300t/d化工生产废水的处理工艺设计开题报告

全文总字数：3796字

1. 研究目的与意义

染料种类繁多，给人们的生活带来绚丽多彩的颜色并产生巨大经济效益，但也产生大量的染料废水排放到环境水体中，导致对自然水体的污染。其主要危害如下：（1）染料的色度废水中染料能吸收光线，降低水体的透明度，大量消耗水中的氧，造成水体缺氧，影响水生生物和微生物生长，破坏水体自净，同时易造成视觉上的污染。（2）染料是有机芳香族化合物苯环上的氢被卤素、硝基、胺基取代以后生成的芳香族卤化物、芳香族硝基化合物、芳香族胺类化学物、联苯等多苯环取代化合物，生物毒性都较大，有的还是三致物质。（3）染料中存在的重金属废水中的铬、铅、汞、砷、锌等重金属盐类无法生物降解，他们在自然环境中能长期存在，并且会通过食物链不断传递，在人体内积累。在日本就曾发生过重金属汞和福污染而造成的水俣病等公害事件。（4）废水中有机物含量高，成分复杂，有害物质含量高。一般的酸、碱、盐等物质和肥皂等洗涤剂虽然相对无害，但他们对环境仍有一定影响。近年来，许多含氮、磷的化合物大量用于洗净剂，尿素也常用于印染各道工序，使废水中总磷、总氮含量增高，排放后使水体富营养化。如果染料废水不加处理直接排放，将会对日益紧张的饮用水源造成极大的威胁。因此对废水的处理，不但可减轻或避免环境污染，保护人们身体健康，还可以回收利用处理后的水，节约水资源，走可持续性发展道路，其意义深远重大。

2. 国内外研究现状分析

染料生产投入的原料大部分是芳烃化合物和杂环化合物,副反应多,产品收率低,因而使生产过程中所排放的废水组分复杂,物质繁多且染料生产过程中的磺化、硝化、重氮化、还原、氧化以及酸析(或盐析)等工序中均有大量的废水产生,造成染料废水中常含有氯化钠、硫代硫酸钠、苛性钠和碳酸钠等无机成分、重金属(如汞、镉等)多种染料及其中间体(如剧毒物质联苯胺、吡啶、硫酸二甲醋等),另外还有酚、氰、芳香族硝基化合物及其它胺类等。因而,染料废水由于染料产品不同,其废水量和水质也往往不同,对其有效治理带来了许多困难。因此，废水处理主要围绕几个污染物，即ph、bod₅、codcr、ss、色度等，其他不予考虑。

一、 生物处理法

生物处理法可分为好氧生物处理法和厌氧生物处理法。好氧处理法虽然对 bod 的去除率较高，去除率可达 80%，且运行费用较低。但对复杂大分子物质降解效果较差，仅在 50% 左右。故对染料废水色度和难降解有机物的去除率往往不太理想，尤其pva 等化学浆料、表面活性剂和坯布碱减量技术的广泛应用，染料废水 codcr可达3000 mg/l，且可生化性明显下降，bod/codcr一般低于0. 2，仅单纯采用好氧生物处理，其出水难以达标。相对于好氧处理法而言，厌氧生物处理法在一定条件下能够对复杂大分子物质有明显的降解效果，是一种很有发展前途的工业废水处理方法。但厌氧法处理工业废水经常伴随着腐臭味，且单独运用厌氧处理法处理染料废水效果也不理想，仍难以达标排放。因此，在当前染料工业废水生物处理装置后，通常串联物理化学处理( 混凝沉淀或气浮) 装置作进一步处理.

3. 研究的基本内容与计划

一、基本工作思路

在设计中首先根据设计任务书的内容和要求查阅相关资料，了解相关规范及标准，选出几个满足处理要求的工艺；进行传统、常规、典型和先进方案的比较和分析优缺点，论证可行性，通过所给自然条件、城市特点及经济因素，在满足规范及标准的前提下，考虑进一步降低投资、节约成本，从而选择一个合理可行的设计方案；根据给水排水工程相关标准和规范以及文献期刊和网络，对构筑物、废水、污泥处理方法分析优缺点，论证可行性，通过比较确定构筑；进行染料废水处理厂的初步设计和总平面图的设计；整理设计计算说明书，并绘制各个构筑物的平面图以及高程图等相关图；提交设计成果。

思路整理：1.查找资料，对资料进行提炼

4. 研究创新点

1、经过筛选和比较，有以下工艺：铁碳微电解池 絮凝沉淀复合预处理工艺、废水厌氧化处理、催化氧化池等。铁碳微电解法：该法处理染料废水一般无需加入化学药品，后处理简单，占地面积少，管理方便，被称为清洁处理法。除阳离子染料外，电化学法对其它的染料废水的脱色率均在 90%以上。

2、絮凝法对疏水性染料脱色效率很高，色度去除率可达 92% 以上，但对亲水性染料的脱色效果低，codcr去除率低。因此，絮凝法常与其它处理方法( 如: 生化处理法、过滤等) 联用，处理后出水: codcr去除率为 70% ～80%，bod5去除率为 90% ～96%，色度去除率可达 70% 以上。絮凝法被认为是最有效、最经济的脱色技术之一，比生物处理方法还更经济，具有工程投资低、占地面积少、处理量大、对疏水性染料脱色效率很高等优势。

3、从处理运作的经济角度考虑，废水主要处理工艺应以生化处理为宜。由于废水浓度较高，生化处理首先利用运行能耗极低厌氧工艺，在厌氧状态下，通过厌氧微生物作用降解废水中有机物。采用厌氧生化处理，不仅大大降低了系统日常运转费用，而且由于厌氧过程能产生大量低分子物质，能改善废水的生化性能，提高好氧处理效率，从而使整个使整个工程技术经济上最趋合理。厌氧生化采用uasb改良工艺。