40000吨/天城市污水处理工程设计开题报告

1. 研究目的与意义

随着工农业生产的迅速发展和人民生活水平的不断提高,用水紧张和污水排放的问题已越来越突出。目前,我国城市大部分的生活污水采用直接排放的方式,没有采取应有的治理措施,加重了对环境的污染。在国家可持续发展的新政策下,环境保护已受到各级政府和全国人民的重视,对污水进行彻底的治理以保护人类赖以生存的环境的重要性越来越大,高效节能的城市污水处理技术与工艺已能为国民经济的发展起到较大的推动作用。

根据我国经济发展和环境保护需求，结合我国环境保护最新研究成果和国际环境保护技术水平和发展趋势，提出一套合理、经济、运转效率高的工艺流程对污水进行处理，以达到标准排放。对于保护环境，减轻环境污染，遏制生态恶化趋势，有着重要的意义。

2. 国内外研究现状分析

我国,一级污水处理工艺以混凝沉淀强化法的应用较多。二级污水处理中,鼓风曝气的完全混合式活性污泥法和氧化沟工艺适用于日处理能力大于20万t的城市污水处理厂,日处理能力在5万~20万t的污水处理厂可以采用鼓风曝气的完全混合式活性污泥法、氧化沟工艺及sbr工艺,日处理能力在1万~5万t的污水处理厂总体上以活性污泥法为主。常规处理工艺比较适用于三级污水处理工艺。

一级强化处理技术分为两类:一类侧重于物化机理,一类侧重于微生物的絮凝吸附原理。

二级处理工艺流程的发展主要是在原有的传统处理工艺流程上进行某一个方面的强化处理,使某一处理水的某一或某几个指标达到一定的标准。

3. 研究的基本内容与计划

建立城镇污水处理厂对改善城镇水环境，保障城镇经济发展起着举足轻重的作用。随着经济的发展，城市化进程的不断加速，人口和经济增长、粗放型发展模式、无组织大面积排施污染物、污水处理率偏低，以及牺牲环境和资源去追求眼前利益等，均是造成水污染日趋严重的原因。大量未经充分处理的污水被用于灌溉，已经使农田受到重金属和合成有机物的污染。据农业部在占国土面积85%的流域内，通过372个代表性区域取样调查，发现全国粮食总量的1/10不符合卫生标准。污水灌溉还造成粮食产量低，污染加大，营养成分下降。长期的污染水灌溉使病原体、致突变、致癌物质通过粮食、蔬菜、水果等食物迁移到人体内，严重危害了人体健康。水污染还对养殖业造成极大的危害，水源污染使原有的水处理工艺受到前所未有的挑战。

研究工艺

cass工艺：

4. 研究创新点

1.技术特征1.1 连续进水，间断排水　　传统sbr工艺为间断进水，间断排水，而实际污水排放大都是连续或半连续的，cass工艺可连续进水，克服了sbr工艺的不足，比较适合实际排水的特点，拓宽了sbr工艺的应用领域。虽然cass工艺设计时均考虑为连续进水，但在实际运行中即使有间断进水，也不影响处理系统的运行。1.2 运行上的时序性　　cass反应池通常按曝气、沉淀、排水和闲置四个阶段根据时间依次进行。1.3 运行过程的非稳态性　　每个工作周期内排水开始时cass池内液位最高，排水结束时，液位最低，液位的变化幅度取决于排水比，而排水比与处理废水的浓度、排放标准及生物降解的难易程度等有关。反应池内混合液体积和基质浓度均是变化的，基质降解是非稳态的。1.4 溶解氧周期性变化，浓度梯度高　 cass在反应阶段是曝气的，微生物处于好氧状态，在沉淀和排水阶段不曝气，微生物处于缺氧甚至厌氧状态。因此，反应池中溶解氧是周期性变化的，氧浓度梯度大、转移效率高，这对于提高脱氮除磷效率、防止污泥膨胀及节约能耗都是有利的。实践证实对同样的曝气设备而言，cass工艺与传统活性污泥法相比有较高的氧利用率。

2.主要优点2.1 工艺流程简单，占地面积小，投资较低　　cass的核心构筑物为反应池，没有二沉池及污泥回流设备，一般情况下不设调节池及初沉池。因此，污水处理设施布置紧凑、占地省、投资低。2.2 生化反应推动力大　　cass工艺从污染物的降解过程来看，当污水以相对较低的水量连续进入cass池时即被混合液稀释，因此，从空间上看cass工艺属变体积的完全混合式活性污泥法范畴；而从cass工艺开始曝气到排水结束整个周期来看，基质浓度由高到低，浓度梯度从高到低，基质利用速率由大到小，因此，cass工艺属理想的时间顺序上的推流式反应器，生化反应推动力较大。2.3 沉淀效果好　　cass工艺在沉淀阶段几乎整个反应池均起沉淀作用，沉淀阶段的表面负荷比普通二次沉淀池小得多，虽有进水的干扰，但其影响很小，沉淀效果较好。实践证明，当冬季温度较低，污泥沉降性能差时，或在处理一些特种工业废水污泥凝聚性能差时，均不会影响cass工艺的正常运行。实验和工程中曾遇到sv30高达96%的情况，只要将沉淀阶段的时间稍作延长，系统运行不受影响。2.4 运行灵活，抗冲击能力强　　cass工艺在设计时已考虑流量变化的因素，能确保污水在系统内停留预定的处理时间后经沉淀排放，特别是cass工艺可以通过调节运行周期来适应进水量和水质的变比。当进水浓度较高时，也可通过延长曝气时间实现达标排放，达到抗冲击负荷的目的。在暴雨时，可经受平常平均流量6信的高峰流量冲击，而不需要独立的调节地。多年运行资料表明，在流量冲击和有机负荷冲击超过设计值2－3信时，处理效果仍然令人满意。而传统处理工艺虽然已设有辅助的流量平衡调节设施，但还很可能因水力负荷变化导致活性污泥流失，严重影响排水质量。　　当强化脱氮除磷功能时，cass工艺可通过调整工作周期及控制反应池的溶解氧水平，提高脱氮除磷的效果。所以，通过运行方式的调整，可以达到不同的处理水质。2.5 不易发生污泥膨胀　　污泥膨胀是活性污泥法运行过程中常遇到的问题，由于污泥沉降性能差，污泥与水无法在二沉池进行有效分离，造成污泥流失，使出水水质变差，严重时使污水处理厂无法运行，而控制并消除污泥膨胀需要一定时间，具有滞后性。因此，选择不易发生污泥膨胀的污水处理工艺是污水处理厂设计中必须考虑的问题。　　由于丝状菌的比表面积比菌胶团大，因此，有利于摄取低浓度底物，但一般丝状菌的比增殖速率比非丝状菌小，在高底物浓度下菌胶团和丝状菌都以较大速率降解底物与增殖，但由于胶团细菌比增殖速率较大，其增殖量也较大，从而较丝状菌占优势。而cass反应池中存在着较大的浓度梯度，而且处于缺氧、好氧交替变化之中，这样的环境条件可选择性地培养出菌胶团细菌，使其成为曝气池中的优势菌属，有效地抑制丝状菌的生长和繁殖，克服污泥膨胀，从而提高系统的运行稳定性。2.6 适用范围广，适合分期建设　　cass工艺可应用于大型、中型及小型污水处理工程，比sbr工艺适用范围更广泛；连续进水的设计和运行方式，一方面便于与前处理构筑物相匹配，另一方面控制系统比sbr工艺更简单。　　对大型污水处理厂而言，cass反应池设计成多池模块组合式，单池可独立运行。当处理水量小于设计值时，可以在反应地的低水位运行或投入部分反应池运行等多种灵活操作方式；由于cass系统的主要核心构筑物是cass反应池，如果处理水量增加，超过设计水量不能满足处理要求时，可同样复制cass反应池，因此cass法污水处理厂的建设可随企业的发展而发展，它的阶段建造和扩建较传统活性污泥法简单得多。2.7 剩余污泥量小，性质稳定　　传统活性污泥法的泥龄仅2－7天，而cass法泥龄为25-30天，所以污泥稳定性好，脱水性能佳，产生的剩余污泥少。去除1.0kgbod产生0.2～0.3kg剩余污泥，仅为传统法的60%左右。由于污泥在cass反应池中已得到一定程度的消化，所以剩余污泥的耗氧速率只有10mgo2/g mlss.h以下，一般不需要再经稳定化处理，可直接脱水。而传统法剩余污泥不稳定，沉降性差，耗氧速率大于20mgo2/g mlss.h ，必须经稳定化后才能处置。

　　实践证明，cass工艺日处理水量小则几百立方米，大则几十万立方米，只要设计合理，与其它方法相比具有一定的经济优势。它比传统活性污泥法节省投资20%-30%，节省土地30%以上。当需采用多种工艺串联使用时，如在cass工艺后有其它处理工艺时，通常要增加中间水池和提升设备,将影响整体的经济优势，此时，要进行详细的技术经济比较，以确定采用cass工艺还是其它好氧处理工艺。　　　由于cass工艺的曝气是间断的，利于氧的转移，曝气时间还可根据水质、水量变化灵活调整，均为降低运行成本创造了条件。总体而言，cass工艺的运行费用比传统活性污泥法稍低。