造成二次危害的处置工艺，在工艺流程的各个环节时刻做到环保，不对四周的生态容量造成压力。（4）污水处置场泥质满足国家相关标准及行业准则，积极响应国家政策。5设计进度安排2021年01月-2021年04月查阅文献，设计毕业论文选题及方案2021年05月-2021年08月测定样本指标2021年09月-2021年12月整理数据,处理及分析数据2022年01月-2022年04月撰写及修改毕业论文。6参考文献[1]赵云龙,李文泽等.中国污水处理技术的现状及发展[A]//2022中国环境科学学会学术年会论文集（第五章）[C].中国四川成都:2022:6.[2]王子杰,陈瑾萱.A~2/O工艺处理城市污水的脱氮除磷过程及动力学分析[D].郑州大学,2023.[3]KarenMancl.Sewagetreatment.Dordrecht:SpringerNetherlands,1999:559-561.[4]LiuBen,JieTang,ZhaoyangLi,etal.OptimalSelectionofSewageTreatmentTechnologiesinTownAreas:ACoupledMulti-CriteriaDecision-MakingModel.[J].Environmentalmanagement,2020.[5]许晨曦,刘景泰.AAO处理小城镇污水的工艺优化措施[J].工程建设与设计,2021,(19):151-154.[6]孙宇航,周佳慧.SBR工艺的应用现状与发展趋势探讨[J].赤峰学院学报(自然科学版),2018,34(12):97-99.[7]高韵欣,