1、毕业论文开题报告环境工程宁海县兆岸村生活污水处理工程工艺设计一、选题依据1选题的目的及意义随着社会主义新农村建设的深入开展，农村基础设施和环境面貌发生了巨大的变化。与此同时，农村生活污水不能得到妥善处理问题也越来越严重。就兆岸村来说，近年来经济发展迅速，各家各户都配有统一的给水排水设施，且采用冲洗厕所，排水量远远大于过去且用下水道收集输送污水。但大量村庄污水未经处理就近排放，必然会污染农村自然环境，且生活污水中含氮磷成分较高，流入附近水域会造成水体富营养化污染。因此建造适合兆岸村生活污水处理的设施是非常必要的。但是，农村生活污水的处理不能沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，避免造
2、成工程投资和运行费用过高。故根据兆岸村生活污水排放状况和水量水质进行合理设计。要求其具有工艺灵活、投资省、能耗小、运行费用低、维护管理方便等特点。通过脱氮除磷工艺，有效减少氮磷对水体富营养化的危害，且其处理后的出水可灌溉农田、做绿化、景观用水或直接排放河流。2国内外研究现状（含文献综述）21国外研究现状国外在农村分散型生活污水处理方面研究起步较早。日本从1977年就开始实行农村生活污水处理计划，采用小型污水处理系统，其大多为日本农村污水处理协会研制的JARUS模式，共有15种不同型号装置。从广义上讲，它可以分为两种类型1、生物膜处理，在自然界中存在着大量依赖有机物生活的微生物，它们具有氧化分解
3、有机物并将其转化为无机物的功能。生物膜处理就是利用微生物的这一功能，采取人工措施来创造更有利于微生物生长和繁殖的环境，使其大量繁殖，从而提高对污水中有机物氧化降解效率，达到净化污水的作用。2、浮游生物处理，通过漂浮在污水中的微生物的氧化作用来净化污水，可以达到较理想水质。总的来说，日本农村生活污水处理主要利用生物膜法生物接触氧化法，采用小型生活污水净化装置净化槽，即淹没式生物滤池。其污水处理装置体积小、成木低、操作运行简单，适用于农村生活污水处理，且处理后污水水质稳定，可以达标排放，从污水中分离出来的污泥经脱水、浓缩和改良后，可运至农田以作肥料。2韩国针对农村居民分散居住的特点，研究了一种湿地
4、污水处理系统，湿地上多种植芦苇、香蒲和灯心草等，对病原体的去除效果好。污水中的污染物质经湿地过滤，能被土壤吸收或被微生物转变成无害物。这种方法耗能少，维护成本低，但其缺点是需要大量土地；需要解决土壤和水中充分供氧问题，并受气温和植物生长季节的影响较大。一般来说，利用湿地处理后的污水可以灌溉水稻，从而取得更好的净化效果。澳大利业的科学和工业研究组织专家提出了一种“过滤一土地处理与暗管排水相结合的污水再利用系统”，被称之为“非尔脱”高效、持续性污水灌溉新技术。其主要目的是利用污水进行作物灌溉，通过灌溉土地处理后，再用地下暗管将其汇集和排出。“非而脱”系统对生活污水的处理效果好、运行费用低，特别适用
5、于土地资源丰富、可以轮作休耕或是以种植牧草为主的地区。新西兰的生活污水主要采用就地处理系统。污水就地处理系统包括农场、工厂或单个家庭，但通常是指单个家庭的生活污水处理系统。在新西兰约有27万个生活污水就地处理系统。据估计，一些地区至少有20的家庭依靠这种污水处理系统。在新西兰，大部分的污水就地处理系统为成熟的化粪池。但其每年都有一定程度的失败案例。主要是1缺乏持续的日常维护、维修；2安装不当或选址不当；3系统到了使用年限需要更换这三方面的因素引起的。且其处理能力有限。在美国、加拿大、英国等国家出现了一种叫LIVINGMACHINE的生态系统，用于生活污水的处理。其技术基础是活化技术，所谓活化技
6、术是采用多种生态形式在人工装置中建立新的物种联系，从而进行某种净化处理。污水首先进入封闭在地下的无氧箱，空气由底孔吹入，氨氮在细菌的作用下分解为硝化物，其后流入生物综合池。在池内，其中的藻类、单细胞有机体、鱼类、水生及沼泽植物等一系列丰富的生物混合体，将对水中的营养物继续分解，随后污水流经地下湿地，通过植物根系作用及沙石的过滤，硝化物在此转变为氮气，污水被初步净化。这种污水处理的生态系统具有美观、实用、体积小、费用低的特点。22国内研究现状国内传统的农村生活污水处理工艺有化粪池、稳定塘、高效藻类塘系统、人工湿地、沼气净化池、氧化塘、土地处理系统、一体化氧化沟等。清华大学刘超翔等研究的人工复合生
7、态床系统是在人工湿地的基础上选择最佳的植物栽种方式，并在床体内部填充多孔且有较大比表面积的介质以改良湿地的水力学性能，为微生物提供更大的附着面积，同时增强系统对污染物尤其是氮、磷的去除能力。但该工艺占地面积偏大，处理浓度较低。3浙江大学沈东升等对浙江大学试验农场内的实际污水采用地埋式无动力厌氧处理技术进行了小试、中试研究。采用厌氧生物膜技术及推流理论，采用内充固定空心球状填料的地下厌氧管道式或折流式反应器为唯一处理设备，利用附着于空心球状填料内外表面或悬浮的专门驯化的专性厌氧或兼氧微生物去除生活污水中的有机污染物、病原菌和部分氮、磷从而达到净化生活污水的目的。该工艺流程简单、无能耗、采用地埋式
8、不占地表、也无需专人管理。冉全、吕锡武等指出了一套生活污水处理工艺。生活污水首先进入厌氧发酵池，进行厌氧发酵，以降低后续接触氧化反应的有机负荷，同时进行硝化液回流脱氮处理经过厌氧处理的污水经泵提升进入接触氧化池。接触氧化池共分五格串联，充分利用污水提升后的部分水头，采用跌水充氧技术提供好氧反应的需氧量，以降低运行成本，实现低能耗污水处理。在接触氧化池内，对有机污染物进行好氧降解和充分硝化接触氧化池出水部分回流到前端厌氧池进行脱氮，部分进入后续潜流式人工湿地或生态净化塘，进一步去除氮、磷等营养物质。昆明大学韦慧等利用新型填料阿科蔓生态基和水生植物组合，建立复合生态塘。阿科蔓AQUSMATS是由美
9、国MERIDIAN公司发明的一种用于水处理的生物科技材料，属于一种人造聚合物惰性生态培养基填料。阿科蔓技术属于生物接触氧化法的一种，主要利用附着在阿科蔓上的生物膜净化水体。该工艺利用现有的农村受污染水塘，建立生态围隔区，处理因生活污水肆意排放造成富营养化的水塘。该工艺没有大量的污泥产生，不会造成二次污染，且氮磷去除效果比较好，费用低。但其在农村污水处理，河道、湖泊生态修复等方面，仅有个别应用案例，缺乏系统的研究和总结，没有足够的研究数据和论文支撑应用结果，即便是厂商也无法说清楚相关技术问题。因此，该技术在农村生活污水处理方面有待进一步的研究和验证。二、研究的内容、方法与技术路线1设计内容兆岸村
10、位于宁海县岔路镇，位于白溪水库下游，村庄附近地表水执行II类水质标准，地理位置见图示。兆岸村村总人口为772人、225户，人均年收入约6000元左右。本项目尾水排放执行当地政府部门允许的排放标准，设计出水水质指标见表2。表2污水处理厂出水水质指标CODCRBOD5SSPH氨氮TP4（MG/L）（MG/L）（MG/L）（MG/L）（MG/L）602020691512确定原水数据该项目处理的农村生活污水组分包括厨房污水、洗涤污水、卫生间污水和其他污水。其中厨房污水和卫生间污水约占8085。通过调查和参照类似农村地区的定点实测数据，可得兆岸村生活污水排放量在45L/人D左右。水质情况如下表CODCR
11、（MG/L）BOD5（MG/L）SS（MG/L）PH氨氮（MG/L）TP（MG/L）3001502006575808说明1、农村生活污水CODCR浓度变异与其污水来源有很大关系。因兆岸村污水收集区内居民生活条件比较好，都有以抽水马桶为主的卫生洁具，而且污水中有来自该村公共厕所产生的的废水，故污水CODCR浓度较高，因季节时段影响，取其平均值为300MG/L。2、农村生活污水中TP浓度也与其污水来源有很大关系，污水来源中有卫生间污水，厨房剩饭和剩菜形成的潜水，故污水TP浓度较高，因季节时段影响，取其平均值为8MG/L。3、农村生活污水中NH4N浓度受是否含有卫生间污水，生活习惯等因素影响，因季节
12、时段影响，取其平均值为80MG/L。4、农村生活污水PH变化范围为65一75，不存在酸碱污染3研究方法（1）通过查阅资料和实地考察获得第一手的资料，确定生活污水水质。（2）比较论述国内外农村生活污水处理工艺。（3）确定本设计采用的污水处理工艺流程。（4）计算单体构筑物和选择设备。（5）完成污水处理厂总平面布置和高程布置。（6）工程图纸设计。4研究目标和拟解决的关键问题通过对兆岸村生活污水处理工程工艺设计，加深理解所学专业知识，培养运用所学专业知识的能力，在设计、计算、绘图方面等得到锻炼，培养环境工程专业方面全面素质，为今后工作打下良好的基础。5由于兆岸村生活污水中含氮磷元素成分比较高，在设计中
13、要充分考虑工艺的脱氮除磷效果。须经反复比较分析后才能确定其最终工艺5工艺确定兆岸村生活污水包括厨房污水、洗涤污水、卫生间污水和其他污水。由于卫生间污水的直接排入，导致该地区污水中的氮磷含量很高，易造成附近水体的富营养化污染，所以在设计污水处理工艺时必须考虑到其应具备良好的脱氮除磷效果。根据进出水水质标准，氮的去除率要求达到8125，磷的去除率要求达到875。但是，农村生活污水的处理不能沿用和照搬大、中型规模城市污水处理工艺及设计参数，避免造成工程投资和运行费用过高。农村生活污水的处理工艺应具备工艺灵活、投资省、能耗小、运行费用低、维护管理方便等特点。生物膜法可以通过硝化作用很好的去除污水中的氮
14、，工艺简单，占地面积小，动力费用省，且去除效果基本不受温度，季节，水质水量的影响。但其对磷的去除十分有限。人工湿地是农村污水处理的传统工艺，具有建造和运行费用便宜易于维护,技术含量低可缓冲对水力和污染负荷的冲击可提供和间接提供效益,如水产、畜产、造纸原料、建材、绿化等优点。但是单纯的人工湿地法适用范围有限，对于高氮磷含量的污水处理效果不是很理想，且处理效果易受温度，季节，水质水量变化的影响。综合以上因素，考虑利用生物滤池较好的硝化作用配合人工湿地较好的反硝化及除磷作用，制成组合工艺来处理兆岸村生活污水。其工艺流程如下原水调节池生物滤池人工湿地排放或农田灌溉三、毕业设计工作进度安排序号各阶段工作
15、内容起讫日期1资料收集20101117201011252完成开题报告和文献综述20101126201012153确定设计方案、工艺流程20101216201112314进一步收集整理资料20110301201103164计算单体构筑物，撰写设计说明书20110317201104086绘制设计图纸20110408201104247整理设计计算、说明书、图纸20110425201105168准备毕业设计答辩20110517620110527四、参考文献1吴彩斌,向速林,等处理农村污水的生物接触氧化人工湿地组合工艺J湖北农业科学2008,47144462刘超翔,胡洪营,等滇池流域农村污水生态处理系统
16、设计J中国给水排水,2003,19293943梁嘉晋,童申伟分散式农村生活污水处理技术J中国给水排水,2009,3671681694陈史华,伍晓涛关于上海市闵行区新农村生活污水处理试点工程的技术探讨J吉林水利,2009,245485曾令芳简评国外农村生活污水处理新方法J中国农村水利水电,2001,930336向速林农村生活污水处理的组合工艺试验研究J安徽农业科学,2008,3626776787苏东辉,郑正,等农村生活污水处理技术探讨J环境科学与技术,2005,28179818池金萍,安丽农村生活污水处理实用技术新进展J云南环境科学,2004,2348109沈东升,周旭辉,等农村生活地埋式无动力
17、厌氧处理技术研究J农业工程学报,2005,21711111510洪嘉年农村污水处理和处置方案初探J给水排水,2004,307313311曾令芳，吴小亮，国外污水灌溉新技术J节水灌溉，2002，3343512张文雷一种新型的生态污水处理系统J中国农村水利电，199934413冉全，吕锡武组合工艺处理农村生活污水J广西轻工业，2007，LL14嵇欣国外农村生活污水分散治理管理经验的启示J国外环保2010,2576115张克强，李军幸，等国内外农村生活污水处理技术及工程模式探讨J农业面源污染16王庆永分散式生活污水的处理模式探讨J农村经济与科技,2009,204929317刘洪喜农村生活污水处理技术
18、的探讨J污染防治技术,2009,223303118周瑾浅谈新农村规划的污水处理模式J中国农村水利水电,2008,7272819白晓龙,顾卫兵,沃飞,等农村生活污水处理技术与展望J农业环境与发展,2008,65962720RANIDEVI,RPDAHIYAMEETINGENERGYREQUIREMENTOFWASTEWATERTREATMENTINRURALSECTORJENERGYPOLICY2007353891389721VICTORMATAMOROS,CARLOSARIAS,ETPRELIMINARYSCREENINGOFSMALLSCALEDOMESTICWASTEWATERTREATM
19、ENTSYSTEMSFORREMOVALOFPHARMACEUTICALANDPERSONALCAREPRODUCTSJWATERRESEARCH200943556222ALIREZAVALIPOUR,VKALYANRAMAN,VSGHOLEANEWAPPROACHINWETLANDSYSTEMSFORDOMESTICWASTEWATERTREATMENTUSINGPHRAGMITESSPJECOLOGICALENGINEERING2009351797180323NATHALIEVAILLANT,FABIENMONNET,ETTREATMENTOFDOMESTICWASTEWATERBYANHYDROPONICNFTSYSTEMJCHEMOSPHERE20035121129
