皮革廢水處理工藝設計開題報告書

1、.PAGE . . 1 . . . w d . 畢業(yè)設計論文任務書設計論文題目 皮革制品高檔鞋面革工程污水處理工程工藝設計學院名稱資源與環(huán)境工程學院專 業(yè) 班 級 環(huán)境工程10-2班姓 名 學 號 掌權(quán)(20104553)指 導 教 師 周元祥系教研室負責人. 一、畢業(yè)設計論文的主要容及要求任務及背景、工具環(huán)境、成果形式、著重培養(yǎng)的能力1、主要容收集制革廢水處理工程資料，了解廢水處理技術現(xiàn)狀情況。完成該廠污水處理工程工藝設計計算；按規(guī)要求繪制各處理單元的工藝設計圖件；完成該污水工程的概算。2、根本要求通過文獻資料檢索，對制革廢水處理技術的開展及現(xiàn)狀有較全面的了解。根據(jù)文獻檢索結(jié)果與企業(yè)生產(chǎn)廢水

2、的水質(zhì)、水量特點，通過比擬分析確定處理工藝流程。完成處理工程各單元的設計計算，并按規(guī)要求繪制各處理單元的工藝設計圖件；完成整個工程的概算。3、成果形式1按畢業(yè)設計論文的規(guī)化要求撰寫不少于1.52萬字符的畢業(yè)論文，并有300字的中文摘要和250個實詞的英文摘要；2翻譯有關英文資料12萬印刷符或譯出5000漢字。形成畢業(yè)論文1-2萬字。二、應收集的資料及主要參考文獻1.濤等；廢水污染控制技術手冊M：化學工業(yè)，2012；2.永東,白端超.物化-生化工藝處理皮革廢水J.工業(yè)用水與廢水.2001(05)；3.資慧琴,曾立云.混凝沉淀-生物接觸氧化工藝處理制革廢水試驗研究J.環(huán)境科學與管理.2006；4.

3、勝韜,王三秀.混凝沉淀/水解酸化/BAF工藝處理明膠廢水J.中國給水排水.2010；5.克彬等.水處理工程常用設備與工藝M.：，2010；6.家科等.特種廢水處理工程M.：高等教育 ，2011；7.吳浩汀編.制革工業(yè)廢水處理技術及工程實例M.化學工業(yè)第一版，2002.78.高忠柏、超英.制革工業(yè)廢水處理.：化學工業(yè) 2003；9 . 曉星，俞從正，馬興元制革廢水處理的研究進展J中國皮革，2003.10. 羅固源.水污染物化控制原理與技術.第一版M.：化學工業(yè)，200311.王樹聲制革污水處理與利用.： 輕工業(yè)，198912. 胡天媛，徐偉，秀零. 水解酸化氧化溝BAF工藝處理皮革廢水J13.高

4、俊發(fā)等.污水處理廠工藝設計手冊M.化學工業(yè),2002,113115,25825914. 王小文主編.水污染控制工程M.煤炭工業(yè),2002.15. 郭茂新等.工業(yè)廢水處理及再生利用M.，化學工業(yè)，2012.16岳平,徐新華編著.廢水處理工程及實例分析M. 化學工業(yè),2002.三、畢業(yè)設計論文進度方案起 迄 日 期工 作 容備 注2013.11.12014.1.102014.1.112014.3.202014.3.212014.4.102014.4.112014.5.252014.5.262014.6.10查閱文獻資料，英文翻譯畢業(yè)實習，完成開題報告或方案論證進一步收集資料，完成翻譯，完善開題報告

5、容，開場實驗畢業(yè)設計的第一階段，完成各單元的設計計算和繪制相應的圖件，并完成論文初稿；論文修改定稿、裝訂論文送審和辯論開 題 報 告建議填寫以下容：1.簡述課題的作用、意義，在國外的研究現(xiàn)狀和開展趨勢，尚待研究的問題。2.重點介紹完成任務的可能思路和方案；3.需要的主要儀器和設備等；4.主要參考文獻。設計題目皮革制品高檔鞋面革工程污水處理工程工藝設計二、課題的作用、意義以及國外的研究現(xiàn)狀和開展趨勢2.1 作用和意義：制革工業(yè)是輕工業(yè)中僅次于造紙業(yè)的高耗水、重污染行業(yè),近十幾年來我國成為了世界制革大國,但同時也給我們的環(huán)境造成了嚴重污染,據(jù)統(tǒng)計,我國每年皮革行業(yè)排放的廢水約為8000一12000

6、萬噸,約占全國工業(yè)廢水總排放量的0.3%,制革工業(yè)的污染主要來自兩個方面:其一是加工工程中產(chǎn)生的廢水,其二是生產(chǎn)過程中使用的大量化工原料,這些原料有各種助劑、蹂劑以及加脂劑、涂飾劑等。迄今為止，我國皮革企業(yè)已逾 2300 家，成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)。但隨著制革業(yè)的開展，所產(chǎn)生的廢水，不僅嚴重污染了環(huán)境，而且還嚴重影響并危害了人們的身體安康。因此有效處理制革廢水，搞好制革廢水的回用已成為亟待解決的問題。 2.2 國外研究現(xiàn)狀和開展趨勢:(1)傳統(tǒng)活性污泥法：活性污泥法是在人工充氧條件下培養(yǎng)活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸附和氧化作用，以分解去除污水中的有機污染物。優(yōu)點是：(1)處理效果好：去除

7、BOD5可達 90 %95 %，去除 COD 60 %80 %，去除硫化物 85 %98 %；(2)對廢水的處理程度要求比擬靈活。缺點：(1)在池末端可能出現(xiàn)供氧速率高于需氧速率的現(xiàn)象，浪費了動力；(2)對沖擊負荷的適應性弱。(2)制革廢水的全物化處理：對制革廢水進展全物化處理是指對制革廢水全程采用物化法。其處理機理是通過電化學反響氧化復原的產(chǎn)物和電池反響產(chǎn)物的絮凝、吸附等相互協(xié)同的全物化技術對制革廢水進展處理，但運行本錢高、去除效果不理想、污泥量大、易生成二次污染等。(3)氧化溝：氧化溝是活性污泥法的一種變型。制革廢水有很大的沖擊負荷、高含鹽量的特點，并且還含有一些的難以生物降解的有機物，氨

8、氮，鉻鹽及硫化物。氧化溝法具有較長的水力停留時間，較低的有機負荷和較長污泥齡的特點，實踐證明它是較成熟的制革廢水處理工藝。其去除 BOD5達 95 %以上，CODCr去除率約 95 %，硫化物去除率達 99 %，去除懸浮物約 75 %，石油類 99 %以上。(4)SBR 工藝：SBR 又稱序批式活性污泥法，是一種按間歇曝氣方式來運行的活性污泥污水處理技術，其去除機理為在反響器馴養(yǎng)活性污泥，當廢水與活性污泥在有氧存在時微生物以廢水中有機物為原料進展自身新代，來降解有機物的過程。在別離微生物細胞物質(zhì)和水的過程中，廢水也同時得到凈化處理。它主要由初期吸附去除、微生物利用有機物的代去除、形成絮凝體和絮

9、凝沉淀幾個階段組成。SBR 工藝比擬靈活，適合中小型企業(yè)的廢水處理。 (5)高效厭氧生物處理技術：高效厭氧生物技術對高濃度的有機廢水有很好的處理效果。在試驗條件下，40 d 對模擬廢水用兩相 EGSB 進展處理，通過對 COD、硫化物的量及pH 和活性污泥的生物特性的觀察，發(fā)現(xiàn)在 EGSB 反響器中，去除COD 可達 88 %左右，同時也有效的去除了廢水硫化物。對廢水中硫酸鹽類物質(zhì)用兩級厭氧法進展處理，結(jié)果顯示：在硫化物濃度很高時，用厭氧處理技術來對制革廢水進展處理是可行的，并且，廢水中硫酸鹽的多少、底物的濃度還有水力停留時間等，都影響著硫化物去除率。對制革廢水采用 MBR 工藝進展處理，結(jié)果

10、顯示：厭氧反硝化反響器僅僅是好氧硝化反響器體積的1/2，且COD與總磷的比為1001 時，效果最好，處理后水中總氮到達制革廢水的排放要求。在 140 d 啟動 HUASB(雜合的上流式厭氧反響器)成功，并對制革廢水做了處理，結(jié)果說明：在 HRT 為 70 d 時，去除 COD 的量為 88 %；HRT 為 60 d 時，去除 COD 的量為 86%；而毒性物質(zhì)如硫化物的量過高，超過 132 mg/L 時就會阻礙反響的進展，同時單寧酸的存在也會使揮發(fā)性脂肪酸的產(chǎn)量降低，但 HUASB 啟動時間過長。(6)膜別離技術：膜別離技術是別離、凈化與濃縮的新技術，具有常溫操作、高效節(jié)能、無相變、操作簡單和

11、生產(chǎn)中無污染等優(yōu)點。目前，在制革廢水處理方面有研究的膜別離技術有：微濾法、反滲透、超濾法和液膜法等。 利用超濾和反滲透，雙膜聯(lián)用處理*制革業(yè)預處理后的廢水，通過前后的各項水質(zhì)指標的比照分析，得出：超濾對制革廢水中濁度與大分子污染物的去除效果好，為后續(xù)反滲透處理做了保證，反滲透系統(tǒng)主要去除廢水中的COD、Fe、Mn等，去除率高達95 %以上。對二級處理后制革廢水采用雙膜(納米膜與反滲透膜)聯(lián)用技術處理。反滲透膜對TDS的去除率到達98 %以上。從膜系統(tǒng)回收的水中，其總?cè)芙夤腆w量非常少，可以回用在制革的濕加工過程中。(7)高級氧化技術：簡稱 AOPs，其機理在于是以羥基自由基為主要氧化劑與有機物發(fā)

12、生反響，反響中生成的有機自由基可以繼續(xù)參加 HO 的鏈式反響，或者通過生成有機過氧化自由基后，進一步發(fā)生氧化分解反響直至降解為最終產(chǎn)物 CO2和 H2O，從而到達氧化分解有機物的目的。分別用溶膠-凝膠法和液相沉積法來制備玻璃負載納米 TiO2膜以及石英砂負載納米 TiO2膜，對皮革廢水中的有機物進展降解，研究得到：當采用玻璃負載 TiO2膜時，在初始的 pH 67，投加的 H2O2的體積分數(shù)占到 0.3 %，光照時間 40 min 條件下，CODCr的去除率可達85.79 %；當采用石英砂負載 TiO2膜時，在初始 pH 為 67，投加的 H2O2的體積分數(shù)占 0.5 %，光照時間 30 mi

13、n 時，CODCr去除率為 71.91 %。(8)其他工藝：生物接觸氧化法充氧效果好，容積負荷較高，處理所需時間短，凈化效率高，但一次性投資費用高，適合中小型制革廢水廠；射流曝氣法-設備構(gòu)造簡單，氧利用效率高，無污泥膨脹，適于中小型制革廠；SBBR-COD、氨氮去除率高，剩余污泥少，處理效果好；流化床-容積負荷高，耐沖擊力強但去除效率較低，且耗能較高，只適用于處理小型制革廠廢水；UASB-有機負荷高，水力停留時間長但去除率較低并且出水硫化物含量高。現(xiàn)階段國外一般都采用厭氧一好氧主體工藝處理。好氧生物處理反響速度快,所需要的反響時間短,故處理的構(gòu)筑物容積較小,且處理過程中散發(fā)的臭氣較小。而厭氧能

14、夠處理較高濃度的有機廢水,而且運行費用較好氧處理低,厭氧工藝能去除90%以上的有機污染物,而且污水處理運行費用低,是目前皮革廢水處理的關鍵技術。ABR作為一種高效厭氧處理工藝,結(jié)合了第二代厭氧反響器的優(yōu)點,克制了*些缺乏之處,如防止了厭氧濾池所需的本錢較高的濾料和UASB所需的構(gòu)造復雜的三項別離器,因而,ABR具有構(gòu)造簡單、投資少、運行穩(wěn)定、抗沖擊負荷能力強、處理效率高、生物截留能力強、運行管理方便、性能可靠等優(yōu)點等一系列優(yōu)點,適于處理各種濃度的廢水,并且在容積負荷為0.4一28kgCOD/(md)的條件下都有令人滿意的處理效果，ABR尤其適用于各類中、低濃度有機廢水的處理,特別是對于各類有毒

15、難降解有機工業(yè)廢水的處理。因此,ABR在我國高濃度工業(yè)有機廢水(如釀造、造紙、制革廢水等)的治理中有很好的研究開發(fā)價值和推廣應用前景。四、設計要求本工程設計廢水處理規(guī)模為1000t/d。廢水經(jīng)處理后，到達市經(jīng)濟開發(fā)區(qū)污水處理廠接收要求。設計進水水質(zhì)指標和排放標準 進出水水質(zhì)指標 單位mg/LpH除外類別CODCrmg/LSSmg/LBOD5mg/L氨氮mg/LpH色度進水水質(zhì)5000280014281206-8100接收要求5004003504550五、本設計擬采用的方案5.1工藝方案分析選擇該廠生產(chǎn)廢水的特點是BOD、COD、 SS 含量較大且 B/C 值較低，不易生化處理。根據(jù)國外中段水處

16、理的實際運行情況，采用物化處理/生化處理是一種比擬穩(wěn)妥可靠的方案，即在生化處理前，利用物化處理降低廢水中 COD、BOD5的濃度，可大大降低懸浮物的含量，提高廢水的可生化性。5.2工藝流程確定5.2.1 混凝沉淀法1.混凝沉淀的作用混凝法是制革廢水處理的一種重要處理方法。用于制革廢水處理，可有效除去水中染料物質(zhì)，降低色度；作為生物處理的預處理，可大大減輕后續(xù)生物處理的壓力；作為生物處理的后處理，可去除水中殘存染料物質(zhì)，以降低廢水的色度?；炷扇コ喾N高分子物質(zhì)、膠狀有機物、重金屬有毒物質(zhì)，如汞、鎘和鉛等，以及導致水體富營養(yǎng)化的物質(zhì)，如磷等可溶性無機物。此外，還可以作為污泥機械脫水前的調(diào)質(zhì)處理

17、，以改善污泥的脫水性能。制革廢水中含有大量染料、助劑和油脂、蛋白質(zhì)、洗滌劑和其他化學藥劑，其中蛋白質(zhì)、染料多數(shù)呈膠體狀態(tài)，采用混凝法處理效果顯著。2.混凝的原理 壓縮雙電層：所謂壓縮雙電層是指向分散系中投加可產(chǎn)生高價反離子的電解質(zhì)，通過增大溶液中反離子濃度，降低擴散層厚度，使膠體粒子的電位降低的過程。這種作用特別使用于無機鹽混凝劑提供的簡單離子的情況，如Al3+、Fe3+等。電性中和：膠粒外表對電性相異的膠粒，離子或臉子狀分子帶異好號電荷的部位的吸附，會中和電位離子所帶電荷，導致靜電斥力減少，電動電位降低，從而使膠體的脫穩(wěn)和凝聚易于發(fā)生。吸附架橋：吸附架橋是指在懸浮液中參加鏈狀高分子化合物，由

18、于其架橋作用而使懸浮液中的膠體粒子脫穩(wěn)的現(xiàn)象。高分子絮凝劑具有線性構(gòu)造，可被膠體微粒強烈吸附，在相距較遠的兩顆粒間吸附架橋，使顆粒結(jié)大，形成粗頭絮凝體。沉淀物網(wǎng)捕：向廢水中投加含金屬離子的化學凝聚劑，當藥劑投加量和溶液介質(zhì)的條件足以使金屬離子迅速生成金屬氫氧化物沉淀或金屬碳酸鹽沉淀時，所生成的難溶分子就會以膠體或細微懸浮物作為晶核形成沉淀物，或是對其產(chǎn)生吸附作用，從而實現(xiàn)對水中膠體和細微懸浮物的網(wǎng)捕。5.2.2 水解酸化法水解酸化法是一種介于好氧和厭氧處理方法之間的方法,它是通過人工調(diào)控,使反響器的生物厭氧消化過程控制在水解和酸化兩個階段的方法。水解酸化主要利用水解細菌和產(chǎn)酸菌將廢水中不溶性的

19、有機污染物分解轉(zhuǎn)化為溶解性的有機物,可將長鏈大分子有機污染物分解成易利用的小分子有機物,這些反響產(chǎn)物有利于后續(xù)生化處理工序中的微生物更好地攝取廢水中的有機物。同時,水解酸化池中的水解細菌和產(chǎn)酸菌為兼性細菌,其生長和繁殖對廢水中氧氣的含量要求不高,代強度很高,對廢水環(huán)境的適應力強。與單一好氧生物法相比,水解酸化具有有效去除固體懸浮物、改善廢水可生化性以及節(jié)省工藝運行費用等優(yōu)勢;與單-厭氧生物法相比, 水解酸化又具有操作簡單、運行管理方便、反響器體積要求較小等優(yōu)點。因此,采用水解酸化作為預處理工序能夠很快適應進水負荷的變化,有效地提高廢水的可生化性,為后續(xù)的生化處理提供較好的條件。 CASSCAS

20、S(Cyclic Activated Sludge System)是周期循環(huán)活性污泥法的簡稱，又稱為循環(huán)活性污泥工藝CAST(Cyclic Activated Sludge technology)，是在SBR的根底上開展起來的，即在SBR池進水端增加了一個生物選擇器，實現(xiàn)了連續(xù)進水(沉淀期、排水期仍連續(xù)進水)，間歇排水。設置生物選擇器的主要目的是使系統(tǒng)選擇出絮凝性細菌，其容積約占整個池子的10%。生物選擇器的工藝過程遵循活性污泥的基質(zhì)積累-再生理論，使活性污泥在選擇器中經(jīng)歷一個高負荷的吸附階段(基質(zhì)積累)，隨后在主反響區(qū)經(jīng)歷一個較低負荷的基質(zhì)降解階段，以完成整個基質(zhì)降解的全過程和污泥再生。經(jīng)分

21、析選擇工藝如下：圖1.1 綜合廢水處理流程六、主要構(gòu)筑物1 格柵制革廢水經(jīng)過收集后由管道輸送進污水處理站，考慮到制革生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生的毛發(fā)以及碎屑雜質(zhì)等物質(zhì)，所以設置自動格柵除去廢水中較大的顆粒物，防止后續(xù)設施的沉積，以及保證管道、設備的正常運行。2 調(diào)節(jié)池制革廢水的水質(zhì)水量變化較大，通常需要設置調(diào)節(jié)池進展調(diào)節(jié)，使廢水在調(diào)節(jié)池中得到充分混合，從而保證后續(xù)處理構(gòu)筑物的進水連續(xù)而且水質(zhì)均勻，降低后續(xù)設施的沖擊負荷，保證穩(wěn)定的處理效率；防止高濃度有毒物質(zhì)進入生物處理系統(tǒng)危害微生物；均化廢水處理站進水中的污染物和廢水排放量。在調(diào)節(jié)池中設置曝氣系統(tǒng)，使廢水在調(diào)節(jié)池中可充分混合，保證水質(zhì)水量得到均衡、并防

22、止懸浮物沉淀。4 混凝沉淀池混凝法是制革廢水處理的一種重要處理方法。用于制革廢水處理，可有效除去水中染料物質(zhì)，降低色度；作為生物處理的預處理，可大大減輕后續(xù)生物處理的壓力。5 水解酸化池水解酸化作為預處理工序能夠很快適應進水負荷的變化,有效地提高廢水的可生化性,為后續(xù)的生化處理提供較好的條件。6 氧化溝CASS工藝具有良好的脫氮除磷效果,且一次性投資較少，占地面積較小，運行靈活，抗沖擊能力強，可實現(xiàn)不同的處理目標，不易發(fā)生污泥膨脹，剩余污泥量小，性質(zhì)穩(wěn)定。從節(jié)約投資、處理效果及運行管理方面考慮，結(jié)合工程時間情況，本次污水處理工藝采用周期循環(huán)曝氣活性污泥法CASS工藝。7 污泥處理污泥主要來自于污水處理的混凝沉淀池，污水生物處理系統(tǒng)的生物反響池，經(jīng)過厭氧消化或好氧消化處理后的污泥，用混凝、化學沉淀等化學方法處理污水時產(chǎn)生的污泥。污泥經(jīng)過濃縮、脫水后外運處理。七、主要參考文獻1.濤等；廢水污染控制技術手冊M：化學工業(yè)，2012；2.永東,白端超.物化-生化工藝處理皮革廢水J.工業(yè)用水與廢水.2001(05)；3.資慧琴,曾立云.混凝沉淀-生物接觸氧化工藝處理制革廢水試驗研究J.環(huán)境科學與管理.2006；4.勝韜,王三秀.混凝沉淀/水解酸化/B