從汙染源排出的汙(廢)水，因含汙染物總量或濃度較高，達不到排放標準要求或不適應環境容量要求，從而降低水環境質量和功能目標時，必需經過人工強化處理的場所，這個場所就是汙水處理廠，又稱汙水處理站。下面是小編為大家提供的關於汙水處理廠的開題報告，內容如下：
一、本課題設計(研究)的目的：
隨著城市工業生產的發展，城市人口的增加，規模的擴大，工業廢水和生活汙水排放量日益增多，未經處理的汙水直接排入河流，直接汙染市區的地下水，使得城市環境汙染嚴重，人類生賴以生存的環境受到了威脅。因而，城市汙水治理已成為迫切需要解決的問題。
將自己所學的知識應用的實際中去是我們先今大學生所要做的的一點，尤其是在本次設計中所涉及到的專業知識，通過自己獨立的設計計算，熟練的應用所學知識，為自己以後的工作打下實踐基礎。通過畢業設計，熟悉並掌握排水工程的設計原理、方法和步驟，根據原始設計資料正確地獨立地選定設計方案，熟悉設計計算書和設計說明書的編寫內容和編制方法，並繪製工程圖紙。
二、設計(研究)現狀和發展趨勢(文獻綜述)：
摘要：汙泥中還有大量的有害物質，需要妥善處置。本文敘述了汙泥處理的方法和技術的發展,提出在發展過程中所遇到的問題。
關鍵詞：汙泥;處理;處置
1、引言
近幾年來，我國汙水處理工作有了很大的發展，汙水處理廠很大程度上解決了我國水汙染方面的問題，緩解了我國水資源緊缺的現狀。但是隨著汙水處理的技術日益成熟，汙水處理過程中所產生的汙泥問題日益嚴重。由於我國汙水處理事業起步較晚，近些年來才有了一定的發展，汙泥處理技術也不是很完善，還存在技術單一和處理率低等問題。中國前些年汙泥處理處置工作主要面臨著兩大技術難題：汙泥含水率高和有機質利用率低。汙泥含水率是制約汙泥處理處置的關鍵問題。含水率過高限制堆肥、焚燒的.高校處置技術的應用，同時也不利於汙泥的再生產利用。而有機質利用率低不僅浪費可回收利用的資源，也造成汙泥易腐、有異味等不良特性。
2、汙泥處理方法及新技術
2.1.1 汙泥的衛生填埋處理
汙泥的衛生填埋處理開始於20世紀60年代,是在傳統填埋的基礎上從保護環境角度出發,經過科學選址和必要的場地防護處理,具有嚴格管理制度的科學的工程操作方法。到目前為止,已發展成為一項比較成熟的汙泥處置技術。
2.1.2 汙泥焚燒處理
汙泥焚燒是將汙泥置入焚燒爐內,在過量空氣加入情況下,進行完全焚燒,使有機物全部碳化,最大限度地減小了汙泥體積,使汙泥最終處置極為便利。焚燒法有以下幾個突出的優點: 1)可以大幅度減少汙泥的體積和重量,同時焚燒灰可製成有用的產品;2)處理速度快,不需長期堆積和儲存;3)汙泥可就地焚燒,不需長距離運輸;4)可以回收能量用於發電和供熱。汙泥進行焚燒處置主要有2種方法:一種是脫水汙泥直接焚燒,該法處置工藝環節少,流程簡單,二次汙染小,但處理所需的燃料量大,費用較高,同時運輸費用也高;另一種是脫水汙泥經過幹化或半乾化處理後焚燒,它使焚燒相對簡單,運輸費用減少,但是需要汙水廠有配套的幹化裝置,導致幹化費用較高。汙泥的焚燒一度很受人們的歡迎,然而汙泥焚燒又以一次性投資大、裝置投資高、運轉費用高、有機物燃燒溫度低於850攝氏度時產生二噁英等劇毒物質,需要對煙氣進行處理等限制了其使用和發展,尤其是經濟欠發達地區,焚燒技術更是難以推廣。
2.1.3 汙泥的土地利用
汙泥的土地利用形式主要有:汙泥堆肥農用、汙泥用於園藝、廢棄礦場等場地的土壤改良等。其中主要利用的是汙泥堆肥農用。汙泥堆肥工藝的優點是：工藝相對簡
單,可在室外各種氣候條件下進行。堆肥產品是一種對環境有用的資源,能夠加速植物生長,能夠保持土壤中的水分,能夠增加土壤中有機質含量,有利於防止侵蝕。缺點是:迄今為止,堆肥工藝效率低,成本高。不適於大規模的汙泥處理。
2.1.4 遠洋傾倒或深海拋投處理
遠洋傾倒或深海拋投處理汙泥是一種簡便、經濟的處理方法。對於那些靠近海岸的汙泥處理者來說,將其液態汙泥排海是一種方便的汙泥處置方法。
2、2汙泥處理新方法
2.2.1溼式氧化法(WO法)
溼式氧化法是一種物理-化學法。這種方法在高溫下(臨界溫度為150°C~370°C)和一定壓力下用來處理高濃度有機廢水和不易生化的廢水是十分有效的。由於剩餘汙泥在物質結構上與高濃度有機廢水十分相似,因此這種方法也可用於處理剩餘汙泥。
2.2.2厭氧消化和熱乾燥法
汙泥厭氧消化是汙泥處理的重要方法之一,在國內外應用較為廣泛[3]。厭氧消化利用厭氧微生物的分解作用,使汙泥中的有機物分解並趨於穩定。消化過程中可回收能源,但消化後的汙泥含水率較高,仍需進一步脫水。
2.3 生物處理法
2.3.1膜生物反應器
膜生物反應器是近幾年發展起來的一種新型的處理技術。由於膜生物反應器的高截留率並將濃縮液迴流到生物反應器內,使反應器中具有很高的微生物濃度和相對較低的汙泥負荷並有很長的汙泥停留時間,使有機物大部分被降解。目前英國和日本已將這一技術成功地應用於小型汙水廠中。
2.3.2高速生物反應器
高速生物反應器技術是在利用土壤處理汙泥的基礎上發展起來的。利用土壤中的微生物處理汙泥。該技術將汙泥的脫水、消化和幹化相結合,將土壤處理的整個過程放置在室內一個封閉的迴圈系統中進行。
2.4汙泥減容化技術
汙泥減容化是指將汙泥(具有生命的有機物)作為內能源,將其消滅在廢水處理系統中,從而根本上減少汙泥的體積。
3、汙泥處理過程中的問題
雖然汙水廠汙泥處理工藝發展得到進一步完善，但隨著人口的增加和工業的發展，汙水的排放量持續增加，造成了汙泥處理過程中產生了許多問題。
3.1 對汙泥處理重視不夠,同時汙泥處理難度增加
由於經濟、設計、管理等諸多方面的原因忽視了汙泥處理的重要性。同時由於大量工業廢水超標排放、農業排水及雨水徑流等面源汙染的問題使得汙泥成分日益複雜,汙泥存在大量人工合成難生物降解的有機物、重金屬、病原微生物等,使汙泥處理難度增加。這些汙泥如不妥善處理,勢必會對環境造成二次汙染,形成新的公害,使城市汙水處理事倍功半。
3.2 隨著汙水處理排放標準的提高,汙泥處理產生新的問題
為防止水體富營養化的發生,汙水處理不僅要進行有機物的去除,而且要進行N、P等無機營養物質的去除。汙水資源化成為緩解水資源緊張主要途徑,而滿足汙水回用需進一步去除汙水中的汙染物質,因此對於生物除磷脫氮工藝處理提出了新的要求。
3.3 傳統汙泥處理處置基建投資大,若長期閒置造成很大浪費
通常泥量約為水量的1%~2%,但汙泥處理在整個汙水處理廠投資中約佔40%-50%。不僅投資大,傳統厭氧消化工藝還存在負荷低、安全性要求高、執行管理難度大、執行經驗缺乏等問題,這就使得部分執行管理水平較低的汙水處理廠索性將消化池閒置,造成很大浪費。
3.4 各種汙泥處置方法存在不足
目前已開發國家所採用的處置方法有農用、填埋、焚燒和排海等。我國是開發中國家,又是一個農業大國,基本以農用為主。但這些方法都有不足之處,如焚燒法雖然能大幅度減容,但投資和執行費用相當高,難以採用焚燒法處理量大面廣的城市汙水處
理廠的汙泥;深海投放在近年來受日益嚴格的防治海洋汙染和國際公約等限制;填埋由於場地有限及可能造成二次汙染也有一定的困難;汙泥農用也因為汙泥成分日趨複雜而受到限制,並且隨著農用汙泥中重金屬排放標準以及衛生要求的提高,汙泥農用也日益受到限制。
4 結束語
隨著我國城市汙水排放量的增加、處理率的提高，導致汙泥產量大幅增加，人們對水源的需求，使得水處理技術日益先進，但同時也使得汙泥中所含成分日益複雜，對汙泥處理產生了很嚴峻的問題，如何處理好汙泥的回收利用是我們現階段所要解決的主要問題。需要大量的研究和投入，才能使得汙泥處理技術得到進一步完善。
參考文獻
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[6] 牛櫻，陳季華.剩餘汙泥處理技術進展.東華大學，2000
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[10]Liang Wang, Geir Skjevrak, Johan E. Sintering characteristics of sewage sludge ashes at elevated Processing Technology, 2012, 96(4): 88-97.
三、設計(研究)的重點與難點，擬採用的途徑(研究手段)：
設計方案應結合工程實際通過技術經濟比較確定，主要包括兩方面：工程造價和處理效果。
1.汙水處理方案的確定
根據所提供的原水水質引數，本設計的汙水處理工藝可以採用常規處理工藝對其進行處理，即能滿足出水水質要求。具體工藝流程如下：
依據設計概況和汙水水質以及出水水質要求，再結合本地區汙水處理常設計經驗選定以下兩種可行的常規水處理工藝：
方案一：
方案二：
在設計合理的情況下，上述兩種工藝處理的出水水質均能滿足飲用水水質標準，因此需進一步通過比較各處理構築物的優化性(見下表)。
根據汙水處理的規模和水質的要求，選擇平流式沉澱池和輻流式初沉池。爆氣池的選擇，根據國內的各汙水處理廠工藝的選擇，氧化溝對BOD的去除效果比傳統活性汙泥處理效果好，能夠達到95%以上，但根據本設計要求，BOD去除率達到90%以上就可以達到要求，並根據成熟的執行經驗，選擇傳統活性汙泥爆氣池，二沉池的選擇根據國內各汙水處理廠的設計和執行經驗，選擇向心輻流式。因此處理工藝選擇方案一。
各處理構築物的優化性比較
構築物名稱
輻流式初沉池 優點 缺點 1、採用機械排泥，執行方便 底部刮泥、排泥裝置複雜，
2、排泥裝置已定型化 對施工單位的要求高，佔地
面積較其他沉澱池大
平流式初沉池 1、沉澱效果好、施工簡易
2、佈置緊湊、對衝擊負荷和
溫度變化適應能力強 採用機械排泥，裝置複雜，對施工質量要求高，配水不宜均勻
佔地面積較大 平流式沉砂池
旋流式沉砂池 構造簡單、處理效果好 佔地小、能耗低、土建費用低 技術不成熟，國內應用少 傳統活性汙泥曝氣池 處理效果好、淨化程度和穩定佔地面積較大程度
氧化溝 出水水質好、抗衝擊負荷能力在工藝方面存在一些問題強、汙泥易穩定、能耗低
2.汙泥處理方案的確定
常用汙泥處理的工藝流程：
1) 生汙泥→濃縮→消化→機械脫水→最終處置;
2)生汙泥→濃縮→機械脫水→最終處置;
3)生汙泥→濃縮→消化→機械脫水→乾燥焚燒→最終處置;
4) 生汙泥→濃縮→自然幹化→堆肥→農田。
汙泥工藝流程
由於汙水處理廠採用傳統活性汙泥法，汙泥較多，不穩定。所以擬定下面的排泥水處理方案：
四、設計(研究)進度計劃：
1. 佈置設計任務，開題文獻綜述，外文翻譯 第 4 周
2. 汙水處理廠設計計算 第5-6.5周
3. 繪製汙水處理廠總平面圖和工藝流程圖 第7.5-8周
4. 繪製單項處理構築物工藝圖 第 9-13周
5. 編寫設計說明書和計算書 第 9 周
6.提交設計成果，論文修改、評定，答辯 第16-17周
五、參考文獻：
[1] 《全國通用給水排水標準圖集》中國建築科學研究院建築標準設計研究所出版，1992年。
[2] 《給水排水設計手冊》(第二版)，中國建工出版社，2004年。
[3] 崔玉川主編《城市汙水廠處理設施設計計算》，化學工業出版社，1993年。
[4] 張自傑主編《排水工程》，中國建工出版社，1995年。
[5] 《汙水處理工藝及工程方案設計》，中國建工出版社，2000年。
[6] 金兆豐主編，《汙水處理組合工藝及工程例項》，化學工業出版社，1993年。
[7] 韓洪軍主編，《水處理工程設計計算》，中國建築工業出版社，2006年。 英文翻譯原件
Liang Wang, Geir Skjevrak, Johan E. Sintering characteristics of sewage sludge ashes at elevated Processing Technology, 2012, 96(4): 88-97.
指導教師意見
同意開題。
簽名：
月 日
教研室(學術小組)意見
教研室主任(學術小組長)(簽章)：