對於水環境，環保部稱“質量不容樂觀”，針對全國798個村莊的農村環境質量試點監測結果表明，農村飲用水源和地表水受到不同程度汙染。這也是這個課題開設的重要意義。
一、選題的目的及研究意義
伴隨著經濟發展、人口增加、城鎮化程序的步伐加快，我國取得了舉世矚目的驕人成績，然而隨之而來的是各種汙染現象、汙染事故的發生，大氣、水體、噪聲等汙染嚴重影響著人們的生活，制約著社會的進步。在各類汙染中，水汙染和人們的關係最為密切，我們的水資源嚴重短缺並遭受著各類汙染的侵襲，降低了水體的使用功能，嚴重破壞了生態環境，影響了人們的生活，社會的發展，因此，解決水汙染問題成為一項十分重要的課題。近年來各種型別、各種規模的汙水處理廠的建立，能夠有效地減少水汙染的發生，有利於進行汙水的集中處理。城市的生活汙水能夠有序的排進處理廠處理，減少受納河流的.自淨負荷。一些工廠、公司的生產汙水有路可去，減少了工廠的執行負擔，使一些小工廠在新的環境要求下能夠繼續執行下去，有利於城市工業可持續發展。綜合各方面的因素考慮，汙水處理廠的建立是解決水汙染問題的一種最為有效的方法。
對城市汙水進行處理，通過工藝流程的設計和各環節的處理，使汙水達到排放標準，保護環境，保障人們健康生活。該市人口較多，汙水處理量較大，水中含氮磷及有機物較多，因此需建設汙水處理廠對該市的汙水進行處理，並且所選擇的工藝必須能夠有效解決水中有機物的處理。據此在設計中，應提出汙水處理廠的處理工藝流程以及處理過程中各構築物的型別與數量，進行處理裝置及構築物的工藝設計計算並繪製汙水處理廠平面圖、高程圖及主要構築物單體平、剖圖。
二、國內外相關領域的研究現狀、發展趨勢等
1 活性汙泥法
國內外城市汙水處理廠目前普遍採用的工藝有：SBR間歇式活性汙泥法、迴圈式活性汙泥法(CAST或CASS)、AB法、A/O生物脫氮活性汙泥法、A2/O生物脫氮除磷工藝、氧化溝法(迴圈混合式活性汙泥法)等工藝。
⑴ SBR法(Sequencing Batch Reactor)
序批式反應池(SBR)屬於“注水—反應—排水”型別的反應器，其操作流程由進水、反應、沉澱、出水和閒置五個基本過程組成，所有處理過程都是在同一個設有曝氣或者攪拌裝置的反應器內依次進行，混合液始終留在池中，從而不需另設沉澱池。曝氣池兼具沉澱的作用，厭氧、好氧也在同一池進行。通過調節每個工序的時間，可達到除磷脫氮的效果。其工藝系統組成簡單;耐衝擊負荷;反應推動力大，執行操作靈活;可通過計算機自動控制，易於維護管理。
⑵ 迴圈活性汙泥工藝(cyclic activated sludge technology)
CAST工藝是SBR工藝的一種變形，池體內用隔牆隔出生物選擇區、兼性區和主反應區三個區域，整個工藝的曝氣、沉澱、排水等過程在同一池內週期迴圈執行，省去了常規汙泥處理工藝中的二沉池和汙泥迴流系統。其建設費用、運轉費用低;有機物去除率高;汙泥產量低、性質穩定;執行管理簡單，不易發生汙泥膨脹。
⑶ AB法(Adsorption—Biooxidation Process)
吸附—生物降解工藝，簡稱AB法，整個汙水處理系統共分為預處理段、A段、B段三段，在預處理段只設格柵、沉砂等處理裝置，A段由吸附池和中間沉澱池組成，B級由曝氣池和二沉池組成，A、B級各自擁有獨立的汙泥迴流系統。該工藝處理效果穩定，具有抗衝擊負荷能力。
⑷ A2/O法
A2/O法同步除磷脫氮機制由兩部分組成：一是除磷， 汙水中的磷在厭氧狀態下釋放出聚磷菌，在好氧狀況下又將其更多吸收，以剩餘汙泥的形式排出系統。二是脫氮，缺氧段由於兼性脫氮菌的作用，利用水中BOD 作為氫供給體將來自好氧池混合液中的硝酸鹽及亞硝酸鹽還原成氮氣逸入大氣，達到脫氮的目的。其總的水力停留時間少於其他同類工藝;在厭氧(缺氧)、好氧交替執行條件下，絲狀菌不能大量增殖，無汙泥膨脹之慮，SVI值一般均小於100;汙泥中含磷濃度高，具有很高的肥效;執行中勿需投藥，執行費用低。若降低汙泥濃度、壓縮汙泥齡、控制硝化，以去除磷、BOD5和COD為主，則可用A/O 工藝。
⑸ 氧化溝法
氧化溝是延時曝氣法的一種特殊形式，一般採用圓形或橢圓形廊道，池體狹長，深度較淺，在溝槽中設有機械曝氣和推進裝置，池體的佈置和曝氣、攪拌裝置都有利於廊道內的混合液單向流動。多數情況下，氧化溝系統需設二沉池。在流態上介於完全混合和推流之間，有利於活性汙泥的生物凝聚作用，而且可以將其區分為富氧區、缺氧區，有以進行硝化和反硝化，取得脫氮的效果;可考慮不設定初沉池，原汙水經過格柵和沉砂池預處理，已經有效防止汙水中無機沉渣沉積，有機性懸浮物在氧化溝內能夠達到好氧穩定的程度;BOD負荷低，因此對水溫、水質、水量的變動有較強的適應性，汙泥產率低，具有較大的脫氮潛力，執行費用較低。
2 生物膜法
生物膜法包括生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化池、曝氣生物濾池及生物流化床等工藝形式。通過微生物附著生長在濾料或填料表面上，形成生物膜，汙水與生物膜接觸後，汙染物被微生物吸附轉化，汙水得到淨化。目前所採用的生物膜法多數是好氧工藝，其對水質、水量變化的適應性強，處理效果好，同其他方法組合應用可實現更高效率的處理效果。