水污染方向毕业论文选题

水污染问题开题报告

水污染问题已经波及到全世界了，下面是我整理的水污染开题报告，欢迎大家认真阅读。

一、选题的目的及研究意义

伴随着经济发展、人口增加、城镇化进程的步伐加快，我国取得了举世瞩目的骄人成绩，然而随之而来的是各种污染现象、污染事故的发生，大气、水体、噪声等污染严重影响着人们的生活，制约着社会的进步。在各类污染中，水污染和人们的关系最为密切，我们的水资源严重短缺并遭受着各类污染的侵袭，降低了水体的使用功能，严重破坏了生态环境，影响了人们的生活，社会的发展，因此，解决水污染问题成为一项十分重要的课题。近年来各种类型、各种规模的污水处理厂的建立，能够有效地减少水污染的发生，有利于进行污水的集中处理。城市的生活污水能够有序的排进处理厂处理，减少受纳河流的自净负荷。

一些工厂、公司的生产污水有路可去，减少了工厂的运行负担，使一些小工厂在新的环境要求下能够继续运行下去，有利于城市工业可持续发展。综合各方面的因素考虑，污水处理厂的建立是解决水污染问题的一种最为有效的`方法。

对城市污水进行处理，通过工艺流程的设计和各环节的处理，使污水达到排放标准，保护环境，保障人们健康生活。该市人口较多，污水处理量较大，水中含氮磷及有机物较多，因此需建设污水处理厂对该市的污水进行处理，并且所选择的工艺必须能够有效解决水中有机物的处理。据此在设计中，应提出污水处理厂的处理工艺流程以及处理过程中各构筑物的类型与数量，进行处理设备及构筑物的工艺设计计算并绘制污水处理厂平面图、高程图及主要构筑物单体平、剖图。

二、国内外相关领域的研究现状、发展趋势等

1 活性污泥法

国内外城市污水处理厂目前普遍采用的工艺有：SBR间歇式活性污泥法、循环式活性污泥法(CAST或CASS)、AB法、A/O生物脱氮活性污泥法、A2/O生物脱氮除磷工艺、氧化沟法(循环混合式活性污泥法)等工艺。

⑴ SBR法(Sequencing Batch Reactor)

序批式反应池(SBR)属于“注水—反应—排水”类型的反应器，其操作流程由进水、反应、沉淀、出水和闲置五个基本过程组成，所有处理过程都是在同一个设有曝气或者搅拌装置的反应器内依次进行，混合液始终留在池中，从而不需另设沉淀池。曝气池兼具沉淀的作用，厌氧、好氧也在同一池进行。通过调节每个工序的时间，可达到除磷脱氮的效果。其工艺系统组成简单;耐冲击负荷;反应推动力大，运行操作灵活;可通过计算机自动控制，易于维护管理。

⑵ 循环活性污泥工艺(cyclic activated sludge technology)

CAST工艺是SBR工艺的一种变形，池体内用隔墙隔出生物选择区、兼性区和主反应区三个区域，整个工艺的曝气、沉淀、排水等过程在同一池内周期循环运行，省去了常规污泥处理工艺中的二沉池和污泥回流系统。其建设费用、运转费用低;有机物去除率高;污泥产量低、性质稳定;运行管理简单，不易发生污泥膨胀。

⑶ AB法(Adsorption—Biooxidation Process)

吸附—生物降解工艺，简称AB法，整个污水处理系统共分为预处理段、A段、B段三段，在预处理段只设格栅、沉砂等处理设备，A段由吸附池和中间沉淀池组成，B级由曝气池和二沉池组成，A、B级各自拥有独立的污泥回流系统。该工艺处理效果稳定，具有抗冲击负荷能力。

⑷ A2/O法

A2/O法同步除磷脱氮机制由两部分组成：一是除磷， 污水中的磷在厌氧状态下释放出聚磷菌，在好氧状况下又将其更多吸收，以剩余污泥的形式排出系统。二是脱氮，缺氧段由于兼性脱氮菌的作用，利用水中BOD 作为氢供给体将来自好氧池混合液中的硝酸盐及亚硝酸盐还原成氮气逸入大气，达到脱氮的目的。其总的水力停留时间少于其他同类工艺;在厌氧(缺氧)、好氧交替运行条件下，丝状菌不能大量增殖，无污泥膨胀之虑，SVI值一般均小于100;污泥中含磷浓度高，具有很高的肥效;运行中勿需投药，运行费用低。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。

⑸ 氧化沟法

氧化沟是延时曝气法的一种特殊形式，一般采用圆形或椭圆形廊道，池体狭长，深度较浅，在沟槽中设有机械曝气和推进装置，池体的布置和曝气、搅拌装置都有利于廊道内的混合液单向流动。多数情况下，氧化沟系统需设二沉池。在流态上介于完全混合和推流之间，有利于活性污泥的生物凝聚作用，而且可以将其区分为富氧区、缺氧区，有以进行硝化和反硝化，取得脱氮的效果;可考虑不设置初沉池，原污水经过格栅和沉砂池预处理，已经有效防止污水中无机沉渣沉积，有机性悬浮物在氧化沟内能够达到好氧稳定的程度;BOD负荷低，因此对水温、水质、水量的变动有较强的适应性，污泥产率低，具有较大的脱氮潜力，运行费用较低。

2 生物膜法

生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化池、曝气生物滤池及生物流化床等工艺形式。通过微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜，污水与生物膜接触后，污染物被微生物吸附转化，污水得到净化。目前所采用的生物膜法多数是好氧工艺，其对水质、水量变化的适应性强，处理效果好，同其他方法组合应用可实现更高效率的处理效果。

3 UNITANK法

UNITANK工艺是一种三沟式氧化沟的变形，它是由三个矩形组成的，其中两侧的矩形池即可做曝气池，又可做沉淀池，中间一个矩形池只做曝气池。污水可以进入三个池中的任意一个，采用连续进水、周期交替运行。在自动控制下使各池处在好氧、缺氧及厌氧的交替状态下，实现有机物及氮磷的去除。但它的容积利用率低，设备闲置率高，除磷功能差，并且不适用于大型的城市污水处理厂。

4 生物处理法新进展

无论是好氧处理技术还是厌氧处理技术，生物法都可以利用微生物的新陈代谢，以污染物质为营养，实现对污染物质的降解。它的二次污染小，对生活污水的处理有着自己独特的优势。随着工艺生产技术的发展，污水中成分更加复杂，有机物质更难降解，这就必然要求进行处理工艺的改革。

⑴ 活性污泥法的新发展

通过长期的研究实践，活性污泥法已成为一种比较完善的工艺，目前对活性污泥法的改进主要是在曝气方式上的改进，或是朝多功能方向发展，将活性污泥法与其他工艺相结合，提高处理效果。用常规手段很难再生物学上有较大的发展，目前对活性污泥法的重点研究方向主要是膜分离技术和分子生物学技术的应用。

⑵ 生物膜处理法的新进展

目前在普通生物膜法的基础上，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。近几年来，又出现了一些新型的生物膜法处理技术，如生物流化床，活性生物滤池，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。

⑶ 厌氧生物处理法的新发展

厌氧生物处理法是利用厌氧微生物在无氧的条件下对有机物进行降解的技术。由于处理效率低、处理速度慢，且厌氧菌对环境要求严格不易控制等缺点，厌氧生物处理法一直处于污泥处理阶段。近年来，由于能源危机及严重的环境污染，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技术相继诞生，如厌氧生物滤池、厌氧转盘、厌氧流化床法，以及上流式厌氧污泥反应器(UASB)等，厌氧生物处理法正朝着能处理低浓度有机污水，能够脱氮除磷，运行维护简单费用低的方向发展。

三、对本课题将要解决的主要问题及解决问题的思路与方法、拟采用的研究方法(技术路线)或设计(实验)方案进行说明

(一)、原始资料

(1)污水水质

CODmg/L BOD5 mg/L SS mg/L 总磷 mg/L pH 色度

处理前 420 220 200 8 6~9 ≤ 30倍

处理后≤ 60≤ 20≤20≤≤30倍

(2) 基本资料

某城镇现有常住人口90000人。该镇规划期为十年(2005-2020)，规划期末人口为120000人，生活污水排放定额为250升/人·天，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准。 预计规划期末镇区工业污水总量为20000吨/日，同时，要求所有工业废水排放均按照《污水排入城市下水道水质标准》(CJ18-86)执行。现规划建设一城市污水处理厂，设计规模为50000吨/日，污水处理厂排放标准为中华人民共和国国家标准。

气象及水文资料风向：多年主导风向为东南风。水文：降水量多年平均为每年728mm;蒸发量多年平均为每年1200mm;地下水位，地面下6~7m。年平均水温：20℃。厂区地形污水厂选址区域海拔标高在19~21m左右，平均地面标高为20m。平均地面坡度为～ ，地势为西北高，东南低。

(二)本课题研究方案

本项目污水处理的特点：(1)污水以有机污染物为主，BOD/COD=>，可生化性较好，重金属及其他难以生物降解的有毒有害污染物一般不超标;(2)污水中主要污染物指标BOD、COD、SS值都比较低，属普通城市污水;(3)进水中总磷含量高于污水综合排放标准一级标准，需添加除磷工艺。针对以上特点，以及出水要求，现有城镇污水处理技术的特点，以采用生化处理最为经济。由于总磷超标，处理工艺尚用除磷。根据处理规模(5万吨/天)，进出水质﹑出水质要求，污水处理厂既要求有效地去除BOD5，又要求对污水中的COD﹑磷进行适当处理。本课题可供选择的工艺：如A2/O 工艺，A/O 工艺，SBR 及其改良工艺，氧化沟工艺，以及水解好氧工艺，生物滤池工艺等。

四、有关参考文献资料

1.高廷耀，顾国维，周琪主编。水污染控制工程。北京：高等教育出版社，2007

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生态城市的概念及其特点 1 生态城市的概念 生态城市是一个崭新的概念，是一个经济发展、社会进步、生态保护三者保持高度和谐、技术和自然达到充分融合、城乡环境清洁、优美、舒适，从而能最大限度地发挥人类的创造力、生产力，并促使城镇文明程度不断提高的稳定、协调与永续发展的自然和人工环境复合系统。 2 生态城市的特点 目前，生态城市理论研究已从最初的在城市中运用生态原理，发展到包括城市自然生态观、城市经济生态观、城市社会生态观和复合生态观等的综合城市生态理论，生态城市的特点也在研究和实践中日益深化。就目前的总体认识水平，概况起来说，生态城市与传统城市相比，主要有以下几大特点： （1）高效益的转换系统 在自然物质——经济物质——废气物的转换过程中，必须是自然物质投入少，经济物质产出多，废弃物排泄少。该系统的有效运行在产业结构方面的表现为第三产业大于第二产业大于第一产业的倒金字塔结构。 （2）高效率的流转系统 以现代化的城市基础设施为支撑骨架，为物流，能源流，信息流，价值流和人流的运动创造必要的条件，从而在加速各种流动的有序运动中，减少经济损耗和对城市生态的污染。 （3）整体性和前瞻性 生态城市不是单单追求环境优美，或自身的繁荣，而是在整体协调的新秩序下寻求发展。规划，建设，管理城市时，不仅兼顾社会，经济，环境三者的整体利益，协调发展，而且还要满足不同地区，社会，后代的发展需求。不仅重视经济发展与生态环境协调，更注重人类生活质量的提高，也不会因眼前利益而用“掠夺”其他地区的方式换取自身暂时的“繁荣”，或牺牲后代的利益来保持目前的发展。 （4）高质量的社会人文环境 发达的教育体系和较高的人口素质是可持续发展生态城市的基础和智力条件之一，还应该具有良好的医疗条件和相合的社区环境。 （5）环境质量指标国际化 生活环境优美，管理水平先进，城市的大气污染，水污染，噪音污染等环境质量指标达到国际水平。城市的绿化覆盖率，人均绿地面积等指标也达到国际要求。同时对城市人口控制，资源的利用，社会的服务，劳动就业，城市建设等实施高效率的管理，以保证资源的合理开发和利用。 （6）人与自然和人与人的和谐性 生态城市的和谐性，不仅反映在人与自然的关系上，自然、人共生，人回归自然、贴近自然，自然融于城市，更重要的是在人与人关系上。现在人类活动促进了经济增长，却没能实现人类自身的同步发展，生态城市是营造满足人类自身进化需求的环境，充满人情味，文化气息浓郁，拥有强有力的互帮互助的群体，富有生机与活力，生态城市不是一个用自然绿色点缀而僵死的人居环境，而是关心人、陶冶人的“爱的器官”，文化是生态城市最重要的功能，文化个性和文化魅力是生态城市的灵魂。这种和谐性是生态城市的核心内容。 （7）区域统一性 生态城市作为城乡统一体，其本身即为一区域概念，是建立区域平衡基础之上的，而且城市之间是相互联系、相互制约的，只有平衡协调的区域才有平衡协调的生态城市。生态城市是以人—自然和谐为价值取向的，就广义而言，要实现这一目标，全球必须加强合作，共享技术与资源，形成互惠共生的网络系统，建立全球生态平衡。广义的区域观念就是全球观念

摘要：本文从水环境质量评价的基本概念出发，在简要介绍现有水环境质量评价方法的基础上，对各方法的应用条件及优缺点进行了比较分析，最后针对评价工作中对平均值的不同认识进行了分析讨论。关键词：水环境；质量；评价标准；评价方法1 水环境质量评价水环境质量评价就是通过一定的数理方法和其他手段，对水环境素质的优劣进行定量描述（或将量质变换为评语）的过程。水环境质量评价必须以监测资料为基础，经过数理统计得出统计量（特征数值）及环境的各种代表值，然后依据水环境质量评价方法及水环境质量分级分类标准进行环境质量评价。2 水环境质量评价的作用及分类水环境质量评价是进行环境管理的重要手段之一。通过水环境质量评价可以了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，制定综合防治措施与方案；可以了解和掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源，从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划；可以为制定国家或地方的环境标准、法规、条例细则等提供科学依据；可以进行环境质量的预断预报，编制新建、改建、扩建和挖潜、革新、改造等工程技术项目的环境影响报告书和防治方案，为选址、设计和生产布局提供科学依据，还可用以总结本地区的环保工作，鉴定防治措施的效果、写出年度环境质量报告书，进行不同地区间环境质量的比较，交流情报资料，进行全国环境质量统计，促进环保科研技术的发展以及是否以牺牲水环境质量和人民健康而换取经济发展高速度的损益分析等。按不同的分类方法，大致上可将水环境质量评价分为以下几种类型：1）按照时间可分为回顾评价、现状评价和预断评价；2）按照区域类型可分为城市、区域或流域、景区等；3）按照环境的专业用途又可分为饮用水、灌溉水、渔业用水等质量评价。3 水环境质量评价方法 评价方法简介国内外环境质量评价方法多种多样，但目前国内还没有制定出统一的评价方法标准供环保工作者使用。水环境质量评价方法较多如：布朗水质指数、普拉特水质指数、罗斯水质指数、内梅罗水质指数、综合污染指数、模糊数学法和地图叠加法等，最后一种方法是国内目前普遍采用的方法，简单且实用。以上种种评价方法都要首先确定断面单项指标代表值，大多用平均值作为代表值，而内梅罗水质指数法则既考虑到平均值，同时又考虑端值对评价结果的影响，但评价工作中有很多具体问题不易解决，很少采用。其他方法还牵涉到标准问题或评价指标的权重问题，也很少采用。 水环境质量评价基本步骤评价目的 根据水环境质量评价的作用，明确评价目的。选择评价范围 如全国、流域、水系、城市、湖库等水环境质量评价；选取评价资料 现状评价一般选择最近年份或月份的资料作为现状资料，回顾评价则选择基础年份至现状年份资料，时段必须有一定代表意义，如淮河流域近期的回顾评价大多选择1994年至2000年的资料，因该流域的大规模污染治理是从1994年开始的；选择评价项目 一般要包含自然指标、有机污染指标和有毒污染指标；选择评价标准 可根据评价目的选择不同的水质评价标准；选择评价方法 对于流域评价，一般要分水期进行单项评价、分类评价（天然类、有机类、有毒类）和综合评价。分类评价和综合评价法比较常用的是地图重叠法。对于供水水源地水质评价，一般要计算水源地水质指数(WQI)，评价结果定期向社会公布；评价结果 描述评价结果，找出主要污染因子、主要污染区域、污染趋势及变化规律、分析污染成因等。水环境质量评价的其目的就是通过评价了解环境质量的过去、现在和将来发展趋势及其变化规律，掌握影响本地区环境质量的主要污染因子和主要污染源，从而有针对性地制定改善环境质量的污染源治理方案和综合防治规划与计划。因此，根据上述步骤进行评价时目的性要强，要灵活多变，充分发挥个人的主观能动性。现状评价既可以是月度评价，也可以是季度评价，还可以是年度评价。回顾评价一般是对近几年的水质进行回顾分析。月度水质现状评价，要结合图表描述该月总体水质状况，与上月水质对比，与去年同期水质对比，水质是好转了还是恶化了，应有一个明确的结论。找出该月的主要污染因子及水质污染比较严重的河流或断面。季度现状评价同月度水质现状评价基本类似，但必须首先确定时段断面代表值。年度水质现状评价，要结合图表描述本年度总体水质状况，与去年或基准年水质对比，水质是好转了还是恶化了，也应有一个明确的结论。从时间上来讲，因河流水质受季节影响比较明显，还可以分水期、分季度或逐月对比分析；从空间上来讲，可以按河流、水系等不同地域进行评价，河流评价还应分析沿程水质变化情况，最好用主要污染指标的浓度过程线突出污染严重的地点。在分析支流对干流污染贡献的大小时，可利用等标污染负荷比排序来加以解决，但由于偶然一次的结果可能会使其缺乏代表性，因此建议结合流量资料对某污染物进行输送量计算。举例来说，以淮河干流的鲁台孜站为下游控制点，其上游有淮干起始断面淮滨，最大的支流颍河，第二支流涡河，还有洪河、淠河、史河等。一般认为颍河及涡河对淮干的污染影响较大，但是在计算了各支流河口各年的CODmn输送量之后，发现洪河及淮河淮滨对鲁台孜的污染贡献最大，约占鲁台孜总量的30%～70%，且二断面污染物输送量各年的变化图形也同鲁台孜的图形相似，相反颍河和涡河的影响偏小。这主要是因为洪河和淮河淮滨为畅流型河道，而颍河和涡河节制闸众多所致，如后者为畅流型河道，淮河将不堪重负。以上例子能说明很多问题，但也有其一定的局限性，就是没有考虑到污染物降解因素，而且要求有完整可靠的流量系列资料。4 水环境质量评价工作中存在问题最近，有关部门发布了《地表水环境质量标准》（GHZB 1——1999），部分内容虽涉及到了水质评价，但仍不十分详细。该标准第条规定“地表水环境质量评价应选取单项指标，分项进行达标率评价”，主要突出了单项达标率评价；第条规定“对于丰、平、枯水期特征明显的水体，应分水期进行达标率评价，所使用数据不应是瞬时一次监测值和全年平均值，每一水期数据不少于两个”，在强调达标率评价的同时又否定了各水期和全年平均监测值的作用。举例来说，淮河水系的史河红石咀断面水质一直较好，多数月份为Ⅱ类，少数月份为Ⅲ类，但《淮河流域水污染防治规划及”九五“计划》中的水质目标定为Ⅳ类，水质达标率肯定是100%，如果人们想知道该断面各水期及全年综合评价到底是几类水，就没有一个量化概念。如果有断面代表值时，就能解决这一问题。流域水质评价是区域评价，内容必然会涉及到流域总体水质，在各断面没有时段代表值时，按监测站次进行达标率评价所得出的流域总体达标率信息将会失真，因为这个结果在一定程度上受各站的监测频率影响较大，无意中给各站设定了权重。例如，一个站监测频率是3次/年，大多为超Ⅴ类水体，另一站监测频率为12次/年，大多为Ⅲ类水体，按监测站次统计该区域年水质类别百分比时，水质好的百分比就会偏大，不能反映真实情况。根据统计学原理，要对一个样本系列进行完整描述，必须了解随机变量的可能取值与概率的关系，达标率、超标率、检出率评价实际上相当于概率评价，但在实际工作中需要的不仅仅是概率与其对应的随机变量取值的关系，还需要描述随机变量分布的总体概括，即随机变量的数字特征，并根据特征值确定某断面在评价时段内的水质类别。在处理实际问题时，仍需要有限次的试验或观测来解决。数字特征通常有两大类：一类是反映随机变量的集中程度，即平均数，其数字特征值有平均值、中位值、众数和几何平均值；一类是反映随机变量的离散程度，数字特征值有平均差、方差和均方差。环境统计平均值，是指在同质的总体中，环境现象在一定的时间、地点和条件下所达到的一般水平的统计指标。其显著特点是用一个数值来代表所研究环境现象的一般水平，以及把总体各变量之间的差异给抽象掉了。实际上是一个从个性到共性的过程。利用平均数，可以比较同类现象在不同区域所达到的一般水平，帮助人们认识所研究环境对象的总体情况，并且可以研究某种事物一般水平在不同时间上的发展变化，从而观察和分析其发展变化的过程和发展趋势。只有这样才能揭示各种环境现象之间相互依存关系的规律性。众数是样本系列中出现次数最多的一个随机变量，具有很好的代表性，但短期水质资料中众数一般不易找到，实际工作中不可能得到真实的众数。而几何平均值主要是研究平均增加率或平均比率之用，对于变幅很大的因素常常使用。因此在水质评价时一般不采用众数和几何平均值作为代表值。算术平均值、中位值和众数的位置关系如果用横坐标代表变量的取值，纵坐标代表相应的频数，如曲线分布为对称形，则三者合而为一。如曲线分布为正偏或负偏（见图1、图2），那么算术平均值受端值影响最大，远离众数；而中位值受项数影响，离众数较近。离散程度反映变量分布在平均值两侧的疏蜜程度，离散度小，说明变量取值与平均值相差很小，平均值比较稳定且代表性强。相反，离散度大，说明变量取值与平均值相差很大，说明平均值稳定性小且代表性差。评价精度是指所得出的评价结果与实际的环境质量之间的差异。评价代表值的精密度决定了评价结果的精度。假设以平均值作为代表值，根据平均值标准偏差公式不难看出，取样密度越大（即n越大），平均值标准偏差就越小，平均值越可靠，精度越高，同样评价精度也就得到了相应提高。从以上分析可以看出，水环境质量评价必须统计断面代表值，这是水质评价的基础。究竟是取平均值合适，还是取中位值合适，要具体情况区别对待。在水质评价时首先计算平均值标准差，并由此判断平均值的代表性，会给评价工作增加较多工作量。一般情况下，中位值出现的频率比较接近众数出现的频率，中位值具有很好的代表性，当监测频率为每月一次时，可将水期平均值或中位值作为断面代表值；当监测频率为每两个月一次时，可将中位值作为水期断面代表值；当三、四个月监测一次时，平均值和中位值都无代表性。显然，在水质评价时一味强调年平均值受极值影响无代表性，或者认为年平均值不能反映极值，这些观点是值得商榷的。