1、 广德爱众 砺能善医 毕 业 设 计 作 品 题 目： 关于污水处理工艺设计 姓 名： 专 业： 机电一体化 班 级： 学 号： 校内 指导老师： 校外 指导老师： 填表日期： 湘潭医卫职业技术学院教务处 制 湘 潭 医 卫 职 业 技 术 学 院 毕业设计 作品 二级学院 医电学院 专 业 机电一体化 班 级 姓 名 学 号 校内指导老师 毕业设计名称 关于污水处理工艺设计 校 外 指导老师 毕业设计时间 关于城市污水 处理系统的工艺设计 摘 要 随着社会经济的发展，环境问题越发为人们所关注。污水对水环境的污染表现尤为突出，污水排放前必须依法进行净化处理。本论文围绕我国城市污水处理厂工艺设计
2、，分析了其中存在的问题 ;通过理论分析、模型设计和案例分析，研究了如何科学地确定城市污水处理工艺，为设计出投资小、运行费用低、出水质量好的污水城市处理厂奠定理论基础。 本论文在阅读国内外大量文献资料的基 础上，将定量分析和定性分析相结合、理论分析和案例分析相结合， 采用比较方法对我国城市污水处理工艺问题进行了深入研究。 论文引入层次分析 法，将设计中一些半定性、定量的问题转化为定性分析与定量分析结合的系统分析方法。将各种因素层次化，并逐层比较多种关联因素。对各评价指标应用权重的概念，建立了城市污水处理厂的工艺方案选择的优化模型，并与现行的城市污水处理厂可行性分析中以经验数据为主的方案选择相比。
3、使得提出的方案更能客观地反映系统要素的全面影响、评价结果更为科学合理。 【关键词】：污水处理；城市污水处理厂；污水处理工艺；层次分析法 Design of sewage treatment control system Abstract： With the development of social economy, environmental problems become more and more attention by people. The sewage on the water environment pollution is particularly prominent, mu
4、st be carried out according to the purification of sewage before discharge. This paper focuses on process design of our country city sewage treatment, analyses the existing problems; through theoretical analysis, model analysis and case study design. How to scientifically determine the city sewage t
5、reatment technology, to design a small investment, low operation cost, lay the theoretical foundation of good water quality of the sewage treatment plant in the city. This thesis is based on reading a large number of domestic and foreign literature, quantitative analysis and qualitative analysis, th
6、eoretical analysis and case analysis is a combination of a comparative method of using technology of wastewater treatment in China city were studied. This paper introduces the analytic hierarchy process, the design of some semi qualitative and quantitative problems into system analysis method of com
7、bining qualitative analysis with quantitative analysis. The factors of hierarchy, and layer comparison of various related factors. The concept of the evaluation index of the application, the optimization model is established to choose the city sewage treatment plant process the scheme, and compared
8、with the existing city sewage treatment plant feasibility analysis to empirical data based scheme. The proposed scheme can more objectively reflect the comprehensive influence of system factors, the evaluation result is more scientific and reasonable. 【 Keywords 】 : Wastewater treatment; municipal w
9、astewater treatment plant; Wastewater treatment process; analytic hierarchy process 目 录 第一章 绪 论 . - 7 - 1.1 城市污水处理设施的现状 . - 7 - 1.2 我国城市污水处理工艺技术的现状 . - 7 - 第二章 城市污水处理的发展趋势 . - 11 - 2.1 经济发展与污水处理事业协调发展 . - 11 - 2.2 城市污水处理的重点和难点 . - 12 - 2.3 城市污水集中处理 . - 12 - 2.4 水质控制指标越来越严 . - 12 - 2.5 污水处理工艺选择机制加强 .
10、 - 12 - 2.6 污水再生水回用 . - 12 - 2.7 重视中小城镇污水治理 . - 13 - 2.8 污水处理行业的运营机制的改变 . - 13 - 2.9 工业废水与生活污水的分别处理 . - 13 - 2.10 污泥的无害化与资源化 . - 14 - 2.11 污水处理的低成本、低能耗和高效化 . - 14 - 第三章 城市污水处理工艺选择 . - 15 - 3.1 城市污水处理工艺选择的原则 . - 15 - 3.1.1 技术合理 . - 16 - 3.1.2 经济节能 . - 16 - 3.1.3 易于管理 . - 16 - 3.1.4 重视环境 . - 17 - 3.2
11、主要工艺及其适用性 . - 17 - 3.2.1 物理处理法 . - 17 - 3.2.2 生物处理法 . - 18 - 3.2.3 污泥处理 . - 24 - 结束语 . - 26 - 参考文献 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . - 28 - 第一章 绪 论 典型的城市污水处理工艺流程主要包括物理处理、生化处理 (水线 )、污泥处由物理处理以及生化处理构成的系统 属于二级处理系统，其 BODE 和 SS 去除率可达到 90%-98%。处理效果介于一级和二级处理之间的一般称为强化一级处理、一级半处理或不完全二级处理，主要有高负荷生物处理法和化学法两大 1.1 城市污水处理设施的现状 新中国
12、建立以来，国内污水处理行业的发展大致可分为四个阶段 : 上世纪 50, 60 年代为起步期，当时全国有污水处理厂近 10 座，单厂最大规模为每天 5 万立方米。 70, 80 年代行业进入发展初期，天津市纪庄子污水处理厂的投产，带动了新建污水处理厂几十座，单厂最大处理规模已达每天 26 万立方米。从上世纪 90 年代 到 2000 年，随着我国“九五”正式启动对“三河” (淮河、海河和辽河 )、“三湖” (太湖、巢湖、滇池 )以及环渤海湾地区的水污染治理，南水北调和北京水资源保护，在这些地区和项目中，国家规划将建设多座城市污水处理厂，我国污水处理行业开始加速发展。到 2000 年底，全国已建成
13、城市污水处理厂427 座，污水处理率达到 34，单厂最大处理规模达到每天 60 万立方米。进入 21世纪，我国污水处理行业继续快速发展，截至 2005 年底，全国 661 个设市城市中，已有 383 个城市建成污水处理厂 792 座，污水处理率由 2000 年的 34%提高到 52，超过“十五”目标 7个百分点，并形成了适合我国国情的污水处理技术路线和管理机制。其中，有 135 个城市的污水处理率已达到或接近 70，单厂处理规模达到每天 100 万立方米。 虽然由于国家和各级政府对环境保护重视程度的不断提高，我国污水处理行业正在快速增长，污水处理总量逐年增加，城镇污水处理率不断提高。但目前中国
14、污水处理行业仍处于发展的初级阶段。一方面，我国目前的污水处理能力尚跟不上用水规模的迅速扩张，管网、污泥处理等配套设施建设严重滞后。另一方面，我国的污水处理率与发达国家相比，还存在着明显的差距，且处理设施的 负荷率低。截至 2005 年底，我国还有 278 个城市没有建成污水处理厂，且至少有 30 多个城市约 50 多座污水处理厂运行负荷率不足 30%或者根本没有运行。此外，全国各地区的污水处理水平也很不平衡。 1.2 我国城市污水处理工艺技术的现状 类， BOD。去除率达 45%-75%。具有生物除磷脱氮功能的二级处理系统通常称为深度二级处理。为了去除特定的物质，在二级处理之后设置的处理系统属
15、三级处理，例如化学除磷，絮凝过滤，活性炭吸附等。 在我国，近年来新建的城市污水处理厂多数是生物二级处理，基建投资大，令多数中小城镇无法接受。 然而，“化学强化一级处理”法，有一次性投资少，运行费用可控制在较低水平优点。因此这些城镇的污水处理厂可以分期建设，在近期内先大力发展并逐步普及一级处理厂，经过强化一级处理，以较少的投资削减较大量的污染负荷，到条件成熟后再建设二级处理工艺。这对我国这样经济尚不发达而环境污染又较严重的国家，具有十分重要的现实意义。 由于我国地域辽阔，气候跨度大，经济发展水平差异较大 ;加之城市污水处理厂的建设资金来源多样，技术支持、提供和服务方较多 ;已建的城市污水处理厂的
16、规划、设计、建设和管理有着较强的地域性。我国城市污水处理厂 的以上建设特点决定了其处理工艺种类型的多样性。城市污水处理厂采用的工艺基本上包括了世界各国的先进工艺，主要有 :传统活性污泥法、 AB(吸附生物降解 )工艺、 A /0(厌氧一好氧 )工艺、 A/A/0(厌氧一缺氧一好氧 )工艺、水解 (酸化 )、氧化沟、 SBR(间歇曝气活性污泥法或序批式活性污泥法 )、 BAF(强化曝气生物滤池 )工艺及其变型工艺和自然净化系统 (如生物稳定塘及土地处理 )等污水处理工艺。其中采用普通活性污泥法和氧化沟工艺的城市污水厂占污水厂总数的 67%，处理能力占 61%。工艺随着处理水质要求的不断提高也在逐
17、步发展 ，并日益趋向与传统污水处理工艺相结合。 AB 法污水处理工艺于 80 年代初开始在我国应用于工程实践。由于其具有抗冲击负荷能力强、对 pH 变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点，故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大，特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。该法由德国 Bohuke 教授首先开发 。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧， A级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 2.5kgBOD/(kgMLSS d)以上，池容积负荷 6kgBOD/ (m3 d)以上 ;B 级负荷低，污泥龄较长。 A 级与 B 级间设中间我国 80年代以前建设的城市污水处理厂大部分采用普通曝
18、气法活性污泥处理工艺，由于该工艺主要以去除 BOD 和 SS 为主要目标，对氮磷的去除率非常低。为了适应水环境及排放要求，一些污水处理厂正在进行改造，增加或强化脱氮和除磷功能。 沉淀池。二级池子 F/M 污染物量与微生物量之比 )不同，形成不同的微生物群体。AB 法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质， A 级和 B级亦可分期建设。 A/A/0 法 (Anaerobic-Anoxic-Oxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内 10 年前开发此厌氧一缺氧一好氧组成的工艺。利 用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。 A/A/0 法的可同步除磷脱氮机制由两
19、部分组成 :一是除磷，污水中的磷在厌氧状态下 (DO12.5)， BOD/TKN为 1.5-3.5,COD/TP 为 30-60,BOD/TP 为 16-40(一般应 20)。 若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、 BODS 和 COD 为主，则可用 A/0 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。 SBR 法 (Sequencing Batch Reactor)早在 20 世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池
20、一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 SBR 工艺，如工 CEAS 法、 CASS 法、工DEA 法等。这种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气 、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂。 随着我国对水环境质量要求的提高，修订后的国家污水综合排放标准(GB8978-1996)及
21、城镇污水处理厂污染物排放标准 (GB18918-2002)也越来越严，目前氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。本工艺 50 年代初期发展形成，因其构造简单，易于管理，很快得到推广，且不断创新，有发展前景和竞争力，当前可谓热门工艺。 特别是对出水氮、磷的要求提高，使得新建城市污水处理厂必须考虑氮磷的去除问题。由此开发了改良 A/0, A/A/0 等工艺，并已开始在实际工程中应用。如天津东郊污水处理厂、北京清河 污水处理厂等。 从工程规模上看，一批大型污水处理厂的相继建成投产标志着我国污水处理事业发展到一个崭新的阶段。如 :我国 20 世纪最大的污水处理厂高碑店污水处理厂，处理规模 100 万 m3/d；目前全国最大的城市污水处理厂上海竹园污水处理厂正在设计之中，其规模为 170 万 m3/d。
