环境工程专业毕业设计开题报告.doc

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1、中 北 大 学 信 息 商 务 学 院毕业设计开题报告学 生 姓 名： 学 号： 11040142X38学 院、系：化工与环境系专 业：环境工程设计题目：某印染厂废水处理站设计指 导 教 师 ： 2014年3月10日开题报告填写要求1开题报告作为毕业设计答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在系审查后生效；2开题报告内容必须用按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；3学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）。

2、文中应用参考文献处应标出文献序号，文后“参考文献”的书写，应按照国标GB 771487文后参考文献著录规则的要求书写，不能有随意性；4学生的“学号”要写全号（如0201140102），不能只写最后2位或1位数字；5. 有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 740894数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年3月15日”或“2004-03-15”；6. 指导教师意见和所在系意见用黑墨水笔工整书写，不得随便涂改或潦草书写。 毕 业 设 计 开 题 报 告1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写2000字左右的文献综述：文 献 综 述

3、1 引言随着我国经济高速发展，自20世纪90年代以来印染工业获得迅猛发展，并成为中国最具有优势的传统支柱行业之一,与此同时，其用水量和排水量也大幅度增长1。印染废水具有有机物浓度高、色度大、PH 值高、SS 含量大、污染指数较高等特点，处理技术难度较高。印染厂每加工100m 织物，会产生35t 废水，故由此而造成的生态破坏及经济损失是不可估量的，因此对印染废水处理技术的研究日益重要2。1.1 印染废水的来源及主要特征随着国民经济的快速发展, 我国的印染业尤其是民营印染企业发展十分迅速, 在纺织废水的排放过程中, 印染废水的排放尤为突出3,印染废水来自生产加工的各个工序, 污染物的成分也不尽相同

4、。印染废水中的污染物主要是棉毛等纺织纤维上的污物、盐类、油类和脂类，以及加工过程中附加的各种浆料、染料、表面活性剂、助剂、酸、碱等。纺织印染业污水具有废水量大、水质复杂、可生化性差、碱性大、色度高、温度高、难以生物降解的特点。1.2 印染废水的危害1.2.1 印染废水中染料的危害印染废水色度造成的主要因素是染料。据估计, 全世界纺织用染料生产为40 多万吨, 印染加工过程中约有10%20% 染料作为废水排出, 进入江湖、大海和地面水中。废水中的染料能吸收光线, 降低水体透明度, 影响水生生物和微生物生长, 不利于水体自净, 同时易造成视觉上的污染。严重污染的水体会影响到人类的健康。因此, 对染

5、料的排出必须严格控制, 尤其是对那些毒害严重的染料, 如酞青铜盐类染料和一些偶氮类染料4 。1.2.2 印染废水中重金属的危害对铬、铅、汞等重金属盐类, 用一般生化方法难以降解, 因此它们在自然环境中能长期存在, 并且会通过食物链等危及人类健康。在日本就曾发生过重金属汞和镉污染而造成的水俣病、痛痛病等公害事件。重金属铬在印染加工中用量相对较多, 染色工艺中常用重铬酸钾作氧化剂和媒染剂, 印花辊筒的制备耗铬量也很大, 也被确认能致癌, 应特别注意排放和综合利用。1.2.3其它物质的危害对于那些易产生甲醛的树脂整理剂、含铬防水剂、部分阳离子型柔软剂等危害程度较大, 又不能用传统方法处理的污染必须严

6、格控制和排放。一般的酸、碱、盐等物和肥皂等洗涤剂虽然相对无害, 但它们对环境仍有一定的影响。近些年, 许多含氮磷的化合物大量用于净洗剂, 尿素也常用于印染各道工序, 使废水中总磷氮含量增高, 排放后使水体富营养化。因此, 对这类物质的使用量也应有所控制, 不能不加限制地大量使用。1.3印染废水处理技术1.3.1生物处理法生物处理法是利用微生物酶来氧化或还原有机物分子,通过一系列氧化、还原、水解、化合等生命活动,最终将废水中有机物降解成简单无机物或转化为各种营养物及原生质。生物法具有运行成本低、处理效果稳定等优点,在印染废水处理中得到了较为广泛的应用。常用的印染废水生物处理方法有厌氧法、好氧法、

7、厌氧好氧组合法。（1）好氧生物处理法好氧生物处理是在有氧条件下,利用好氧微生物(包括兼性微生物)的作用来去除印染废水中的有机物。活性污泥法、生物滤池、生物转盘、氧化沟、生物塘和膜生物反应器(MBR)等都属于废水好氧生物处理法。化生物铁活性污泥法,通过采取向曝气池中投加氢氧化铁,延长难降解物质的停留时间等措施,大幅提高曝气池的活性污泥浓度和抗冲击负荷能力,降低污泥负荷,使单位数量菌团承担的有机物降解量减少,使菌胶团表面的有机物得到及时、充分的氧化降解,从而提高系统的脱色率和COD去除率。生物膜法是将微生物细胞固定在填料上,微生物附着于填料上生长、繁殖,在其上形成膜状生物污泥。与常规活性污泥法相比

8、,生物膜法具有生物体体积浓度大,存活世代长,微生物种类繁多等优点,尤其适合于特种菌在印染废水体系中的投加使用。（2）厌氧生物处理法厌氧生物法不仅可用于处理高浓度有机废水,也可用于处理中、低浓度有机废水,对染料中的偶氮基、蒽醌基和三苯甲烷基均可降解,但还不能完全分解一些活性染料的中间体,如致癌的芳香胺等。由于厌氧生物法的出水水质往往达不到排放标准,因而单纯使用厌氧生物法的处理工艺较少,通常与好氧生物法串联使用。（3） 厌氧好氧生物处理法厌氧好氧组合处理工艺,能在一定程度上弥补好氧生物处理工艺的不足。难降解染料分子及其助剂在厌氧菌的作用下水解、酸化而分解成小分子有机物,接着被好氧菌分解成无机小分子

9、。通常厌氧采用UASB反应器,好氧段目前大多采用生物接触氧化法。所以在传统生化工艺基础上，新的厌氧（水解酸化）好氧工艺处理印染废水屡有报道，如金一忠等采用水解酸化（A）好氧（O）SBR工艺处理印染废水15取得满意的效果。 5-14。1.3.2化学法（1）化学氧化法化学氧化法针对性强，可在较短时间内将难降解的毒性有机物降解无害化，是目前印染废水脱色较为成熟的方法，它是利用强氧化剂将染料分子中发色基团的不饱和键断开，形成分子量较小的有机物或无机物，从而使染料失去发色能力。目前，已有不少相关报道，如：陈芳艳等采用Fenton试剂氧化处理印染废水15，陈文松等采用Fenton氧化混凝法处理印染废水的研

10、究。（2）化学还原法还原法使用的原料主要是铁屑,铁屑是机械加工过程中的废料,用于处理印染废水,不仅成本低廉,操作简单,且有以废治废的效果。该法的基本原理是:含碳铁屑浸于电解质溶液中,形成了无数个微小的Fe-C原电池,阳极生成Fe2+,阴极产生OH-及新生态H,具有较高的化学活性,与染料发生氧化、还原、吸附、絮凝等作用。铁屑还原法一大特点能明显地提高废水的BOD5/COD值,增加了印染废水的可生化性,因此作为生化工艺的预处理具有显著的优点。1.3.3物化法（1）吸附法吸附法是利用多孔性的固体物质（吸附剂）吸附水中的污染物，可去除色度、悬浮物、胶体及溶解性有机物。不同吸附剂对染料有选择性，故吸附剂

11、的选择是吸附法处理印染废水的关键。在印染废水处理中所用的吸附剂主要有活性炭、焦炭、硅聚合物等。影响吸附的条件有温度接触时间t和pH值等16。如马志毅等人研究发现，采用活性炭对染色废水进行脱色处理，色度去除率达61.12%，COD平均去除率达56.16%，两级联合作用，色度去除率达92.17%，COD去除率达91.15%，达到了纺织工业部洗涤用水标准。（2）混凝法混凝法是处理印染废水的常用方法，曾被认为是最有效、最经济的技术之一17，尤其对分散染料、还原染料和硫化染料特别有效。目前所用的混凝剂可分为无机高分子混凝剂、有机高分子混凝剂、微生物混凝剂等。近年来无机高分子混凝剂广泛地应用于印染废水处理

12、中。近年来，我国在研制适用范围广，脱色能力强，同时对有机物有较好去除效果的多功能高效复合混凝剂等方面做了大量的工作。1.4国内外研究现状国外纺织印染行业比较发达的地区，如：韩国釜山、日本大阪和墨西哥等地，染整企业较为集中且形成产业链，印染废水量较大，其处理方式主要有集中和分散两类：意大利、日本等对印染废水处理采用工厂处理和城市污水综合处理相结合的方法，即对印染废水初步处理后达到一定标准后，和城市污水一起进入污水处理厂处理18。德国由于行业不集中，一般采用单厂处理模式进行，在印染厂内建设污水处理厂，对废水进行处理。由于清洁生产和水资源回收利用做得相对较好，处理后的水可以达标排放，由于处理技术比较

13、成熟，个别厂甚至可以达到零排放。目前，国内外对印染废水的处理多采用物化法与生化法相结合的处理工艺，生化法主要用于去除废水中的COD、BOD，物化法主要用于脱色、去除废水中的悬浮物及不可生物降解的COD。针对印染废水处理难度的增加，近年来国内外都开展了一些研究工作，主要是新的生物处理工艺和高效专门细菌以及新型化学氧化法、化学药剂的探索和应用研究。其中有代表性的有：改良厌氧(水解酸化)一好氧生物处理工艺、湿式空气氧化法(WAO) 19、光催化氧化法等20。1.5本设计方案及方案选择原因本设计采用厌氧水解酸化处理技术作为好氧生物处理工艺的预处理，共同组成厌氧水解好氧的生物处理混凝沉淀工艺。通常印染废

14、水的处理方法有：物理法、化学法、生物法等。其中物理法处理效果较差；化学法所需投加药剂量大，但投资占地省；生物法是一种较为普遍的处理方法。但是随着废水排放标准要求越来越严格，单独的生物处理难以达到排放要求。结合实际情况，采用生物处理为主，再辅以化学处理技术，组成一个完整的综合治理流程，既保留了生物处理方法可去除较大量有机污染物和一定颜色的能力、且基本稳定的特点又发挥了物理化学法去除颜色和剩余有机污染物能力的特点，而且运行成本相对较低。1.6结语随着水资源危机的加剧和人们对环保的日益重视，从印染各工序着手实行清洁生产，减少污水末端治理负荷，并在废水处理过程中开发出经济有效的清洁生产技术，避免产生二

15、次污染，实现废水资源化，将是今后废水处理的一个发展方向，也是印染行业维持可持续发展必不可少的条件.参考文献：1 俞学亨. 浅谈印染行业清洁生产的现状和展望J. 印染，1997，23(7):3840.2 阮新潮, 王涛, 曾庆福.印染废水的深度处理及回用 J .工业水处理. 2006，Vol.26No.4： 2224 3陈碧, 王雪燕. 几种吸附剂在印染废水脱色中的应用 J . 纺织科技进展, 20 07, 4: 5657. 4李海红, 仝攀瑞, 郭雅妮. 关于印染工业污染防治的研究 J. 西安建筑科技大学学报( 自然科学版), 2005, 37( 1) : 141143.5姜方新，兰尧中印染废

16、水处理技术研究进展 J 云南师范大学学报，2002，22（2）：24276刘志伟印染废水处理技术研究的进展 J 广州环境科学，2000，15（2）：8117陆瑞才，计兵，韩志萍等印染废水处理技术研究进展 J 绍兴文理学院学报，2002，22（3）：58628张宇峰，滕洁，张雪英等印染废水处理技术的研究进展 J 工业水处理，2003，23（4）：23269明银安，陆晓华印染废水处理技术进展 J 工业安全与环保，2003，29（8）：161810侯文俊，余健印染废水处理工艺进展 J 工业用水与废水，2004，35（2）：576011俞卫阳印染废水处理技术及进展 J 杭州化工，2005，35（2）：

17、91412张林生印染废水处理技术及典型工程M北京：化学工业出版社，2005.813李家珍染料染色工业废水处理M北京：化学工业出版社，1998.514金一中，魏岩岩水解酸化SBR工艺处理印染废水的研究 J 中国环境科学，2004，24(4)：48949115 Larry D.Benefield and Clifford W.Randall.Biological Procss Design forWastewater Treatment Prentice Hall.Inc,Englewood Cliffs,198016 冯敏工业水处理技术M海洋出版社，1997.117 陈芳艳，唐玉斌Fenton试

18、剂氧化处理印染废水 J 抚顺石油学院学报，2002，22(3)：l921 18JaHyunbae.Adsorption of anionic dye and surfactant from water onto organo-morilloniteSeparation Science and Technology,2003,35(3):353365.19杜鸿章，尹承龙难降解高浓度有机废水催化湿式氧化净化技术：反应工艺条件的研究.水处理技术, 1997,23 (2): 373820杜仰民印染废水铁盐絮凝脱色的研究 J .给水排水，1992，8（5）：2022毕 业 设 计 开 题 报 告2本课题

19、要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：2.1本课题要解决的问题 (1)本设计印染废水原始水质为：平均排水量：12000m/d，COD：1200mg/L，BOD5：600 mg/L， pH：11.0，SS：120 mg/L，氨氮：60 mg/L，苯胺类：12 mg/L。处理后出水水质达印染废水行业排放标准。(2)选择设计方案，确定最适宜工艺流程。 (3)编写设计说明书，通过计算绘图包括工艺流程图、总平面设置图和主要构筑物设计图等。符合设计规范，2.2拟采用的手段 (1)根据印染废水污染物浓度高、成分复杂、水质多变的特点，印染废水必须经有效的处理并达标后才能排放。根据印染废水的这些特点拟定处理工艺。(2) 根据印染废水中不同物质处理方法的不同设计主要的构筑物包括调节池水解池，接触氧化池，混凝沉淀池，泵等设备及其相关尺寸计算。(3)根据计算尺寸绘制主体构筑物CAD图以及印染废水处理工艺流程图 毕 业 设 计 开 题 报 告指导教师意见： 指导教师： 年 月 日所在系审查意见： 系主任： 年 月 日