赵慧鹏开题报告.docx

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赵慧鹏开题报告

国际学院

毕业设计开题报告

题目：

某城镇污水处理厂工艺设计

专业：

环境工程

班级:

11级环境2班

学号：

1176808201

学生姓名：

赵慧鹏

指导教师：

胡庆凯

职称：

副教授

日期：

2015/4/6

国际学院本科毕业设计开题报告

姓名

赵慧鹏

学号

1176808201

导师

胡庆凯

专业

环境工程

拟用设计题目

某城镇污水处理厂工艺设计

预

计

结

果

处理厂出水主要污染物执行GB8978-1996中的一级B类标准。

因此，确定本工程设计出水水质标准为：

BOD5≤20mg/LCODCr≤60mg/LSS≤20mg/LNH3-N≤15mg/L磷化物≤1.5mg/L，设计要求NH3-N≤1mg/L磷化物≤1mg/L，所以处理工艺必须有脱氮除磷效果。

说明书和计算书各一份相关设计图，泵房设计图，工艺流程图，总平面图和高程图。

可

行

性

研

究

及

基

本

工

作

思

路

本课题设计意义：

1.进一步熟练掌握专业基础知识，培养独立思考问题和解决问题的能力,；

2.通过毕业设计，熟悉掌握污水处理工程的设计原理、方法及步骤；

3.掌握设计说明书、计算书的编写内容和编制方法；熟练操作计算机软件及手工绘图，具备绘制工程图纸的能力。

可行性研究

1.理论知识储备：

现阶段已学习和掌握的专业课程知识：

专业基础课：

《无机化学》、《有机化学》、《分析化学》、《物理化学》、

《环境工程微生物》、《工程流体力学》、《环境工程概预算》/《工程制图与CAD基础》，《环境工程原理》。

专业课：

《水污染控制工程》、《环境监测》、《环境质量评价》、《固体废弃物处理与处置》、《大气污染控制工程》、《噪声控制工程》。

课程设计：

《水污染控制工程课程设计》、《大气污染控制工程课程设计》、

《固体废弃物处理与处置课程设计》、《环境质量评价课程设计》、

《环境工程原理课程设计》，《排水管网课程设计》，《泵站设计》。

实验课：

《水处理实验技术》

2.设计基础技能：

现阶段已掌握的设计基础技能：

运用计算机网络在大型数据库、各类搜索引擎及专业相关网站上查找设计相关资料。

能够熟练运用AutoCAD制图，利用Word、Excel、PPT等办公软件进行文本编辑。

3设计基础条件：

在包头污水处理厂水处理单位进行参观学习。

学校图书馆有大量设计相关书籍和资料供设计参考；有个人电脑可随时进行资料查找及文本编辑和制图；有固定的设计教室和专门的设计指导老师进行设计指导。

通过以上各条件的综合分析，可知本设计的可行性。

二．基本工作思路

1.设计的准备阶段：

分析设计任务和内容，根据原水水质性质和水处理目标查阅相关的资料了解相关的国家规范，以低成本高效率的原则，根据以上选择一个合理、可行的设计方案；

2.对各个主要废水、污泥处理设备和构筑物进行合理选型；

3.设备和构筑物的具体结构尺寸、数量计算及其水利计算；

4.各处理设备和构筑物高程计算；

5.编写设计说明书和计算书；

6.绘制主体构筑物的平、剖面图和厂区平面图（手工图、CAD图）；

7.提交设计成果并进行预答辩；

8.根据指导教师提出的不足之处加以修改并完善设计成果；

9.答辩准备及答辩。

设

计

工

作

计

划

设计（研究）进度计划

1．准备工作（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第7.5-8周

4．绘制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

指

导

教

师

审

查

意

见

负责人签字：

日期：

注：

学生根据导师的选题要求，在导师的指导下进行初步调研，并撰写开题报告，要求尽量做到思路清晰，各阶段目标明确，各部分任务之间时间安排松紧得当，具有可操作性。

对于已提前接触和课题相关工作的学生，论文学期前所做的相关工作均可作为论文工作的一部分，并在论文工作计划中注明。

各专业教研室组织审查开题报告，凡思路不清，目标不明确和不具备可操作性的开题报告必须重写。

文献检索一：

用自己的话完整地写下一种或几种有效的检索方法

1.直接法

直接法是指直接利用检索工具（系统）检索文献信息的方法，这是文献检索中最常用的一种方法。

它又分为顺查法、倒查法和抽查法。

（1）顺查法

顺查法是指按照时间的顺序，由远及近地利用检索系统进行文献信息检索的方法。

这种方法能收集到某一课题的系统文献，它适用于较大课题的文献检索。

例如，已知某课题的起始年代，现在需要了解其发展的全过程，就可以用顺查法从最初的年代开始，逐渐向近期查找。

（2）倒查法

倒查法是由近及远，从新到旧，逆着时间的顺序利用检索工具进行文献检索的方法。

此法的重点是放在近期文献上。

使用这种方法可以最快地获得最新资料。

（3）抽查法

抽查法是指针对项目的特点，选择有关该项目的文献信息最可能出现或最多出现的时间段，利用检索工具进行重点检索的方法。

2.追溯法

追溯法是指不利用一般的检索工具，而是利用已经掌握的文献末尾所列的参考文献，进行逐一地追溯查找“引文”的一种最简便的扩大情报来源的方法。

它还可以从查到的“引文”中再追溯查找“引文”，像滚雪球一样，依据文献间的引用关系，获得越来越多的内容相关文献。

3.综合法

综合法又称为循环法，它是把上述两种方法加以综合运用的方法。

综合法既要利用检索工具进行常规检索，又要利用文献后所附参考文献进行追溯检索，分期分段地交替使用这两种方法。

即先利用检索工具（系统）检到一批文献，再以这些文献末尾的参考目录为线索进行查找，如此循环进行，直到满足要求时为止。

综合法兼有常用法和追溯法的优点，可以查得较为全面而准确的文献，是实际中采用较多的方法。

对于查新工作中的文献检索，可以根据查新项目的性质和检索要求将上述检索方法融汇在一起，灵活处理。

文献检索二：

简要记下文献检索工作的原始过程

文献检索过程：

在实际文献检索中，我所采用的检索方法：

1.手工文献检索

去图书馆、书店等较全面的地方查阅图书、期刊、报纸等。

选择其中相关设计需要的资料，借阅或者现场记录。

2.网络信息检索

借助网络检索与设计相关的信息。

从文献信息所包含的或有关的名词术语、论文中的关键字等用网络对文献进行检索，检索中主要通过以下几个网站:

3.应用顺序法检索

题名包括书名、刊名、篇名等途径，根据我的设计题目、水质、处理要求。

登陆内蒙古科技大学校园网（）,进入图书馆主页中文版，再进入中国期刊全文数据库（）。

查出相关资料，找出自己所需要的资料进行下载、打印。

4.通过以上查阅和借阅的主页图书和文献有：

文献[1]：

高廷耀等，水污染控制工程（下册）北京：

高等教育出版社，1999

文献[2]：

杨岳平等废水处理工程及实例分析化学工业出版社2002

文献[3]：

姜乃昌主编水泵与水泵站中国建筑工业出版社2001

文献[4]：

北京市市政设计院主编给水排水设计手册中国建筑工业出版社1986

文献[5]：

郑铭主编环保设备原理、设计、应用.化学工业出版社2001

文献[6]：

周迟骏主编环境工程设备设计手册化学工业出版社2009

文献综述：

简述主要文献要点及综合分析

文献[7]胡继萃等主编废水生物处理理论与技术中国建筑工业出版社2003

文献[8]聂梅生等主编水工业设计手册－水工业工程设备中国建筑工业出版社2000

文献[9]北京市环境保护学院等主编三废处理工程技术手册（废水编）中国建筑工业出版社

文献[10]EnglishtranslationofEnvironmentalEngineeringSpecialtyWaterTreatmentProcesses2014

文献[11]ElsevierB.V.Allrightsreserved..2009

文献[12]D.H.Zitomer,J.D.Shrout,Feasibilityandbenefitsofmethanogenesisunder

oxygen-limitedconditions,WasteManagement18（1998）107–116.

一．文献要点

【文献一】：

高廷耀等水污染控制工程（第二版）北京高等教育出版社，1999

本书是污水处理的入门课程，书中主要介绍污水处理常见的问题，包含了污水处理的全过程，从污水的水质来源，处理过程处理方法，城市污水的深度处理，污泥的处理与处置，污水处理厂的设计，从头到尾对污水处理的过程做了详细的介绍，为我们进行污水处理打下基础，为我们在设计过程中遇到的问题提供了解决的方法。

【文献二】：

杨岳平等废水处理工程及实例分析化学工业出版社2002

本书介绍了几种最新的，常用的工艺废水处理技术，讲述了作者在近几年工程实践中的一些经验总结以及收集到的其他工程实例经验，更突出了本书的实用性和可靠性，力求提供一些解决实际问题的方法。

其中的工艺废水处理技术就是我们本次设计中所需要用到的：

城市污水SPR间歇时活性污泥法

A2/O工艺

氧化沟工艺

CASS工艺

【文献三】：

姜乃昌主编水泵与水泵站中国建筑工业出版社2001

【文献四】：

北京市市政设计院主编给水排水设计手册中国建筑工业出版社1986

本书内容涉及城市给水、城市排水、城市污水处理三个方面，全书分为水处理原理和方法、主要通用设备、专用设备以及设备的选择、安装、外运和维护等几个部分。

水处理设备的选择除了应根据水处理设备自身特点及一般选用原则以外，还应该根据水处理的工艺特点以及处理量。

具体的讲，应该从以下的几个主要技术指标来选择水处理：

1.工艺指标：

工艺指标是指设备的处理能力与效率，该指标是选择设备的首要指标。

即只有在达到工艺处理能力和效率的前提下，才可以进一步考核其他的指标。

否则该设备除在选择范围之外，因此工艺指标是水处理设备选型的前提与基础。

2.耗费指标：

耗费指标是指设备的投资总额、运行费用、有效运行时间以及使用寿命的总称。

在水处理设备选型中，除了应该满足工艺要求外，耗费指标也是选型的重要指标之一。

一般选用设备是，总是可能的选择耗费指标低的设备，即设备投资总额（包括设备购买与安装费用、建筑费用、管理费用等）少，运行费用（能耗、药剂耗费、人工费用等）低，有效运行时间和使用寿命时间长。

3.操作管理指标：

操作管理指标是指设备操作与使用的简便性。

在水处理设备选型中，应该尽可能选择操作简单、维修方便的设备。

根据自身的经济承受能力也可以选择自动化程度较高的设备。

上述的各个指标相互之间总是有矛盾的，比如自动化程度好的设备，操作管理指标比较好，但是耗费指标可能相对差一点。

即使同一指标内，也不可能同时满足，如运行费用低的设备，可能投资会大一些。

因此在选择设备时，必须根据水处理设备的实际使用情况，全面分析，综合考虑，寻求各指标的最佳交叉点或者是最佳重合区域。

【文献五】：

郑铭主编环保设备原理、设计、应用.化学工业出版社2001

本书着重介绍了污水处理和大气污染防治等方面环保设备的原理、设计、运行、管理等知识，并尽可能结合目前国内外先进的环保工艺设备，通俗易懂的介绍给读者，根据我国的国情，对于那些我国常用的工艺设备也作了适当的描述，是一本具有实用性、先进性的比较全面的环保深备的参考书。

【文献六】：

王海山等主编给水与排水常用数据手册吉林科学技术出版社1994

该书主要给出了涉及到给水与排水过程中所需要的数据以及规范，为我们在设计计算过程中遇到无法解决的问题提出了规范。

【文献七】：

胡继萃等主编废水生物处理理论与技术中国建筑工业出版社2003

本书着重阐述了废水生物处理基本理论、工艺流程和应用技术，如何运用废水生物处理系统，还提供了我国先进的标准化和规范化的污水检测方法与国家标准监测方法等有效的监测方法。

这些都是污水处理厂常用的、必要的监测方法，便于使用。

【文献八】：

聂梅生等主编水工业设计手册－水工业工程设备中国建筑工业出版社2000

【文献九】：

北京市环境保护学院等主编三废处理工程技术手册（废水编）中国建筑工业出版社

本书介绍了一些行业废水的来源，强调了通过清洁生产和循环、回收、再用、节约用水和减少废水，污染物的排放，反映了不同行业的工业废水排放与处理工艺，工艺设计计算和典型工程的发展，具有较强的实用性。

【文献十】：

Oneofthegreatachievementsofmoderntechnologyhasbeentodrasticallyreducetheincidenceofwaterborneofdiseasessuchascholeraandtyphoidfever.Thesediseasesarenolongerthegreatriskstopubichealththattheyoncewere.Thekeytothisadvancewastherecognitionthatcontaminationofpubicwatersuppliesbyhumanwasteswasthemainsourceofinfection,andthatitcouldbeeliminatedbymoreeffectivewatertreatmentandbetterwastedisposal.

Today'swatertreatmentplantsaredesignedtoprovidewatercontinuouslythatmeetsdrinkingwaterstandardsatthetap.Therearefourmainconsiderationsinvolvedinaccomplishingthis:

sourceselection,protectionofwaterquality,treatmentmethodstobeused,andpreventionofrecontamination.Commonprecautionstopreventgroundwaterandsurfacewaterpollutionincludeprohibitingthedischargeofsanitaryandstormsewersclosetothewaterreservoir,installingfencestopreventpollutionfromrecreationalusesofwater,andrestrictionsontheapplicationoffertilizersandpesticidesinareasthatdraintothereservoir.

Screening,coagulation/flocculation,sedimentation,filtration,anddisinfectionarethemainunitoperations®involvedinthetreatmentofsurfacewater.Watertreatmentoperationsfulfilloneormoreofthreekeytasks:

removalofparticulatesubstancessuchassandandclay,organicmatter,bacteria,andalgae;removalofdissolvedsubstancessuchasthosecausingcolorandhardness;andremovalordestructionofpathogenicbacteriaandviruses.Theactualselectionoftreatmentprocessesdependsonthetypeofwatersourceandthedesiredwaterquality.

Occasionally»rawwaterwithlowturbiditycanbetreatedbyplainsedimentation（nochemicals）toremovelargerparticlesandthenfiltrationtoremovethefewparticlesthatfailedtosettleout.Usually,however,particlesintherawwateraretoosmalltoberemovedinareasonablyshorttimethroughsedimentationandsimplefiltrationalone.Toremedythis,achemicalisaddedtocoagulate/flocculatethesmallparticles,calledcolloids,intolargeones,whichcanthenbesettledoutinsedimentationtanksorremoveddirectlyinfilters.

现代科技取得的最伟大的成就之一就是已经大幅度的减少了水生疾病诸如霍乱和伤寒病的发生。

这些疾病不再一度成为公众最大的健康威胁。

这项工作的关键是提前认识到了被人类产生的废物污染的公共供水是最主要的感染源，通过更有效地水处理和更好的废物处理可以消除水传染病。

如今的城市污水处理厂被设计成可以连续提供符合饮用水标准的自来水。

要达到这一目标，需要考虑四个方面的内容：

水源的选择；水质的保护；使用的处理方法；并防止再次污染。

防止地下水和地表水受到受到污染常见的防范措施包括禁止污水和雨污水接近水库，安装围栏阻止受到生活娱乐用水的污染，禁止在排向水库的地区施用肥料和杀虫剂。

格栅、混凝/絮凝、沉淀、过滤和消毒是处理地表水主要的操作单元。

水处理操作通常需要完成一个或一个以上的三个主要的任务：

颗粒物质的去除，诸如砂,粘土,有机质，细菌和藻类；溶解物质的去除，诸如具有一定色度和硬度的物质；致病细菌和病毒的去除和破坏。

实际选择的处理过程主要取决于水源的类型和想要取得的水质状况。

有时，低浊度的原水可以通过普通沉淀法进行处理，这样可以去除大的颗粒，按后过滤除去少数没有沉淀下来的颗粒。

然而，通常，原水中的颗粒很小以至于在较短的时间内，使用沉淀和简单的过滤不能除去。

为了弥补这种不足，需要添加化学制剂让这些小颗粒也就是胶体混凝或者絮凝成大的颗粒，这样就能在沉淀池中沉淀下来，或者直接过滤去除。

【文献十一】：

Anaerobic–aerobicsystemshavebeenremarkablyemployedinindustrialandmunicipalwastewater

treatmentformanyyears.Whilepreviouslymosttreatmentofwastewatershavebeencarriedoutin

conventionalanaerobic–aerobictreatmentplants,inrecentyears,highrateanaerobic–aerobicbioreactors

havebeenincreasinglyemployedforwastewaterswithhighchemicaloxygendemand（COD）.

Thispaperprovidesareviewofthevarioustypesofhighrateanaerobic–aerobicwatertreatmenttechniques

currentlyavailableincludinghighratebioreactorsandintegratedanaerobic–aerobicbioreactors.

Theintegratedbioreactorsareclassifiedintofourtypes,whichare（i）integratedbioreactorswithphysical

separationofanaerobic–aerobiczone,（ii）integratedbioreactorswithoutphysicalseparationof

anaerobic–aerobiczone,（iii）anaerobic–aerobicSequencingBatchReactors（SBR）,and（iv）combined

anaerobic–aerobicculturesystem.Theintegrationofaerobicandanaerobicdegradationpathwaysin

asinglebioreactoriscapableofenhancingtheoveralldegradationefficiency.Themeritsofdifferentintegrated

anaerobic–aerobicbioreactorsarehighlightedandcomparisonmadetoidentifypossiblefuture

areasofresearchtofullyutilizethesemethodsofwastewatertreatment.Thecomparisondemonstrates

thatusinganintegratedbioreactorwithstackedconfigurationintreatinghighstrengthindustrialwastewaters

isadvantageousduetominimalspacerequirements,lowcapitalcostandexcellentCODremoval

【文