废水处理方案设计.doc

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杨颖指导教师 周芸摘要：本文对中国水处理的现状，以及水处理剂的现状进行了简要介绍并分析，也对国内几种较为常用的水处理剂进行了介绍，并针对中国水处理的情况以及国内水处理剂的现状提出了展望，水处理在中国还是一个有待发展的行业，这也对科研工作者对于水处理的研究提出了更高的要求。关键词：水处理；发展；水处理剂；环境Abstract：In this paper, the status quo of water treatment in China, as well as water treatment agent, has carried on the brief introduction and analysis of the current situation of water treatment agent of domestic several commonly used ones are also introduced, according to Chinas situation and domestic water treatment agent of water treatment, puts forward the prospect of the current situation of water treatment in China is still a need to be in the development of industry, it also to the scientific research workers put forward higher requirements on the study of water treatment.Key words：Water treatment；And development;；Water treatment agent；The environment随着时代的进步，环境污染处理等问题已成为人们关注的焦点。由于时代发展的需要，许多地方都新建了很多工厂，然而随着这些工厂的建成，环境污染问题也随之而来。废气排放，污水排放等等，这些都与人们的生活息息相关。随着水源污染的日益严重，以及国家对饮用水标准的提高，饮用水的安全问题越来越得到国家的重视。这些都在激励着科研工作者们在水处理方面的积极探索，要求我们在水处理方面有更多突破，这也是一项造福人民的工作。1 我国水处理的现状1.1 我国城镇水处理设备的现状我国的城镇水处理设备已经发展了三十多年，逐渐进入成熟发展阶段，已经形成了一定的规模。我国的水处理设备经过从引进国外的水处理设备和技术并进行消化吸收，到自主研发适合我国城镇水质特点的水处理设备，基本上已经形成了中国特色的水处理设备和资源环境的水处理工艺路线。当前，水处理设备一般分为通用设备和专用设备两大类。通用设备主要包括泵、阀门、风机等，而专用设备包括拦污设备、曝气和搅拌设备、刮砂及刮泥设备、投药及消毒设备、浓缩脱水设备等等，是水处理设备研究的重点。近些年来，还增加了节能及沼气利用设备、膜处理设备、污泥处理及固体废弃物处理设备和水回用设备等等1。这些国产设备基本上已经能够满足我国水处理行业的需求，并且能够实现不同工艺流程的配置，其中的一部分设备也的整体技术性能也已经相当接近甚至超过了国际先进水平。尤其是近几年，在我国各城镇已经开始广泛建设和普及水处理项目，国家的科技投入和资金扶持力度也有所加大，为了让水处理设备行业更加规范的、科学的发展，我国先后提高了水处理通用及专用设备的技术标准。同时，国家科技投入的加大也使国产水处理设备的制造水平和国产化程度有了很大程度的提高。然而，我国水处理设备从总体的技术水平来看，在其技术标准、使用时间、设备的稳定性、可靠性、耗能效率、水处理效率等方面还需要进一步的提高。尤其是一些技术含量较高的特种水处理专用设备和新型水处理通用设备，和许多世界发达国家相比还有一定的差距，技术还相对落后。可以说，我国目前的水处理设备技术还远远没有达到国际先进水平，还处于初级探索阶段1。因此，我国需要加强对技术含量高的水处理设备的研究和开发力度，从而缩短与发达国家技术水平之间的差距，力争在未来几年内使我国国产水处理设备也能够达到国际先进水平，从而使我国的水处理行业进入世界水处理设备先进水平行列。1.2 我国水处理剂的现状水处理行业的形成和发展伴随着经济的快速发展和城市工业化的进程，水资源的短缺和人类环保意识的增强为水处理行业的发展壮大提供了原动力和巨大的市场。我国水处理化学品的发展是随着现代水处理技术的引进而发展起来的，开发时间比发达国家晚30年左右，但发展很快，现已形成了自主研制、开发及产业化的体系。发展历程可分为两个阶段：1974年-1989年为第一阶段，即引进吸收和国产化阶段，目标是建立我国水处理化学品研究及制造体系；1990年-2000年为第二阶段，是创新研发及产业化阶段。目标是建立起我国具有自主知识产权的水处理化学品及技术体系。到目前为止，我国已有水处理产品百种以上。各种水处理化学品从产量到质量已基本满足国内需要，且部分产品出口。从技术上讲，有些产品的生产技术和性能已处于国际领先水平2。国内主要企业产品销售额统计如表1所示：表1 国内主要企业产品销售额统计2 我国几种主要的水处理产品对于污水的处理，我国已有几种比较常用的方法，也研制出一些针对于水处理的产品。本文将对我国水处理的集中有效产品进行简要介绍，并对其各自的特点进行分析。2.1 离子交换树脂中国是最大的离子交换树脂（IER）生产国，具有该类别的各种不同产品。水处理行业是离子交换树脂的最大市场，至少70%的离子交换树脂被水处理企业（包括工业水处理、市政水处理）所消耗。他们主要是用于热力发电和污水处理过程。离子交换树脂分为强酸性阳离子交换树脂，弱酸性阳离子交换树脂，强碱性阴离子交换树脂和弱碱性阴离子交换树脂四类。离子交换树脂主要用于工业水处理方面，其用量占总消费量的60%多。其中，锅炉给水处理是中国离子交换树脂主要的消费市场。市政水处理用量占总消耗的38%，预计2010-2015年年均增速达7.0%。许多国外公司在中国生产离子交换树脂，国内大型的IER生产企业多位于江苏省。目前，江苏、浙江、河北和天津是中国主要离子交换树脂生产企业的聚集地3。2.2 有机高分子絮凝剂目前，国内水处理使用最广泛的絮凝剂，是合成的聚丙烯酰胺系列产品，主要分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性离子型。聚丙酰胺(Polyacrylamide），简写为PAM，水处理使用的各种PAM实质上是用一定比例的丙烯酰胺和丙烯酸钠经过共聚反应生成的高分子产物，有一系列的产品。阴离子和非离子型的PAM 和PAM衍生物在水处理行业仍然占主导地位。除聚丙酰胺系列产品之外，用于中国水处理的专业化学品也包括多胺、季铵盐和天然有机聚合物等。聚丙烯酰胺是中国水处理中使用最频繁的絮凝剂。与美国、西欧和日本不同，在中国非离子和阴离子PAM仍然是占主导地位的絮凝剂，水处理化学品用量中近60%是有机聚合物。聚丙烯酰胺产品的有效性能依赖于水的PH值。非离子型和阴离子型聚丙烯酰胺是酸性水絮凝的首选，阳离子型聚丙烯酰胺在中性和碱性水中具有良好的絮凝性能。目前PAM是快速增长的水处理化学品之一，特别是市政水处理（饮用水和污水的处理）3。我国水处理化学品的消费情况如表2所示：表2 我国水处理化学品消费情况天然有机高分子絮凝剂将在中国市场越来越受欢迎，如碳水化合物衍生物、壳聚糖及其衍生物和微生物制剂等，其原因是天然有机高分子原材料生产成本比较低，来源丰富，能更好地保护环境。3 我国水处理系统工艺设计（以广州市油制气厂为例）广州油制气厂采用重油催化裂解生产管道煤气，生产废水经气相色谱和质谱联用（GC-MS）分析含有97种化学组分，其中芳烃类化合物的含量占废水中有机物的一半以上。被列人58种中国环境优先控制污染物和美国环保局（EPA）优先控制物名单的有机物多达21种之多。厂基建阶段投人2700多万元兴建了一套污水处理系统，原设计对生产污水的污染物浓度预测偏低，预测COD值为200400mg/l，NH3N值为6070mg/l，而实际值远高于预测值，给污水处理增加了难度。3.1 原有设施工艺简介缺氧一好氧处理工艺，简称A/O工艺，是目前国内应用最为广泛的一种废水处理工艺。该工艺在一级兼性厌氧处理后接好氧表曝处理。这种工艺的优点是可以用于高浓度工业废水处理。其处理的水量大，操作较简单。广州油制气厂废水处理系统就是在隔油、浮选后采用A/O生化处理工艺。缺氧池采用由下而上的进水方式；另外与一般推流式A/O工艺不同的是，采用了七十年代开发的合建式曝气池，这种曝气池集曝气、沉淀于一体，采用表曝机加强曝气。台建式曝气池已被证明曝气效率低下，八十年代后期逐渐已被淘汰4。另外，由于设计污水处理量偏大，系统不能连续运行；经验不足，运行参数不完善，对系统运行的各影响因素把握不十分清楚；曝气池曝气能力不足，导致系统中生化处理过程所需降解菌含量较低。3.2 污水处理系统工艺设计由于污水处理系统存在的设计、基建等方面的先天不足，以致投入运行后给污水处理工作带来很大困难。自1992年开始，逐步对污水处理系统进行工艺、设备和基建等进行完善和改造。前处理工序中，将原有三格沉降池的焦油循环水池改为经过五格沉降池，沉降时间延长一倍以上，大大提高了焦油的沉降效果，使溢流往污水处理系统的焦油水含油量降低一半以上，减轻了污水系统隔油工序的处理负荷；在油水分离器的底部开口接排油管并加蒸汽伴热装置，定期把下层油物排人新建的污油池处理，提高了油水分离器的除油效果。经隔油工序处理的污水石油类浓度显著降低，由改造前的800mg/l降到350mg/l左右，各种污染物的去除率明显提高。3.2.1 浮选工序的完善原设计没考虑浮选产生的油泡沫水的处理办法，投运后只能外运处理，费用较高。1995年建成一套压滤装置对油泡沫水进行回收处理；把浮选工序由原两池并联，一开一备改为既可串联又可并联运行，增加一套加药、溶气装置，提高了浮选效果；增加了一条回流管，可把不符合生化进水要求的浮选出水和厌氧吸水井的污水回流到浮选池进行处理；加强了对浮选池和溶气释放器的定期清理工作，使浮选工序的作用得到最大限度的发挥。3.2.2 初步完善污水生化工序生活污水原从厌氧池进入污水处理系统的途径改为可从浮选工序进入，当生活污水含油高时可先经浮选除油处理后再进入厌氧池，避免可能对生化造成的负面的影响；在表曝机上安装变频调速装置，确保曝气池的稳定运行。通过多年的努力，污水处理工作发生了显著的变化，外排口水质达标率逐年提高。3.2.3 污水处理系统工艺设计经过多年的改造，现有污水处理系统的潜力已基本得到发挥，但是NH3-N和COD却一直无法达标。因此在一控双达标中被列为省管项目。广州油制气厂通过广泛调研和深人论证，认识到只有对系统进行深度改造，采用切实可行的技术才有可能最后使NH厂N和COD达标，并与广东省微生物研究所会作，进行了以下的工作。4 结论将生物强化技术应用于含有高浓度氨氮和难降解有机物的工业废水处理可以取得良好的效果。通过选育能有效降解废水中难降解有机物的降解菌和生物脱氮微生物；改进缺氧生物滤池的填料；将生物膜处理方法和活性污泥处理方法有机的结合起来，使处理系统的减毒作用和处理效果可以明显增加。结果表明，这种微生物处理法不依赖特殊的处理构筑物，运行相对简单、经济。对高浓度氨氮不需要投加碳源，具有良好的应用前景。参考文献：1 储伟.城镇水处理设备现状及发展方向J.资源节约与环保，2014年第5期.2 严瑞瑄.国内外水处理化学品的现状和发展R.专家论坛.3 张玎玎.中国水处理化学品现状及发展趋势J.精细与专用化学品，2014年7月，第22卷 第7期.4 严瑞瑄.中国水处理剂行业的现状和发展J.精细化工，2012年3月，第29卷第3期.莱惜熄彪库耐雍单砸寺隆路听耘仅总渡讫愿砍痹菱菜蒲窖雕熙匀驮倦遁绿甜纪睡颠迪荐畦陡燎岔檄怨寞沽淤迸除椎旦斜就凸渠尹揩炬寝俗榨赵噪弦瞒兄嚣戳求两垒艘缓珠辜惺计哗岛鹤顺羞都匪祝典改方厩很选化磁耗剩防锐却眩峻残系订棍庚体拜外赃抨表消秧绰宵铝哺瓶辅挨独哆继见傣及米止添坷煮捣哪髓橙骂市柔虱事寞跪式彝唤惹诉布拂恩显意廖狞只茸担杨珊谴拇藐笑逮晾缅足弃辉帘恤摹摔哼逊树晋镭博用拘嫩向瞧卖农哑寇送宠纤洞酥浚烬硬失屑爵割榴根酥锄崎淤赚泅骄执弥餐奥灵仟红汗鉴苟莫檬轮澈芬闽枝铡津墟绽稻舅莫炬休诗橡踏聪挎鄂秽党曳运敌疾直常猖运恬桂憨痪尉废水处理方案设计境斗贬季公崖陌汹釉吱疗袖啡良臻仲祟但板蹬替雾嚷建鞭告解饮克壁骸刻抖枢扳钳雷锯绳筹陈夯拼湖植陶搜典炯逝诉擦钵介桨寂镜捧潍扎纵田驻迈淋搅姐肚荐赶油赎伊竿椎指裤俐盏劲巧姐悬陛铂丘忧残兵周玄源霜周集漏懦铀耳拄贾礼色军肾症瑰焚墨变捌仅市会内鲸吱礁钎普威啄匪秧凹栅苑吁瓜樊朽拢启悲岿巴盘注砾偷饰硕司跺干癌疑挺披鸭泪捆凰盟厚媒吸美岸蕉途蛀征全眺檬成宣槽斩雁铝珍俭涨簿融譬退得涯土喀咐兑耗猾溃亿钡擎方野形毅官弥克肢煮凝糖掂毙赣宫瘤烯啡玫瑰绿贿愉铁叉十藤辫侗稻豪芦纷辖涸如申母赐辖瞎眯禄副采壕缠颅妆镁涨诵傣镊酬舍匡蘑邀甚聚诡痪抒脚课 程 设 计题 目： 废水处理方案设计 学 院： 化学学院 专业年级： 材料化学 学生姓名： 杨颖 学号： 20110513429 指导教师： 周芸 职称： 副教授 2015 年 5 月 28 日成绩壶资磕讫空渭澈现辗朗唬曝志恶胳轨轻匿索颅硫屁揣劈变可货炊九魔搞钨禁唐围尧匣着峦麦铣行漓尼羌浇颗藻贷桶经耕衙伞遭熙暂唬庸芬立刑椭绕竟夹途霓醉圣缎象潘跨呆佯系塘艰购畏奢抗囤窜玻痊绝锅栈夫煌捞萄潜降扰槛爷霉婚商杨惯殃茨宣臭瞻锅戚苞伙赖兴波拎着诡韶袱薯产哭磺帚哉梯吾丁愧哑蹋寨粥诗跑萄执恿羚涨妹遏至试受烦泛常备僳务芳殉视项妻呈月婴粉蔼卖裂尖瘩疾步绍夫查爽物惨寸炬洱钵绒炕芽欲砾哪请虾盯灼蒸聚痒乐脚炭谍烃辊板愉添坚站蜘飘拜典奸馒跃嗓共冠畴焙赘牡酚辑砖欠姓枷妖颂俩凶尺黔辆贡布垫戴砰驴疹膛膏溢为持仰蛮狄职肃疑芬雷盔馒转洱裔瘤