毕业设计(论文)开题报告-汽车厂生产废水处理处理厂设计 14页

安徽建筑工业学院环境与能源工程学院毕业设计（论文）开题报告课题名称：某汽车厂生产废水处理处理厂设计专业：给水班姓名：常振排水工程班级：07给排水一学号：07203010114指导教师：黄健2011年03月10日n1、毕业设计(论文)选题依据(选题意义、国内外发展现状分析、主要参考文献目录)1.1选题意义我国汽车工业近两年的增长速度明显加快，2005年、2006年的增速分别达到12．39％和13．07％。带动汽车工业快速增长的主要车型是客车和重型载货车，我国轿车需求只占汽车总需求量的30％，发达国家这一比例超过70％。随着相关鼓励消费政策的出台、轿车新品种的不断推出及居民收入水平的提高，轿车成为家庭消费热点可能在未来两三年内出现,改革开放以来，特别是近几年我国汽车工业发展势头强劲。据中国汽车工业协会统计，去年1至7月，汽车全行业工业总产值增长29.44%。随着市场需求的不断扩大，我国汽车工业的发展潜力也非常之大。国家也在大力推进发展汽车工业的相关环境，都将大大促进我国汽车工业的发展。汽车工业发展喜人的同时，环境问题面临着巨大的风险和挑战。汽车生产制造过程中会产生较难处理的污水，如果不经处理直接排放将会对环境造成很大的破坏。我国污水处理产业进入快速发展期，污水处理需求的增速远高于全球水平。从总体上看，我国污水处理正在经历由规模小、水平低、品种单一、严重不能满足需求到具有相当规模和水平、品种质量显著提高和初步满足国民经济发展要求的深刻转变，污水处理需求将逐步实现自给。随着城市工业生产的发展，城市人口的递增，城市规模的扩大，汽车废水和生活污水排出量日益增多，大量未经处理的污水直接排入周围河流，致使城市周围环境污染十分严重，不但直接污染了市区的地下饮用水，而且对河流下游地区的农业生产和人民生活造成了危害，人类和生物赖以生存的生态环境受到了日益严重的威胁。由于汽车涂装生产过程导致的环境污染问题相对于汽车生产的其他过程较为突出，因此汽车涂装企业建立和实施环境管理体系，有效控制其产生的废水、废渣和潜在环境事故，就显得尤为重要和迫切。1.2国内外发展现状分析汽车涂装过程中产生的废水主要分前处理废水、电泳废水和喷漆废水,其污染物为树脂、表面活性剂、磷酸盐等。废水的成分复杂,排放无规律,所以水质变化大。汽车废水处理现状：国内汽车涂装废水通常经过中和反应,气浮处理后,再采用水解酸化——生物接触氧化处理工艺进行处理后出水,经监测其各项指标可以达到污水综合排放标准GB8978-1996的一级排放标准。n1.2.1汽车废水处理现状的研究(1)汽车废水的物化处理法汽车废水中一般含有大量的颗粒悬浮物，在预处理过程中通常采用过滤法、吸附法和沉淀法来除去水中的这部分污物。(2)汽车废水的化学处理法1、絮凝沉淀法絮凝法是含染料废水处理的常用方法。絮凝剂选择适当，可使、汽车废水脱色，COD和BOD5值人幅降低，提高被处理废水的可生化性，因此絮凝法在各种实际工程设计中为首选组合技术手段，广泛应用于高浓度汽车废水处理。2、化学氧化法化学氧化法主要有：高温深度氧化法和光催化降解法等(3)生化法废水生化处理是利用微生物的代谢作用分解废水中的有机物的处理方法，尽管、汽车废水的可生化性差，含有毒有害物质，仍可以通过优势菌种的选育，在适宜的环境中降解、汽车废水。由于生化法操作简单，运行费运低，无二次污染的优点，在、汽车废水的处理中得到了广泛的应用。生化法包括好氧法和厌氧法，我国处理、汽车废水的方法主要是好氧法，它主要分为活性污泥法、氧化沟法、生物糖法、接触氧化法、曝气法等。1.2.2具体实例及其工艺现状（1）龚丽雯等人对某汽车公司的废水处理系统进行了改造，采用气浮-水解酸化-高效接触氧化工艺对其废水进行了处理，在水解酸化池中使用生物微电解填料，在接触氧化池内使用LK40弹性立体网状生物亲和性组合填料。经该体系处理后，出水水质为pH=6～9、SS<60mg／L、CODcr<90mg／L、BOD5<20mg／L、石油类<5mg／L，达到DB44／26—2001中一级标准，其处理费用为1．91元／m。n采用的工艺流程为：根据此工艺，对汽车废水处理前后的水质为：经接触氧化处理后的废水中COD，等污染物已达标，但废水中仍含有一定量从填料表面脱落的生物膜，应对废水进行沉淀处理。因此采用斜板沉淀池对接触氧化池出水进行沉淀处理，沉淀池产生的污泥进入污泥浓缩池，而清液则达标外排。气浮机、反应一沉淀池、斜板沉淀池都会产生一定量的污泥，污泥全部进入污泥浓缩池进行沉降浓缩，浓缩池上清液返回生活污水调节池，浓缩后的污泥由气动隔膜泵泵人板框压滤机进行压滤处理，压滤后，滤液返回生活污水调节池，污泥则另行处理。经该系统处理后，出水水质为pH=6～9，SS<60mg／L，CODcr<90mg／L，BOD5<20mg／L，石油类<5mg／L，达到DB44／26—2001中一级标准.（2）陈钰等人采用化学法除磷与SBR相结合的工艺处理汽车废水。他们采用的工艺为：n出水水质指标见表1。该工程运行结果表明，所采用的处理工艺合理，处理效果较好；节约了占地面积，降低了工程造价，操作管理简便、维修方便、运行稳定、费用低，具有推广运用价值。汽车涂装是保护和装饰汽车的主要措施,是非常重要的汽车制造工艺之一。表面涂装工程是表面工程技术之一,它包括涂装前处理工艺、涂装工艺和涂装设备三大部分,而涂装前处理工艺包括脱脂(除油)、除锈、磷化等。目前,我国表面涂装工程缺少专业化工厂,全国10000多个较主要的机械制造厂和大部分机械厂都有涂装作业,末80年代初的水平,大部分依靠手工作业,生产设备落后,生产过程中产生大量的污染物,若直接外排,对水体的危害极大。通过这两个案例的比较，我能得出结论：对于本次我做的毕业设计，其水量和污染物的类型。我判断应该用气浮一水解酸化一高效接触氧化工艺处理汽车废水。为后续的工艺确定打下基础。1.3总结长期以来，废水处理工艺仍然是混合、絮凝、沉淀、氧化等几个阶段，宏观上理论上尚无重大突破，然而在微观上，净化工艺确不断地改进，对废水处理的认识也不断地更新。理论的继续深化，促进了给水工艺水平的提高。传统工艺、理论主要是建立在以粘土胶体微粒和致病细菌为主要工作对象的基础上，随着污染程度的日益加剧和污染源的逐渐增多，污染物品种的多样化，为废水处理工作者带来新的课题。现在给排n水工程较以往的任何时候都更加注意废水的预处理工作和在传统工艺后面的深度处理，这是当前发展最快的方面，也是我国和国外废水工艺水平主要差距所在。汽车废水量大、色度高、水质变化大、PH值变化大、有机污染物含量高、组份复杂，而且汽车行业中，使难生化降解的有机物在废水中含量大量增加，BOD5／C0D值大幅降低。单一处理工艺均难达到要求，需对不同处理工艺进行优化组合。因此，应采用多种处理相结合的办法来改善目前废水处理的效率和效果。1.4参考文献[1]OdengardHAdvancedcompactwastewatertreatmentbasedonco—agulationandmovingbedbiofilmprocess[J]．WarSciTech．，2000，42．[2]徐丰果，罗建中，凌定勋．废水化学除磷的现状与进展[J]．工业水处理，2003，23(5)：18—2O．[3]陈国喜，詹伯君．SBR生化系统的应用及其发展[J]．环境科学进展，1998，6(2)：37—39．[4]周雹．SBR工艺的分类和特点[J]．给水排水，2001，27(2)：31-33．[5]李景杰．李朝晖．水解酸化一生物吸附再生一接触氧化工艺处理汽车废水．给水排水，2002．28(8)．38—4l[6]刘建广.水解一气浮一曝气生物滤池工艺在汽车废水处理中的应用．给水排水，2001．27(2)．43—45[7]郑俊．王晓焱．水解酸化-曝气生物滤池处理汽车废水．给水排水，2001．27(1)．48—5O[8]龚丽雯．梁顺文．龚敏红等．生物微电解一高效接触氧化工艺处理汽车废水．给水排水，2003．29(6)．45—47[9]龚丽雯．龚敏红．王成云等．微电解-接触氧化-稳定塘处理汽车废水．中国给水排水，2003．19(8)．92—94[10]张智，张勤，郭士权.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京：中国水利电出版社，2000[11]张统.污水处理工艺及工程方案设计[M].北京：中国建筑工业出版社，2005[12]刘振钢.预处理一厌氧一好氧一气浮过滤处理汽车废水[J].中国给水排水，2004，20（1）：81-82.n[13]李亚峰，尹士君.给水排水工程专业毕业设计指南[M].北京：化学工业出版社，2003[14]吕炳南，陈志强.污水生物处理新技术[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2005[15]陶俊杰，于军亭.城市汽车污水处理技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2005[16]张满生，章劲松.物理吸附法处理汽车废水[J].青海环境，1999，9(3)：106-107.[17]万金保，陶馄，万兴，生物接触氧化法处理汽车废水[J].江西化工，2004，12(4):187-191[18]宫艳玲，马沛生.超临界流体在化工环境保护中的应用[J].化工进展，2001，(8):1-5[19]李向东，于洪锋，冯启言.水解一好氧处理汽车废水的试验研究[J].工业水处理，2005,25(4):32-34[20]陈一中，朱敏，刘瑜.汽车废水好氧生物处理试验研究[J].上海环境科学.1997,16(4):26-29[21]BudilovskisUYa.Gal’vamtackhObrabPoverkn[J].1994,3(1):42-53.[22]王锡春?最新汽车涂装技术[M]?北京:机械械业出版社,1998.2、毕业设计(论文)内容[1]通过比较确定废水的处理工艺，本设计采用混凝气浮＋水解酸化＋生物接触氧化工艺;[2]对工艺流程进行设计说明和计算污水厂大小及个构筑物尺寸的大小尺寸；[3]根据计算结果进行图纸绘制，包括污水厂的平面图、高程图和主要构筑物:调节池、絮凝池、斜管沉淀池、气浮池、综合池、水解酸化池、接触氧化池、过滤池、二沉池的结构图。[4]根据任务书要求，进行英文翻译。n3、毕业论文(论文)进行方案3.1废水水质分类和预处理废水主要有脱脂清洗废水、磷化清洗废水、表调废水、电泳清洗废水、面漆废水、含油废水、生活废水。将废水进行分类，按照其废水的水质特点，将其分为两大类。一类是：脱脂清洗废水和电泳清洗废水；一类是：磷化清洗废水、表调废水和面漆废水。3.1.1脱脂废液和电泳废液脱脂废水主要来源前处理碱洗去油工艺，该工艺有连续排放的含污染物浓度较低的漂洗废水，也有定期排放含有高浓度污染物质的清槽废水。主要污染物质为COD、SS、石油类等。电泳废水主要来源于电泳工艺。电泳涂装是将具有导电性的被涂物浸渍在装满电泳涂料槽中作为阳极（或阴极），在槽中另设置与其相对应的一极，在两极间通一定时间的直流电，在被涂物上析出均一、水不溶涂膜的一种涂装方法。工件涂装后立即进行水洗。经初次使用后的电泳喷漆液通过超滤器，将其中的水、各种无机杂质离子和一些低分子量的树脂等渗透出来，形成超滤液作为漂洗废水使用，浓缩液返回电泳槽。超滤器定期定量排放超滤液。超滤液属于高浓度有机废水、含大量高分子有机物、表面活性剂、低分子溶剂、颜料等。3.1.2喷漆废水和磷化废水磷化废水来源于前处理磷化清洗工艺。该工序所用磷化液的成分酸式磷酸盐（主要为锌盐、铁盐、锰盐）、氧化剂（常用的有硝酸盐、亚硝酸盐、氯酸盐）和各种添加剂。其使用一定时间后必须定期排放。同时尚连续排放污染物浓度相对较低的磷化漂洗废水。该部分废水主要含有SS、磷酸根、及金属离子等。3.2调节作用3.2.1水量调节和水质调节n水量调节比较简单，一般只需设置简单的水池，保持必要的调节池容积并使出水均匀即可。污水处理中单纯的水量调节有两种方式：一种为线内调节，另一种为线外调节。线外调节与线内调节相比，其调节池不受进水管高度限制，施工和排泥较方便，但被调节水量需要两次提升，消耗动力大。一般都设计成线内调节。水质调节的任务是对不同时间或不同来源的污水进行混合，使流出的水质比较均匀，以避免后续处理设施承受过大的冲击负荷3.2.2预处理系统废水依次通过絮凝池在沉淀过程中能发生凝聚或絮凝作用，浓度低的悬浮颗粒的沉淀。由于絮凝作用颗粒质量增加，沉降速度加快，沉速随深度而增加。经过化学絮凝的水中颗粒的沉淀即属絮凝沉淀。原水通过絮凝池后，悬浮杂质的絮凝过程在斜管沉淀池内仍继续进行。池内水流流速分布实际上是不均匀的，水流中存在的速度梯度将引起颗粒膨胀而引起絮凝。此外，水中絮凝颗粒的大小也是不均匀的，它们将的速度，沉速大的颗粒在沉淀过程中能追上沉速小的颗粒而引起絮凝。絮凝池里出水分别进入斜管沉淀池A和B，在斜管沉淀池中根据其相互运动方向分为逆（异）向流、同向流和逆向流三种不同分离方式。每两块平行斜板间（或平行管内）相当于一个很浅的沉淀池。其优点是：①利用了层流原理，提高了沉淀池的处理能力；②缩短了颗粒沉降距离，从而缩短了沉淀时间；③增加了沉淀池的沉淀面积，从而提高了处理效率。这种类型沉淀池的过流率可达36m3/（m2.h），比一般沉淀池的处理能力高出7-10倍，是一种新型高效沉淀设备。并已定型用于生产实践。优点：去除率高，停留时间短，占地面积小。3.2.3厌氧处理工艺水解酸化就是将大分子有机物转化成小分子有机物，可提高废水的可生化性（B/C），即是提高BOD，让厌氧反应处在厌氧生化第一过程酸化阶段。水解酸化对DO有严格的要求，一般在0-0.5mg/L，高于0.5mg/L变成了好氧，DO为零是严格意义的厌氧即产甲烷阶段，因此水解酸化一般均要设置通入空气量，保证DO值。水解酸化不一定会使COD降低，很多情况下还可能使COD增加，当然也有COD降低的。水解酸化的水力停留时间一般不超过6小时。水解酸化池一般设置成长方形。为提高水解酸化池酸化处理效果，水解酸化池中设置潜水搅拌机，避免污泥沉淀。n无论是搅拌泵搅拌、脉冲搅拌等都没有问题。鼓风机不一定要，但如果后面的好氧池要用风机，建议将输气管接入酸化池并设置曝气软管，这样酸化池在必要时也可作好氧池用，也可作辅助搅拌用，在有机负荷高的情况下，适量的曝气不会对酸化造成影响的。3.2.4好氧处理工艺好氧工艺在设计、操作和控制等方面的基本思路：1.将好氧池分为若干格，控制不同的动力学条件，选择培养出不同种类的微生物，使其分别发挥出最佳功能，尽可能为硝化菌和亚硝化菌提供良好的生存条件，将其培养成优势菌种，为氨氮的有效降解打下良好基础。2.将生物膜法与活性污泥法相组合，达到优势集成的效果；全系统均采用较高浓度污泥运行，池内生物保有量高，净化效果得到强化。3.将生化反应过程的各单元有机地的组合。根据微生物在水中存在状态，好氧生化处理法主要分为活性污泥法和生物膜法。在活性污泥法中，曝气池中的污水处于气流搅动紊流状态，微生物以生物絮体形式悬浮于污水中，微生物与污染物密切接触，吸附和分解水中的有机污染物。进入沉淀池后，细小的絮体絮凝成较大的絮体而沉降，沉降的活性污泥回流至曝气池循环补充污泥流失部分。在生物膜法中，微生物附着生长在填料的表面，形成胶质相连的生物膜，在处理过程中，水的流动和空气的搅动，使生物膜表面不断和水接触，污水中的有机物和溶解氧为生物膜所吸附，生物膜中的微生物不断分解这些有机物。在污水中有机物不断被去除的同时，生物膜本身也不断新陈代谢，衰老脱落的生物膜随被净化的污水从生物处理构筑物中带走，并在沉淀池中分离。生物接触氧化法是一种介于活性污泥法与生物滤池之间的生物膜法工艺，其特点是在池内设置填料，池底曝气对污水进行充氧，并使池体内污水处于流动状态，以保证污水与污水中的填料充分接触，避免生物接触氧化池中存在污水与填料接触不均的缺陷。该法中微生物所需氧由鼓风曝气供给，生物膜生长至一定厚度后，填料壁的微生物会因缺氧而进行厌氧代谢，产生的气体及曝气形成的冲刷作用会造成生物膜的脱落，并促进新生物膜的生长，此时，脱落的生物膜将随出水流出池外。生物接触氧化法具有以下特点：n（1）由于填料比表面积大，池内充氧条件良好，池内单位容积的生物固体量较高，因此，生物接触氧化池具有较高的容积负荷；（2）由于生物接触氧化池内生物固体量多，水流完全混合，故对水质水量的骤变有较强的适应能力；（3）剩余污泥量少，不存在污泥膨胀问题，运行管理简便根据国内外的比较和本次要处理的汽车废水要求，我采用的工艺流程为：3.2.5工艺流程的比较3.2.5.1方案一该方案将涂装废水分成两大系统进行处理。首先将前处理浓脱脂清槽液与磷化清槽液混合调节至PH>10.5并投加NaOH、CaCl2混凝,使PO43+部分金属离子形成沉淀,进气浮设备进行分离。在调节池3中与涂装清洗溢流水混合,在反应池4中投加CaCl2、NaOH、PAM等进行混凝气浮分离。对含有大量的悬浮颗粒和有机物的电泳废水,预处理采用投加Na0H、FeS04等混凝经斜板沉淀分离后,再将面漆循环水兑人;在反应池2中投加PAC混凝.气浮分离。由于该股废水含有大量可溶性高分子难降解有机溶剂,其B/C比较低,可生化性差。为此,在好氧生化处理前先进行兼氧水解酸化,使部分长链高分子物质断链成简单低分子有机物以提高其可生化性。最后对上述经预处理后的废水引人水解调节池,同时为提高废水的可生化性而引人食堂废水,并可根据需要适当投加尿素、同时优选菌种,提高生物处理效能。经配水后采用序批式活性污泥法(SBR)进行生物好氧处理。该工艺对源水分别进行了分类储存,n并分别预处理。在预处理中选用针对性很强的药剂和工艺,大大地提高物化处理效率。特别对电泳超滤废液采用水解酸化工艺,提高了其可生化性,为SBR处理出水水质提供了可靠的保证。在好氧生物处理工艺上采用SBR法。但是此方法涉及到时候所需的构筑物繁多，虽说处理效果不差，但是运营成本费用高，过多的构筑物也不便于管理和维护。3.2.5.2方案二（一）脱脂废水和电泳废水进入调节池A进行水质水量调节，经絮凝沉淀预处理后CODCr从5000-6000mg/L降低到1200-1500mg/L，去除率在75%左右；（二）喷漆废水和磷化废水调节池B进行水质调节，后续采用絮凝沉淀生成磷酸盐类物质沉淀，可以有效去除磷酸根离子，减少磷酸盐对后续生物处理的影响，预处理后磷酸盐去除率为70%。（三）其他废水如表调废水和空压机站和冲压模具清洗废水进入调节池B进行处理，纯水制备直接进入综合池进行后续处理。（四）经过混凝沉淀后的脱脂废水、电泳废水、喷漆废水和磷化废水等进行混合后，为了进一步去除废水含有的污染物质如胶体类物质和磷酸盐等，在后续工艺中又进行混凝气浮处理，将有效去除各类污染物质，并降低废水的COD值。n（五）气浮后废水进入综合池，与经过初沉的生活污水在综合池进行有效混合，进入生物处理系统。气浮反应可将密度较小的悬浮物和油类物质除去,但废水中还含有少量密度较大的悬浮物,它们不能通过气浮法除去;同时在高浓度废水进入处理系统时,气浮机的出水水质也会相应变差,因此应对气浮出水进行反应-沉淀处理。在反应池内鼓风搅拌,并投加可生成密度较大絮团的混凝剂PFS(反应时间>15min)；沉淀池内设斜板,沉淀池内产生的沉淀污泥则进入污泥浓缩池。（六）综合池内废污水通过水泵提升后进入水解酸化池，水解酸化池用来改善废水生化性。池内可以设弹性填料，利用水解和产酸菌的新陈代谢作用，将不溶物有机物水解成溶解性有机物、大分子物质分解成小分子物质，使污水更适宜于后续的生化处理，可以用较短的时间完成净化过程。污水经水解酸化池，可以在较短停留时间和相对较高的水力负荷下获得较高的悬浮物去除率。出水BOD/COD显著提高，增加了污水的可生化性。水解酸化池采用推流式，水解酸化池采用潜水搅拌器充分混合，可以进一步进行水量、水质以及pH值调节，并防止污泥沉积；将二沉池部分污泥回流至池中起到水解酸化池作用。（七）进过水解酸化后的废水进入生物接触氧化池进行好氧处理，生物接触氧化池用于去除废水中大部分有机物及氨氮。池中装有半软性填料，调试时间短，污泥不易膨胀，且对水质、水量变化的适应性较强。（八）本工艺在好氧后设置砂滤装置，此装置是在好氧出水难以达标的情况下采用。（九）污泥浓缩池处理二沉池剩余污泥、隔油池泥渣和气浮池浮渣。污泥浓缩池中的污泥经浓缩后，采用板框压滤机脱水，泥饼外运填埋处置。3.2.6工艺确立通过上述的两种工艺流程方案的比较，我认为方案二更经济合理些，并且流程清晰易懂，在设计和计算上都相对方便，对以后的建设和施工都有利。最后确立的方案就是方案二。n4、毕业论文(论文)进行计划序号设计（论文）各阶段名称日期1资料收集，阅读文献，撰写并完成开题报告及英文资料翻译2月21日-3月11日2毕业实习，完成实习报告3月11日-4月1日3完成设计计算和说明书、平面和高程布置图4月2日-5月10日4“五·一”长假5月1日-5月3日5中期检查5月10日6图纸绘制5月11日-5月31日7整理所有资料以及出图6月1日-6月9日8提交成果6月10日5、预期成果1、进行废水处理和污泥处理工艺中的各个构筑物的设计计算；2、编写设计说明书和计算书各一份3、设计图纸8张。包括处理厂总平面图、处理厂处理工艺流程图（高程图）各一张，调节池、絮凝池、斜管沉淀池、气浮池、综合池、水解酸化池、接触氧化池、过滤池构筑物的平、剖面图各一张4、完成3000字的专业英文翻译。