印染废水处理工艺设计开题报告

'北京师范大学本科生毕业论文（设计）开题报告学院（部）：毕业论文(设计)题目印染厂废水处理工艺设计姓名学号专业资源环境与城乡规划管理指导教师开题报告内容一、选题背景及选题意义（国内外研究现状、初步设想及拟解决的问题）：水被50个国家的科学家列为本世纪最棘手的两大问题之一[1]。我国水资源面临严峻形势，人均淡水资源占有量不足世界平均水平四分之一。淡水资源的时空分布不均衡，水资源利用效益差、浪费严重，水污染严重，不少地区和流域水污染呈现出支流向干流延伸，城市向农村蔓延，地表向地下渗透，陆地向海洋发展的趋势[2]。特别地，印染行业是工业废水排放大户,据不完全统计,全国印染废水每天排放量为3×106~4×106m3,全国印染厂每年排放废水约6.5×108t,占整个纺织工业废水排放量的80%，印染废水处理工艺依然属于研究热点[3]。印染废水水质复杂,含有染料、浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质、砂类物质、无机盐等。污染物按来源分为两类:一类来自纤维原料本身的夹带物,另一类是加工过程中使用的浆料、油剂、染料、化学助剂等[4]。印染废水水质与织物种类、生产辅料、产品种类、生产工艺等因素密切相关,总体而言具有以下特点:(1)色度及有机物含量高;(2)水质水量变化大;(3)有较强的生物毒性。印染废水中除含有一些浆料、助剂、油剂、酸碱、纤维杂质以及无机盐外,染料结构中的硝基、胺基化合物、苯及其同系物均具有较强的生物毒性。印染生产环节比较多,每个环节产生的废水性质各不相同。其中，工业污水成分较为复杂，通常要处理后排放或运输填埋等，典型的工业废水处理工艺流程主要包括物化处理、化学处理，生化处理，由于印染废水成分复、处理难度高，通常在处理过程中将几种处理方法联合起来形成新工艺。下面将分别介绍几种工艺。物理方法吸附法：指利用多孔性的固体物质,使废水中的一种或多种物质被吸附在固体表面而除去污染物的方法。吸附剂包括可再生吸附剂如活性炭、离子交换树脂或纤维和不可再生吸附剂如各种天然矿物(膨润土、硅藻土)、工业废料(粉煤灰)及天然废料(锯木屑)。影响吸附的条件主要有温度、接触时间和pH等[5]。由于吸附剂对染料有选择性,因此选使用高效率低成本的吸附材料是该方法的研究重点,这也是国内外学者一直研究的课题。有关此方面研究的文献屡见报道。过滤法：磁分离技术是近年来发展的一种新型的水处理技术,该法是将水体中微量粒子磁化后再分离。在国外,高梯度磁分离技术(HGMS)已从实验室走向应用。HGMS一般采用过滤-反冲洗工作方式,主要用于分离<50Lm铁磁性物质,其过滤快,占地少。李胜利等人采用高压脉冲放电产生的非平衡离子体对印染废水进行了处理,在起始pH为9时,对染料直接蓝2B处理30s,水样的COD降低了42.6%[6]。化学处理法 混凝法：指向废水中添加一定的化学物质,通过物理或化学的作用,使原先溶于废水中或呈细微状态,不易沉降、过滤的污染物,集结成较大颗粒以分离的方法。所使用的添加剂既有无机的,也有有机的和高分子化合物[7-9]。混凝剂选择适当,可使印染废水大幅脱色,COD和BOD5值大幅降低,提高被处理后废水的可生化性,因此混凝法在各种实际工程设计中为首选组合技术手段,在高浓度印染废水处理中广泛应用。在印染废水处理中经常选用的絮凝剂主要包括铝盐和铁盐两大系列,此外还有镁盐。铝盐絮凝剂主要有硫酸铝、聚合氯化铝、明矾、聚合硅酸铝类等[10]。卢俊瑞用聚铝型絮凝剂处理溴氨酸活性染料生产废水,脱色率和COD去除率均在90%[11]。苏玉萍对上海第一丝绸印染厂的印染废水采用混凝法进行处理,脱色率可达93%,且PAC比其他的絮凝剂所产生的矾花大,沉降速度快[12]。另外,铝对人体有毒害作用,为减少铝盐混凝剂对出水中铝的残留,可用无铝混凝剂替代和用复合的方法等降低铝盐的用量[14]。化学氧化法：是印染废水脱色的主要方法之一,一般用于其他方法难以处理而又急于脱色的高浓度、高色度的印染废水。该方法脱色的原理是利用各种氧化手段将染料发色基团破坏而脱色。按照氧化剂和氧化条件的不同,可将化学氧化法分为:臭氧氧化法、芬顿试剂氧化法和高温深度氧化法。但由于处理成本较高，需酌情连合其他处理方法一并使用生化法：AB法：指吸附-生物降解工艺。由于其具有抗冲击负荷能力强对PH变化和有毒物质具有明显缓冲作用的特点,故主要应用于污水浓度高、水质水量变化较大,特别是工业污水所占比例较高的城市污水处理厂。该法由德国Bohuke教授首先开发，该工艺对曝气池按高、低负荷分二级供氧,A级负荷高,曝气时间短,产生泥量大,B级负荷低,污泥龄较长。A级与B级间设中间沉淀池。二级池子F/M(污染物量与微生物量之比)不同,形成不同的微生物群体AB法尽管有节能的优点,但不适合低浓度水质,A级和B级亦可分期建设[14]。A2O工艺A2O工艺是美国AirProductS公司的专利,但在生物脱氮除磷领域很快被其他很多专利工艺所取代。Eimc公司的BardenPho工艺在A0和A2O基础上又增加一个缺氧区和好氧区,起到了精脱氮的作用。Bardenpho工艺包括四区工艺和五区工艺两种,四区工艺用于脱氮,五区工艺用于脱氮除磷。另一类A2O的改进工艺是利用污泥发酵产生的易降解有机物(VFA),补充到AZO工艺中的厌氧段或缺氧段,以提高脱氮除磷效率。主要有丹麦的Hypr、ConcePt工艺、美国的伽asa工艺、加拿大的UBc和德国的EASC等工艺类型。自1994年以来,对生物脱氮除磷机理的研究有第一章综述了新的进展,在此基础上出现了一些新工艺,比如美国Enviro公司的专利NdeN工艺、日本应用同步硝化反硝化开发的OAO工艺以及最新脱氮除磷Dephanox工艺和BCFS工艺[15]。目前,生物除磷脱氮工艺正是向着这一简洁、高效、经济的方向发展[16]。氧化沟又名氧化渠，因其构筑物呈封闭的环形沟渠而得名。它是活性污泥法的一种变型，因为污水和活性污泥在曝气渠道中不断循环流动，因此有人称其为“循环曝气池”、“无终端曝气池”。氧化沟的水力停留时间长，有机负荷低，其本质上属于延时曝气系统氧化沟工艺是我国采用较多的污水处理工艺技术之一。本工艺50年代初期发展形成,因其构造简单,易于管理,很快得到推广,且不断创新,有发展前景和竞争力,当前可谓热门工艺[14]。SBR是序批式活性污泥法的简称，是由美国Irvine在20世纪70年代初开发的,80年代初出现了连续进水的ICEAS工艺,随之Goranzy教授开发了CASS和 CAST工艺,90年代比利时的SEGHERS公司又开发了UNITANK系统,把经典SBR的时间推流与连续系统的空间推流结合了起来。我国也于80年代中期开始对SBR进行研究,目前应用已比较广泛。最初的SBR工艺进水、曝气、沉淀、排水、排泥都是间歇的,后来出现各种改型,有的将进水改为连续,有的将部分曝气改为连续。有的将出水改为连续,具体可分但只要还保留着序批处理周期运行的特点,就应属于SBR工艺的范畴[17]。 参考文献[1]高廷耀，陈洪斌，夏四清等.我国水污染控制的思考[J].给水排水2006，32（5）：9-13.[2]沈光范.关于城市污水治理政策的思考[J].中国环保产业，2004（2）：16-18.[3]付立凯国内外城市污水处理现状及发展趋势[J].石油石化节能减排，201（2）：1.[4]于泊蕖,秦哲.镁盐混凝剂在印染废水脱色方面的应用研究进展[J].煤炭技术,2010,29:189-191.[5]唐受印,等1废水处理工程[M].北京:化学化工出版社,1998.29[6]李胜利,李劲.用高压脉冲放电等离子体处理印染废水的研究[J].中国环境科学,1996,16(1):73-76[7]国家环保部、国家统计局.中国绿色国民经济核算研究报告(公众版).2004,卜15.[8]林琳,刘高峰.2011/2012中国印染行业发展报告[J].印染,2012,37:48?51.[9]张成光,缪娟,符德学,张成红.电化学技术降解有机废水研究进展[J].应用化工,2006,35:799-803.[10]苏威.无机絮凝剂发展与建议[J].工业水处理,1993,13(1):3-6[11]卢俊瑞.溴氨酸活性染料生产废水治理[J].工业水处理,1999,19(3):20-21[12]苏玉萍,奚旦立.活性染料印染废水混凝脱色研究[J].上海环境科学,1999,18(2):88-90[13]周勤,等.给水原水处理中的混凝技术[J].工业水处理,1999,19(2):3-5[14]李娟.城市污水处理厂工艺设计研究[D].西安:西安建筑科技大学,2008:3-6[15]王洪臣.活性污泥工艺的技术现状及发展趋势.中国水网,2004年n月10日.[16董春娟,潘青业.生物脱氮除磷工艺的现状及发展趋势〔J].太原大学学报,2002,3(l):9一13.[17]周雹.SBR工艺的分类和特点.中国给水排水[J],2001，27(2)：33.二、论文撰写过程中拟采取的方法和手段：本设计水解酸化-SBR组合工艺，也即物化“ 先物化后生化处理(物化+生化)”以及“先生化后物化处理(生化+物化)”工艺在印染废水处理中均有大量的实际工程应用,具有处理效果稳定、操作运行简单等优点,且日臻成熟[163]67]。你用水解酸化+SBR的工艺吧。A/O处理的效果不如SBR。本设计水量为Q=4000m3/d，经处理后出水水质符合《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012），见表1。项目BOD5(mg/L)COD(mg/L)SS(mg/L）PH色度(mg/L）进水水质800-10002000-3000100-30012300-600出水水质≤50≤200≤1006-9≤80去除率≥95%≥93.3%≥66.7%-86.7%表1出水、进水水质以及去除率表本次设计采用的基本流程，如图1-1所示：水解酸化池调节池机械栅格泵进水SBR池污泥脱水污泥池二沉池污泥干泥外运出水图1-1水解酸化-SBR组合工艺采用方法：通过查阅相关文献后进行设计计算，撰写设计说明书，CAD绘制设计图纸。三、论文撰写提纲1.绪论 1.1印染废水排放的现状1.2印染废水处理的意义1.3印染的一般情况1.3.1印染废水的来源1.3.2印染废水主要污染物及危害1.3.4印染废水常见处理工艺流程2.印染厂废水工艺设计概况2.1设计的任务及依据2.2设计目的2.3工艺的比较及选择3.水解酸化-SBR组合工艺流程设计计算3.1设计流量计算3.2构筑物及设备设计计算3.2.1机械格栅3.2.2调节池3.2.3污水泵房3.2.4水解酸化池3.2.5SBR池3.2.6二沉池3.2.7过滤池3.2.8污泥池3.2.8污泥脱水机房3.3构筑物和设备一览表4.污水处理厂平面及高程布置4.1主要任务4.2平面布置原则4.3平面布置结果4.4高程布置的原则4.5高程布置的结果5.参考文献致谢 四、计划进度：2014.12.26-2014.1.12完成本设计的开题报告2014.1.13-2014.02.25完成本设计的设计计算2014.02.26-2014.03.10完成本设计的设计草图2014.03.11-2014.03.31提交中期报告以及完成论文初稿2014.03.31-2014.04.18完成定稿五、指导教师意见：指导教师签名：　　　　　年月日六、教学院（部）长意见：教学院（部）长签名：（加盖学院或学部章）　年月日'