某污水处理厂深度处理工艺设计开题报告

全文总字数：7287字

1. 研究目的与意义（文献综述）

近年来，我国的废水排放总量高居不下，并且生活污水占其中的比例不断上升。根据国家统计局数据显示，我国2016年废水排放总量累计711.1亿吨，2017年废水排放总量也有699.66亿吨，2018年的废水总量达到了708.8亿吨，同比增长了1.3%。随着国家“水十条”的发布，污水处理厂排放标准不断提高，原有的污水处理厂工艺已经无法满足要求。经过常规二级工艺处理后的污水在悬浮物和tp方面往往达不到一级a的出水要求^[19]。在此严峻情况下，污水处理厂对污水进行深度处理的要求迫在眉睫；对污水进行深度处理可进一步加强对污水中cod和bod、有机污染物质，ss及氮、磷高浓度营养物质的去除效果。

污水的深度处理可以分为以下三种情况： (1)改善原有二级处理工艺流程的运行工况，提高处理水质，满足用户的水质要求；(2)在二级生物处理之后增加某种物化处理，达到高水质要求；(3)采用新方法，选择新工艺，得到高水质^[1]。污水整体的处理效果很大程度上受到深度处理工艺的影响、运营成本和基础设施成本，因此，选择合理的深度处理工艺对污水处理厂的提标改造非常重要^[2]。

深度改造工艺可分为三类:生物处理，膜处理和物理化学处理。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 进出水水质参数

设计污水处理量20万m³/d，流量变化系数1.5，平均气温18℃。

处理后出水各污染物排放达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A排放标准，设计进水出水水质参数见表 1。

2.2 污水深度处理工艺方案

通常对于已经运行的城镇污水处理厂进行提标改造以符合排放标准时，最常用的方法有：(1)改进原有的生物处理技术，强化生物处理效果；(2)根据实际情况增加新的生物或者物理化学处理工艺，来满足出水排放标准；(3)增加膜处理过程或者增强沉淀池沉淀效果，以达到污染物控制指标。或者根据实际进出水情况及厂区安排布置，考虑多个深度处理工艺联用，既能对污水达到更好的处理效果，也能使工艺运行更加稳定。

对原来的处理工艺直接进行改良，这是耗资最小的，但是改良起来往往难度比较大，并且出现的问题依旧有可能会继续出现。增设新的污水处理工艺，相对来说初期投资较大，但是稳定运行后抗冲击负荷、出水水质的稳定性大大加强。增加活性炭吸附池，能很好地降低出水的浊度、色度，但是活性炭的回收再利用成本较高、使用寿命也相对有限，另外活性炭也会有一定的流失。混凝沉淀过滤一般所需投加药剂量大，但投资占地省；高级氧化法通常用于难直接生化处理的废水，或者对出水要求很高的处理厂。通常对污水处理厂进行提标改造时，会进行多种工艺的联用，从而保证出水水质稳定并且符合要求。

综合上述各个方案分析，本污水处理厂日处理量20万m，处理量较大。综合考虑，本污水处理厂深度处理工艺在原有的二级处理尾水后，增设磁混凝沉淀池和纤维转盘滤池，对尾水中难降解有机物进一步去除^[21]，使最终出水水质达标。

磁混凝沉淀池是在传统混凝/沉淀/过滤处理工艺基础上发展起来的，不同之处是在投加混凝剂之后投加磁粉，混凝过程中磁粉被絮体包裹起来，在沉淀池中絮体包裹着磁粉一起沉淀下来，磁粉起到加速沉降的作用^[14]。沉淀污泥一部分回流到反应池，以增大反应池中的污泥浓度，提高絮凝效果；一部分通过磁鼓将磁粉从污泥中分离出来，磁粉回到反应池循环利用，污泥进行无害化处理。沉淀池出水采用磁过滤器进一步处理，取代传统砂滤工艺，磁过滤器为可选择单元，根据出水水质的要求备选。

磁混凝沉淀池对于降低水中总磷、悬浮固体等指标有一定优势，而且与传统工艺相比可以缩短沉淀、过滤时间，节省占地面积^[15]。该项技术工艺简捷，易于操作管理，受原水水质影响小，抗冲击负荷能力强，不受气候和地理位置的限制，全国范围内都可以推广应用，可以解决小城镇污水处理率低，处理效果差的问题；在大型城市污水处理厂应用可以较低的成本解决出水总磷超标的问题；用于处理城市污水处理厂二级出水作为景观环境用水，可以在安全、卫生的前提下营造一个良好的城市水环境^[16]。

经混凝沉淀后，采用纤维转盘滤池进行深层过滤，该滤池可广泛应用于地表水净化、污水深度处理, 设置于常规二级污水处理系统之后, 主要去除总悬浮物, 结合投加药剂可去除部分磷、浊度和COD等污染物, 特别适合于中水回用处理及城市污水处理厂提标一级A排放改造^[17]。

纤维转盘滤池的过滤介质是纤维毛滤布, 滤布介质有3到5mm的有效过滤深度, 可以使固体粒子在有效过滤厚度中与过滤介质充分接触, 将超过尺寸的粒子俘获。其核心结构是管轴和转盘，转盘上包有滤布，进水穿过滤布，完成过滤。

纤维转盘滤池在污水的处理过程中共需要完成三个任务：过滤、反冲洗、排泥^[18]。相对于传统的砂滤池和D型滤池，纤维转盘滤池有如下特点：

(1)效率高：滤速大、所需过滤面积小；过滤介质稳定可靠，出水水质好；反冲洗速度快，效果好；反冲洗不影响过滤的进行，效率高；比重较大的颗粒在接触滤布前自动沉淀，减少过滤的负担；自动化控制，便于及时根据水质水量的变化，调整运行工况，保障出水水质。

(2)费用低：纤维滤池独特的转盘设计，增加过滤面积，减少占地，节约投资；附属设备少且小，设备费用少，节省占地，省投资；滤池结构简单，施工容易，工期短，减少了施工费；滤池的进水靠重力流入，过滤水头损失小，无需提升，节省提升设备的购买费、运行费用及其占地的投资。滤池的反冲洗仅用水冲，无需气冲，且需水量少，反冲设备运行电耗省，节约了运行费用；实行全自动化控制，减少了人员需求量，省人工费，节约了运行费用。

(3)简单化：滤布耐用，对于水质水使用周期长，减少了更换费用。对于水量的变化，应对措施简单，只需调整反冲洗装置的运行，滤池就可继续正常运行；反冲洗方式简单，冲洗设备少，运行管理简单；滤池构造简单，简单且效果好，这也意味着施工容易，工期短；模具化的设计使得滤布更换容易;自动化控制简化了日常的维护工作。

2.3. 拟采用的废水深度处理工艺流程

图1某污水处理厂深度处理工艺流程图

3. 研究计划与安排

(1) 3月18日-3月25日：按任务书要求查阅文献资料，并完成开题报告并上交外文文献翻译；

(2) 3月25日-4月1日：准备好设施设计工作，并经指导教师讨论确定工艺技术方案，；

(3) 4月1至4月15日：开题；

4. 参考文献（12篇以上）

[1] 黄自力，胡岳华,无机离子废水深度处理的工艺与溶液化学研究,湖北科学技术出版社,2010.01.

[2]岳达超. 污水处理厂提标改造工程工艺设计方案优化[d].长春工程学院,2020.

[3]wang jc.research progress of mbbr application in sewage treatment [j].municipalengineering technology,2014,32(4):146-147,149.