壁纸壁布生产废水处理方案设计开题报告

一、 文献综述与调研报告：

本课题研究的现状及发展趋势：

造纸行业的发展为社会文明进步提供了重要载体，但随着造纸行业的迅猛发展，造纸过程对水资源的消耗以及对环境的污染成为制约“和谐社会”和“绿色可循环化”发展的桎梏。因此，在造纸的过程中，部分生产环节所产生的废水也成为了当前环保治理的重点。

造纸工业一直是我国的传统用水及污染大户，特别是废渣废水循环利用是造纸工业的老大难问题。废纸造纸是以废纸为主要原料生产纸张的造纸方式，其生产设备少、工艺技术简单，与直接利用原生植物纤维原料制浆造纸相比，环境污染负荷相对较小，并能有效利用废纸资源。随着废纸制浆技术的不断成熟，废纸再生造纸已成为造纸行业发展的重要趋势之一。

废水处理过程中所采用的处理方法主要包括：缺氧水解好的坏氧生物处理方法、活性污泥法、生物接触氧化法、曝气生物滤池法。

活性污泥法是一种基础的污水生物处理方法，它是以活性污泥为主体，通过曝气装置、回流装置及污泥排放装置处理，来达到降解废水中的一些有机污染物，最终净化废水的目的。活性污泥法一直是处理制浆造纸废水的最常用的生物学方法。它在处理过程中培养的微生物，能够将有机物分解为二氧化碳，水和其他无机化合物。基本上，活性污泥工艺需要三个主要要素: (1) 曝气反应器，其中悬浮的微生物与所处理的废物保持接触; (2) 液固分离器; (3) 污泥循环系统。

优点：

1、进入曝气池的高浓度污泥，其抗冲击负荷能力较强；

2、活性污泥的沉降性、脱水性、浓缩性能较好，便于处理；

3、工艺自动化水平高，便于管理维护；

4、曝气池容较小，占地面积不需要很大，因此基建费用较为低廉；

5、器械动能损耗较小，运行成本较低。

缺点：

1、不能够用于挥发有机污染物含量较高的情况；

2、氧源对曝气限制较大，过程易受其影响；

3、因仪表较多，操作人员需要比较强的技术能力。

生物接触氧化法又被称为接触曝气法，它是在以传统的生物滤池作为基础条件下，将填料填充到滤池内部，将已充氧污水浸没填料，利用一些改良后的接触曝气方式来去除棉纱染色污水中的有机物，最终有效净化污水。据实验结果显示，生物接触氧化池处理废水的效果远超于原本的传统生物滤池，对于CODCr、BOD5、SS和NH3-N的去除率分别可达到86.7%、94.1%、88.7%和87.0%。

生物接触氧化法的特点：

1、池内体积负荷高，充氧量足，有机污染物去除率高，处理效果好；

2、具有较高的抗冲击和负荷的能力，不需要考虑污泥回流等问题；

3、填料遇到堵塞问题后，布水、布气过程难以均匀进行。

曝气生物滤池是现代废水处理工艺中较为先进的一种，经过一系列发展，已慢慢从废水三级处理变为二级处理，现在被广泛应用于废水治理过程。其两大功能特点都较为突出，分别为物理过滤和生化反应。

特点：

1、池容占地小，流程较为简便，易操作；

2、出水水质较好，经过滤后的废水可回收利用；

3、动能损耗小，运行成本较低；

4、工艺可自动运行，可节约维护费用。

废纸废布生产废水的其他处理工艺：

微生物燃料电池( Microbial Fuel Cell，MFC) 废水处理技术是将微生物作为阳极催化剂，将有机 废水作 MFC 阳极的底物，通过微生物的代谢作用将废水中含有的有机物作为燃料氧化，使有机物降解进而去除废水中有机化合物的新型资源化生物处理法电学装置。MFC能够将污染治理与保持产能同时进行，其原理是利用微生物用酶替代贵金属作催化剂，从而实现将生物质能或有机质转化为电能。虽然该技术仅处在研究水平，还没有实现制浆造纸废水处理的实际应用。但是随着高效产电微生物的不断发现及其原理的不断发展，该技术有望在将来成为一种新兴能源技术。

水力空化降解水体中一些难降解的有机污染物，是近年来新兴的一项水处理技术，可用于脱除漂白废水中的木素。水力空化技术有机物的降解与废水性质有一定的关系，有机物降解主要由水相燃烧反应机理、自由基反应机理、超临界氧化理论和机械作用四种机理的共同作用。水力空化处理有机废水具有能耗小、反应装置简单、操作方便、易实现工业规模化、维护费用低等优点。研究学者发现利用水力空化有效处理有机污染物的浓度偏低，为了提高水力空化技术对 COD 的去除效果，采用水力空化耦合过氧化氢和臭氧等氧化试剂强化产生自由基的量，实现更高有机污染物的去除。

本课题研究的意义和价值：

对废水的利用和回收处理，不仅能够及减少对正常生产清水使用量的控制，也能够进一步降低成本，促使生产资源可以循环利用，从而产生更大的经济效益。另外，当回收利用之后得到的白水，其温度相对于普通的清水要高，因此在将这种回收利用之后的白水重新投入到生产链中之后，能够进一步减少能源的消耗。与此同时，这种白水的使用可以进一步实现纸张亮度和白度的提升，可以进一步减少漂白粉的使用量。

由此，不仅能够满足纸张造纸的需求，也可以降低对水本身造成的污染，因此针对造纸所产生的废水进行回用处理，加强对工艺价值和有效性的提升，有利于造纸厂，有利于环境。

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二、 本课题的基本内容，预计解决的难题：

基本内容：

本课题要求针对废纸废布生产行业的废水处理设计一个合理的流程，使得处理后的废水能直接

排入天然水体或排入城市排水管道至城市污水处理厂进行再处理。工艺流程包括物理处理、生化处理、污泥处理，进行处理站的平面布置、构筑物的高程布置，最后进行经济核算。

废水处理站厂工艺方案的确定遵循一下原则：

1、技术成熟,处理效果稳定，保证进出水水质能够达到国家标准中所规定的污染物排放量要求。

2、其运行管理方便，运转灵活，并且可以随着进水口中的情况而改变，调整其运行模式和工艺参数，在最大程度上充分发挥对废水处理设备和构筑物污染的综合利用能力。

3、根据所要求选择生产工艺的科学技术和设备，并且应因地制宜，便于保养、维护，运行可靠，具有一定的技术先进性。

4、合理地衡量各种工艺方案在施工中的技术经济性，严格控制项目建设的投资及其运行成本。

5、高度重视对工业环境，臭气的管理防护，噪声的管理控制，环境的管理协调, .清洁化的工业生产。

该废水的处理大致分为三级：一级处理废水处理的主要内容是在废水中悬浮物处理的基础上，调节废水的酸碱度。常用的处理方式只能对容易去除的物质进行清理，因此为保证污水排放达标，需要进行二级、三级处理。一级处理的主要方式有筛滤法、沉淀法以及上浮法。二级处理流程是在一级处理的基础上进一步对废水中的有害物质进行去除。具体方式有活性炭污泥法和生物膜法。三级处理一般的化工污水处理通过以上两个处理流程就可以达到排放标准。但对于污染较重的化工废水处理，需要进行高级处理，即三级处理实现排放达标。

预计解决的难题：

课题需要完成综合废水处理站的设计，编写设计说明书，绘制五张图纸（用计算机CAD方法绘制），包括工艺流程高程布置图、处理站平面布置图以及三个主要构筑物的三视图。预计解决的难题有：流程的选择，主要构筑物的选择；流程中构筑物的设计，构筑物细节的确定，参数的选择；处理站的布置，工程经济的核算。

二、 课题的研究方法、技术路线

1、确定废纸废布生产行业废水处理系统的工艺流程及构筑物或设备的类型与数量；

2、进行处理构筑物及设备的工艺设计计算；

3、进行污水处理系统各构筑物及各种管渠等总体布置；

4、设计图纸包括：工艺流程高程布置图、厂区平面布置图、三个主要构筑物的工艺构图；

5、 进行设备选型及工程经济核算。

二、 研究工作条件和基础

1、 学校图书馆及电脑可查阅相关资料，查找资料方便；

2、 大学期间学习并掌握了相关的专业知识，且进行过污水处理的课程设计，熟悉了污水处理的方法及流程。

3、 有各种操作软件和文字处理软件的经验，能高效完成文字输入及CAD制图。