纺织印染行业废水生物净化方案的设计开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

印染废水是指棉、毛、化纤等纺织产品在预处理、染色、印花和整理过程中所排放的废水,主要来自漂炼、染色、退浆、整理等工序。印染废水具有碱性强、水量大、色度高、成分复杂、有机污染物含量高且可生化性差等特点。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，污染物组分分差异很大。近年来，随着印染业的发展，PVA浆料、人造丝碱解物和新型助剂等难生化降解有机物大量进入印染废水，印染废水的COD浓度由原有的数百上升为2000-3000mg/L，BOD5/COD则由原来的0.4-0.5下降到0.2左右，对传统的印染废水处理技术，特别是生物处理技术提出了严重的挑战。

生物法因具有处理量大、运行费用低、基本不产生二次污染等优点,一直是处理印染废水的主要技术。采用生物方法处理纺织印染废水,主要是利用细菌及原生动物,其中以细菌的数量最多,是氧化分解有机物的主体。其实质也就是氧化还原反应的过程,它最终是使有机物完全无机化。微生物本身可以生物降解，不会产生二次污染的问题，尤其是其在印染废水处理后不需要进一步处理即可回用。

要对纺织废水进行生物净化的设计，我们就要了解在目前的行业当中，常用的生物处理废水的方法。

1、好氧生物处理技术

好氧生物处理技术是印染废水处理的常用技术。其对BOD5去除效果较好，一般可达80%左右，但对COD和色度去除效果较差。好氧法因其技术简单、处理成本较低、运行管理方便、且不产生臭味等优点在国内外应用广泛。其中分为微生物存活状态为悬浮生长的活性污泥法和将微生物固定的生物膜法等。

在国外,处理印染废水大多采用活性污泥法,反应器占地面积大、池容充足,运行负荷较低,处理效果较好。方旭等采用传统的活性污泥法与生物膜工艺结合的好氧工艺对进水CODCr的质量浓度为1200-1800mg／L、色度为350-750倍的印染原水进行处理，CODCr的去除率平均达到67％，色度去除率在38％左右。贾洪斌等整合了HCR（highperformancecompactreactor）法与生物活性炭法。在进水COD为1800mg/L和色度为500倍的情况下，COD去除率和脱色率分别为94.4%和99.0%，出水达到回用要求。Erkan等采用活性污泥法-纳滤法处理纺织废水，在进水COD为2300mg/L、色度为2347倍的情况下，COD去除率和脱色率均达到80%以上，出水能够满足回用要求。

生物膜法是使微生物群体附着在固定的物体表面上,让废水在其表面流过,通过这种接触而得到净化的一种生物处理方法。其型式有塔式生物滤池、生物转盘生物接触氧化和流化床等。其共同的特点是微生物附着生长在滤料或填料表面上，形成生物膜，污水与生物膜接触后，被微生物吸附转化。BOD5和COD在生物膜法的处理下，去除率可分别达到达到80%-95%和60%，脱色能力较活性污泥法有提高，为50%-60%。可见生物膜法对比活性污泥法，印染废水的脱色率较高。李炜等采用移动床生物膜反应器对印染厂的一级处理废水（CODCr的质量浓度为300-600mg／L,色度200倍，pH值8.0-10.0）展开了试验研究，发现该反应器对CODCr和色度去除率分别达到了85％和90％，尤其是对色度的去除效果优于其它好氧生物处理工艺。

在我国，由于经济条件限制，污水水质负荷小，参数设计水平较低一般采用生物接触氧化法。但由于生化池池容较小，供氧量不能满足微生物需求，出水质量很低。生物膜法与活性污泥法常常组合使用。方旭等采用复合式好氧生物法处理某毛纺厂废水,将生物膜置于活性污泥后端,形成复合式生物处理单元,既发挥了活性污泥良好吸附性能,又兼顾生物膜适于含难降解有机物的优点,还避免了全部采用生物膜引起的基建费用高。进水COD浓度为1200-1800mg/L,色度为350-750倍,好氧段COD去除率平均达到67%以上,脱色率平均在38%左右。

2、厌氧生物处理技术

厌氧生物处理法是在无氧的条件下,利用厌氧菌分解有机物的方法。这种方法最早用于污泥消化处理,近年来逐渐用于高浓度和低浓度有机废水处理。纺织印染行业也有不少高浓度有机废水,如:洗涤羊毛污水,棉纺织印染废水(如煮炼废水)等,有机物含量高达1000毫克/升以上,这些废水采用厌氧处理可取得较好的效果.近些年来厌氧生物处理工艺发展迅速，其中包括升流式厌氧污泥床（UASB）、膨胀颗粒污泥床、厌氧流化床、厌氧生物膜法等。

对于多数偶氮染料来说,在好氧条件下是难降解的,但在厌氧条件下偶氮键易被还原裂解。水解酸化工艺和厌氧生物滤池是最常见的厌氧处理工艺,技术简单,应用较多。通常水解酸化工艺多用来提高废水的可生化性,一般情况下,COD去除率为20%-40%,色度去除率可达40%-70%。高效厌氧处理装置对进水COD浓度要求较低，COD为2000ml/L的废水，通过厌氧消化一级生物处理，也可达标。肖仲斌等在处理水量较小的牛仔布磨砂洗水采用ABR工艺,进水和色度分别为1300mg/L和500倍,先经物化处理后,再进行ABR处理,可生化性增强，其BOD5/COD值由0.25提高到0.41,于生物处理，最终出水COD和BOD5浓度分别为75mg/L和16mg/L。

印染废水处理中的厌氧生物技术虽然具有去除效率高等优点，但是由于印染废水CODCr、色度等基数大，处理后的废水仍然不能达标排放，所以最终产物尚需好氧生物处理。

3、好氧厌氧生物处理技术

废水生物处理中，厌氧条件对偶氮染料有很好的去除效率，而好氧条件则对芳香族胺的去除效果明显。因此联合厌氧-好氧技术处理印染废水，已成为国内外研究的热点。此工艺主要通过提高废水的可生化性来处理高浓度难降解印染废水；且好氧段产生的剩余污泥可全部回流到厌氧段，厌氧段较长的固体停留时间有利于污泥厌氧消化，从而显著降低了整个系统的剩余活性污泥量。Kapdan和Alprslan采用厌氧滤池和活性污泥池联合系统，考察了不同HRT（12-72h）和不同进水COD浓度（800-3000mg/L）下，对印染废水COD和色度的去除效果。结果表明，当HRT为48h时,COD去除率和脱色率分别达到90%和85%。荷兰帕克公司应用厌氧-好氧工艺，成功处理了荷兰TenCate纺织厂的漂白和染色废水。该工艺应用了70m3厌氧反应器和450m3好氧曝气池，废水脱色率为80%-95%。蒋斌等采用水解酸化好氧混凝气浮组合工艺处理染整废水,进水COD浓度为600-700mg/L左右,色度约为1500倍,可去除色度92.9%,最终出水COD浓度为70mg/L。Mustafa等联合厌氧UASB-好氧CSTR，利用自制的反应器处理模拟印染废水，研究了在不同的HRT下系统的处理能力。得出结论：当联合反应器的总HRT分别为19.17和1.22d，CODCr去除率变化范围为91%-97%，色度去除率变化范围84%-91%，处理效果良好。

总的来说,好氧法虽然对BOD的去除率较高,操作简单,但抗毒性差,色度去除率也不高,剩余污泥量还大；厌氧法运行负荷高,可分解大分子有机物,色度的去除率非常高,但反应条件苛刻,技术复杂,出水COD偏高,处理成本较高；厌氧-好氧法则是结合了两种传统处理技术优点,不仅出水达标,还降低了运行费用,比较适合我国国情。

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２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

研究的主要内容：

1、印染废水生物净化方案设计：包括生物工艺设计（工艺选择、工艺流程、工艺说明），主要建筑物和设备的设计，其中最主要的是生物工艺的设计。

2、废水生物净化建筑的施工图设计：包括建筑、结构及施工安装等所用的全部图纸及施工方法的说明，生产设备安装，及一些管道排线的布置，净化设备的布置等。

研究的主要方法：

本课题的主要研究方法是理论与实践结合，根据对先阶段印染厂废水的现状及印染厂对废水处理的要求，然后制定相关的生物处理工艺，再由工艺来对设备进行选择和布置排列，最后对废水生物处理的设备及设施进行确定和布置。