污水处理厂的论文题目范文

2024-01-22

污水处理厂的论文题目范文第1篇

摘要 针对不确定性条件下区域水资源管理系统的优化控制,建立了基于模糊可信度约束规划的动态交互规划模型。该模型以四种水资源系统安全状态(相当安全、基本安全、不安全和极不安全)作为约束条件,引入可信度以反应系统的模糊性。将此模型应用于北京市水资源管理系统,并提出交互式模糊满意度算法求解该模型,以全局最优满意度权衡经济和环境目标之间的冲突性。结果表明:当水资源系统安全等级从相当安全降低为极不安全时,规划期内的优化配水量降低了57.95×108 m3,系统的经济效益也降低了164.9亿元,污染物排放量显著上升22.05%;可信度水平越高,供水不足和污染物排放过多的风险就越低,经济利益和污染物排放也就越低;可信度越低,经济效益和污染物排放越高,但同时系统风险也在增加。可信度水平能够被视为一个评价指标以评估最終解决方案的可靠水平。相比于传统水资源配置方法,该模型更加真实模拟了多层目标和多决策者的动态交互过程。

关 键 词 水资源管理; 不确定性; 水资源系统安全; 可信度约束规划; 动态交互规划

A dynamic interactive programming for urban water resources management system

CHEN Yizhong1, PENG He1, QIAO Youfeng1, YAN Pengdong2

(1. School of Economics and Management, Hebei University of Technology, Tianjin 300401, China; 2. School of Architectural Engineering, Tianjin University, Tianjin 300350, China)

Key words water resources management; uncertainties; water resources system security; credibility constraint programming; dynamic interactive programming

0 引言

水资源是保障人类生产生活、经济与社会稳定发展的基础性资源。但随着人口增长与经济迅速发展,水资源短缺现象在世界范围内普遍出现,约80%的人口面临水资源安全问题。北京市作为我国的首都,是政治、文化、科技、信息中心和对外交往的中心。但长期以来,其以年均不到21×108 m3的水资源量支撑着36×108 m3的需水量[1],不合理的水资源开发处理方式(废水年排放量高达15×108 m3,地下水开采力度大,地表水开发利用率超90%)导致地下水位下降和水污染[2],水资源短缺成为制约北京市经济社会可持续发展的主要问题[3]。因此,如何制定高效的水资源调控策略,对于北京市用水策略调整,水资源系统的安全等级提升和水资源可持续利用具有重要意义[4]。

优化技术已被广泛地应用于区域复杂环境系统调控。基于优化的水资源配置模型主要分为两种,一种是水文优化模型,主要在水文政策要求下优化各部门水资源;另一种主要是经济优化模型,主要用于优化配水部门间的水资源配置。同时,随着优化技术的不断发展,水资源配置模型已从单目标调水问题优化发展为综合考虑社会、环境、经济、代际公平性、可持续性的多目标综合性区域的水资源调配优化问题。然而,由于供需关系、污染物排放标准、利用方式、政策变化等因素的影响,在水资源管理系统的决策过程中依然存在着多种不确定性和相互作用,如区间、模糊和随机性[5-6]。迫切需要采用不确定性的优化技术以适应水资源管理系统中日益增加的复杂性。模糊可信度约束规划能够给出不同可信度水平下的优化策略。该规划方法已被广泛应用于区域水资源与水安全系统综合管理,如农业水资源管理[7-8]、流域水安全管理[9]、城市水资源管理[10-11]、能源-水关联系统[12]等。虽然模糊可信度约束规划对于参数随机分布未知的模糊决策问题有行之有效,但水资源管理系统中往往存在多个相互冲突的目标。例如,环境政策制定者可能侧重于污染物排放控制,而水资源管理者可能侧重于最大化水资源利用的经济效益[13]。但最大化系统经济效益往往需要基于合理的污染物排放控制约束,而系统污染物排放控制也需考虑经济效益。亟需一种兼顾多层次决策目标,寻求全局均衡最优方案的动态交互规划方法。双层规划模型能够弥补传统多目标规划难以反映系统中普遍存在的决策层次性和交互过程的问题,其按照层级顺序依次嵌套求解。但双层规划的求解问题是一个NP-hard问题。交互式模糊满意度算法将引入全局满意度作为双层决策目标之间的载体,通过更新满意度迭代求解全局最优方案。这种方法能够客观描述不同层级之间的交互作用并解决决策目标的冲突性问题,实现目标层之间的动态交互规划。

本文基于双层规划模型和交互式模糊满意度算法,建立一套动态交互规划模型。通过求解最优满意度规划方案,以实现区域水资源管理系统优化调控。根据北京市水资源供求关系,描述了北京市水资源管理系统决策过程,客观反映了环境控制与经济效益间的矛盾关系,深入分析了水资源管理过程中不同决策者之间的隶属关系及其伴随的不确定性。本研究的主要创新点可以概括为:以四种水资源系统安全状态(相当安全、基本安全、不安全和极不安全)作为约束条件并整合到模型框架中;引入可信度替代传统的可能性概念以反映系统的模糊事件;提出交互式模糊满意度算法求解,权衡环境效益-经济效益间的冲突关系;将所开发的模型应用于北京市水资源管理系统的可持续管理,研究结果能够为深入分析水资源系统安全等级、水系统效率和可信度之间的相互关系提供理论依据。

1 动态交互规划模型

1.1 双层规划模型

上层规划问题和下层规划问题分别通过各自目标函数和约束条件来求解优化。上层规划问题依赖于下层规划问题最优解,下层规划问题最优解受上层规划问题影响。数学中的双层规划模型可以概括如下:

式中:[f1]和[f2]分别表示上层和下层规划问题的目标函数;x和y分别表示上层和下层规划的决策变量;[R(x,y)]和[T(x,y)]分别表示上层规划和下层规划的约束空间。

交互式模糊满意度算法可以反映决策者的层次结构之间的交互作用,避免各层之间的目标冲突,还可以有效地描述现实问题各层次结构关系,得出全局性的优化结果。因此,本文在传统双层规划模型的基础上,引入全局最优满意度λ以度量约束达到何种程度时系统实现全局目标的最优,上层决策问题可以通过更新其上层满意度的下限以进行模型的迭代求解。具体过程如下:

步骤1:独立地求解上层和下层模型,并得到上层的决策方案[(xU,yU,fU1)]和下层的决策方案[(xL,yL,fL1)],当[(xU,yU)=(xL,yL)],则系统得到最优解。

步骤2:通过给上层决策变量x设定容忍阈值,建立相应的三角隶属度函数:

式中:[σ]表示上层决策变量x的满意度;[r1]表示上层优化解[xU]周围的容忍阈值,超过容忍阈值的决策范围是不可接受的。

步骤3:分别对上层和下层的决策目标设定容忍阈值,并建立相应的隶属度函数。

式中:[η]代表上层目标函数的满意度;[τ]代表下层目标函数的满意度;考虑上层目标函数是求最小化问题,所以假定[f1(x,y)>f′1;]是绝对不能接受的,而[f1(x,y)<f1U]是绝对可以接受的,其中[f′1]代表上层目标函数最高的容忍值。相反,由于下层目标函数是求最大化问题,因此假定[f2(x,y)>fL2]是绝对可以接受的,而[f2x,y<f′2;]绝对不可以接受的,其中[f′2]代表下層目标函数最低的容忍值。

步骤4:通过全局满意度λ以实现同时满足上层目标和下层目标的满意度,并建立全局满意度函数表达式

则上述双层规划问题就可以转化成求解最大满意度λ。

1.2 模糊可信度约束规划

模糊可信度约束规划是为了解决系统中数据的不确定性及无法获取精确的数据随机分布问题的一种数学方法。传统的模糊可信度约束规划模型可概括如下:

式中:“~”代表模糊参量;[Cj]表示目标函数中的模糊系数;[mi,j]和[qi]表示约束中的模糊系数;ω为不同的可信度水平(Credibility,Cr)。设两个模糊变量[m]和[q]考虑为一组为三角形模糊数,如[m=(m1,m2,m3)],[ q=(q1,q2,q3)]。那么,具有模糊事件[m≤q]的可信度可以表示为[9]:

根据以上定义,FCCP模型的约束可以转换为

2 北京市水资源管理系统动态交互规划

北京市近几年加快了城市规划和环境质量改善的建设步伐,所以结合北京市现状和未来规划,本文采用动态交互规划模型对北京市水资源管理系统进行优化配置(图1)。以环境目标为上层目标,以水体特征污染物(p=1为COD、2为TN、3为TP和4为NH3-N)排放量为决策变量;下层为经济效益模块,以配水量为决策变量。在双层模型的决策过程中,上层目标函数同时受到上层约束条件和下层约束条件的限制,而下层目标函数仅受到下层约束条件的限制,所以由此得出的规划结果更加有利于北京市水资源管理系统的环境影响控制,而且可以有效地规避系统不确定性造成的影响。

本文考虑4个规划期(k=1为2020年,2为2021年,3为2022年,4为2023年),4种水源(i=1为地表水,2为地下水,3为再生水,4为客水)和5个用水部门(j=1为农业,2为工业,3为第三产业,4为居民生活,5为生态)。再将环境要素置于模型的优先级更能保障北京市水资源利用可持续性。同时,引入不同的水资源系统安全评估等级(表1),探究不同安全等级约束对优化调控策略的影响。水资源系统安全评价需考虑如下原则:a)能准确反映水资源管理系统主要特征;b)既能反映社会、经济和人口发展指标,又能反映生态、环境和资源水平;c)可量化原则,使指标更易于计算;d)可行性原则,能充分考虑数据来源的现实性和可能性。

上层污染物排放控制:上层规划模型以水体特征污染物排放量(TP)最小化为目标函数。

上层模型的约束条件包括如下:

1)污染物排放量及其总量控制:其要求低于允许排放水平的污染物排放量可信度水平应控制在高于或等于令人满意的水平。

2)再生水比例约束:其要求再生水使用占比不小于一定的比例,该比例与水资源系统安全等级相关。

下层经济效益模块:下层规划问题以水资源管理系统经济效益最大化为目标函数。

下层规划模型主要考虑水资源总量、缺水率、污水处理能力等约束条件。

1)水资源总量约束:其要求水资源使用量不能超过相应水源的供给能力。

2)缺水率约束:其要求每个规划期内的缺水率需要低于一定水平,该水平与水资源系统安全等级密切相关。

3)污水处理能力约束:其要求每个规划期内的污水排放总量不能超过区域污水排放总量约束。

式中:TP代表规划期内的系统的污染物排放量(t);TE代表规划期内系统的经济效益(108 元);[popj,k,p]代表规划期内COD、TN、TP和NH3-N排放量(t);[wateri,j,k]代表在k时期由i水源向j用户的输配水量(108 m3);[MRi,j]代表i水源与j用户的输配关系,其值为0或1(表示两者之间存在或不存在输配关系);[pj,k]代表j用户用水过程的污水排放率(%);[Lj,k]代表污水收集率(%);[Cj,k,p]代表j用户排放污水中COD、TN、TP和NH3-N的浓度(mg/L);[EFk,p]代表污染物去除率(%);[TCCk,max]代表COD、TN、TP和NH3-N允许排放量(t);[Bfi,j,k]和[Csi,j,k]分别水资源效益系数和成本系数(元/m3);[LCj,k]LCj,k代表水资源损失率;[SWk],[GWk],[RWk]和[KWk]分别代表地表水、地下水、再生水和客水可获得量(108 m3);[AWRk],[IWRk],[TWRk]和[DWRk]分别代表农业、工业、第三产业和生态需水量(108 m3);[PLk]代表规划期k的长度(d)。

模型中参数数据来源主要为北京市市历年水资源报告等相关统计数据。参考城市排水工程规划和北京市污水排放现状,确定农业、工业、第三产业、居民生活和生态用水部门的污水排放系数分别是0.1、0.5、0.7、0.7和0.8;其污水中的COD浓度分别为60、100、120、230和30 mg/L;TN浓度分别为70、60、60、55和50 mg/L;TP浓度分别为5、5.5、6、6.5和5 mg/L;NH3-N的浓度分别为40、50、45、40和40 mg/L;COD、TN、TP和NH3-N的去除率分别为70%、40%、40%和60%;水资源损失率设置为1.05。在需水预测方面,在分析北京市2002-2014年用水结构变化的基础上,本文采用传统的灰色模型对北京市不同用水部门的需求量进行模拟(图2)。根据预测结果,规划期内不同部门的需水量如表2所示,其将作为双层模糊可信度约束规划模型的关键输入参数,并以此为基础分析不同水资源系统安全等级下北京市的用水变化情况。

3 结果分析

3.1 水资源系统安全等级驱动下水资源调控策略

本文设计4组水资源系统安全等级,即相当安全、基本安全、不安全和极不安全,其中相当安全等级要求生态用水比例大于等于23%,而其他安全等级下的生态用水比例逐步降低。图3展示了不同安全等级下的水资源优化配置方案。由图可知,在整个规划期内,北京市在相当安全、基本安全、不安全和极不安全等级下的配水总量分别达到349.42×108、298.67×108、311.46×108和291.47×108 m3。从供水源分析,地表水和客水是北京市主要的供给水源,两者的供水量约占总量的50.0%;而地下水在不同安全等级下均全部用于居民用水。当系统从相当安全转变为极不安全等级时,地下水的供应量显著增加(从70.69×108 m3增加至99.41×108 m3)。在相当安全、基本安全、不安全和极不安全等级下,居民生活用水分别消耗地下水量70.68×108、85.93×108、90.87×108、99.41×108 m3。再生水主要供给生态用水和第三产业用水。从经济活动方面来说,第三产业用水主要由客水满足,其余由少部分地表水供给。从时间上看,北京市供水总量从2020年的67.52×108 m3增加至2023年的107.71×108 m3(相当安全等级下),年均增幅达到16.87%;从2020年的67.52×108 m3增加至2023年的107.71×108 m3(极不安全等級下),年均增幅达到18.47%。

图4显示了不同安全等级下的北京市水资源管理系统的经济效益变化情况。结果表明:在相当安全、基本安全、不安全和极不安全的状态下,系统的经济效益分别为951.3 亿元、859.1 亿元、837.9 亿元和786.4 亿元。系统的经济效益随着规划期的增长而有所增加。在相当安全等级下,系统的经济效益从2020年的167.1 亿元增加至2023年的333.9 亿元,年均增幅达到26.08%;在不安全等级下,系统的经济效益从2020年的150.9 亿元增加至2023年的275.4 亿元,年均增幅达到22.27%。北京市的主要用水是居民生活用水,其平均效益系数和成本系数分别为9.12 元/m3和3.87 元/m3。整个规划期内,居民生活用水部分在相当安全、基本安全、不安全和极不安全等级下分别产生393.4 亿元、386.7 亿元、376.8 亿元和339.7 亿元。考虑到生态和第三产业需要大量的水资源,其经济效益将远高于农业和工业部门。然而,当水从一个部门转移到另一个部门时,由此产生的经济成果将发生重大变化。因此,决策者应因地制宜地评估配水策略。

不同安全等级下对应着不同的污染物排放量(图5)。从污染物种类上看,TN排放量最大、COD排放量次之、NH3-N排放量较少,TP排放量最小。当安全等级从相当安全变为基本安全时,可以观察到各类污染物的排放显著减少,COD、TN、TP、NH3-N排放量分别减少了5.5%、8.8%、21.93%和7.9%。此外,从总量上看,随着安全等级的增高,对应的污染物排放总量呈现出增加的趋势,这主要是由于随着安全等级越高所分配的水资源量也越高。

3.2 可信度水平驱动下水资源调控策略

图6给出了不同可信度水平下污染物排放量的变化情况。研究结果表明:随着可信度水平的增加,COD和TN的年排放量呈现下降趋势,其对应的剩余环境容量也呈现上升趋势。相反,随着可信度水平的增加,TP和NH3-N年排放量具有上升趋势,而其对应的剩余环境容量呈现下降趋势。例如,当ω从0.80增加至1.00时,COD的年排放量从14.38万t下降至13.86万t,而TP的年排放量从1.50万t增加至1.70万吨。由此可见,系统的环境特征对可信度水平的变化较为灵敏,这根本原因在于改变的可信度水平引起了配水方案的变化,从而导致不同用水部门的污染物排放量呈现动态变化趋势。

图7为规划期内不同可信度水平下的水源供水方案。從图中可以看出:随着可信度水平的降低,4种水源的供水量均呈现上升趋势。例如,在相当安全等级下,当ω从1.00下降至0.80时,地表水的供给量从107.37×108 m3增加至121.68×108 m3;地下水的供给量从70.68×108 m3增加至74.90×108 m3;客水的供给量从89.10×108 m3增加至97.91×108 m3;再生水的供给量从92.47×108 m3增加至99.98×108 m3。在极不安全等级下,当ω从1.00降低至0.80时,地表水的供给量从72.93×108 m3增加至79.36×108 m3;地下水的供给量从99.41×108 m3增加至104.03×108 m3;客水的供给量从58.84×108 m3增加至63.72×108 m3;再生水的供给量从60.29×108 m3增加至65.20×108 m3。图8展示了不同可信度水平下各用水部门的供水方案。研究结果表明:各部门的用水量将随着可信度水平的增加而降低。这主要是由于可信度水平的降低会导致模型部分约束条件左侧系数取值较低而右侧系数取值较高,从而放宽的该约束条件的范围。从缺水率(定义为优化配水量与理论需水量的比值)分析,由于较低的可信度对应着更高的配水量,这能够极大满足用水部门的用水需求,但系统也面临的失稳的风险。

由于ω=1.00代表系统需求条件的最高可信度水平,因此ω的不同取值所对应系统的经济和环境效益代表了不确定性约束条件下满足系统目标及约束水平的可信度水平。四种水源的供水量均随着可信度水平的增加而减少,即北京市水资源管理系统的经济效益和污染物排放量会随着可信度水平ω的降低而增加。可信度水平ω取值较低时(如ω=0.80),模型约束条件相对宽松,系统的经济效益和污染物排放量更高,但此时系统的可靠性降低;可信度水平ω取值较高时(如ω=1.00),系统的可靠性增强,但系统在强化的约束条件下将获得更低的经济效益。在基本安全等级下,可信度水平ω为0.80、0.90和1.00对应的系统经济效益分别达到915.3 亿元、888.0 亿元和859.1 亿元;在不安全等级下,可信度水平ω为0.80、0.90和1.00对应的系统经济效益分别达到859.1 亿元、838.2 亿元和837.9 亿元。

总体而言,本文基于模糊可信度约束规划解决系统中数据的模糊不确定性,输出了不同可信度水平下的水源供水方案。针对水资源系统安全评价系统中水量水质指标的不确定性,本文设计了相当安全、基本安全、不安全和极不安全4种水资源系统安全等级,并将其纳入优化模型框架中,优化结果给出了不同安全等级下的系统配水方案和经济环境综合效益。此外,本文综合考虑了系统决策目标的层次关系和交互影响,提出了不确定性条件下的动态交互规划模型,其有效了规避系统决策目标冲突性对优化结果的影响。相比于传统水资源配置方法,其能够更加真实模拟了多层级目标和多决策者的动态交互过程。综述所述,本文输出的优化结果考虑了多种系统干扰因素,输出结果的鲁棒性较强。

3.3 政策启示

在供水方面,再生水(占总水量的23.11%)是北京市重要的一个供水源。政府应倡导在农业灌溉和生态利用中大量使用再生水;由于在水资源可利用性方面存在许多不确定性,即适当减少水供应会加剧区域水资源短缺,从而在不断增加的水资源需求和水资源保护之间产生矛盾,从政策角度来看,应严格限制人口规模。但北京市人口规模庞大且持续性膨胀。具体来说,可以从提高人口素质,合理配置人口在功能区的分布,从长期角度解决水资源供求不平衡的关系;还应进一步加大技术投入,改进工业生产工艺以减少生产用水。鉴于农业用水在北京市用水部门中占有较大比重,因此北京市需要在农业灌溉和工业生产中采取多种节水措施,如发展用水少、用水效率高的农业种植结构;从用水部门上来看,居民生活用水分配的水资源对应的污染物排放量占比最高,北京市今后在提升水资源系统安全等级的过程中也需要开发更有效的生活污水治理技术来减少生活用水的污染物排放。水资源系统安全评价指标体系能够增强水资源管理体系的可靠性。各指标阈值的选择对系统的经济效益和环境效益均有显著影响。然而,当水资源系统安全评价指标体系应用于其他城市水资源管理,其安全阈值的确定还没有形成共识。因此,适宜的水资源系统安全指标应综合考虑当地的社会、经济和生态状况。此外,每个可信性水平对应于一组与满意的约束条件相关联的最优解。一般来说,低可信度会导致高风险和低可靠性,而高可信度对应的是一个低风险和高可靠性的系统。因此,可信度水平可以作为一个评价指标以确定最终解。

4 结论

在对北京市未来水资源供需预测的基础上,结合可信性理论,构建具有层次关系的双层动态交互规划模型。该模型考虑了水资源系统安全等级对优化策略的影响,并以可信度为指标探讨了优化配水策略的可靠性。本文创新性体现在:引入不同水资源系统安全等级作为约束条件,引入可信度反映系统的模糊性;提出交互式模糊满意度算法求解,通过最优满意度权衡环境效益-经济效益间的冲突关系;将开发的模型应用于北京市水资源管理系统,得出水资源优化规划配置方案,为北京市水资源规划提供了参考依据。研究结果表明:当水资源系统安全等级从极不安全提升为相当安全等级时,规划期内的优化配水量提高了57.95×108 m3,系统的经济效益也增加了164.9亿元。地表水和客水将约占北京市总供水量的50%,其中地下水多用于供给居民用水,再生水主要用于供给生态用水和第三产业用水,而第三产业用水主要由客水满足。系统的水环境污染排放量对可信度水平的变化较为灵敏,COD和TN的年排放量随可信度水平增加而下降,而TP和NH3-N年排放量则随可信度水平增加而增加。可信度水平取值较低时,系统的经济效益和污染物排放量更高,但此时系统的可靠性降低;可信度水平取值较高时,系统的可靠性增强,但系统在强化的约束条件下将获得较低的经济效益。因此,可信度水平可以作为一个评价指标以确定最终解决方案的可靠水平。

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收稿日期:2020-12-19

基金項目:河北省自然科学基金(E2020202117);河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2020019)

通信作者:陈义忠(1989—),男,讲师,2019075@hebut.edu.cn。

污水处理厂的论文题目范文第2篇

【摘要】随着我国建筑业的发展进步,人们对于绿色建筑的重视程度也在不断提高,由此,就需要将绿色节能理念贯彻于建筑设计规划全过程中。经实践发现,可持续发展理念是促进我国社会经济合理发展的重要理念。所以,为了促使建筑物与实际要求相符合,在进行建筑规划设计的时候,要合理规划建筑物整体布局、朝向以及地理位置。

【关键词】绿色理念;建筑规划;节能设计能

一、绿色建筑规划设计的基本原则

1.整体性规划原则

如果建筑物是由环境及开发体系所组成的一个有机体系,在对其加以设计的时候,要尽可能的确保生态环境效益最大化。在规划设计建筑时,要充分尊重周围的社会和自然环境;除此之外,在设计之前还要对当地区域的历史文化进行考察,以期设计出有历史文化特色的建筑物。同时,还要充分利用先进的技术及新型环保材料,降低建筑对周围社会自然环境的影响。

2.宜居性原则

宜居性原则是绿色节能环保理念延伸而出的一种新型理念。宜居性原则是建筑规划设计所必然涉及到的理念。所谓宜居性原则就是指建筑物使用过程中居民的居住体验等,确保不仅可以满足居民的优质居住需要,同时也可以满足居民的精神文化需求。建筑规划设计人员在进行规划设计的过程中要做好垃圾处理、污水处理排放等相关配套设施,为建筑用户提供物质便利,使用户充分感受到绿色环保的设计理念。

3.节能性原则

所谓基于绿色理念的建筑设计规划的主要目标是降低能源消耗。具体的方式就是提高建筑材料的使用效率与能源的使用效率。所以,建筑设计人员要提前了解提高建筑材料利用率的相关手段即技术。举例来说,在进行方案设计之前,要提前考察施工区域的天气气象状况、太阳升起降落的时间以及光照的强度,最大程度的提高日光利用效率,降低电力能源消耗。同时,还应该积极利用先进技术及新型能源。

二、基于绿色理念的建筑规划节能设计方法剖析

1.建筑物选址节能规划设计

要结合建筑物的整体性能与功能对建筑物加以节能化设计。从建筑物表层规划来说,建筑物选址与建筑物节能设计关系不大。但值得注意的是,合理的建筑物位置对建筑物空间运用有着直接的影响,同时,其也影响着建筑物周围的自然生态环境。举例来说,在选择建筑物地址的时候要尽可能的避免霜洞效应的产生。在寒冷的季节,通常情况下,在低洼及山谷区域会有冷空气流通,在这种状况下,经常会产生霜冻或其他恶劣状况。所以在选择建筑地址的时候最好不要在这样的区域下进行建筑设计,减少经济上的损失。同时,还要注意的是影响建筑物周围环境的一大因素还包括辐射干扰。如果一些面积相对较大的高层建筑亦或是玻璃幕墙存在于建筑物设计地块之内,都产生反射,由此会致使建筑物部分区域气温呈现逐步升高的态势,并会影响人们的生产与生活,甚至对人们的心理健康产生一定的影响。因此,在建筑物选址的时候要尽量不选择上述地形或相关区域;如果不可避免的话,可以利用绿化的方式减少上述因素导致的生态环境污染。

2.建筑布局绿色环保设计

在进行建筑工程布局的过程当中,建筑设计部门要将绿色节能理念在设计全过程中贯彻。其实际内容为在设计规划的时候,要确保建筑工程的外围有足够的绿化空间,确保建筑物周围的环境质量,促使用户有优良的居住体验。在规划并设计建筑物内部结构的时候,设计人员要确保建筑物结构拥有优良的自然通风性能,包括厨房及卫生间都应该拥有良好的换气设备,确保空气可以自然流通,保障建筑物屋内拥有新鲜的空气,同时确保在使用厨房的时候所产生的油烟可以利用烟气排放系统尽快排到室外。在规划设计建筑工程灯光工程的时候,设计人员要尽可能的利用自然光进行设计,减少能源浪费,在选择建筑灯具时尽可能的不要选择资源浪费较大、能量消耗过大的灯具,例如白炽灯等。除上述之外,设计人员还应该配备垃圾处理设施与废弃物回收装置,以无害化的原则处理工程垃圾,确保建筑工程周围的环境质量。

3.降低能源消耗

(1)降低外墙能源消耗

在建筑结构中,外墙是十分重要的结构之一。对于建筑工程围护结构来说,外墙设计的合理性对其有直接影响。在选择外墙保温系统的时候要基于建筑物的特点及周围的生态自然环境,全面控制建筑外墙的隔热参数,尽可能的选择最佳的隔热参数。

(2)降低建筑门窗的能源消耗

随着社会经济的快速发展,我国建筑行业中,应用维护结构玻璃门的范围也在不断扩大,同时也逐渐减少了大型落地窗的应用范围。在实际应用中,在控制建筑门窗质量时,特别是在选择门窗玻璃类型的时候,要保证其保温制冷的性能,同时要评估建筑物所在区域的气候状况,提高建筑物门窗的气密性,减少建筑门窗的能源消耗。

4.加强可再生资源的利用

地热能是新型能源,其产生的地热可以有效的为建筑物内部提供必要的热量,提高室内温度。当前,地源热泵的应用范围也在不断推广,其利用低温收集装置,吸收土壤之中的热量,利用上下转换提高室内温度。

5.建筑朝向规划设计

在部署大型建筑的时候,要着重考虑建筑物的朝向问题。朝向的合理要考虑如下方面:气候状况、经纬度地理位置,分析建筑物所在地区的实际环境。从这个角度来说,建筑物朝向的选择没有统一的规范标准,要结合实际气候位置状况进行选择。

在建筑施工时,尤其是住宅,日光照射条件需要重点考虑,因此,一些冬季不甚严寒但夏季较为炎热的地区, 建筑应按照交错裂开、散点分布的形式能获得最佳效果, 这样布置可以让日光处于充足状态,也可以让通风情况较佳。

结语:

绿色节能化发展是建筑规划设计的主要发展趋势之一。结合我国特征发现,今后建筑规划节能设计的主要方法即为绿色节能化,其在我国建筑设计中发挥着十分重要的作用。本文重点剖析了基于绿色理念的建筑规划节能设计,以供相关人员参考与借鉴。

参考文献:

[1]梁波. 基于BIM技术的建筑能耗分析在设计初期的应用研究[D].重庆大学,2014.

[2]续刚. 房地产开发项目中的绿色理念与实践[D].华侨大学,2014

[3]王慧琛. BIM技术在绿色公共建筑设计中的应用研究[D].北京工业大学,2014..

[4]丁旋. 郑州地区绿色住宅建筑设计研究[D].郑州大学,2014.

[5]戴德艺. 基于景观生态分析的城市绿色天际线规划研究[D].中国地质大学,2014.

污水处理厂的论文题目范文第3篇

摘 要:本文主要针对污水处理厂工艺的设计展开了分析,通过结合具体的实例,详细介绍了污水处理厂各工艺单体的设计参数和设备配置,并对设计经验作了系统的阐述和总结,以期能为有关方面的需要提供有益的参考和借鉴。

关键词:污水处理厂;工艺设计;分析

1 概述

某工业园区计划主要行业包括煤焦、化工、铸造、建材、电力材料加工、机械加工、玻璃加工、和农副产品加工。园区新建的污水处理厂设计管理范围为5万t/d,关键是接收新造的煤化工企业排出的焦化废液和经其他企业预处理后达到标准的工业废水,以及少许生活污水。

2 进、出水水质及分析

该污水处理厂出水部分处理到满足回用要求后排入附近水库,作为附近电厂等企业锅炉补给水处理系统的原水;其余尾水处理达标后排放,出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A标准。

3 污水处理工艺流程

废水处理工艺流程及水量平衡见图1。

图1 处理工艺流程及水量平衡图

4 主要构筑物及设计参数

(1)粗格栅及进水泵房。粗格栅井和进水泵房合建,按5万t/d设计(总变化系数取1.38)。格栅井分两组,分别设机械格栅除污机1套,渠宽1200mm,高度8.0m,栅隙20mm,倾角α=75°。栅渣通过1套螺旋输送压榨一体机输送至垃圾小车外运处置。集水井除了接收厂外管网输送来的废水,浸没式超滤水池排污水通过厂内污水管也排入集水井,水量6400m3/d。

(2)调节池和事故池。调节池用于均化水质水量,事故池用于暂存事故废水,保障后续处理系统的正常稳定运行。两池合建,共3格,其中调节池2格,总停留时间16h;事故池1格,停留时间8h。池上部设配水渠道,渠道前端设细格栅,进水及事故池提升泵出水皆通过渠道在3格内通过闸门分配,即减小了水头损失又省去了许多切换阀门。

(3)气浮池。气浮池集破乳、混凝、絮凝、气浮、沉淀等功能于一体,去除废水中的油分及部分难降解有机物,减轻生化系统负荷。反应段投加硫酸亚铁和絮凝剂。有经验表明硫酸亚铁对于焦化废水的混凝效果较好,其作为混凝剂的同时还可沉淀废水中的硫化物。铁盐设计投加量150mg/L,絮凝剂投加量1~3mg/L。气浮池设计4座,每座3格,每格宽4m,包括反应段、接触段、分离段、排渣段及出水段,分离区池底设泥斗重力排泥。反应段停留时间15min,接触室停留时间大于60s,分离区表面负荷5.4m3/(m2·h),停留时间30min。

(4)水解酸化池。水解酸化单元将废水中复杂有机物降解为易生物降解的溶解性简单的有机物,提高废水的可生化性,以利于后续的生物处理。设4座推流式填料水解酸化池,单座平面尺寸35m×32m,水深7m,停留时间13.6h。池内设蜂窝状悬挂填料以固定污泥,使反应效率提高,填料高度3m,上部离水面1.5m,下部距池底2.5m。每座水解酸化池设4台潜水排泥泵,视运行情况定期排泥,并设4台低速潜水推流器间歇搅拌,以避免池内污泥沉积板结。

(5)A/O生化池。缺氧/好氧池主要作用为去除有机物和硝化反硝化脱氮。A/O生化池共4座。单座缺氧池平面尺寸42.5m×35.15m,水深7m,停留时间20h;好氧池160m×35.15m,水深6m,停留时间64.8h。设计温度18℃,混合液污泥浓度3.5gMLSS/L。由于该废水氨氮浓度高,BOD5/TN=1.88,可资利用的易降解碳源不足,需要通过投加外部碳源以保证反硝化的顺利进行。选用甲醇作为外加碳源,设计投加量3.5mg甲醇/mgNO3-N。生化池反硝化负荷:0.044kgNO3-N/(kgMLSS·d);好氧池硝化负荷0.056kgNH3-N/(kgMLSS·d);BOD5负荷0.031kgBOD5/(kgMLSS·d)。污泥回流比100%~150%,混合液回流比约900%。

(6)二沉池。设2座周进周出二沉池,直径36m,表面水力负荷1.18m3/(m2·h),停留时间2.4h。内设中心传动单管吸泥机,0.37kW。

(7)循环澄清池。设2座循环澄清池,含反应区和斜板沉淀区。单座总平面尺寸为25.2m×18.9m,有效水深5.0m,表面水力负荷3.5m3/(m2·h)。反应区内添加粉末活性炭、混凝剂和PAM用于进一步去除CODCr和SS。

(8)超滤(UF)。为保证出水满足回用要求,采用超滤+纳滤双膜工艺,去除废水中不可生物降解有机物及二价盐类。纳滤前的预处理采用抗污染性能良好,能耗低的浸没式超滤。设1座超滤车间,平面尺寸28.2m×95m,包括膜池、酸洗池、碱洗池、设备间、控制室及配电室,半地下式膜池水深5m,分8组,每组2格,单格尺寸11.4m×2.88m,每格设超滤膜组件6台,单台尺寸2.08m×1.45m×3.7m,膜面积1440m2/台,膜通量15L/(m2·h)。抽吸泵16用,2冷备,流量140m3/h,扬程25m,变频控制;反洗泵2用2备,流量300m3/h,扬程20m;反洗鼓风机风量80m3/min,风压50kPa;另配套抽真空系统1套、空压机系统1套以及NaClO/柠檬酸化学清洗装置各1套。

(9)污泥处理系统。污水处理过程中,气浮及澄清产生绝干泥约13.4t/d,含水率98%;生化处理产生绝干泥约3.1t/d,含水率99.3%;Fenton反应产生绝干泥约7.1t/d,含水率98%。污泥经调理后采用板框压滤机脱水至含水率低于60%外运填埋处置。

5 投资及运行成本

本工程總投资约56405万元,单位处理成本8.97元/t,可变成本6.03元/t。

6 分析及总结

以焦化废水为主的工业园区污水,其性质具有焦化废水的特点,水量又远大于常规焦化废水处理系统的处理水量,因此更增加了其处理难度。本工程设计中主要有以下几条经验。

(1)园区污水含大量难生物降解物质,为使出水达标,往往需要用到高级氧化技术。高级氧化工艺的设置有两种情况,即在主生化工艺前,或在生化工艺后。

(2)膨胀床Fenton氧化法是近年来发展起来的一种Fenton氧化法。由于反应要求的pH环境不像传统Fenton法那样苛刻,且膨胀床内载体具有与亚铁离子相似的催化作用并可固定在反应器内,因此所需投加的酸、碱、铁盐等药剂都大大减少,相应地减少了所需处理的化学污泥的量,并且操作管理简单,特别适用于处理水量大的工业园区污水处理厂。

(3)采用双膜法处理可使废水达到回用标准,但是浓缩了更高浓度污染物的浓水的处理成为膜法处理的一大难题。在出水要求不高的情况下,采用纳滤膜代替反渗透膜,可提高水的回收率,节省能耗,减少需要处理的浓水的水量。

(4)处理硬度较高的废水时,好氧池内曝气器的选用应谨慎。微孔曝气器可能因为水垢的沉积而堵塞,建议配置酸洗装置并采用可提升式曝气器以方便检修维护。本设计采用旋混式曝气器,大孔排气细泡布气,避免了微孔堵塞的问题。

7 结语

综上所述,随着我国工业技术的发展以及工业园区的建设,污水的排放量也随之增加。而污水处理厂担负的污水处理责任也越来越重,其污水处理的效果将对水资源的保护起到非常关键的重用,因此,需要对污水处理厂的工艺做好设计,以提高治污的能力,减少水资源的污染。

参考文献

[1]徐红梅.某加工园区污水处理厂污水处理工艺可行性研究[J].科技资讯.2011(18).

[2]郭红峰、杨捷、王卿.杭州七格污水处理厂三期工程工艺设计特点分析[J].城市道桥与防洪.2012(09).

污水处理厂的论文题目范文第4篇

摘 要:城市的基础设施中,污水处理是重要的内容,其处理质量直接关乎到城市环境的问题。从目前的城市污水处理情况来看,由于城市污水处理厂在运营中存在一些问题,就需要重视运营质量管理工作。本文对城市污水处理厂运营管理中需要注意的问题进行分析,以供参考。

关键词:城市;污水处理;运营管理

城市污水处理厂的运营管理职责内容中,除了工作标准、应急预案之外,还要对污水处理中所消耗的资金做好预算,确定好工作人员并提高其对外协调能力。所以,污水处理厂的运营管理人员要充分认识到自身的职责范围,认识到自己的工作需要与外界环境进行协调才能够顺利展开。这就需要污水处理厂的运营管理人员不仅要在厂区范围内做好污泥的处理工作,还要将公用的系统界面构建起来,在工作内容和管理权限上都要与相关单位做好协调工作。从内部管理的角度而言,水处理厂的运营管理人员在对职责范围予以强调的同时,还要明确所有工作人员需要履行的工作职责,并对相关的管理规定予以强调。

1 城市污水处理厂出水水质管理

城市污水处理厂要做好出水水质管理工作,就是要确保所处理的污水达到规定的排放标准。目前的污水处理厂所排放的污水中,由于水质不合格的现象时有发生,导致城市水源二次污染。所以,做好出水水质管理工作是非常重要的。

1.1 制定出水水质管理目标

城市污水处理厂要确保出水质量符合要求,不仅要对出水的质量进行化验并做好记录,而是还要从排放环境的角度出发对污水技术处理的工艺参数进行分析,基于此而对水质重新界定,以确定污水处理设施所处理的污水是否达标。污水处理厂在进行水质管理的时候,要对水质的变化情况进行研究,包括水质的可生化性以及COD指标、TP指标的去除效率,都要总结出规律,以寻求有效的技术处理方法,之后将出水量统计出来上报给有关部门。

1.2 制定出水水质管理策略

污水处理厂进行水质管理所涵盖的内容包括水质正常时对水量情况、空气环境以及污泥状况进行管理;水质异常时,要对污水处理设备予以考虑,检查反应池的指标是否符合要求,包括水源管理、空气环境以及污泥状况的管理是否到位,时候会有污泥膨胀的异常状况产生等等。对这些异常现象进行排查的过程中还要查找出现这种现象的原因,之后,专业技术人员要严格按照操作规程采取相应的技术措施,必要的时候也可以启动应急预案,以保证出水质量。

2 城市污水处理厂设备管理和资产管理

城市污水处理厂要正常运行,且确保污水处理能够保证质量,就要注重各种设备的管理和资产管理。目前的城市污水处理厂运营中,往往会忽视这两项管理而单纯地强调污水处理基础,在基础设施不完备且资产不足的情况下,要确保污水处理质量是很难的。

2.1 制定设备管理目标及资金管理目标

设备管理目标及资金管理目标制定出来,可以保证污水处理的基础设备处于良性运行状态。即便是设备运行中存在故障,也可以及时采用维修措施,确保污水处理系统处于良好的运行状态。另外,要将预算管理制度严格落实,污水处理系统在运行中得到良好的维护。

2.2 制定设备管理及资金管理策略

一是采用技术培训的方式,将培训工作落实到生产车间现场,对技术人员和管理人员进行指导性培训,做到理论与实践相结合。生产车间的工作人员不仅要掌握设备的运行机理,而且还要掌握一定的维修和维护技术,以能够在操作设备的同时,对设备进行有效维护。二是将设备维修管理制度建立起来。设备管理人员要对维修记录整理好之后建立维修档案。所有的设备都要经过验收合格之后才能够入库。此外,还要从生产运行的角度出发做好设备的技术改造工作,必要的时候还需要对设备予以更新。

3 污水处理厂的检测与化验管理

3.1 污水处理厂的检测与化验管理目标

对于污水处理厂来说,它的检测与化验工作是非常重要的,是因为通过检测和化验可以有效而又准确地得到污水处理厂的适时运行状态参数。而对于污水处理厂的检测和化验的管理就是要使得该项工作开展的正规化,以确保污水处理系统的正常运行同时也能保证化验员以及操作人员的职业健康和工作的安全。

3.2 污水处理厂的检测与化验管理策略

一是对于检测工作要编制科学合理的作业指导书和检测计划书,并对需要检测的内容进行明文规定。用于水质检测的设备和化学药剂要由检测化验员亲自配备,同时化验员在进行日常化验和分析时要严格按照指导书上的科学分析方法并对化驗分析结果负责。二是进行化验的工作人员必须具有相应的上岗证书,同时污水处理厂也要定期的培训化验员以提高其专业技术水平,确保检测化验结果的公信力。三是化验员要对每天的检测结果进行记录并上报给上级部门,同时还要对每个月的检测结果进行统计分析并绘制示意图。

4 污水处理厂的职工健康和安全环境的管理

4.1 污水处理厂的职工健康和安全环境的管理目标

对于污水处理厂来说职工健康和安全环境的管理目标主要体现在:尽量避免重大生产安全事故、重大火灾事故以及因不符合规定的误操作造成的环境污染事故的发生,同时科学合理地防止职业病的发生。

4.2 污水处理厂的职工健康和安全环境的管理策略

首先,污水处理厂要确定职工健康安全管理体系的运行过程,在运行过程中使用“PDCA”的管理办法。其次,严格遵守国家相关的管理法律法规,污水处理厂在做好各项健康安全环保工作后都要有相应的记录,在药品库和各个危险区域一定要有醒目的警示标准和各种应急设施。与此同时,污水处理厂要加强对员工培训健康安全环保方面的知识。

5 城市污水处理厂风险管理

城市污水处理厂运行中会存在诸多的风险。但是,往往管理人员对风险缺乏意识,就会导致工作人员的安全健康受到威胁。

5.1 制定风险管理目标

城市污水处理厂的风险管理目标就是将运营中所存在的风险消除。对于难以避免的风险,就要采取防御措施,以将风险发生而造成的损失降到最低。

5.2 制定风险管理策略

污水处理厂的有关部门进行风险管理的时候,要注重防御为主,能够从工作经验的角度出发对可能发生的风险进行预测、分析,以从技术的角度采取控制措施。注重对操作人员的职业素质的培养,还要对工作环境予以改善,注重污水技术处理水平的提高,以对风险能够应急处理并有效控制。

6 结语

总之,随着中国社会经济的快速发展,人们在物质生活充分满足的同时,对生活质量的要求逐渐转向环境质量,环境保护成为目前被社会关注的焦点。城市污水处理厂承担着城市污水处理的责任,直接关乎到城市环境保护质量。特别是城市污水处理厂运营管理中所存在的问题,就需要认真对待并采取相应的措施予以解决。

参考文献:

[1]城市污水处理厂市场化运营管理探析[J]. 王云波. 新西部(理论版). 2012(07)

[2]城市污水处理存在的问题和对策[J]. 欧大千. 科技促进发展(应用版). 2012(02)

作者简介:

童龙燕(1983—),女,汉族,黑龙江省哈尔滨人,毕业于黑龙江科技学院,环境工程专业,学士学位,助理工程师,主要从事环境工程污水處理厂设计、运营方面的工作。

污水处理厂的论文题目范文第5篇

摘 要:臭气处理是污水处理和固体废物处理行业中的重点,既能够对臭气进行有效的预防和控制,可以避免对环境污染以及对人体健康造成影响。相关部门及人员应充分认识到臭气污染的特点以及影响,并针对除臭技术的应用范围进行深入思考,不断研究臭气治理技术的要点,有针对性地进行技术革新,使得城市中的臭气问题能够得到合理化解决,并为人们提供一个良好的生存环境。

关键词:固废行业;污水处理;臭气治理

引言

随着城市化的不断扩展,人们于生活质量的需求逐步扩大。因此对于生态环境的要求逐渐增加强,全民生态已经成为社会发展的主要意识。在污水处理与固废处理行业臭气治理的过程中,我们需要考虑具体的臭气成分,并且根据实际情况选择科学的治理方式,以达到有效治理的效果, 降低臭气对空气的影响,从而保证人们的身体健康,促进社会的可持续发展。开展臭气处理工作期间,企业采用的处理技术主要包括化学法、生物过滤法、离子除臭法等,具体应结合所在地地形条件、气候因素、生产方式等因素综合考量。这些污水处理臭气处理技术能够有效降低臭气对人们正常生产、生活造成的影响,改善人们的生活环境,提升固废物质处理效率,达到彻底清除臭气的目的。

1 臭气污染的特征

一般而言,环境中的氧气较为充足,在此背景下,固废物中的垃圾会受到好氧细菌的影响,生成具有刺激性的气体,这种气体大多为氨气,而氧气不足情况下,固废物中的厌氧细菌会发生分解反应,其中的有机物将被分解为二氧化硫、氧化氢和甲烷等氧化物,这些物质均具备刺激性的气味,且对人体健康具有一定影响。作为人类呼吸系统能够直接感知的无人形式,臭气本身具有来源较为广泛的特点[1],存在与人们日常生活中,比如:地下排水系统、垃圾中转站、污水处理厂等,在我国农村地区农非发酵、喷洒农药、焚烧秸秆等也会产生臭气,会致使人体产生不良生理反应。

2 臭气污染的原因

污水处理和固废处理行业产生臭气的原因各有不同,但是一般而言都是挥发气体中含有某种成分所导致的问题,目前其治理环节可将臭气污染分成五大部分。第一,挥发气体中含有硫成分,例如硫化氢、硫醇等。第二,挥发气体中含有氮成分,例如氨气等。第三,挥发气体中含有烃类化合物,例如烯烃、芳香烃等。第四,缺乏气体中含有特殊的分子键化合物,如羧酸等。第五,挥发气体中的氢原子被卤元素所取代的卤代氢化物等。由此可见,臭气污染特点与气体中本身含有的元素有着直接关系,而且很多气体含有的元素较为复杂,甚至为多种元素的混合所造成的异味[2], 因此在臭气污染治理过程中必须坚持因地制宜的原则,根据实际情况进行针对性的对症下药。

3 固废处理行业与污水处理臭气治理技术要点

3.1 植物成分除臭技术

随着人们环保理念的不断提高,很多人对自然界有着更多的向往,而植物成分除臭技术具有天然性、安全性以及节能性等多方面特点,其主要方式是从天然植物中提取出对去除臭气有用的成分,通过植物成分液体的挥发与臭气成分进行中和,从而达到除臭目的,目前的植物成分除臭技术包含空中雾化除臭、集中处理除臭以及针对性气源除臭等三种方式。植物成分除臭技术是近些年来新型的除臭方式,具有多方面优势,同时可以根据环境内的臭气组成进行植物成分调配,有针对性的进行处理以起到良好的除臭效果,同时人们在心理上也更愿意接受天然的除臭方法。

3.2 化学洗涤技术

化学洗涤法是将酸、碱以及强氧化剂等作为喷洒的溶剂,保证溶剂与气体充分接触,尽最大可能把污水处理行业的臭气进行转移。在化学溶剂的充分作用下,臭气的分子结构被转化,污染物被氧化,在后期再通过化学反应进行科学治理,以实现环境保护的目的。这种方法可以有效地减少大气中的异味,但在使用过程中化学溶剂较多,臭氧处理存在一些实际问题。如果污水处理与固废处理行业的臭气污染物成分比较多,使用相应的化学溶剂进行氧化分解会很容易,但这会导致化学物质性质不稳定,有可能会对空气造成二次污染[3],而且一些化学溶剂其自身就有很强的腐蚀性,在进行除臭处理过程中很容易对设备造成影响,这样会影响除臭的效率,还会增加其成本。

3.3 生物过滤除臭处理

生物除臭法是利用微生物与废水或固体废物产生反应,降解臭气,将臭气转变为无臭气体,以此达到除臭目的。生物过滤除臭处理方法最早起源于上個世纪二十年代,经过多年的发展,生物除臭法被人们所熟知,同时具有降低能耗、经济成本低等诸多优点,成为了当前各国除臭技术发展的首选,通常情况下需建立大型的微生物反应塔,并将所需处理的臭气区域进行湿润处理,同时需要通过电子化机械对区域内的酸碱值、湿度温度等环境进行精密控制,并逐层对臭气进行转换,生物一般会将臭气逐步分解为小分子,包括二氧化碳、水或氧气等,以此达到除臭目的。

4 除臭技术的发展趋势

4.1 生物除臭反应器

开展恶臭气体处理工作期间,要求工作人员要重视生物除臭反应器的运用,充分发挥其的生物、化学和物理作用,改变恶臭气体的结构,做好恶臭消除工作,最大程度上降低恶臭对周围环境造成的不利影响,详细了解恶臭气体处理方法,可知常见的处理方法主要包括吸附法、氧化法、燃烧法、生物法、吸收法等,其中生物除臭方式主要运用生物法在生物滤池内部填料上培养微生物膜。不仅能够有效去除废臭因子,还能有效保护周围环境,保证不会对其造成不利影响,将生物废气处理技术运用于恶臭气体处理工作中,能够有效处理含有固体、气体和液体的废气,这些废气本身具有恶臭、有毒、有害的特点[6],经由导管导入至系统内部,运用生物膜的形式有效降解和净化污染物质,这个过程中生物膜以污染物作为生长的养料,不断的繁衍、生长,将有害、有毒的恶臭物质全部分解成为简单的有机物,最终达到除臭的效果。

4.2 低温等离子除味技术。

低温等离子技术是指有机结合物理、化学、生物学、环境科学于一体的综合性技术,这种技术的显著特点,即对污染物可以产生物理效应、化学反应、生物效应等,与此同时,具有低能耗、效率高,无二次污染等明显的优势。具体应用过程中,其净化机理主要表现在两个方面;一方面, 在生产等离子体的过程中,高频放电产生的瞬间高能足够打开一些有害气体分子的化学能,将有害气体分解为单质原子和无害分子;另一方面,等离子体中,包含大量的高能电子、正负离子、激发态粒子等,这些活性较高的粒子可以有机结合臭气分子,发生碰撞并结合,在电场作用下,使臭气分子处于激发态[7]。当臭气分子获得的能量大于分子碱能的结合能时, 臭气分子的化学键会发生断裂,进而发生分解,转变为单体质原子,或转变为单一的原子结构,变为一种无害气体。

5 结束语

综上所述,着国内经济形势的不断提升,城市的扩展迅速,人民生活水平不断提高,各种各样的污染物、臭气等等随之而来,严重影响到了人们的生活质量。因此国家施行了强有力的制度和措施,并以科技创新的方式对于各种污染物以及臭气进行科学化的处理。开展城市固废处理过程中,企业要根据城市环境保护要求制定科学的固废处理方案,改善城市内部环境,将污水处理臭气治理技术运用于臭气和污泥处理工序中,降低污水处理成本,保障企业经济效益能够达到预期要求。

参考文献:

[1] 路亮.污水处理和固废处理行业的臭气治理技术分析[J].资源节约与环保,2020,(8):98.

[2] 杨彬.污水处理与固废处理行业臭气治理技术[J].资源节约与环保,2019, (7):87+100.

污水处理厂的论文题目范文第6篇

1 设计进水与出水水质

1.1 进水水质

污水处理厂接纳的污水为一般工业污水和员工 (居民) 办公、商业、生活污水的混合污水, 参考了国内一些工业园水质的设计值, 且考虑到该园内是以电子装配、机械制造、纺织化纤等为主的无污染或轻污染的产业布置, 设计进水水质主要污染物指标预测见表1。

1.2 出水水质

根据污水厂尾水接纳水体水质和环保要求, 设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》 (GB18918-2002) 中一级A标准和《广东省水污染排放限值》 (DB44/26-2001) 第二时段一级标准两者中的较严格者, 具体指标见表2。

2 处理工艺的选择

根据项目的进水水质预测和出水水质的要求, 综合分析了A/O、A2/O、AB、氧化沟、CASS、UNITANK、曝气生物滤池等几种常见处理工艺的特点, 结合该工程的实际情况, 确定在方案CASS工艺 (Ⅰ) 和倒置A2/O工艺 (Ⅱ) 两种方案之间进行最终比选, 其技术经济比较[1,2]情况见表3。

从上表可看出, CASS工艺处理效果好, 出水水质稳定、技术先进且成熟, 抗负荷能力强、占地面积小等优点, 但自动化程度高, 对管理水平要求较高。倒置A2/O工艺尽管也具有一定优点, 但由于需要设置二沉池, 因此占地面积较大, 同时污泥回流较大, 需要设置污泥回流建筑物, 生物池内还需要设置推进器, 增加投资和系统的复杂程度。综合考虑, 本项目主体工艺确定采用CASS工艺。

注:括号外数为水温>12°时的控制指标, 括号内数值为水温≤12°的控制指标

注:1“>”表示优于;“<”表示差于, “=”表示相同或相近。2表中参数除占地面积为中远期外, 其他均为本期工程

CASS工艺主体流程为:进水—粗格栅及提升泵房—细格栅—旋流沉砂池—水解酸化调节池—CASS生物反应池—混凝沉淀池—反冲洗滤池—接触消毒池—出水。

3 主要构筑物的设计参数和设备配置

该厂远期总处理规模为6.0万m3/d, 中期规模为2.0万m3/d, 首期规模为0.5万m3/d, 根据“一次规划, 分期实施”的原则, 厂平面按中期规模布置, 预留远期用地。因此, 污水厂的部分中、远期建 (构) 筑物在本期统一建设, 以节约工程建设投资。

3.1 粗格栅及提升泵房

粗格栅及提升泵房土建按远期规模合建, 设备按首期规模安装, 总尺寸为:直径×深=13.0×13.5m, 钢筋砼结构。粗格栅采用钢丝绳牵引式格栅除污机, 首期按装1台、预留1台位置, 并配置1台与之相配套的带式输送机。提升泵井调节容积200m3, 预留4台泵位作中、远期用, 首期采用2台 (1用1备) , 单泵流量为360m3/h。

3.2 细格栅及旋流沉砂池

细格栅和旋流沉砂池合建, 按1.0×104m3/d设计, 土建尺寸为B×L×H=7.2×15.1×6.0m, 钢筋砼结构, 1座。设置2台的转鼓式细格栅除污机。沉砂池可去除污水中粒径0.2mm以上的砂粒, 数量为2座, 单池直径2.13m, 每池配置可升降桨叶分离机和鼓风机各1套, 采用气提砂, 砂水分离处理能力为15~20L/s。

3.3 水解酸化调节池

水解酸化池按2.0万m3/d规模进行设计, 共分2组 (设备安装1组) , 每组处理水量为1.0万m3/d, 平面尺寸为L×B×H=31.8×35.8×6.8m, 有效水深为6m, 钢筋砼结构。配置高速水下搅拌器4台、潜污泵2台 (1用1备, 排泥) 、铸铁厢铜闸门2台、可调式堰门4套、手动蝶阀2套、超声波液位计1台。

3.4 CASS生物反应池

CASS反应池设计规模0.5×104m3/d, 污泥浓度ML SS=3800mg/L, 污泥负荷F w=0.1 4 k g B O D5/k g M L S S·d, 污泥龄SRT=16.1d, 污泥回流比30%;CASS处理池每周期运行4h, 每天运行6周期。首期工程设1组CASS池, 分2格, 每格池内分生物选择区、兼氧区和主反应区, 单格池体尺寸为B×L×H=1 1.0×3 2.2×5.8m, 钢筋砼结构。反应池采用微孔鼓风曝气充氧, 每池设960个曝气头, 单池最大供风量35.5m3/min (汽水比10.2∶1) ;每池设2台潜水排污泵, 1台为污泥回流泵, 一台为剩余污泥泵;设置1台旋转式滗水器和4台潜水搅拌器。此外, 每池均设有超声波液位计、溶解氧测定仪、ORP测定计、浊度计等仪表, 利用这些仪表采集的数据, 通过计算机中央控制系统, 调节CASS池的运行状态。

3.5 微涡流混凝沉淀池

微涡流混凝沉淀池和斜板沉淀池合建, 按0.5×104m3/d设计, 土建尺寸为B×L×H=12.0×14.1×6.4m, 钢筋砼结构, 1座。采用微涡流絮凝器加药混凝处理CASS池的出水;斜板沉淀装置采用立式, 共两组沉淀单元, 设计表面负荷为3~5m3/ (h·m2) 。

3.6 水气反冲洗滤池

反冲洗滤池按0.5×104m3/d设计, 土建尺寸为B×L×H=11.6×12.9×3.8m, 钢筋砼结构, 1座。滤池出水管设有启动蝶阀, 可根据时序和水位, 利用计算机控制闭合。

3.7 消毒池及加氯间

消毒池按1×104m3/d设计, 平面池B×L=7.5×1 1.0 m, 有效水深3.3 m, 钢筋砼结构。采用投加二氧化氯消毒, 并设置2台潜污泵。加氯 (药) 间土建按中远期一次建成, 设备分期安装, 平面尺寸∶B×L=9.6×18.0m, 净高6.0m, 配置一体化投药装置一套。

3.8 鼓风机房

鼓风机房按中远期规模一次建成, 设备分期安装, 平面尺寸B×L=9.6×18.0m, 净高7.5m。采用进口三叶罗茨鼓风机2台 (1用1备) , 最大供气量为35.5m3/min, 鼓风机采用变频, 还配备进气消声器、过滤器等。

3.9 气水反冲洗泵房

反冲洗泵房设计规模为2.0×104m3/d, 平面尺寸为B×L=5.4×13.0m, 净高7.5m, 框架结构。泵房配置2台鼓风机、2台离心泵、4台轴流风机、1台单梁悬挂起重机等。

3.10 污泥处理及除臭设施

污泥处理采用带式浓缩脱水一体机方式, 处理构筑物包括储泥池、污泥浓缩脱水机房、冲洗水池。储泥池设计规模为2.0×104m3/d, 共分两格, 单格净尺寸为B×L×H=4.5×4.4×3.3 m, 钢筋砼结构, 配置潜水搅拌器2台。冲水池和储泥池合建, 净尺寸为B×L×H=2.0×3.5×3.3m, 钢筋砼结构。污泥浓缩脱水机房 (含堆泥棚) 土建按中远期一次建成, 设备分期安装, 平面尺寸为B×L=9.0×2.4m, 净高9.0m, 框架结构, 配置1台一体化带式浓缩压滤脱水机、1台进泥泵、1台污泥切割机、2台冲洗泵、1台投药装置、1台螺旋输送机等设备。

4 结语

该本工程采用的CASS工艺具有处理效果好、出水水质稳定、技术先进且成熟、动力效率高、占地面积小等优点, 比较适合我国中、小规模的城镇污水处理厂, 值得推广应用。对于开发的新区, 污水处理厂的设计宜分期实施, 首期的设计应兼顾中远期的发展, 部分中远期土建应于首期一次性完成, 而设备则按分期配置, 以节省投资。

摘要:根据某市工业区污水处理厂的进出水水质预测和出水排放要求情况, 通过对两种备选方案CASS工艺和A2/O进行技术经济分析, 选择CASS工艺作为该项目的主体处理工艺, 并阐述了CASS工艺流程的主体构筑物设计参数和及其设备配置。

关键词:污水处理厂,CASS工艺,A2/O工艺,设计参数,设备配置

参考文献

[1] 韩魁声, 齐杰, 等.污水生物处理工艺技术[M].大连:大连理工大学出版社, 2004.

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