每天3000立方米印染废水处理工艺设计开题报告 26页

能源与环境学院毕业设计开题报告题目：3000m3/d印染废水处理工艺设计专业：环境工程班级:二班学号：1276808216学生姓名：王云涛指导教师：王维大职称：讲师日期：2016.4.5n能源与环境学院本科设计开题报告姓名王云涛学号1276808216导师王维大专业环境工程拟用设计题目3000m3/d印染废水处理工艺设计预计结果1.处理成果：满足《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287-2012）修改单（环境保护部公告2015年第19号）中的排放标准。2.设计成果：要求：按规范绘制工艺流程图、总平面图、高程图及各主要构筑物平剖图；在计算机制图之前应先选择4张重要图纸，首先进行手工绘图，图纸为A3纸，经指导教师审批合格后方可进行CAD绘图；图纸量：要求A1图纸不少于7张。可行性研究及基本工作思路一．可行性研究1.印染工业生产基本工艺流程：在印染生产工艺过程主要工序为染色、印花、溢流等。⑴染色放缝烧毛煮练、漂白定型丝光热熔出厂打包(卷)检验预缩拉幅轧染图1染色工艺流程示意图⑵印花放缝烧毛煮练、漂白定型丝光打底预缩拉幅(挂剂)蒸化烘焙印花检验打包(卷)出厂图2印花工艺流程示意图9n可行性研究及基本工作思路⑶溢流放缝煮练、漂白定型丝光溢流染色预缩拉幅挂剂烧毛脱水烘干检验打包(卷)出厂图3溢流工艺流程示意图2.印染工艺流程细节：染色布——染整工艺流程练漂去除天然纤维里含有杂质，以及在纺织加工过程中又加入了各浆料、油剂沾染的污物等。这些杂质的存在，既妨碍染整加工的顺利进行，也影响织物的服用性能。练漂的目的是应用化学和物理机械作用，除去织物上的杂质，使织物洁白、柔软，具有良好的渗透性能，以满足服用要求，并为染色、印花、整理提供合格的半制品。纯棉织物练漂加工的主要过程有：原布准备、烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光。（1）原布准备：原布准备包括原布检验、翻布（分批、分箱、打印）和缝头。原布检验的目的是检查坯布质量，发现问题能及时加以解决。检验内容包括物理指标和外观疵点两项。前者包括原布的长度、幅度、重量、经纬纱线密度和密度、强力等，后者如纺疵、织疵、各种班渍及破损等。通常抽查总量的10%左右。原布检验后，必须将原布分批、分箱，并在布头上打印，标明品种、加工工艺、批号、箱号、发布日期和翻布人代号，以便于管理。为了确保连续成批的加工，必须将原布加以缝接。（2）烧毛：烧毛的目的在于烧去布面上的绒毛，使布面光洁美观，并防止在染色、印花时因绒毛存在而产生染色不匀及印花疵病。织物烧毛是将织物平幅快速通过高温火焰，或擦过赤热的金属表面，这时布面上存在的绒毛很快升温，并发生燃烧，而布身比较紧密，升温较慢，在未升到着火点时，即已离开了火焰或赤热的金属表面，从而达到烧去绒毛，又不操作织物的目的。（3）退浆：9n纺织厂为了顺利的织布，往往对经纱上浆以提高强力和耐磨性。坯布上的浆料即影响织物的吸水性能，还影响染整产品的质量，且会增加染化药品的消耗，故在煮练前应先去除浆料，这个过程叫退浆。棉织物上的浆料可采用碱退浆、酶退浆、酸退浆和氧化剂退浆等方法，将其从织物上退除。碱退浆使浆料膨化，与纤维粘着力下降，经水洗从织物上退除。酶、酸、氧化剂使淀粉降解，在水中溶解度增大，经水洗退除。由于酸、氧化剂对棉纤损伤大，很少单独使用，常与酶退浆、碱退浆联合使用。（4）煮练：棉纤维生长时，有天然杂质（果胶质、蜡状物质、含氮物质等）一起伴生。棉织物经退浆后，大部分浆料及部分天然杂质已被去除，但还有少量的浆料以及大部分天然杂质还残留在织物上。这些杂质的存在，使绵织布的布面较黄，渗透性差。同时，由于有棉籽壳的存在，大大影响了棉布的外观质量。故需要将织物在高温的浓碱液中进行较长时间的煮练，以去除残留杂质。煮练是利用烧碱和其他煮练助剂与果胶质、蜡状物质、含氮物质、棉籽壳发生化学降解反应或乳化作用、膨化作用等，经水洗后使杂质从织物上退除。（5）漂白：棉织物经煮练后，由于纤维上还有天然色素存在，其外观不够洁白，用以染色或印花，会影响色泽的鲜艳度。漂白的目的就在于去除色素，赋于织物必要的和稳定的白度，而纤维本身则不受显著的损伤。棉织物常用的漂白方法有次氮酸钠法、双氧水法和亚氯酸钠法。次氯酸钠漂白的漂液pH值为10左右，在常温下进行，设备简单，操作方便、成本低，但对织物强度损伤大，白度较低。双氧水漂白的漂液pH值为10，在高温下进行漂白，漂白织物白度高而稳定，手感好，还能去除浆料及天然杂质。缺点是对设备要求高，成本较高。在适当条件下，与烧碱联合，能使退浆、煮练、漂白一次完成。亚氯酸钠漂白的漂液pH值为4～4.5，在高温下进行，具有白度好，对纤维损伤小的优点，但漂白时易产生有毒气体，污染环境，腐蚀设备，设备需要特殊的金属材料制成，故在应用上受到一定限制。次氯酸钠和亚氯酸钠漂白后都要进行脱氯，以防织物在存在过程中因残氯存在而受损。（6）染色染色是一个比较复杂的工艺，不同品质的布染色的工艺就不同，全棉、涤棉、9n麻棉、毛纺呢绒、丝绸制品化纤制品、混纺制品、等等有的使用轧染、卷染就可以了，有的就必须使用高温高压染色，有的只染一次，有的要多次上色。使用不同的染料也有不同的工艺，仅以基本的全棉布为例：然染色通过一台轧车就可以了，但也是最难的一道工序，因为染色的颜色控制除了已知的，还有许多的未知东西在里面，比如染料在不同温度下的稳定性，蒸汽的控制，轧车压力的控制等，都是很精细的活。染色的长车分为两个部分，前车染色，后车固色，染色方式根据选用染料品种的不同而有差异，染料一般有活性，士林，硫化，涂料，它们各有优缺点，一般情况下看要求的颜色而定，而且不可互相替换，其中士林的色牢度最好，但价格贵，不适宜染深色，浅色的颜色不够艳。除了因为染深色会增加成本，还有染深色相对活性染料教难控制，容易出现布面花等现象。活性的色牢度相比士林要差，但是染浅色比较艳丽，深色教容易控制，成本相应教少。硫化最差，色牢度不怎么好，禁AZO还不达标，但现在有一种液体硫化(也叫水硫化)禁AZO可以达标，但价格跟士林接近，染色不易控制还不能普及，只有少数的人追求它的褪色效果而采用。涂料不具有可比性，它的掉色很严重，是服装洗后追求褪色效果的最佳选择。可以与士林，活性灵活应用，得到不同的水洗效果(一般士林或活性打底，涂料套面色，可以解决单染涂料的白点问题，成本相应增加)。活性，士林和硫化的染色前车基本相同，要说差异，就是红外线预烘开一组，两组或者不开。后车则完全不同。活性的采用盐和纯碱固色，士林的采用双氧水还原固色(所以士林也叫还原染料)，硫化的则要高温蒸煮固色，水温必须95度以上。涂料的染色以后根据色牢度的褪色要求决定是否培烘固色。培烘温度195-210度左右。染色不可能百分百好的，修色，剥色再所难免。轻微的调整比如浅了套涂料，深了用纯碱洗。（7）丝光：丝光是指棉织物在室温或低温下，在经纬方向上都受到张力的情况下，用浓的烧碱溶液处理，以改善织物性能的加工过程。棉织物经过丝光后，由于纤维膨化，纤维纵向天然扭转消失，横截面成椭圆形，对光的反向更有规律，因而增进了光泽。纤维无形定区的增加，使染色时染料的上染率增加。取向度的提高，使织物强力增加，同时还有定形作用。丝光后，一定要采用冲吸去碱或蒸箱去碱，或平洗地去碱等方法充分去碱，直至织物呈中性。染色染色是借染料与纤维发生物理或化学的结合，或用化学方法在纤维上生成颜料，使整个纺织品具有一定色泽的加工过程。染9n色是在一定温度、时间、pH值和所需染色助剂等条件下进行的。染色产品应色泽均匀，还需要具有良好的染色牢度。织物的染色方法主要分浸染和轧染。浸染是将织物浸渍于染液中，而使染料逐渐上染织物的方法。它适用于小批量多品种染色。绳状染色、卷染都属于此范畴。轧染是先把织物浸渍于染液中，然后使织物通过轧辊，把染液均匀轧入织物内部，再经汽蒸或热熔等处理的染色方法。它适用于大批量织物的染色。（8）后整理后整理就是赋予服装面料服用性能和美观的纺织技术工程。以下是目前常见的纺织后整理的种类:，主要设备有：烧毛机、退浆机、丝光机、液氨机、定型机、预缩机、轧光机、水洗机、磨毛机、抓毛机、涂层机等。主要作用：1、磨毛2、轧光或者叫压光3、轧花或者叫压花4、植绒、转移烫花。5、涂层（a，干法涂层；b，湿法涂层；c，转移涂层也叫离心纸涂层）6、PVC压延、压花处理7、复合（a，TPU膜贴膜PTFE膜贴膜；b，面料复合）8、洗水、石磨、喷墨、固色处理。9、防水、防风、防绒处理。10、抗静电处理11、阻燃处理12、防紫外线处理13、拉绒、磨绒、抗起球处理14、压皱起皱、发泡处理15、拉幅定型、柔软预缩等等处理纺织后整理工艺对于开发一些具有特殊功能的面料，对赋予面料特殊的功能和提升服用效果有着极其重要的作用。随着技术的进度，还会不断地出现后整理的新工艺，新材料。染色布-色牢度染色牢度是染色布最重要的指标。印染纺织物经受外界的作用而保持原来色泽的能力，也称色牢度。纺织物经过染色、印花以后，有时还要经过其他工序，如毛织物的缩绒、合成纤维纺织物的热定形等；在服用过程中要接触大气、汗渍，经受洗涤、摩擦和熨烫等外界作用。这些都能使印染纺织品发生不同程度的褪色、变色。影响印染纺织物染色牢度的工艺主要是缩绒、炭化、氯漂、升华等。染料或颜料在纺织物上的染色牢度，与它们的化学结构、在纤维上的浓度和所处状态以及纤维的性质有关。各项染色牢度的测试方法，是模拟各种服用或工艺条件制订的。国际标准化组织（ISO）参照英国和美国的染化学会（SDC和AATCC）以及欧洲大陆牢度协会（ECE）等组织（见纺织标准）所定的标准,陆续制订了各项染色牢度的国际标准和测试、评定方法。中国也订有各项主要染色牢度的国家标准,如：①日晒牢度，也称耐光牢度，分为8级，以1级最不耐晒，8级牢度最好。各级都有一个用规定的染料按规定的浓度染成的蓝色羊毛织物参比标样，称9n为蓝色标样。试验时,将试样和8个蓝色标样按规定条件一起曝晒相当时间后，与蓝色标样作比较，评定试样的日晒牢度级别。由于日晒试验的时间较长并受到气候变化的限制，一般多采用人工光源，常用的是氙气灯和碳弧灯，氙气灯的光谱能量分布与日光比较接近。②耐洗牢度，分为褪色和沾色两种，分别用规定的灰色标样，分5级进行评定,逐级的色差成几何级距。试验时，将试样和白布叠缝在一起，在规定条件下进行洗涤，洗后晾干。将试样与白布分开，褪色牢度根据试样洗涤前后的色差，用灰色褪色样卡对比评定。1级色差最大，5级目测无色差。将白布的沾色与灰色沾色样卡进行对比，评定试样对白布的沾色牢度。1级沾色最严重，5级目测无沾色。耐洗牢度的测试温度有95℃、60℃、50℃和40℃四种，按印染纺织物的使用要求而定。③耐摩擦牢度，也分为5级。试验时，将试样按规定条件用干态和湿态的白布分别对试样进行摩擦，然后将白布上的沾色程度与灰色沾色样卡分别比较评定。对干态白布摩擦所得的结果为干摩擦牢度；对湿态白布摩擦所得的结果为湿摩擦牢度。其他染色牢度可按照规定条件进行试验，将试验结果与灰色褪色样卡或灰色沾色样卡对比评定级数。3.印染废水的特点及其危害：国外印染行业比较发达的地区，如韩国釜山，日本大阪，意大利米兰及墨西哥等地，印染行业比较集中，印染废水量比较大，同时在这些地区自然形成产业链。及本地区及周围地区形成上游的原料生产，加工运输等行业；下游的服装运输，销售等一系列产业链。意大利及日本对废水的处理主要采取工厂处理及与城市污水相结合的处理方式，在对印染废水初步处理后达到一定标准后与城市污水一起处理，这样可以提高后续处理效果，如果印染厂多，则同时能够达到处理效果。印染废水主要是有机物，因此主要采用生化法，但国外禁止使用硫化染料，对于废水量少，采用设备为主，对于大水量，以构筑物为主，但从处理技术上来说与国内差别不大，但自动化，设备质量上要高于国内。我国对印染废水的处理方法以生物处理为主，其中好氧生物处理法占绝大多数。从现有情况看，我国印染废水处理法中以表面加速曝气和接触氧化法占多数。此外，鼓风曝气活性污泥法、射流曝气活性污泥法、生物转盘等也有应用，生物流化床尚处于试验性应用阶段。但由于微生物对色度去除率不高，一般在50﹪左右，所以当9n出水色度要求较高时，需辅以物理或化学处理。好养生物处理对BOD5去除效果明显，一般可达80﹪左右，但色度和COD去除率不高，而且好氧法的运行费用高并且剩余污泥的处理或处置不好解决。厌氧的主要处理构筑物是厌氧罐，染料中的偶氮基因、三苯甲烷基因以及单氮基因聚合物，都能通过厌氧分解，通常在中温条件下进行，水力停留时间6小时，主要含甲基红染料的污水颜色能完全去除。厌氧-好氧组合法是近几年处理高浓度有机废水的主要方法，这种方法可以高效去除废水中的BOD5，还可达到脱氮除磷的深度处理目的，同时解决了活性污泥膨胀的问题。采用这一方法，目前主要开发了两种工艺：厌氧-好氧-生物炭接触工艺；厌氧-好氧生物转盘工艺。国内外常根据BOD5/COD比值来判断废水的可生化性，即：BOD5/COD>0.3时易生化处理，当BOD5/COD>0.25时可生化处理，当BOD5/COD<0.25难生化处理。而印染废水的BOD5/COD的比值大于0.3，所以处理印染废水的方法多是采用好氧生物处理，也可先采用厌氧处理，降低污染负荷，再用好氧生物处理。我国日排放印染废水量为（300～400）×104t，是各行业中的排污大户之一。印染废水主要由退浆废水、煮炼废水、漂白废水、丝光废水、染色废水和印花废水组成，印染加工的四个工序都要排出废水，预处理阶段（包括退浆、煮炼、漂白、丝光等工序）要排出退浆废水、煮炼废水、漂白废水和丝光废水，染色工序排出染色废水，印花工序排出印花废水和皂液废水，整理工序则排出整理废水。通常所说的印染废水是以上各类废水的混合废水，或除漂白废水以外的综合废水。印染废水的水质随采用的纤维种类和加工工艺的不同而异，污染物组分差异很大。印染废水一般具有污染物浓度高、种类多、含有毒有害成分及色度高等特点。一般印染废水pH值为6-10，CODcr为400-1000mg/L，BOD5为100-400mg/L，SS为100-200mg/L，色度为100-400倍。但当印染工艺、采用的纤维种类和加工工艺变化后，废水水质将有较大变化。近年来由于化学纤维织物的发展，仿真丝的兴起和印染后整理技术的进步，使PVA浆料、人造丝碱解物（主要是邻苯二甲酸类物质）、新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，其CODcr浓度也由原来的数百mg/L上升到2000-3000mg/L以上，BOD5增大到800mg/L以上，pH值达11.5-12，从而使原有的生物处理系统CODcr去除率从70%下降到50%左右，甚至更低。9n3.1印染各工序的排水情况一般是：（1）退浆废水：水量较小，但污染浓度高，其中含有各种浆料、浆料分解物、纤维屑、淀粉碱和各种助剂。废水呈碱性，pH值为12左右。上浆以淀粉为主的（如棉布）退浆废水，其COD、BOD值都很高，可生化性较好：上浆以聚乙烯醇（PVA）为主的（如涤棉经纱）退浆废水，COD高而BOD低，废水可生化性较差。（2）煮炼废水：水量大，污染物浓度高，其中含有纤维素、果酸、蜡质、油脂、碱、表面活性剂、含氮化合物等，废水呈强碱性，水温高，呈褐色。（3）漂白废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、草酸、硫代硫酸钠等。（4）丝光废水：含碱量高，NaOH含量在3%-5%，多数印染厂通过蒸发浓缩回收NaOH，所以丝光废水一般很少排出，经过工艺多次重复使用最终排出的废水仍呈强碱性，BOD、COD、SS均较高。（5）染色废水：水量较大，水质随所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD较BOD高得多，可生化性较差。有印染废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业（6）印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水，污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。（7）整理废水：水量较小，其中含有纤维屑、树脂、油剂、浆料等。（8）碱减量废水：是涤纶仿真丝碱减量工序产生的，主要含涤纶水解物对苯二甲酸、乙二醇等，其中对苯二甲酸含量高达75%。碱减量废水不仅pH值高（一般>12），而且有机物浓度高，碱减量工序排放的废水中CODcr可高达9万mg/L，高分子有机物及部分染料很难被生物9n降解，此种废水属高浓度难降解有机废水。4.设计实施的可行性及其意义鉴于印染废水的特点，随着国民经济的发展，人口的急剧增加，人们对印染产品的需求也越来越多，从而对印染行业以及印染废水的处理提出了更多的需求。因此，采取有效措施，建设新的有效的处理设备，尽快消除和控制这些企业所排放的印染废水对城市环境的污染，减少污染物向地面水系的排放，已成为环境保护工作的当务之急，通过系统学习环境工程专业，具备应用专业理论知识解决工程实际问题的能力，在进一步熟悉污染物排放标准，工艺设计规范知识解决工程实际问题的能力，再进一步熟悉污染物排放标准，工艺设计规范和其他规范的基础上，在完成理论学习和其他实践环节的同时，结合实际，进行设计印染废水处理的设计，通过教师指导和自己查阅资料，结合任务书完成印染废水处理工程设计计算是可行的。具备给定的实际条件和规范手册，在所设计的工艺流程的基础上，进行各个构筑物的设计，我们认为已经具备设计所需的条件，能在规定的时间内完成任务。二．基本工作思路在对印染废水处理设计中首先应根据设计内容查阅相关资料，通过查阅有关资料和导师的指导帮助下，了解印染的生产工艺及产污环节，了解相关的设计规范，在满足设计要求的原则下，考虑降低成本、提高处理效率，达到节能、减排、环保的要求，从而选择出一个比较合理的设计方案。对于印染废水处理大多采用厌氧─好氧联合工艺（废水厌氧发酵能够产生沼气，可以降低污染物负荷，但其出水往往不能达到污水排放标准，所以其处理水必须经过好氧处理才能达标排放），而这一处理工艺的核心厌氧处理单位，主要可以采用厌氧消化池、厌氧滤池、厌氧接触氧化池、厌氧流化床和UASB等主体构筑物。1.设计的准备阶段：分析设计任务及指导书，根据原水水质参数和《纺织染整工业水污染物排放标准》（GB4287—2012）修改单（环境保护部公告2015年第19号）中的排放标准，确定各类指标的排放标准；并在确保达到处理要求的前提下，初步确定一个投资少运行成本低的设计方案。2.对各个主要处理设备和构筑物进行合理选型；3.根据设备和构筑物的具体结构尺寸、数量计算及其水利计算；9n4.对各个处理设备和构筑物高程计算；5.编写设计说明书和计算书；6.绘制各主要构筑物的平剖图和总平面图(手工图、CAD图)；7.提交设计成果并进行预答辩；8.根据指导教师提出的不足之处加以修改并完善设计成果；9.答辩准备及答辩。19n设计工作计划1.了解任务，查阅相关文献：2周（第4、5周）2.印染废水一级处理设计计算：2周（第6周）3.印染废水厌氧处理工艺设计计算：2周（第7、8周）4.印染废水好氧处理工艺设计计算：2周（第9、10周）5.平面、高程布置及泵房设计计算1周（第11、12周）6.绘图：4周（第13、14、15、16周）7.说明书撰写：1周（第17周）8.出图、打印说明书，准备答辩：1周（第18周）合计15周。指导教师审查意见负责人签字：日期：注：学生根据导师的选题要求，在导师的指导下进行初步调研，并撰写开题报告，要求尽量做到思路清晰，各阶段目标明确，各部分任务之间时间安排松紧得当，具有可操作性。对于已提前接触和课题相关工作的学生，论文学期前所做的相关工作均可作为论文工作的一部分，并在论文工作计划中注明。各专业教研室组织审查开题报告，凡思路不清，目标不明确和不具备可操作性的开题报告必须重写。19n文献检索一：用自己的话完整地写下一种或几种有效的检索方法文献检索方法：文献检索方法一般分为两种：直接检索法和间接检索法。但是在当今“信息爆炸”时代，单凭直接检索法不可能获得全面的资料，所以大都采用间接检索法。间接检索法主要包括以下方法：（1）顺查法：根据检索课题的时间范围，按由远及近，从过去到现在，从旧到新的顺序逐年逐卷地查找文献。优点是查全率、查准率高，漏查率较小。但这种方法费力，效率低，一般适用于那些主体比较复杂，研究范围较大，研究时间较长的科研课题。（2）抽查法：针对某学科的发展特点和发展阶段，抓住该学科发展较快，文献资料较多的年代，抽出这段时间进行检索的方法。抽查法往往是用来解决要求快速检索的课题，检索效果和效率较高，但使用此法必须了解和熟悉学科发展的特点及历史背景，只有这样才可以达到满意的检索效果。（3）逆查法：它于顺查法恰好相反，按照检索课题的时间范围，利用一定的检索工具由近及远，由现在到过去，由近期到早期逐年逐卷地回溯查找文献。要求获得某学科或是研究课题最新或近期一定时间内文献资料，最好采用逆查法，因为此法不仅省时省力、灵活性大、效率高，而且检索出的都是最新文献，时效性高。但易查漏，查全率、查准率较低。（4）追溯法：又称扩展法、追踪法。是不利用一般的检索工具，而是利用已经掌握的文献末尾所列的参考文献，进行逐一追溯查找“引文”的一种最简便的扩大情报来源的方法。它可以从查到的“引文”中再追溯查找“引文”，像滚雪球一样，依据文献间的引用关系，获得越来越多的内容相关的资料。这种方法涉及的范围比较集中，获取文献比较迅速，并且可以不断扩大线索。（5）循环法：有称为综合法，它是将上述方法加以综合运用的方法。此法兼有顺查法、逆查法、追溯法等文献检索方法的优点，可以查到较为全面而准确的文献，是实际检索文献采用较多的方法。19n文献检索二：简要记下文献检索工作的原始过程文献检索过程：在实际文献检索中，我所采用的检索方法：1.手工文献检索去图书馆等较全面的地方查阅图书、期刊、报纸等。选择其中相关设计需要的资料，借阅或者现场记录。2.网络信息检索借助网络检索与设计相关的信息。从文献信息所包含的或有关的名词术语、论文中的关键字等用网络对文献进行检索。3.应用顺序法检索题名包括书名、刊名、篇名等途径，根据我的设计题目、水质、处理要求。登陆内蒙古科技大学校园网（www.imust.cn）,进入图书馆主页中文版，再进入中国期刊全文数据库（www.cnki.net）。查出相关资料，找出自己所需要的资料进行下载、打印。4.通过以上查阅和借阅的主页图书和文献有：[1]韩魁声，齐杰，白春学，陈荣光.《污水生物处理工艺技术》大连理工大学出版社[2]高廷耀,顾国维.《水污染控制工程》（下册）.高廷耀等主编.高等教育出版社[3]丁忠浩.《有机废水处理技术及应用》化学工业出版社[4]周正立.《污水生物处理技术及工程实例》北京:化学工业出版社，2006.6[5]杨岳平，许新华，刘传富.《废水处理工程及实例分析》北京:化学工业出版社[6]尹军.《污水污泥处理处置与资源化利用》北京:化学工业出版社，2005.1[7]曾科，卜秋平，陆少鸣《.污水处理厂设计与运行》北京:化学工业出版社.2001.7[8]www.chinaep.net中华环保互连网[9]王国华,任鹤云.《工业废水处理工程设计与实例》北京:化学工业出版社,2004.10[10]北京水环境与设备研究中心.《三废处理工程技术手册》北京:化学工业出版19n社，2000.4[11]张建伟，冯颖，吴剑华.《工业水污染控制技术与设备》北京:化学工业出版社，2006.6[12]尹军.《污水污泥处理处置与资源化利用》北京:化学工业出版社，202005.1[13]崔玉川主编《城市污水厂处理设施设计计算》，北京:化学工业出版社2003[14]图书馆CNKI期刊网19n文献综述:简述主要文献要点及综合分析一、主要文献要点:【文献一】:韩魁声，齐杰，白春学，陈荣光.《污水生物处理工艺技术》大连理工大学出版社本书简要介绍了主要的污水生物处理的工艺技术。全书共分为五章。第二章论述了污水和污泥处理的主要设施、设备给预处理。第三章介绍主要的污水生物处理工艺技术，内容包括污水的一级处理和强化一级处理、传统活性污泥工艺及其变型、城市污水厌氧处理工艺、污水生物除磷脱氮工艺技术、A/O系统处理技术、SBR工艺、AB工艺及其变型、氧化沟污水生物处理技术、水解-好氧生物处理工艺、曝气生物滤池和生物膜法新工艺。第五章介绍污泥的处理及利用。本书可供环境科学、环境工程、给排水及其他相关专业的研究人员和工程技术人员参考。也适合各级领导进行污水处理工程的决策及及从事环境和其他管理和专业的研究人员和工程技术人员。【文献二】:高廷耀,顾国维.《水污染控制工程》（下册）.高廷耀等主编.高等教育出版社本书作为教科用书,比较全面地介绍了近年来污水治理工程在理论、技术等领域的进展。从污水水质分析,到污水出路的探讨；又系统地介绍了水处理的各种方法,其中包括:污水的物理处理；污水的好氧生物处理；污水的厌氧生物处理；污水的化学处理；污水的吸附法、离子交换法、萃取法和膜析法处理；城市污水的深度处理；小型污水处理设备；污泥的处理和处置；污水处理厂的设计等。此书是一本基础性很强的书,比较适合对于基础知识不扎实的人阅读,作为查找基础性知识的工具用书。以通过此书用追溯法查找其他资料。【文献三】:丁忠浩.《有机废水处理技术及应用》化学工业出版社本书系统阐述了有机废水处理原理、处理技术、处理单元优化组合以及发展动态等方面的知识，并大量结合了国内外废水处理的实例，具有广泛的实用性本书共分为十五章。前六章介绍了各种新技术，新设备和新材料，主要以处理技术的工作特性为线索，重点介绍了有关有机废水处理技术原理。从第七章到第十五章，分章节介绍了造纸、化工、农药、染色染料和纺织行业、食品、制药、制革行业和氨基酸以及石油化工行业有机废水的治理技术、处理工艺及工程实19n例。在每章中，从理论和应用角度针对各种技术适用条件、技术难点以及最新工艺进行了详细讨论。【文献四】:周正立.《污水生物处理技术及工程实例》北京:化学工业出版社，2006.6本书既总结了大量国内外污水生物处理技术，又有充分的成功应用实例，工艺流程清晰，运行数据明了和设计计算。第一篇为“污水的生物处理应用技术”，着重阐述了污水生物处理的基本理论、工艺流程和应用技术，如何运用污水生物处理系统。其中包括：活性污泥法、AB法、氧化沟法、A/O及A2O系统、SBR法、生物滤池、生物接触氧化池、生物转盘和生物流化床等10余种污水生物处理技术。此外，篇中还提供了我国先进的标准化和规范化的污水检测方法与国家标准方法等效的监测方法。这些是污水处理厂常用的、必要的监测方法。本书的第二篇为“污水生物处理实例”，这些工程实例将污水生物处理的理论与工程时间相结合，对于进行污水生物处理设计、施工和运行管路是又实用性价值的实例。【文献五】:杨岳平，许新华，刘传富.《废水处理工程及实例分析》北京:化学工业出版社本书在具体阐述了污水处理的基本概念和基本理论的基础上，介绍了各污水处理领域通用的各种技术单元，这些方法即适用与废水处理，也适用与给水处理，同时吸收了许多的废水处理的新技术和新理论，反映了许多国内外的成功的实践经验，有很强的系统性和理论性。本书共分为上、下两篇。上篇具体介绍了水体、各种废水的性质及其传统的处理方法，主要是物理法、化学法、物理化学法、生物法等，以及污泥的处理和处置；结合上篇，下篇以三十多个工程实例的方式具体介绍了污水处理厂的设计、运行和管理。【文献六】:尹军.《污水污泥处理处置与资源化利用》北京:化学工业出版社，2005.1全书共分13章。详尽地介绍了污泥的来源、分类、性质及城市污水污泥处理处置的现状，对污泥浓缩、污泥消化、调质和脱水、加热干燥、污水污泥热化19n学处理、碱稳定、污泥臭味控制以及剩余污泥减量化技术的原理、工艺、设备与管理、进展等方面都做了详细的说明与论述，并介绍了污水污泥在土地利用和建材利用等方面的应用。另外，列举了大量的国内外工程实例。【文献七】:曾科，卜秋平，陆少鸣.《污水处理厂设计与运行》北京:化学工业出版社.2001.7本书按照针对和使用的原则,主要阐明城市和工业污水处理的类型，特点和处理方案的比较选优，污水处理工程的设计程序、内容、原则、设计计算方法和步骤，并列举污水处理工艺设计常用的设计资料，由于篇幅限制，本书没有叙述污水处理的基本原理，系统形成和组成，经济特征等，而是从设计和运行角度，通过城市污水和工业废水处理实际工程的设计实例，详细介绍了污水处理常用工艺技术和新工艺技术(例如氧化沟，序批式活性污泥法，升流式厌氧污泥床)的工艺特征，设计运行参数，设计计算和应用效果。【文献八】:www.chinaep.net中华环保互连网中华环保互连网详细的介绍了有关生物法处理污水的方法、工艺以及构筑物的造价，处理等。【文献九】:王国华,任鹤云.《工业废水处理工程设计与实例》北京:化学工业出版社,2004.10本书是作者近几年工程实践的一些经验总结，注重实用性和可靠性。主要针对目前我国工业废水处理工程的工艺技术、设计方法、运行调试以及存在的问题进行了详尽阐述，同时介绍了几种*新的工业废水处理技术。书中还提供了许多工程实例，资料详细、真实，可操作性强。本书可供大专院校环境工程和市政工程专业学生、设计单位工程技术人员、工厂企业管理人员进行工程实习、方案设计、运行管理时参考。【文献十】:北京水环境与设备研究中心.《三废处理工程技术手册》北京:化学工业出版社，2000.4保护水资源、防治水污染、改善环境生态是保护环境和实施可持续发展的重要内容。本书反映了不同行业工艺废水排放、处理工艺、工艺设计计算和典型工程的发展，可供从事废水工程的技术人员、高等院校师生和管理人员参考和使用。19n【文献十一】:张建伟，冯颖，吴剑华.《工业水污染控制技术与设备》北京:化学工业出版社，2006.6全书共分为8章，分别介绍了工业废水处理的物理方法、化学方法、物理化学方法、生物技术、物理场技术以及污泥的处理技术，内容包括过滤、沉降、浮选、筛滤、混凝、中和、氧化还原、萃取、离子交换等技术。【文献十二】:尹军.《污水污泥处理处置与资源化利用》北京:化学工业出版社，202005.1污水污泥处理处置与资源化利用,,全书共分13章。详尽地介绍了污泥的来源、分类、性质及城市污水污泥处理处置的现状,对污泥浓缩、污泥消化、调质和脱水、加热干燥、污水污泥热化学处理、碱稳定、污泥臭味控制以及剩余污泥减量化技术的原理、工艺、设备与管理、进展等方面都做了详细的说明与论述,并介绍了污水污泥在土地利用和建材利用等方面的应用。另外,列举了大量的国内外工程实例。本书内容全面、实用性强,可供环境工程技术人员、研究人员使用,也可供相关专业的大专院校师生学习参考。【文献十三】:崔玉川主编《城市污水厂处理设施设计计算》，北京:化学工业出版社2003《城市污水厂处理设施设计计算(第2版)》主要通过工程性设计计算例题的形式，具体介绍城镇污水处理厂常规处理和三级处理工艺中主要处理构筑物的设计计算内容、方法和要求。全书共13章，工程性计算例题112个。例题内容包括调节池、配水井、计量设施、格栅、沉砂池、初沉池、二沉池、强化一级处理设施、好氧活性污泥法处理设施、生物膜法处理设施、自然净化设施、消毒设施、污泥处理设施、除臭设施、三级处理设施等单元处理设施的设计计算，以及污水厂全流程系统的竖向水力计算和布置。《城市污水厂处理设施设计计算(第2版)》在第一版的基础上，又补充了一些新型实用的处理设施、工艺和计算方法例题。19n二、综合分析:(一)项目概况:本设计任务是3000m3/d印染废水处理厂工艺设计。进水水质为:项目CODcr(mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pHTN(mg/L)TP（mg/L）进水水质25009003008～114017出水水质为:(二)自然条件:⑴、该污水厂位于北温带季风型半湿润气候区，年平均降雨量600毫米，四季分明，光照充足，年平均气温15.3℃；1月份为全年最冷月，平均气温为-5.2℃；7月份为最热月，平均气温为32.6℃；春季升温迅速，秋季降温幅度大，无霜期为189天；主导风向为西北风。⑵、地下水位在地表下8米，无侵蚀性。⑶、冻结深度为地表下0.6米。⑷、按地震烈度8级设防。通过前期对参考文献的查阅,不论是从网络、图书馆等资料上查阅到的有关印染废水的资料，还是从期刊上查到的一些论文等，都使我全面了解了印染工业废水的性质，对已选定的几个方案，进行了传统、常规、典型和先进方案的比较后，通过分析各个方案的优缺点，论证其可行性，直至确定出了一个最佳的方案。随着染料纺织工业的迅速发展，染料品种和数量日益增加，印染废水已成为水系环境重点污染源之一。目前印染废水处理的常用方法有物化法和生化法。尽管物化法能起很大作用，但由于耗资大、运行费用高及适用条件的限制，目前国内外仍以生化法处理为主。下面对较典型的两种方法进行一下比较:项目CODcr(mg/L）BOD5（mg/L）SS（mg/L）pHTN(mg/L)TP（mg/L）出水水质8020506-9250.519n方案一:本方案采用UASB—SBR联合工艺处理印染染色废水，它是由普通一级处理，厌氧生物处理,好氧生物处理以及污泥处理等四部分组成，印染废水的处理工艺具体流程如图1所示：主要构筑物介绍：（一）普通一级处理普通一级处理是由隔栅、调节池、初沉池组成。（二）厌氧生物处理厌氧生物处理采用UASB厌氧反应器，大部分有机污染物在厌氧反应器中降解，厌氧出水进入预曝气池。（三）好氧生物处理好氧生物处理采用SBR工艺，该工艺是可以提供了时间程序的污水处理工艺，而不是连续流提供的空间程序的污水处理。该工艺COD去除率90%，BOD去除率95%，并具有除磷脱氮功能。（四）污泥处理部分污泥处理部分包括集泥井、污泥浓缩池、压滤机房等。经过处理将污泥浓缩后，制成泥饼外运。染色废水隔栅池调节池UASB反应器SBR反应器沉淀池污泥浓缩池压滤机出水泥饼外运图1UASB—SBR联合工艺工艺流程经济效益分析：25n经常运行费用由人工费、电费、药剂费和水费四部分组成。废水处理厂常规开支见表1，折算成每吨废水的处理成本为1.16元。表1废水处理厂常规开支序号项目数量单价金额（元/d）1人工费7人1000元（/人月）2332电费3458kwh/d0.8元/kw/h27663药剂费1000元/d10004水费30t/d60元/d18005总计5799方案二：本方案采用水解酸化—生物接触氧化工艺，此工艺是由一级处理部分、水解酸化处理部分（即厌氧处理部分）、缺氧池、生物接触氧化部分（即好氧处理部分）、污水后续处理部分、污泥处理部分等组成。见图2所示。25n隔栅池调节池混凝池沉淀池水解酸化池缺氧池污泥浓缩池生物接触氧化池二次沉淀池压滤机泥饼外运染色废水出水图2水解酸化—生物接触氧化工艺流程图主要构筑物介绍：（一）一级处理部分一级处理部分是由隔栅、调节池组成。此调节池不但具有调节水质、水量的作用，而且可以加药剂调节pH值。水解酸化池水解酸化池是将污水中难以生化的有机物在常温下经过厌氧菌胞外酶的作用，将大分子有机物水解酸化成小分子，将大部分不溶性有机物降25n解为溶解性物质，变成可生化的底物，为好氧处理创造条件。（二）生物接触氧化池厌氧出水自流入氧化池，进行好氧处理。（三）污水后续处理部分由于处理染色废水最重要的一步就是脱色处理，因此为了保证出水水质，须加混凝反应池进行脱色处理。（四）污泥处理部分由水解酸化池、生物接触氧化池、沉淀池和二次沉淀池中产生的污泥排入污泥浓缩池，经过浓缩、脱水后，将泥饼外运。经济效益分析：按本工程设计流量3000m3/d计算，费用包括直接运行费用、主要包括电费、药剂费、维修费等，总耗电量费为146kw，每度电按0.6元计算，每日耗电量费用2102元，每日处理废水量为3000m3/d，则耗电费用为0.70元，药剂费用为0.09元/m3，人工费用为0.7元/m3，每年维修费用按总投资额的1%计，则维修费用为0.07元/m3。所以总费用为1.56元/m3。小结:经过对两个方案的多方面分析，两个方案各有利弊。方案一中由于UASB反应器的污泥培养时间相当长，一般情况下需要6个月，如果培养的不顺利要需要1-2年，因此既达不到预期效果又耗资很大，并且反应器还存在以下几个缺点：1.布水管易于堵塞,常使反应器内产生大面积的死角和短流。多点循序进水是将原液依次进入各个布水点,该方式虽有防堵塞的效果,但构造复杂,且多为专利垄断,难以广泛应用2.厌氧反应器排出的混合液中的污泥由于附着大量的气泡在沉淀池中易于上浮到水面而被出水带走；3.厌氧反应器进入沉淀池的污泥仍有产甲烷菌在活动，并产生沼气，使已沉下的污泥上翻，影响出水水质、降低回流污泥的浓度。方案二出于对该厂印染废水的综合性考虑，考虑到其废水可生化性较好，BOD/CODCr值为0.36，属于易生化废水，但废水中含一定浓度的氨氮物，采用单一好氧处理是不能取得好的去除效果的，所以在这之前加上水解酸化，使难以降解的高分子有机物通过水解酸化作用，变成低分子有机酸，提高印染废水的可生化性，为好氧处理创造条件，即可进行同步除磷脱氮处理，还大大提高整体去25n除效率。最主要的是水解酸化池和生物接触氧化池的调试都比较容易，都属于比较成熟的工艺。综合各个方面的分析，由于方案一比较难调试，运行比较困难，因此选用方案二作为设计方案。下面从以下两个方面出发进行说明。（1）经济效益从两方案的对比可以看出，二者的耗资情况基本差不多，但由于方案一中由于调试造成的经济损耗太大，因此不作为选用方案。（2）环境与经济效益通过查阅文献可知，方案二具有工艺先进、技术成熟、操作简单、稳定可靠、管理方便、耐冲击负荷大、污泥产生量小等特点。对保护水资源、减轻本地污染负荷，维护社会的安定将起到积极作用。注:文献要点要说明主要文献对课题的意义。综合分析,对论文,必须在归纳全部资料后,说明课题本身的意义,主要研究方法,文献基础上的国内外研究现状和发展趋势,出现的问题及解决的手段等；对设计，要阐述清楚目前的主流和先进的方案、工艺、主要设备以及主要设计方法等，并仔细比较这些方案、工艺、设备和方法的优缺点，并根据课题的设计条件，选用最适合自己的。25n文献综述:合理化设想从上述该厂的染色废水的特点里了解到不同纤维原料需用不同的染料、助剂和染色方法，加上染料上色率的高低、染液的浓度不同，废水水质变化很大。传统的生物处理对印染废水的COD去除率一般为30%-50%，脱色率也在50%以上。通过对相关文献的查阅，现提出以下两个合理化设想。1.针对上述问题，并且结合染色废水所含污染物的特点，为了使污染物更好的沉降，预将在普通活性污泥中加入一定量的Fe(OH)3，使其逐步驯化形成生物铁法活性污泥，Fe(OH)3比重为3.3-3.9，远大于活性污泥的比重，与菌胶团有机结合后就成为比重大、结构成团粒状、沉降性能优良的生物铁絮体。这种生物铁法实质上是一种强化的活性污泥法，将会是解决这一难题的有效途径。此外，铁对生物絮凝也有促进作用，而且，新生Fe2+有着极高的活性，对偶氮型染料有还原降解作用，对于这一设想是在查阅相关期刊时得到的，预准备在设计中得到应用。2.预在此设计的好氧处理部分，采用新型的深水无堵塞微孔曝气系统，充氧能力高，保证好氧池出口处氧浓度不小于1-2mg/L，保持活性污泥良好的净化功能；维持渠液流速在0.3米/秒，防止污泥沉降，使污泥与原水充分混合，彻底地进行硝化反应。注:通过对现有文献的分析，对潜在的新思路进行发散式构想，即在现有的基础上我们还能做什么？要求既大胆创新、又能言之成理。标出“综合分析”引用的参考文献:注:必须同时在文中引用处注明，且一一对应。25