关于天津水污染论文开题报告

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

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2004年，我国大江大河除长江、淮河的局部河段和珠江流域西江发生超警戒水位的洪水外，水势比较平稳，部分中小河流发生了较大洪水。2004年全国旱情偏轻，农作物受旱面积比2003年减少约亿亩，但华南部分地区旱情严重。党中央、国务院高度重视防汛抗旱工作，各级政府和防汛抗旱指挥部通力协作，加强洪水管理，拓宽抗旱领域，控制了灾情的扩展蔓延，减少了灾害损失，保障了粮食丰收。各级水利部门认真落实科学发展观，按照中央水利工作方针，努力推进可持续发展水利，在水利规划、重点水利工程建设、水资源配置、农村水利、节约用水和水利改革等方面迈出了新的步伐，为推进新时期的治水事业、全面建设小康社会做出了贡献。一、水资源量降水量 2004年我国大部分地区降水量比常年值（多年平均值，下同）偏少，全国平均降水量601毫米，折合降水总量为56876亿立方米，比常年值减少。松花江、辽河、海河、黄河、淮河、西北诸河六个水资源一级区（以下简称北方六区）面平均降水量比常年值减少，长江、东南诸河、珠江、西南诸河四个水资源一级区（以下简称南方四区）面平均降水量比常年值减少。在各省级行政区中，降水量比常年值偏多的有山东、新疆、天津、西藏、河南、湖南、重庆、青海8个省（自治区、直辖市），其中山东偏多；比常年值偏少的有23个省（自治区、直辖市），其中广东、海南、江苏和内蒙古偏少20%以上。地表水资源量 2004年全国地表水资源量23126亿立方米，折合径流深244毫米，比常年值减少。北方六区地表水资源量比常年值偏少，南方四区比常年值偏少。在各省级行政区中，地表水资源量比常年值偏多的只有山东、西藏、新疆、上海4个省（自治区、直辖市），除山东偏多外，其他3省（自治区、直辖市）偏多程度均低于7%；比常年值偏少的27个省（自治区、直辖市）中，北京、江苏、河北、海南偏少四成以上，福建、甘肃、广东、江西和山西偏少四成至三成。2004年，从国外流入我国境内的水量为179亿立方米，从国内流出国境的水量为6094亿立方米，流入国际界河的水量为970亿立方米，入海水量为12921亿立方米。地下水资源量 2004年全国矿化度小于或等于2克/升的地下水资源量为7436亿立方米，比常年值减少。平原区地下水资源量为1642亿立方米，加上井灌回归补给量后的总补给量为1704亿立方米。北方六区平原地下水总补给量为1379亿立方米，占全国平原区总补给量的81%，其中降水入渗补给量、地表水体入渗补给量、山前侧渗补给量和井灌回归补给量分别占、、和。地下水资源量大部分与地表水资源量重复，不重复量仅1003亿立方米。水资源总量 2004年全国水资源总量（地表水资源量与不重复量之和）为24130亿立方米，比常年值减少。北方六区水资源总量4589亿立方米（占全国的），比常年值减少；南方四区水资源总量19541亿立方米（占全国的），比常年值减少。全国产水总量占降水总量的，平均每平方公里产水万立方米。二、蓄水动态大中型水库蓄水动态 2004年全国共统计大型水库462座、中型水库2771座，水库年末蓄水总量2219亿立方米，比年初增加25亿立方米。北方六区水库年末蓄水量比年初减少31亿立方米，除辽河区和海河区比年初分别增加13亿和8亿立方米外，其他区均比年初减少；南方四区水库年末蓄水量比年初增加56亿立方米，除珠江区比年初减少24亿立方米外，其他区均比年初增加。在各省级行政区中，蓄水增加的有15个省（自治区、直辖市），共增加蓄水量138亿立方米，其中增幅较大的浙江和湖南分别增加了37亿和29亿立方米；蓄水减少的有14个省（自治区），共减少蓄水量113亿立方米，其中减幅较大的河南减少了24亿立方米。北方平原区浅层地下水动态 2004年对北方71万平方公里(缺新疆)平原地下水开采区进行了统计分析，年末浅层地下水储存量比年初减少68亿立方米。按省级行政区统计，地下水储存量减少的有12个省级行政区，其中黑龙江、安徽、河北、吉林减少较多，分别减少19亿、15亿、14亿和10亿立方米；储存量增加的有4个省级行政区，其中山东和辽宁增加较多，分别增加8亿和6亿立方米。按水资源一级区统计，除辽河区增加2亿立方米外，其余五个水资源一级区均有不同程度的减少，其中松花江区、海河区和淮河区减少较多，分别减少28亿、18亿和16亿立方米。平原区地下水位降落漏斗 2004年，21个省级行政区对地下水位降落漏斗（以下简称漏斗）进行了不完全调查，共统计漏斗76个（浅层漏斗和深层承压漏斗各38个），漏斗总面积万平方公里。2004年末与年初相比，浅层漏斗面积扩大的有23个，中心水位下降的有21个；深层漏斗面积扩大的有16个，中心水头下降的有27个。三、供用耗排水量供水量 2004年全国总供水量5548亿立方米，占当年水资源总量的23%。其中，地表水源供水量占，地下水源供水量占，其他水源供水量占。北方六区供水量2457亿立方米，占全国总供水量的；南方四区供水量3091亿立方米,占全国总供水量的。南方各省级行政区以地表水源供水为主，大多占总供水量的90%以上；北方各省级行政区地下水源供水占有较大比例，其中河北、北京、山西、河南、山东、辽宁和内蒙古等7个省（自治区、直辖市）占总供水量的50%以上。在4504亿立方米地表水源供水量中，蓄水工程占，引水工程占，提水工程占，水资源一级区间调水占。在108亿立方米调水量中，海河区引黄河水42亿立方米，淮河区从长江和黄河共引水60亿立方米，长江区从钱塘江和淮河共引水5亿立方米。另外，全国有8个省（直辖市）直接利用海水共计234亿立方米，主要作为火（核）电的冷却用水。其中广东和浙江两省利用海水最多，分别为105亿和64亿立方米。用水量 2004年全国总用水量5548亿立方米，其中生活用水占，工业用水占，农业用水占，生态用水（仅包括人为措施供给的城镇环境用水和部分河湖、湿地补水）占。按生活（单指居民生活）、生产、生态用水划分，生活用水占，生产用水占，生态用水占。与2003年比较，全国总用水量增加227亿立方米，其中农业用水增加153亿立方米，工业用水增加52亿立方米（其中火电用水增加48亿立方米），生活用水增加20亿立方米，生态用水略有增加。按东、中、西部地区统计，用水量分别为2145、1595、1808亿立方米,相应占全国总用水量的、、。由东往西，生活和工业用水比重逐渐减小，农业用水比重逐渐增大。在各省级行政区中，用水量大于400亿立方米的有江苏、新疆、广东3个省（自治区）,用水量介于200～400亿立方米的有7个省（自治区），用水量介于100～200亿立方米的有10个省（自治区、直辖市），用水量少于100亿立方米的有11个省（自治区、直辖市）。农业用水占总用水量75%以上的有宁夏、新疆、西藏、内蒙古、海南、甘肃、河北7个省（自治区），大多位于西部地区；工业用水占总用水量30%以上的有上海、重庆、江苏、湖北、广东、福建、安徽7个省（直辖市）；生活用水占总用水量20%以上的有北京、重庆、天津3个直辖市。用水消耗量 2004年全国用水消耗总量3001亿立方米，其中农业耗水占，工业耗水占，生活耗水占，生态耗水占。全国综合耗水率（消耗量占用水量的百分比）为54%，干旱地区耗水率普遍大于湿润地区。各类用户耗水率差别较大，农田灌溉为64%，工业为23%，城镇生活为30%。污水排放量 污水排放量是指工业、第三产业和城镇居民生活等用水户排放的水量，但不包括火电直流冷却水排放量和矿坑排水量。2004年全国污水排放总量693亿吨，其中工业污水占2/3，第三产业和城镇居民生活污水占1/3。四、用水指标2004年，全国人均用水量为427立方米，万元国内生产总值（当年价格）用水量为399立方米。城镇人均生活用水量为每日212升（含公共用水），农村居民人均生活用水量为每日68升, 万元工业增加值（当年价格）用水量为196立方米，农田实灌面积亩均用水量为450立方米。按东、中、西部统计分析，人均用水量分别为436、371、487立方米,即中部小，东、西部大；万元GDP用水量差别较大，分别为221、392、645立方米，西部是东部的倍；农田实灌面积亩均用水量分别为415、379、581 立方米，西部大于东、中部；万元工业增加值用水量分别为135、240、241立方米，呈东部小，中、西部大态势。因受人口密度、经济结构、作物组成、节水水平、水资源条件等多种因素的影响，各省级行政区的用水指标值差别很大。从人均用水量看，大于600立方米的有新疆、宁夏、西藏、内蒙古、江苏、黑龙江、上海7个省（自治区、直辖市），其中新疆、宁夏、西藏分别达2532、1259、1022立方米；小于300 立方米的有山西、陕西、河南、天津、重庆、北京、山东、四川、贵州、河北等10个省（直辖市），其中山西最低，仅168立方米。从万元GDP用水量看，大于1000 立方米的有新疆、宁夏、西藏等3个自治区，均位于西部地区；小于200立方米的有天津、北京、山东、上海、浙江、山西、辽宁等7个省（直辖市），大多位于东部地区，其中天津、北京分别为74和78立方米。五、地表水体水质根据2004年水质监测资料，采用国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)，对全国河流、湖泊、水库的水质状况进行了评价。河流水质 根据1300条河流3200多个监测断面的水质资料，对13万公里河流水质进行了评价，全年期水质总体状况是：Ⅰ类水河长占，Ⅱ类水河长占，Ⅲ类水河长占，Ⅳ类水河长占，Ⅴ类水河长占，劣Ⅴ类水河长占。全年符合和优于Ⅲ类水的河长占总评价河长的，比2003年减少了3个百分点。各水资源一级区中，西南诸河、西北诸河、长江、珠江和东南诸河5个区水质较好，符合和优于Ⅲ类水的河长占97%～63%；黄河、海河、松花江、辽河和淮河5个区水质较差，符合和优于Ⅲ类水的河长占46%～31%。与2003年相比，黄河区、辽河区、西南诸河区、淮河区和海河区水质有所改善，西北诸河区、松花江区、珠江区、东南诸河区和长江区水质略有下降。省界水体水质 对全国229个省界断面的水质进行了评价，水质符合和优于地表水Ⅲ类标准的断面数占总评价断面数的，水污染严重的劣Ⅴ类占。总体来看，省界水体的水质状况不容乐观。各水资源一级区中，省界断面水质较好的是松花江区、珠江区和长江区（未含太湖流域），辽河区、太湖流域、淮河区和海河区的省界断面水质较差。省界断面的主要超标项目是氨氮、高锰酸盐指数、化学需氧量、五日生化需氧量、氟化物、挥发酚、总磷等。湖泊水质 在评价的50个湖泊中，水质符合和优于Ⅲ类水的湖泊有18个，部分水体受到污染的13个，水污染严重的19个。对49个湖泊的营养状态进行评价，17个湖泊处于中营养状态，32个湖泊处于富营养状态。国家重点治理的"三湖"情况是：太湖的面积为Ⅲ类水，的面积为Ⅳ类水，的面积为劣Ⅴ类水；中营养水平的面积占23%，富营养占77%。滇池水质以Ⅴ类为主，占评价面积的69%，劣于Ⅴ类水质占评价面积的31%，全湖处于富营养状态。巢湖的东半湖巢湖市第一水厂湖区水质为Ⅳ类，中庙湖区水质为Ⅴ类，西半湖水质为劣Ⅴ类，湖水处于富营养状态。水库水质 在评价的322座水库中，水质优良（优于和符合Ⅲ类水）的水库有265座，占评价水库总数的；水质未达到Ⅲ类水的水库有57座，占评价水库总数的，其中水质为劣Ⅴ类水的水库有14座。主要超标项目为总磷、总氮和高锰酸盐指数。对238座水库的营养状态进行评价，三分之二的水库处于中营养状态，三分之一的水库处于富营养状态。说明：《公报》中涉及的全国性数据，均未包括香港、澳门特别行政区和台湾省。是不是太多啦？