1、毕业设计(论文)开题报告题目：衡阳县污水处理厂扩大初步设计课 题 类 别： 设计 论文 学 生 姓 名：学 号：班 级：专业（全称）：给水排水工程指 导 教 师： 2012 年 3 月1、本课题设计（研究）的目的：改革开放 30 年来，经济发展蓬勃向上，各方面的变化日新月异，国家对基础设施建设投入加大了许多。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，工业废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。同
2、时，水生态系统体现了人与水的和谐共存与协调发展，是城市生态系统的主要组成部分和关键因素，与一个城市的可持续发展密切相关。因而，城市污水治理已成为当前迫切需要解决的问题之一。理论是用于实践的，将自己在课堂上所学的知识，尤其是专业知识用于本次毕业设计之中，以提高自己的工程设计能力，为自己走上工作岗位进行工程设计打下坚固的实践基础。通过毕业设计，能够熟悉并掌握排水工程的设计内容、设计原理、方法和步骤，能根据原始设计资料正确地独立地选定设计方案，掌握污水厂设计的基本流程及各构筑物的设计方法，熟悉设计计算书和设计说明书的编写内容和编制方法，并绘制工程图纸。2、设计（研究）现状和发展趋势（文献综述）：目前
3、，国内外城市污水处理厂厂采用的工艺有普通活性污泥法、A/O 生物脱氮活性污泥法、A/A/O 生物脱氮除磷工艺、AB 工艺、氧化沟法（循环混合式活性污泥法）、SBR 间歇时活性污泥法等工艺。1关于活性污泥法当前流行的二级处理工艺有：AB 法、SBR 法、氧化沟法、普通曝气法、A/A/O 法、A/O 法等，这几种工艺都是从活性污泥法派生出来的，且各有其特点。(1)AB 法(AdsorptionBiooxidation) 该法由德国 Bohuke 教授首先开发。该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧，A 级负荷高，曝气时间短，产生污泥量大，污泥负荷 2.5kgBOD/(kgMLSSd)以上，池容积负荷
4、 6kgBOD/(m3d)以上；B 级负荷低，污泥龄较长。A 级与 B 级间设中间沉淀池。二级池子 F/M(污染物量与微生物量之比)不同，形成不同的微生物群体。AB法尽管有节能的优点，但不适合低浓度水质，A 级和 B 级亦可分期建设。(2)SBR 法(Sequencing Batch Reactor) SBR 法早在 20 世纪初已开发，由于人工管理繁琐未予推广。此法集进水、曝气、沉淀、出水在一座池子中完成，常由四个或三个池子构成一组，轮流运转，一池一池地间歇运行，故称序批式活性污泥法。现在又开发出一些连续进水连续出水的改良性 SBR 工艺，如 ICEAS 法、CASS 法、IDEA 法等。这
5、种一体化工艺的特点是工艺简单，由于只有一个反应池，不需二沉池、回流污泥及设备，一般情况下不设调节池，多数情况下可省去初沉池，故节省占地和投资，耐冲击负荷且运行方式灵活，可以从时间上安排曝气、缺氧和厌氧的不同状态，实现除磷脱氮的目的。SBR 法中曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。其运行操作由流入、反应、沉淀、排放、待机五个工序组成。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。前处理SBR 反应器 过滤出水|污泥处置该工艺具有很多优点：工艺系统组成简单，不设二沉池，无污泥回流设备；耐冲击负荷，一般不用设置调节池；反映推动力大，易于得到优于连续流系统的出水水质；运行操作灵活，通过适当
6、调节各单元的状态可达到脱氮除磷的效果；污泥沉淀性能好，SVI 值较低，能有效的防治丝状菌膨胀；各项运行指标和各操作阶段可通过计算机加以控制，便于自控运行，易于维护管理。但因每个池子都需要设曝气和输配水系统，采用滗水器及控制系统，间歇排水水头损失大，池容的利用率不理想，因此，一般来说并不太适用于大规模的城市污水处理厂(3) A/A/O 法(AnaerobicAnoxicOxic)由于对城市污水处理的出水有去除氮和磷的要求，故国内 10 年前开发此厌氧缺氧好氧组成的工艺。利用生物处理法脱氮除磷，可获得优质出水，是一种深度二级处理工艺。A/A/O 法的可同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷，污水中
7、的磷在厌氧状态下(DO12.5)，BOD/TKN 为1.53.5，COD/TP 为 3060，BOD/TP 为 1640(一般应20)。若降低污泥浓度、压缩污泥龄、控制硝化，以去除磷、BOD5 和 COD 为主，则可用 A/O 工艺。有的城市污水处理的出水不排入湖泊，利用大水体深水排放或灌溉农田，可将脱氮除 磷放在下一步改扩建时考虑，以节省近期投资。(4)普通曝气法及其变法 本工艺出现最早，至今仍有较强的生命力。普曝法处理效果好，经验多，可适应大的污水量，对于大厂可集中建污泥消化池，所产生沼气可作能源利用。传统普曝法的不足之处是只能作为常规二级处理，不具备脱氮除磷功能。 近几年在工程实践中，通
8、过降低普通曝气池容积负荷，可以达到脱氮的目的；在普曝池前设置厌氧区，可以除磷，亦可用化学法除磷。采用普通曝气法去除 BOD5，在池型上有多种形式(如下文所述的氧化沟)，工程上称为普通曝气法的变法，亦可统称为普通曝气法。(5) 氧化沟法氧化沟是活性污泥法的一种变形，其池体狭长，故称为氧化沟。氧化沟有多种构造型式，典型的有：A：卡罗塞式；B：奥巴尔型；C：交替工作式氧化沟；D：曝气沉淀一体化氧化沟氧化沟技术已广泛应用于大中型城市污水处理厂，其规模从每日几百立方米至几万立方米，工艺日趋完善，其构造型式也越来越多。氧化沟曝气效果较好，处理效果也很好，不但可以达到 95%以上的 BOD 去除率，还可同时
9、达到部分脱氮除磷的目的。2. 生物处理法的新进展生物处理法是目前研究得较多、新技术层出不穷的方法， 无论是好氧生物处理技术，还是厌氧生物处理技术都引起了研究人员的极大兴趣。因为用生物法利用的是微生物的新陈代谢作用， 以污染物质为食料， 将其代谢成诸如CO2、H 2O、NH 3、SO 2等稳定的小分子， 它的二次污染小， 对处理生活污水及与之性质相近的有机污水有其独特的优势。生物处理法自从问世以来，其技术已获得了极大的发展， 随着人们生活水平的日益提高， 生活污水中的成也日益复杂， 因此用生物处理方法的目的也从以前能处理降解蛋白质、脂肪、碳水化合物等一类物质增加到也能处理合成洗涤剂、脱氮、脱磷及
10、其它一些难降解的复杂有机物。这也就必然要求人们改革工艺，过去由于厌氧生物处理的效率不尽人意， 处理时间也较慢， 所以未引起人们的重视， 仅仅用来处理污泥或高浓度有机污水的预处理，但现在由于能源紧张， 厌氧生物处理由于能产生能源物质甲烷而越来越引起人们的青睐， 由此也出现了许多新的工艺。(1) 活性污泥法的新发展到目前为止， 对活性污泥法在运行方式上还没有大的突破， 往往所作的是一些局部的改进， 但在曝气方式上确取得了较大的成果， 如纯氧曝气、深井曝气、射流曝气， 采用微气泡扩散器等， 这些都增大了氧转移率、提高了氧的利用率使曝气池中氧的浓度增加。如美日等国研制出的一种超微气泡扩散器， 气泡直径
11、 50Lm， 氧吸收率达 90% ， Reid Engineering Company of Frederick shurg 等研制的氧化沟下表面曝气也是一种曝气方式的改进， 把冲刷曝气(Brush Aeration) 改进透平曝气(Turbine Aeration) 避免了产生气溶胶、飞溅、结冰等问题。活性污泥法的另一个发展趋势就是朝多功能方向发展， 采用的方法有： 培养驯化专用细菌，使活性污泥处理对象不局限于生活污水， 还可以处理如酚一类难降解的有毒有机物，甚至驯化可以处理象氰一类有剧毒的无机物；把活性污泥与其它处理方法结合起来，如活性炭活性污泥法， 它实际上是一种以活性污泥法形式的活性炭
12、吸附、生物氧化法的综合处理法； 固定活性污泥法是提供微生物附着的表面， 如合成纤维、塑料、细沙、粘土焦炭等， 使曝气池同时存在附着相和悬浮相的生物；这些都提高了活性污泥的净化效率，提高了抗有毒物质等冲击负荷的能力，还具有脱色、脱氮、削减泡沫的效果， 国外已用于合成纤维、化工印染、炼油、炼焦等工业生产的污水处理；活性污泥法与厌氧工艺结合来脱氮、脱磷等，最典型的工艺是 A-O(anaerobic-oxic) 流程。活性污泥法还可和化学法结合， 提高净化多氯联苯、有机磷的去除效果。(2) 生物膜处理法的新进展生物膜法最早出现的工艺是1893年在英国出现的将污水喷撒在粗滤料上而得以净化的普通生物滤池，
13、它是最早出现而至今仍在不断改进和发展的人工生物处理设备。在它的基础上，出现了高负荷生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘和生物接触氧化等。近二三十年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，它是以砂、焦炭、活性炭等颗粒材料作为载体，其载体表面附着生长着生物膜，充氧后的污水以一定流速自下而上流动使载处于流化状态，载体上的生物膜可以充分地和污水接触，使净化效率提高，它的工艺有空气流床、纯氧流动床、三相流化床和厌氧兼型流化床工艺等。活性生物滤池是将生物滤池、曝气池及二沉池结合为一体的新型污水处理工艺，它的特点是将生物滤池的部分出水回流汇同二沉池的回流污泥一起进入生物滤池，用活性生物滤池处理生活
14、污水和食品加工废水的试验结果表明： 该系统具有处理效果好、效率高、BOD 容积负荷大、不发生污泥膨胀和耐冲击负荷等优点。另外还有空气驱动的生物转盘、生物转盘和曝气池相结合、藻类转盘等。由于生物膜法的生态环境与活性污泥法的不同， 生物膜法生态系统中可以生长藻类、后生动物等， 甚至可以生长硝化菌及反硝化菌等， 因此可以用来脱氮等。(3) 厌氧生物处理法的新发展厌氧生物处理法也有一百多年的历史，它是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行分解的技术。由于处理效率低、速度慢、且甲烷菌对环境要求严格不易控制等缺点， 厌氧生物处理法长期以来一般仅用于污泥处理， 它的主要工艺是化粪池、消化池等。但是由于近年
15、来能源危机及环境污染加重，厌氧生物处理由于其产物具有能源物质而得到人们的重视， 一大批新的厌氧生物处理法技术相继诞生， 为了提高厌氧微生物的浓度，有使厌氧微生物附着在载体表面的厌氧生物膜处理方法如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧膨胀床、厌氧接触氧化、厌氧档板反应器、厌氧流化床法， 以及象上流式厌氧污泥床反应器(UASB) 依靠微生物之间凝聚造粒而形成的自己固定法方法。还有人为地固定微生物包埋固定化法， 它是人为地把增殖速度缓慢的厌氧微生物高浓度地保持在处理系统中，提高处理速度、缩小处理设备并可用于处理低浓度的有机污水。如日本本田等人1988 年采用包埋固定厌氧微生物处理TOC 为150mgL 的人
16、工配水， TOC 的去除率可达95% 以上。在厌氧处理中， 甲烷的增殖速度慢成为产气的决定步骤， 因此为了保持甲烷发酵中高浓度的微生物，出现了利用膜的固液分离法， 如柏分等人1988 年利用超滤膜(UF) 进行甲烷发酵试验， 结果表明： 提高了反应器内甲烷的浓度， TOC 的容积负荷为2gL日， 其去除率可达98.4%以上。厌氧生物处理法目前的发展趋势是和其它生物处理方法联用， 如厌氧好氧复合工艺等， 具有节约投资、节省能源、污泥产量少、出水水质好等一系列优点。厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，能够脱磷脱氮且运行维护方便经济等方面发展。3活性污泥工艺的发展趋势通过几十年的研究与实践，活
17、性污泥工艺已经成为一种比较完善的工艺。在池形、运行方式、曝气方式、载体等方面已经很难有较大的发展。用常规手段也已经很难在生物学方面有所突破。有学者认为该工艺未来两个大的方向是膜分离技术和分子生物学技术的应用。(1) 膜分离技术的应用用膜分离代替沉淀进行泥水分离，可带来活性污泥工艺的以下变化：不再存在污泥膨胀问题。在调控活性污泥系统时，不必再考虑污泥的沉降性能问题，从而使工艺控制大大简化；曝气池的污泥浓度将大大提高(可以大于 20000/)从而使系统可在超大泥龄、超低负荷状态下运行，充分满足去除各种污染物质的需要；在同样的处理要求下，可使曝气池容积大大减小，节省处理厂的占地面积；污泥浓度的提高，
18、将要求较高的曝气速率，因而纯氧曝气将随着膜分离而被大量采用。虽然膜分离目前还存在易堵塞等方面的问题，但这些问题正逐步得到解决。实际上，目前已有一批膜分离活性污泥系统在运行，如日本市的污水处理厂的膜分离系统已连续运行 3 年。(2) 分子生物技术的应用目前分子生物技术已开始应用于污水处理领域。为搞清聚磷菌除磷的生化机理，已开始用分子诊断技术获取聚磷菌的遗传信息。现在从活性污泥中已发现的 30 多种丝状菌中，只有 4 种准确命名及生物分类学定位，因为这些丝状菌大部分无法进行分离纯培养。目前正用分子诊断技术进行这些丝状菌的生物学定位，以进一步准确了解其特性。分子诊断技术的大量应用，活性污泥微生物基因
19、库的建立，在此基础上用基因技术培育具有高效活性的污泥菌种，进一步提高处理效果，是未来发展的方向。4.曝气生物滤池在污水处理中的应用提要 根据现场试验结果及国外有关资料报道，从工艺原理、特征、主要形式、工艺参数及其优缺点等方面对曝气生物滤池在污水处理中的应用进行了阐述，最后对其理想填料做了较为综合的介。关键词 污水处理 曝气生物滤池（BAF） BIOFOR 滤料 水力负荷 容积负荷反冲洗我国是一个水资源缺乏的国家，近年来许多地区缺水现象逐渐加剧。与此同时，我国污（废）水排放量逐年增加，以1997 年为例，污（废）水排放总量为416 亿m3 ，污水中化学需氧量（CODCr）排放量1 757 万t
20、，而集中处理率仅为10 % 左右。大量污水未经处理或未经有效处理即进行排放，其结果是一方面污染了环境特别是水环境，另一方面加剧了水资源的短缺。可以说，资金和技术已成为制约我国污水处理的两大主要因素。因此，很有必要找到一种基建投资少、运行费用低、占地面积小、管理方便、适合我国国情的污水处理新技术，既能使污水得以有效处理，又能使其适当回用。曝气生物滤池作为一种新型污水处理技术，在国外已有实际应用。运行经验表明，采用该工艺可显著节约基建投资并减少占地面积，出水水质较好，运行费用低，管理方便，特别是其模块化结构利于未来的扩建。该工艺可独立建立，也可与其他污水处理工艺组合应用，是一种可替代传统的污水处理
21、工艺、适合我国国情的污水处理法。1、曝气生物滤池简介1. 1 工艺原理及主要特征曝气生物滤池（BAF，Biological Aerated Filter ）也叫淹没式曝气生物滤池（SBAF，Submerged BiologicalAerated Filter ） 。国外从20 世纪初开始进行研究，于80 年代末基本成型，后不断改进，并开发出多种形式。在开发过程中，充分借鉴了污水处理接触氧化法和给水快滤池的设计思路，集曝气、高滤速、截留悬浮物、定期反冲洗等特点于一体。其工艺原理为，在滤池中装填一定量粒径较小的粒状滤料，滤料表面生长着生物膜，滤池内部曝气，污水流经时，利用滤料上高浓度生物膜量的强氧
22、化降解能力对污水进行快速净化，此为生物氧化降解过程；同时，因污水流经时，滤料呈压实状态，利用滤料粒径较小的特点及生物膜的生物絮凝作用，截留污水中的大量悬浮物，且保证脱落的生物膜不会随水漂出，此为截留作用；运行一定时间后，因水头损失的增加，需对滤池进行反冲洗，以释放截留的悬浮物并更新生物膜，此为反冲洗过程。一般说来，曝气生物滤池具有以下特征：（1 ）用粒状填料作为生物载体，如陶粒、焦炭、石英砂、活性炭等；（2 ）区别于一般生物滤池及生物滤塔，在去除BOD、氨氮时需进行曝气；（3 ）高水力负荷、高容积负荷及高的生物膜活性；（4 ）具有生物氧化降解和截留SS 的双重功能，生物处理单元之后不需再设二次
23、沉淀池；（5 ）需定期进行反冲洗，清洗滤池中截留的SS，同时更新生物膜。1.2 主要形式曝气生物滤池主要分为以下三种形式。1.2.1 BIOCARBONE结构简图如图1 ，污水从滤池上部流入，下向流流出滤池。在滤池中下部设曝气管（一般距底部25!40cm 处）进行曝气，曝气管上部起生物降解作用，下部主要起截留SS 及脱落的生物膜的作用。运行中，因截留了SS 及生物膜的生长，水头损失逐渐增加，达到设计值后，开始反冲洗。一般采用气水联合反冲，底部设反冲洗气、水装置。BI OCARBONE早期曝气生物滤池，其缺点是负荷仍不够高，且大量被截留的SS 集中在滤池上端几十厘米处，此处水头损失占了整个滤池水
24、头损失的绝大多数，滤池纳污率不高，容易堵塞，运行周期短。最新的曝气生物滤池有法国Degr mOnt 公司开发的BI OFOR 和OTV公司开发的BI OSTYR，克服了BI OCARBONE 的这些缺点。1.2.2 BIOFORBIOFOR 结构示意如图2 所示。底部为气水混合室，之上为长柄滤头、曝气管、垫层、滤料。所用滤料密度大于水，自然堆积。BI OFOR 运行时一般采用上向流，污水从底部进入气水混合室，经长柄滤头配水后通过垫层进入滤料，在此进行BOD、COD、氨氮、SS 的去除。反冲洗时，气、水同时进入气水混合室，经长柄滤头配水、气后进入滤料，反冲洗出水回流入初沉池，与原污水合并处理。B
25、I OFOR 采用上向流（气水同向流）的主要原因有：（1 ）同向流可促使布气、布水均匀；（2 ）若采用下向流，则截留的SS 主要集中在填料的上部。运行时间一长，滤池内会出现负水头现象，进而引起沟流，采用上向流可避免这一点；（3 ）采用上向流，截留在底部的SS 可在气泡的上升过程中被带入滤池中上部，加大填料的纳污率，延长了反冲洗间隔时间。1.2.3 BIOSTYRBIOSTYR 和BIOFOR 不同的是采用密度小于水的滤料，一般为聚苯乙烯小球。运行时采用上向流，在滤池顶部设格网或滤板以阻止滤料流出，运行时滤料呈压实状态，反冲时采用气水联合反冲，反冲水采用下向流以冲散被压实的滤料小球，反冲出水从滤
26、池底部流出。其余跟BI OFOR 大同小异，如图3 。以上为曝气生物滤池主要的三种形式，在世界范围内都有应用。其中BI OCARBONE 为早期形式，目前大多采用BI OFOR 和 BI OSTYR。BI OFOR的滤料球状轻质陶粒已实现国产化，笔者于南昌市污水总排放口的现场试验证明，采用该滤料的BI OFOR CN + BI OFOR C 工艺进行处理，出水水质可达到生活杂用水标准。滤料的国产化为BI OFOR 在我国的应用创造了重要的条件。2、曝气生物滤池的工艺流程及其主要工艺参数（以BIOFOR为例）2. 1 工艺流程完整的BIOFOR 工艺流程如图4 所示。污水经格栅、沉砂池后，进入初
27、沉池进行初步沉降，出水从底部进入一级BI OFOR（BIOFOR CN ） ，进行BOD、COD 的降解以及部分氨氮的氧化；上向流流出后，从底部进入二级BI OFOR（BIOFOR N） ，进行剩余BOD、COD 的降解及氨氮的完全氧化；接着再从底部进入三级BI OFOR（BIOFORDN） ，通过在进水端投加外加碳源（如甲醇等）和化学除磷剂（如FeCl 3等） ，进行反硝化脱氮和化学除磷，最终排出。另外需建两池，一为反冲水储备池，另一为反冲出水缓冲池。BI OFOR 每运行一定周期即进行反冲洗（用滤后水） ，反冲污泥先进入污泥缓冲池，以缓冲反冲污泥对初沉池造成的冲击负荷，最终回流入初沉池。B
28、I OFOR 反冲污泥具有较强的生物活性，表现为具有一定吸附悬浮有机物颗粒的作用，可作为一种生物絮凝剂，将其回流到初沉池进水端，和原污水混合后，将大大有助于原污水中SS 的沉降及COD 的去除。该工艺也可将BIOFORDN 置于BI OFORCN前，BI OFOR N 出水部分回流入BIOFORDN 内，利用原污水中的 BOD 进行前置反硝化；同时在 BI OFOR N 入口处投加化学除磷剂，将化学除磷置于BIOFORN 池内，如图5 所示。此外，国外的研究表明BIOFOR 工艺也可通过间歇曝气，实现生物除磷，不过目前还处于试验阶段，尚未有生产性的报道。以上为BI OFOR 全套处理工艺。根据
29、要达到的不同出水标准，也可对BI OFOR 的级数进行取舍，如仅需达到二级处理排放水标准，则只需单BIOFOCN 或者BIOFORCN + BI OFOR N；如需进行反硝化处理，也可根据对出水总氮的不同要求，采用BIOFORDN + BI OFORCN 或BIOFORCN+ BIOFORDN。2.2 曝气生物滤池的主要工艺参数水力负荷：6-8m3（m2h ） ；容积负荷：与要求出水水质相关，一般情况为：有机物负荷2 !6kgBOD5（m3 d ） ；硝化0. 5 !2kgNH3 - N（m3d ） ；反硝化0. 8 !5. 0kgNO-3 - N（m3d ） ；填料高度：2-4m；填料粒径：
30、2!8mm；反冲周期：24-48h ；单池反冲水量：约占产水量的8 % 左右，或为单池填料体积的3 倍左右；反冲时间：20-30mi n。3、曝气生物滤池的主要优点及缺点3.1 主要优点（1）占地面积小，基建投资省。曝气生物滤池之后不设二次沉淀池，可省去二次沉淀池的占地和投资。此外，由于采用的滤料粒径较小，比表面积大，生物量高，再加上反冲洗可有效更新生物膜，保持生物膜的高活性，这样就可在短的时间内对污水进行快速净化。曝气生物滤池水力负荷、容积负荷大大高于传统污水处理工艺，停留时间短（每级0. 5 -0. 66h ） ，因此所需生物处理面积和体积都很小，节约了占地和投资。（2）出水水质高。在BI
31、 OFOR 中，由于填料本身截留及表面生物膜的生物絮凝作用，使得出水SS很低，一般不超过10mgL；因周期性的反冲洗，生物膜得以有效更新，表现为生物膜较薄（一般为110Pm 左右） ，活性很高。高活性的生物膜可吸附、截留一些难降解的物质。采用一级BI OFOR（BI OFOR CN） ，出水可达到国家二级处理出水标准；若采用两级BI OFOR（BI OFOR CN+ BI OFOR N） ，出水可达生活杂用水标准；若采用全套BI OFOR 工艺，则可除磷脱氮。（3）氧的传输效率很高，曝气量小，供氧动力消耗低。在BI OFOR 中，氧的利用效率可达20 % 30 % ，曝气量明显低于一般生物处理
32、法。其主要机理是：d因填料粒径很小，气泡在上升过程中，不断被切割成小气泡，加大了气液接触面积，提高了氧气的利用率；i气泡在上升过程中，受到了填料的阻力，延长了停留时间，同样有利于氧气的传质；理论研究表明，在BI OFOR 中氧气可直接渗透入生物膜，因而加快了氧气的传质速度，减少了供氧量。（4）抗冲击负荷能力强，耐低温。国外运行经验表明，曝气生物滤池可在正常负荷2 3 倍的短期冲击负荷下运行，而其出水水质变化很小。这主要依赖于滤料的高比表面积，当外加有机负荷增加时，滤料表面的生物量可以快速增值；另一方面依赖于整体曝气生物滤池的缓冲能力。此外，根据国外的报道，生物曝气滤池一旦挂膜成功，可在6 10
33、 C水温下运行，并具有良好的运行效果。3.2 主要缺点（1）曝气生物滤池对进水的SS 要求较高。为使之在较短的水力停留时间内处理较高的有机负荷并具有截留SS 的功能，曝气生物滤池采用的填料粒径一般都比较小。如果进水的SS 较高，会使滤池在很短的时间内达到设计的水头损失发生堵塞，这样就必然导致频繁的反冲洗，增加了运行费用与管理的不便。根据国外的运行经验，进水的SS 一般不超过 100mgL，最好控制在60mgL 以下。这样就对曝气生物滤池前的处理工艺提出了较高的要求。对初沉池而言，解决的方法是：或者减小表面负荷、延长停留时间，或者采用斜板（管）沉淀池，或者增加预曝气以改善固体颗粒的沉降性能。另外
34、，因曝气生物滤池的反冲污泥具有比较高的生物活性，将其回流入初沉池，可利用其吸附、絮凝能力，将污泥作为一种生物絮凝剂，提高SS 的去除率；国外也有采用投加化学药剂进行化学絮凝沉淀。（2）采用曝气生物滤池，水头损失较大，水的总提升高度大。曝气生物滤池虽具有截留SS，代替二沉池的功能，但同时伴随着的是其水头损失较大。一般来说，水头损失根据具体情况，每一级为1 2m，这样就在整体上加大了水的总提升高度。（3）采用曝气生物滤池工艺，在反冲洗操作中，短时间内水力负荷较大，反冲出水直接回流入初沉池会对初沉池造成较大的冲击负荷。因此该工艺虽节约了二沉池，但需一污泥缓冲池，反冲出水一般先流入污泥缓冲池，尔后缓慢
35、回流入初沉池，以减轻对初沉池的冲击负荷。此外，因设计或运行管理不当还会造成滤料随水流失等问题。参考文献1 全国通用给水排水标准图集中国建筑科学研究院建筑标准设计研究所出版，1992年。2 给水排水设计手册 （第二版） ，中国建工出版社，2004 年。3 崔玉川主编城市污水厂处理设施设计计算 ，化学工业出版社，1993 年。4 张自杰主编排水工程 ，中国建工出版社，1995 年。5 污水处理工艺及工程方案设计 ，中国建工出版社，2000 年。6 金兆丰主编， 污水处理组合工艺及工程实例 ，化学工业出版社，1993 年。7 韩洪军主编， 水处理工程设计计算 ，中国建筑工业出版社，2006 年。8
36、姜乃昌.水泵及水泵站（第四版）M.北京:中国建筑工业出版社.2000.9 谢水波，余健.现代给水排水工程设计M.长沙：湖南大学出版社，2000.10 李亚峰，尹士君.给水排水工程专业毕业设计指南M.北京：化学工业出版社，2003.11 高俊发，王社平.污水处理厂工艺设计手册M.北京：化学工业出版社环境科学与工程出版中心，2003.12 李亚峰，尹士君，贾宝秋，蒋白懿.给水排水工程设计指南M北京：化学工业出版社环境科学与工程出版中心，2002.13 于尔杰，张杰，陈立学，江安玺.给水排水工程快速设计手册M北京：中国建筑工业出版社，2006.14 尹士君，李亚峰.水处理构筑物设计与计算M北京：化学
37、工业出版社，2007.15 C.H.Lai ，C.Y.Chen.Removal of metal ions and humic acid from water by iron-coatedfilter mediaJ.ChemospHere，44（2001）:1177-1184.16 C. Mak, E. Cornu, C. Moresoli, P. Chen. Surface tension, diffusion and kinetics studies of an airstrippingprocess. Separation and Purification Technology,2004
38、, 36: 95106.17 高俊发，王社平.污水处理厂工艺设计手册M北京：化学工业出版社，2003.3、设计（研究）的重点与难点，拟采用的途径（研究手段）：设计方案应结合工程实际通过技术经济比较确定，主要包括两方面：工程造价和处理效果。1污水处理方案的确定根据所提供的原水水质参数，本设计的净水工艺可以采用常规处理工艺对其进行处理，即能满足出水水质要求。具体工艺流程对比如下：方案一：氧化沟工艺其中沉砂池采用钟式沉砂池，氧化沟采用卡鲁赛尔氧化沟，二沉池采用辐流式二沉池方案二：A 2/O 工艺在设计合理的情况下，上述工艺处理的污水水质均能满足污水排放标准。结论：经过比较该设计采用厌氧池+卡鲁赛尔氧
39、化沟处理工艺以达到去除有机物和脱氮除磷的目的。污水处理工艺流程如下：污水中格栅提升泵房细格栅沉砂池厌氧池氧化沟二沉池接触消毒池处理水排放工作原理：氧化沟一般呈环形沟渠状，污水在沟渠内作环形流动，利用独特的水力流动特点，在沟渠转弯处设曝气装置，在曝气池上方为厌氧池，下方则为好氧段，从而产生富氧区和缺氧区，可以进行硝化和反硝化作用，取得脱氮的效应，同时氧化沟法污泥龄较长，可以存活世代时间较长的微生物进行特别的反应，如除磷脱氮。工作特点：1）在液态上，介于完全混合与推流之间，有利于活性污泥的适于生物凝聚作用；2）对水量水温的变化有较强的适应性，处理水量较大；3）污泥龄较长，一般长达1530 天，到以
40、存活时间较长的微生物，如果运行得当，可进行除磷脱氮反应；4）污泥产量低，且多已达到稳定；5）占地面积较大，运行费用低；6）脱氮效果还可以进一步提高，因为脱氮效果的好坏很大一部分决定于内循环，要提高脱氮效果势必要增加内循环量，而氧化沟的内循环量从政论上说可以不受限制，因而具有更大的脱氮能力；7）氧化沟法自问世以来，应用普遍，技术资料丰富污泥处理流程：二沉池一部分污泥回流至厌氧池一部分回流至氧化沟，剩余污泥处理2污泥处理方案的确定污泥处理要求如下：1） 减少有机物，使污泥稳定化；2） 减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；3） 减少污泥中有毒物质，做到无害化；4）利用污泥中有用物质，化害为利；5）因
41、选用生物脱氮除磷工艺，故应避免磷的二次污染。常用污泥处理的工艺流程：1） 生污泥浓缩消化机械脱水最终处置；2）生污泥浓缩机械脱水最终处置；3）生污泥浓缩消化机械脱水干燥焚烧最终处置；4） 生污泥浓缩自然干化堆肥农田。污泥工艺流程该工艺选用氧化沟法，污泥量较少，且污水的成分简单，只是有机物和T、P含量高，污泥不须硝化处理，综合比较各处理工艺，采用最简单的浓缩脱水即可。选用如下流程：二沉池污泥贮泥池机械脱水泥饼外运四、设计（研究）进度计划：1 布置设计任务，开题文献综述，外文翻译 第 4 周2 污水处理厂设计计算 第 5-6.5 周3 绘制污水处理厂总平面图和工艺流程图 第 7.5-8 周4 绘制
42、单项处理构筑物工艺图 第 9-13 周5 编写设计说明书和计算书 第 14-15 周6 提交设计成果，论文修改、评定，答辩 第16-17 周五、参考文献：1 全国通用给水排水标准图集中国建筑科学研究院建筑研究所出版，1992 年。2 给水排水设计手册 （第二版） ，中国建工出版社，2004 年。3 崔玉川主编城市污水厂处理设施设计计算 ，化学工业出版社，1993 年。4 张自杰主编排水工程 ，中国建工出版社，1995 年。5 污水处理工艺及工程方案设计 ，中国建工出版社，2000 年。6 金兆丰主编， 污水处理组合工艺及工程实例 ，化学工业出版社，1993 年。7 韩洪军主编， 水处理工程设计计算 ，中国建筑工业出版社，2006 年。英文翻译原件M. Lo pez Torres *, Ma. del C. Espinosa Llore. Effect of alkaline pretreatment on anaerobic digestion of solid wastes. Waste Management, 2007 :22292234指导教师意见签名： 月 日教研室（学术小组）意见教研室主任（学术小组长） （签章）：月 日
