乡镇污水处理厂的运行分析与工艺优化开题报告

1. 研究目的与意义、国内外研究现状（文献综述）

我国小城镇规模不一，随着经济发展规模日益扩大，居住人口增加，工业也比较发达，尤其在经济发达地区，小城镇更是企业众多，种类复杂，因此带来一系列新问题，涉及到生活居住水量激增，生活污水和工业废水水量也随之增加。据统计，中国乡镇每年产生污水总量达60亿吨以上，未经处理的生活污水通过点源和非点源排放，将污染物带入河流，严重污染各类水源，导致出现蓝藻，水华等诸多生态环境问题，成为威胁国家水环境安全的重要因素。

在运行管理和设施监管方面，颁布较为系统的设施操作，设施运行管理等规程以及核实技术人员上岗证齐全，污水处理厂的运行模式不仅仅依靠政府部门的公共事业模式，这种模式运行成本高，乡镇企业的财政难以支撑，要寻求如完善征收污水处理费用的相关法规，企业乡镇集资等方法来降低污水处理厂的运行成本。

乡镇污水处理厂的建立及投入使用成为乡镇生活污水污染水环境问题的必然途径，寻找适合乡镇污水处理厂优化运行操作及管理的方法成为当务之急

2. 研究的基本内容和问题

目标：针对溧阳乡镇小型污水处理设施建成后运行不正常等现状，选取乡镇小型污水处理设施运行水平差异较大的两个以上区域开展比对调研分析，研究编制小型污水处理设施的工艺运行、设备操作、设备维护、安全生产、台账记录和成本核算等操作规程，并将操作规程应用于该区域内，使小型污水处理设施的运行管理及出水达标率有明显改观。（以行业主管部门现场运行效果认证和环保出水监测数据为准。）

内容：

（1）乡镇污水处理厂运行状况调研分析

（2）乡镇污水处理厂优化运行方案研究

关键问题：

3. 研究的方法与方案

研究思路

本项目将首先开展溧阳市乡镇污水处理厂的运行及管理现状调研，从技术与管理两个层次剖析存在的问题、产生的原因和影响，然后选择具有不同技术及管理特征的典型污水处理设施开展研究。针对具体的工艺，建立工艺过程的仿真与优化运行系统，开展污染物去除途径与工艺调控技术研究，从技术层面提出小型污水处理设施的优化运行规程。

技术路线

实施方案

（1）乡镇污水处理厂运行状况调研分析

1）调研内容

调研溧阳市乡镇污水处理厂的分布、规模、进出水水质水量、设施运行情况、设施运行管理队伍、相关技术人员配备、污水处理厂操作规程、设施维护管理、运行成本、水质检测等方面。

2）调研分析

针对可能存在的进水水量水质与设计存在差异、设施运行故障、管理资料不齐全、监管体系责任分工不明确、相关技术人员配备落后等问题，分析产生上述问题的原因，以及上述问题对污水厂运行的影响，寻找切实可行的优化运行管理和提高出水达标率的方案。

4. 研究创新点

west仿真优化运行参数模型

west模型即污水处理厂高级动态建模与模拟工具，包含west for design（辅助污水处理厂过程设计）、west for operator（协助污水处理厂运营管理）、west for optimization（支持污水处理厂过程优化）、west for automation（实现污水处理厂过程自动化）四个模块。可以模拟污水处理厂的工艺运行，优化运行参数。

模拟分为五步：①分析实际工艺流程，根据需要选定模型机理(asm1、asm2、asm2d 或asm3)，然后利用模型库中各种工艺组件单元建立用户需要的工艺构造。②根据污水厂的设计参数，输入污水处理单元构筑物尺寸与系统的流量关系，并把常规碳、氮、磷水质参数转化成模型组分，确定污水厂进水水质并输入。③确定模型化学计量系数和动力学参数，选定计算方法与步长，进行稳态模型运算，并根据需要输出各种过程的图形或数值结果。④用稳态模拟运行结果作为动态模拟的初值，对动态进水水质进行动态模拟分析，反复校正与验证参数值。⑤结合实际数据进行结果分析与参数校正，确定模型可靠性，实现合理模拟。

5. 研究计划与进展

三月：

乡镇污水处理厂运行状况调研分析

选择乡镇小型污水处理厂运行较好的区域（武进区或常熟市）以及运行较差的溧阳市，对两个区域的乡镇污水处理厂的分布、规模、进出水水质与水量、设施操作及运行情况、设施运行管理队伍、相关技术人员配备、污水处理厂操作规程、设施维护管理、运行成本等方面进行对比调研，分析乡镇污水处理厂的现状、经验和存在问题；选取溧阳市存在代表性问题的两座典型污水处理厂作为研究对象，开展两座典型污水处理厂的优化运行管理研究。

四月