城市污水处理系统的仿真设计

【摘要】： 论文以城市污水处理系统为研究对象,对其进行了总体上的仿真设计,建立了一系列的仿真数学模型,并以这些模型为基础,设计开发了城市污水处理系统的仿真设计软件。所开发的软件最终编译成可安装的应用软件包,能够脱离开发环境在Windows系统下独立运行。论文研究工作基本达到了预期的设计要求,最终成果在一定程度上可以为污水处理厂的设计提供理论依据,同时对于污水处理相关方面的教学研究工作,也具有重要的指导意义和借鉴价值。 【关键词】：城市污水处理 仿真 工程设计
【学位授予单位】：华北电力大学（河北）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X703
【目录】：

• 中文摘要4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 引言9-13
• 1.1 选题背景9
• 1.2 国内外研究的现状9-11
• 1.2.1 国内外城市污水处理发展状况9-11
• 1.2.2 国内外城市污水处理课题研究现状11
• 1.3 选题的主要研究内容11-13
• 1.3.1 城市污水处理的工艺设计11-12
• 1.3.2 主要污水处理设备的选择12
• 1.3.3 污水处理自动控制系统的设计12
• 1.3.4 城市污水处理厂的总体布置12
• 1.3.5 城市污水处理厂的费用估算12
• 1.3.6 仿真设计软件的开发12-13
• 第二章 城市污水处理厂构筑物的仿真设计13-31
• 2.1 城市污水处理概述13-14
• 2.1.1 典型的城市污水处理工艺流程13-14
• 2.1.1.1 预处理13
• 2.1.1.2 一级处理13
• 2.1.1.3 二级处理13-14
• 2.1.1.4 深度处理14
• 2.1.1.5 污泥处理14
• 2.1.1.6 污泥处置14
• 2.2 污水处理构筑物的仿真设计计算14-23
• 2.2.1 配水池的仿真设计14-15
• 2.2.1.1 配水池概述14
• 2.2.1.2 配水池的仿真设计计算14-15
• 2.2.2 格栅的仿真设计15-18
• 2.2.2.1 格栅概述15
• 2.2.2.2 格栅的仿真设计计算15-16
• 2.2.2.3 格栅除污机的设备选用16-18
• 2.2.3 沉砂池的仿真设计18-19
• 2.2.3.1 沉砂池概述18
• 2.2.3.2 曝气式沉砂池概述18
• 2.2.3.3 曝气式沉砂池的仿真设计计算18-19
• 2.2.4 初次沉淀池的仿真设计19-21
• 2.2.4.1 初次沉淀池概述19
• 2.2.4.2 初次沉淀池的仿真设计计算19-21
• 2.2.5 二次沉淀池的仿真设计21-23
• 2.2.5.1 二次沉淀池概述21
• 2.2.5.2 二次沉淀池的池形选择21-22
• 2.2.5.3 二次沉淀池（平流式）的仿真设计计算22-23
• 2.3 污泥处理构筑物的仿真设计23-31
• 2.3.1 污泥概述23-24
• 2.3.2 污泥处理的一般流程24
• 2.3.3 污泥浓缩24-26
• 2.3.3.1 常用的污泥浓缩方法24
• 2.3.3.2 重力浓缩池的设计参数24-25
• 2.3.3.3 重力浓缩池的仿真设计计算25-26
• 2.3.4 污泥厌氧消化26-28
• 2.3.4.1 污泥厌氧消化概述26-27
• 2.3.4.2 圆柱形厌氧消化池仿真设计计算27-28
• 2.3.5 污泥的脱水与干化28-30
• 2.3.6 污泥的最终处置30-31
• 第三章 城市污水处理工艺的仿真设计及其它31-60
• 3.1 设计进水水质、水量31-34
• 3.1.1 我国城市污水水质现状31
• 3.1.2 设计进水水质的确定31-32
• 3.1.3 设计进水量的确定32-34
• 3.2 设计出水水质34
• 3.3 污水处理程度的确定34-35
• 3.4 城市污水处理工艺流程的选择和确定35-37
• 3.4.1 国内外常用的城市污水处理主体工艺36
• 3.4.2 城市污水处理厂工艺流程最优化选择原则36
• 3.4.3 城市污水处理厂仿真设计工艺流程的确定36-37
• 3.5 A2/O 工艺的仿真设计37-47
• 3.5.1 A2/O 工艺概述37-39
• 3.5.1.1 A2/O 基本工艺流程37
• 3.5.1.2 A2/O 工艺的主要特点37-38
• 3.5.1.3 A2/O 工艺存在的主要问题38
• 3.5.1.4 现有A2/O 工艺的改进措施38-39
• 3.5.2 A2/O 工艺主要设计参数39-40
• 3.5.3 A2/O 工艺的仿真设计数学模型40-47
• 3.5.3.1 判断是否可采用A2/O 工艺40
• 3.5.3.2 有关设计参数40
• 3.5.3.3 池容和水力停留时间40-41
• 3.5.3.4 校核氮磷负荷41
• 3.5.3.5 计算剩余污泥量41
• 3.5.3.6 确定反应池主要尺寸41-42
• 3.5.3.7 反应池进、出水系统计算42-43
• 3.5.3.8 曝气系统设计计算43-46
• 3.5.3.9 厌氧池和缺氧池设备选择（以单组反应池计算）46
• 3.5.3.10 污泥回流设备46
• 3.5.3.11 混合液回流设备46-47
• 3.6 消毒设施47-49
• 3.6.1 几种常用消毒剂的优缺点比较47-48
• 3.6.2 液氯消毒工艺流程48
• 3.6.3 液氯消毒工艺设计参数48-49
• 3.6.4 液氯消毒工艺仿真设计计算49
• 3.6.5 接触池的设计计算49
• 3.7 城市污水处理厂自动控制系统的设计49-52
• 3.7.1 自动控制系统概述49-50
• 3.7.2 集散控制系统的主要功能50
• 3.7.3 集散控制系统的构成50-52
• 3.7.3.1 上位机系统50-51
• 3.7.3.2 可编程控制器（PLC）系统51
• 3.7.3.3 控制网络系统51-52
• 3.7.4 设备控制方式52
• 3.8 城市污水处理的设备选择52-55
• 3.8.1 城市污水处理设备概述52-53
• 3.8.2 污水处理设备选择53-55
• 3.8.2.1 通用设备53-55
• 3.8.2.2 专用设备55
• 3.8.2.3 设备选择主要技术经济指标55
• 3.9 城市污水处理厂的平面布置55-56
• 3.10 城市污水处理厂的高程布置56-57
• 3.11 城市污水处理厂的费用计算57-59
• 3.11.1 城市污水处理厂总造价公式58
• 3.11.2 城市污水处理厂单项构筑物造价估算58-59
• 3.11.3 城市污水处理厂年运行费用（经营成本）59
• 3.12 城市污水处理厂的厂址选择59-60
• 第四章 城市污水处理系统仿真设计软件的开发与运用60-69
• 4.1 软件针对的硬件配置60
• 4.2 软件的开发环境60
• 4.3 软件的主要功能60-61
• 4.4 软件的运用61-69
• 4.4.1 城市污水处理系统仿真设计软件主界面61-62
• 4.4.2 主要子窗体界面62-69
• 4.4.2.1 原始设计参数输入子窗体62
• 4.4.2.2 构筑物设计系列子窗体62-66
• 4.4.2.3 工艺设计系列子窗体66-68
• 4.4.2.4 软件信息子窗体及其它68-69
• 第五章 结论69-70
• 5.1 论文的主要工作69
• 5.2 论文研究工作的主要意义69
• 5.3 论文的后续研究工作69-70
• 参考文献70-73
• 致谢73-74
• 研究生期间发表的学术论文74

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