哈工大污水厂毕业设计

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加载絮凝磁分离工艺
20000吨/日市政污水处理技术建议书

1、工程概况
污水处理厂的日处理能力为20000吨/日，设计出水水质达到一级B标准（暂）
2、工程规模
正常处理量：20000吨/日
峰值处理量：24000吨/日
3、设计进出水水质
1）进水水质（需业主提供实际数据）
PH=6~9；CODcr≤500mg/L;BOD5≤280mg/L；
悬浮物≤300mg/L；总磷≤5.0mg/L；氨氮≤40.0mg/L

2）出水水质（需业主提供出水标准，暂定为一级B）
PH=6~9；CODcr≤60mg/L;BOD5≤20mg/L；
悬浮物≤20mg/L；总磷≤1.0mg/L；氨氮≤15.0mg/L；
总氮≤20.0mg/L；粪大肠杆菌≤10000/L。
4、加载絮凝磁分离（简称BFMS）工艺原理和优势
BFMS技术是在传统的絮凝工艺中，加入磁粉，以增强絮凝的效果，形成高密度的絮体和加大絮体的比重，达到高效除污和快速沉降的目的。磁粉的离子极性和金属特性，作为絮体的核体，大大地强化了对水中悬浮污染物的絮凝结合能力，减少絮凝剂用量，在去除悬浮物，特别是在去除磷、细菌、病毒、油、重金属等方面的效果比传统工艺要好。由于磁粉的比重高达5.0×10³kg/m³，大约是砂子的两倍，混有磁粉的絮体比重增大，絮体快速沉降，速度可达20米/时以上，整个水处理从进水到出水可在10分钟左右完成。污泥中的磁粉，利用磁粉本身的特性使用磁鼓进行分离后回收并在系统中循环使用。高梯度磁过滤器捕集流过水中的残余微小颗粒，磁过滤器依照设定的要求被自动清洗，以达到高度净化出水的目的。根据在美国采用BFMS作深度水处理的报告，磁过滤器可达到去除26纳米病菌的结果。下面图示说明了BFMS工艺的处理过程。

BFMS Process 加载絮凝磁分离工艺

絮凝/ + 加载絮凝+ 沉淀分离+磁过滤
Coagulation+Baiiasted Flocculation+Solids Separation+Magnetic Separation

该工艺以前在工程中应用很少，原因是磁种的回收技术一直没有很好的解决，而现在这一技术难点已成功地被突破，磁种的回收率达到99%以上，该工艺技术在美国也进行了项目示范和商业项目运行。我们公司已在国内申请多项专利，形成了公司的自主知识产权。在过去三年中，我们公司用250吨/日的中试车已在城市污水处理、中水回用、地表水和地下水以及自来水处理、江水、湖水、河道水处理、高磷废水处理、造纸废水处理、采矿废水处理、炼油和油田废水处理方面成功的做了多项不同运行参数的试验，取得很好的结果；10000吨/日的中试车已于2007年5月在青岛李村河入海口的城市污水投入运行一个月，运行良好。在北京金源经开污水处理厂的出水进行除高磷深度处理运行月余，处理效果佳。作为奥运会应急城市污水处理工程，在北京清河污水厂安装了4×10000吨/日和2×5000吨/日共6组BFMS系统，综合处理效果好。该技术在胜利油田应用于处理采油废水的东营胜利油田一期工程（5000吨/日）已经投入使用，油田500吨/日地下水BFMS项目和30000吨/日采油水BFMS项目也在实施中。

与其他工艺相比，磁分离技术具有以下优点：
1） BFMS工艺能应用于城市污水的一级、二级、三级、中水和各种工业污水以及饮用水。
2） 处理效果好，其出水质与超滤膜出水相媲美，BFMS工艺能有效地从水中除去微粒污染物、微生物污染物和部分已溶解于水中的污染物，如：COD、BOD、悬浮物、总磷、色度、浊度等，特别是对磷有强大的去除效果。也能结合生物工艺非常有效和经济地脱氮。
3） 耐冲击负荷能力强，对水质的冲击有独特的耐冲击能力。当前段工序出现故障时，或其他有害金属离子进入污水处理系统，污水可直接进入磁分离系统，系统仍然能够保持较高的去除效果，大幅度去除水中污染物。
4） 占地极小，20000吨/日BFMS系统的占地约为400㎡左右，另加走道、加药及操作设施总占地约700㎡左右。
5） 投资低，比膜处理有明显的优势。
6） 运行成本低，设备使用寿命长，除了正常的维护外，不用更换部件而造成高昂的二次投资。
7） 运行管理方便，启动快捷，运行管理简单。

5、污水处理厂工艺设计建议
根据工程运行经验，去除污水中的漂浮物和泥砂，保证污水厂的连续运行，进入BFMS系统的污水进行预处理是必备的。依据BFMS系统的工作原理，常规预处理即可，即粗、细格栅和沉淀池。预处理也可考虑采用污水粉碎泵。
BFMS技术具有强大除磷和悬浮物能力，同时对其他指标（氮除外）也有较强的去除能力。对处理城市污水，因BFMS技术脱氮能力较差，建议后续的生化工艺（如BAF、SBR、A/O等）仅按氨氮负荷进行设计，通过调整BFMS系统的加药量即可保证剩余的CODcr和BOD5达到排放要求。因生化脱氮需要必须的碳源，若BFMS系统去除率太高会导致生化系统的碳源不足，微生物生长缓慢，脱氮能力达不到，因此建议对污泥贮池铺设备用管道系统，回流污泥作为备用碳源。

6、工艺流程
考虑市政污水的水质特点，结合BFMS技术的工艺优点，综合考虑投资和运行效果，建议污水处理厂的工艺流程如下：

市政污水

定期外运

达标排放

BFMS技术是污水厂处理工艺的重要部分，对BFMS系统排除的剩余污泥必须进行处理。

下图仅为BFMS工艺流程图：

污水厂来水 出水

污泥脱水系统

BFMS系统平面图布置如下：

7、BFMS系统设计
1）BFMS系统共2套，单套处理量10000吨/日。
2）其他
（1）BFMS系统建议放在室内，设备空间要求L30×W20×H10米，采用轻钢结构形式。
（2）污泥处理建议不采用浓缩池，直接采用污泥贮池和污泥浓缩脱水一体机，处理BFMS系统排出的剩余污泥。在正常运行时BFMS系统排除的污泥的含水率在98-99%。
（3）配套电压为380V，每套BFMS系统装机容量为61KW（不含进水泵），运行负荷为40KW。总装机容量为122KW，总运行负荷为80KW。
（4）每套BFMS系统配套操作人员每班1人，4班3运转，均应经过上岗培训。
（5）污泥产量：0.4kgGS/m³废水。
8、BFMS系统水处理成本
1）直接运行成本：0.2446元/吨污水
A药剂：
絮凝剂干粉（29%纯度）：2500元/吨；投加浓度以20ppm（AL2O3）计，成本为0.17元/吨污水；
PAM晶体：25000元/吨；投加浓度以1ppm计，成本为0.025元/吨污水.
B电耗
0.041度/吨污水，电费以0.57元/度计，则成本为0.0234元/吨污水.
C人工:0.014元/吨污水
D维修、维护0.012元/吨污水
2)总成本:0.3244元/吨污水
A直接运行成本:0.252元/吨污水
B固定资产折旧(平均年限法)15年:0.052元/吨污水
C经营管理及其他费用:0.031元/吨污水
9、20000吨/日BFMS系统投资
本工程共需2套10000吨/日BFMS系统，20000吨/日BFMS系统投资为********元（包括设计、安装、调试及系统设备）。
10、说明：
*由于对实际污水状况不了解，未进行水的测试，故BFMS系统的运行费用只是估算，具体数据需待做试验后再确定。

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污水处理自适应模糊控制系统的设计与实现研究

【摘要】： 污水处理直接关系到工农业生产和人民群众的生存环境，本文在分析了生物膜法和厌氧生化法废水处理的基本机理及模糊控制器设计理论的基础上，针对某厂的综合污水处理系统，设计和实现了污水处理自适应模糊控制系统。污水处理系统的处理效果与污水的流量，浓度，温度等因素有关，具有大时滞、强干扰、强非线性的特性，常规控制方法难以收到好的控制效果。本文将现代检测技术，计算机控制技术和模糊控制理论相结合，设计和实现的自适应模糊计算机控制系统应用于污水处理控制系统中，实现了对污水PH值，BOD，温度，浊度等参数的监测和控制，收到了较好的控制效果。本系统控制算法上采用自适应模糊控制算法，具有在运行状态在线改进控制决策的特点，稳定性及鲁棒性良好，提高了污水处理的整体效益，降低了污水处理成本，具有一定的推广应用价值。
【关键词】：污水处理 模糊控制 自适应控制 计算机控制 微生物处理
【目录】：
中文摘要
英文摘要
第一章 概述
第二章 污水处耶基本原理
第一节 污水处理的基本方法及原理
第二节 污水处理的基本流程
第三节 衡量污水处理效果的主要性能指标
第三章 模糊控制器的设计
第一节 模糊控制的基本原理
第二节 模糊控制器的设计内容及原则
第三节 模糊控制器的设计方法
第四章 污水处理自适应模糊控制系统的设计与实现
第一节 引言
第二节 污水处理自适应模糊控制系统的总体设计
第三节 自适应模糊控制器的设计与实现
第四节 软件实现
第五节 系统性能评价
结束语
参考文献
致谢