日产5000张牛皮制革厂废水处理工艺设计开题报告

'开题报告日产5000张牛皮制革厂废水处理工艺设计一、选题的背景、意义随着改革开放的发展，制革行业已形成了相对独立的行业队伍，企业经济类型结构也发生了较大变化。国有企业在逐步退出制革行业，民营、三资企业将成为制革行业发展的主力军。虽然目前80％以上的制革企业已经建有污水处理设施，但由于处理模式和投入不同，承接设计和施工单位也存在不规范之处，凸现的问题很多，制革废水处理的达标率很低。因此当务之急［1］，必须尽快制定制革废水设计规范和行业排放标准，推行制革企业区域集中，污染物集中治理和集中管理、加快技术进步和治理力度，才能实现制革废水全面稳定达标排放的目标。制革工业是一个污染严重的产业，主要是因为制革废水中含有大量蛋白质、染料、油脂、硫化物、铬盐以及毛渣等生化耗氧量高的有机和无机的可溶物及悬浮物，以及有潜在毒性的金属盐类。此外，在制革过程中，硫化氢、氨水和其它一些易挥发的有机化合物，以及蛋白质固体废料分解都会产生有毒气体或不良气味。虽然环境恶化与高浓度氨氮和铬对人体及生物种群的危害目前尚无数量化，但是可以肯定高浓度的氨氮和铬将会对人体带来一定的危害。谢云挺报道［2］，因制革污染造成当地农田作物几乎颗粒无收，整日弥漫在空气中的恶臭以及被污染的生活用水，严重危害着居民的身心健康，近年来水头居民各种怪病不断，甚至出现当地青年征兵体检很少有人合格的现象。制革废水主要由脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水、加脂染色废水和各工序洗涤废水5部分组成，其中脱脂废水、浸灰脱毛废水和铬鞣废水3种废水尽管只约占总废水量的50%，但却包含了废水中的绝大部分的污染物，含废水总污染物中的80%的COD、75%的BOD、70%的SS、93%的硫化物、50%的氯化钠、95%的铬化合物。制革工业加工过程产生的废水除来源于脱毛、脱脂、冲洗等物理加工外，还由于其使用大量化学原料进行化学处理，如鞣制等。制革工业废水属于高浓度的有机废水，含有大量蛋白质、油脂、脂肪酸、皮屑、毛发及食盐、纯碱、石灰、硫化钠等化工原料。废水所含污染物种类繁多、成分复杂，水质水量变化系数大且有恶臭现象。皮革加工废水对环境带来的污染是严重的，皮革行业的污染治理是势在必行的，任务也是十分艰巨的。［3］ 二、相关研究的最新成果及动态目前国内采用的制革废水处理工艺通常有：（1）传统活性污泥法活性污泥法创建于1917年，是利用河川自净原理的人工强化高效处理工艺，已成为有机性污水生物处理的主体。活性污泥法法对生化需氧量去除率在90％以上，化学需氧量在60％-80％之间。色度在50％-90％之间，硫化物在85％-98％之间。传统活性物泥法处理效率高，适用于处理要求高且水质相对稳定的污水，但它要求进水浓度尤其是有抑制物浓度不能高，而制革废水中的硫化物及铬在超过一定浓度时对生化有抑制，同时它不适应冲击负荷，需要高的动力和基建费用。（2）氧化沟工艺制革废水生物处理具有一定的特殊性，即冲击负荷大、含盐量高，又含有一定数量的难生物降解的有机物以及铬和硫化物带来的毒性问题。在诸多生物处理技术中，氧化沟因其停留时间长、稀释能力强、适宜于污染负荷低的废水处理、抗冲击负荷能力强的特点，被实践证明是目前较成熟的制革废水处理工艺［4］。随着国家对环保问题的日益重视，制革行业将面临更加严峻的环保问题，排放标准将更加严格，如氨氮指标已列为某些地区的制革废水排放标准。氧化沟法是活性污泥法的一种变种。氧化沟处理制革废水，处理效果稳定，操作管理简单，运行成本较低，日益受到人们的重视。因而，氧化沟工艺在制革废水处理方面的优点更为突出，通过合理的设计及运行氧化沟处理技术将会大规模地应用于制革废水处理中，江苏南京制革厂、浙江海宁制革厂、湖北十堰制革厂等均采用氧化沟技术，该法对有机物去除率BOD5在95％以上，CODcr在95％，硫化物在99％-100％，悬浮固体75％左右，石油类99％以上。（3）序批式活性污泥法(SBR)工艺SBR是近年来在国内外迅速发展起来的一种新工艺，其对有机物的去除机理为［5］：在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。SBR工艺运行灵活，可以间歇运行，停产长达3个月后，重新启动SBR池时，污泥活性可很快恢复，该工艺十分适用中、小型制革企业的废水处理。目前，国内将SBR 工艺列为废水处理中的重要工艺进行研究和应用。但SBR工艺尚处于发展完善阶段，SBR的兴起不过十几年的时间，许多研究还属于刚刚起步阶段，在基础理论研究方面存在着很多疑问，在工程应用方面缺乏科学、可靠的设计模式及成熟的运行管理经验，而SBR自身的特点一间歇运行、自动化要求高，又增加了解决问题的难度和应用的局限性。氧化沟污水处理技术作为一种革新的活性污泥工艺，与其他生物处理工艺相比，有以下一些技术、经济方面的特点［6］：（1）工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便（2）曝气设备和构造形式的多样化、运行灵活（3）处理效果稳定、出水水质好，并可以实现脱氮（4）能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力。另外，氧化沟所采用的高效表面机械曝气机维修方便，可以在不中断运行的情况下，在平台上对设备直接维修，而不象鼓风曝气机那样，必须排空曝气池才能维修。制革废水生物处理具有一定的特殊性，即冲击负荷大、含盐量高，又含有一定数量的难生物降解的有机物以及铬和硫化物带来的毒性问题。在诸多生物处理技术中，氧化沟因其停留时间长、稀释能力强、适宜于污染负荷低的废水处理、抗冲击负荷能力强的特点，被实践证明是目前较成熟的制革废水处理工艺。［7］随着国家对环保问题的日益重视，制革行业将面临更加严峻的环保问题，排放标准将更加严格，如氨氮指标已列为某些地区的制革废水排放标准，因而，氧化沟工艺在制革废水处理方面的优点更为突出，通过合理的设计及运行，氧化沟处理技术将会大规模地应用于制革废水处理中。要使水质得到改善，必须大力控制制革废水排放量，特别要控制制革废水中氨氮和铬等主要污染物的排放量。另外，提高环保认识，社会、经济与环境三者是相辅相成的，处理好眼前的、局部的利益与长远利益的关系。环境的恶化，势必会影响经济的可持续稳定发展。对此，各级管理部门必须提高认识，并采取切实可行的措施，实现经济与环境的协调发展。影响水质恶化的因素是多方面的，只有采取技术、经济、管理、环保等综合措施，才能实现流域环境的全面改善。改进工艺流程，采用先进的生产工艺，推广清洁生产，控制和减少源头污染，提高资源利用率。调整工业产业结构，减少制革业在工业中的比重。加大投入，加大治污力度，提高污水稳定达标率，重视水质的监测与保护。三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标研究内容及预期目标：通 过实地调查废水水量，水质情况，根据水质水量特点，选择废水处理工艺，使最终废水达标排放。预期达到的目标水质:出水要求：COD≤300mg/L;BOD5≤100mg/L;SS≤150mg/L;pH6-9，NH3-N≤25mg/L;S2-≤1.0mg/L;动植物油≤15mg/L;总铬≤1.5mg/L。难点：皮革加工过程中，脱脂、脱毛、软化、染色和加脂等工序所产生的废水中含有大量的有机物;皮革废水色度较大，主要由植鞣、染色、铬鞣和灰碱废液造成，若皮革废水不经处理而直接排放，将给地面水带上不正常颜色，影响水质和景观等等。研究方法及技术路线：通过工艺比较，确定处理工艺流程。首先对废水进行预处理，含铬废液中加入石灰，使Cr3+变为Cr(oH)3沉淀，减轻对后续处理的压力;废水中硫化物的去除采用加铁盐生成硫化物沉淀的方法;然后制革混合废水经格栅去除里面的固体物及毛皮屑进入沉沙池，去除水里的泥沙及部分可沉降固体物，然后进入气浮池进行气浮。最后运用氧化沟技术对废水进行生物处理。四、论文详细工作进度和安排2010.10.20-2010.11.22：毕业设计（论文）选题，查阅文献等前期准备工作;2010.11.23-2010.12.31：在广泛查阅文献资料的基础上，完成外文翻译、文献综述和开题报告等工作;2011.1.1-2011.1.10：毕业设计（论文）开题报告;2011.1.11-2011.5.8：进行课题的实验、设计、调研及结果的处理与分析等;2011.5.9-2011.5.23：完成毕业设计说明书或论文写作，进行毕业设计（论文）的审阅和修改完善;2011.5.24-2011.6.10：毕业设计（论文）的答辩。五、主要参考文献[1]吴浩汀,陈鸣,荆建鸣.中国制革废水处理存在的问题与对策[J].中国皮革.2005，34(5)：35—36.[2]谢云挺.新闻中心2004-7-2.[3]朱凡.国内制革废水处理工艺应用现状[A].2007水业高级技术论坛论文集[C].2007. [4]隋智慧,曹向禹,强西怀.氧化沟工艺及其在制革废水处理中的应用[J].中国皮革.2005，34(1)：54-57.[5]CDiIaconi,ALopez,RRamadori，etal，Combinedchemicalandbiologicaldegradationoftannerywastewaterbyperiodicsubmergedfilter[J].WaterResearch，2002，36：2205—2214.[6]沈耀良，王宝贞.废水生物处理新技术,理论与应用［M］.北京：中国环境科学出版社，1999：313-317.[7]隋智慧,曹向禹,强西怀.氧化沟工艺及其在制革废水处理中的应用[J].中国皮革.2005,34(1).'