环境科学毕业设计论文：强化混凝处理餐饮废水实验研究.doc

1、 本科毕业论文 （ 20 届） 强化混凝处理餐饮废水实验研究 所在学院 专业班级 环境科学 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 本科毕业论文 目录 目录 目录 . 1-I 强化混凝法处理餐饮废水实验研究 . I Restaurant Wastewater Treatment by Enhanced Coagulation Study .II 引言 .1 1 绪论 .2 1.1 国内污水治理的常用方法与处理工艺设计原则 .2 1.1.1 粗粒化法 .2 1.1.2 混凝法 .3 1.1.3 生物法 .3 1.1.4 电化学法 .3 1.2 混凝法处理餐饮业污水工艺 6-17 .3

2、1.3 混凝过滤法的特点及其处理餐饮污水的优势 .4 1.4 强化混凝技术在国内外的应用 .4 1.4.1 生活污水中的应 .4 1.4.2 工业废水中的应用 .4 1.5 本研究课题的目的及意义 .5 2 混凝处理理论 .6 2.1 絮凝机理 .6 2.2 絮凝剂分子结构与絮凝机理 .6 2.2.1 常用的絮凝剂 .6 2.3 絮凝效果的影响因素 .8 2.3.1 水温 .8 2.3.2 PH 值 .9 2.3.3 絮凝剂的投加量 .9 2.3.4 转速和时间 .9 3 混凝实验的材料与方法 .10 3.1 实验目的 .10 3.1.1 单一絮凝剂絮凝实验 .10 3.1.2 复配絮凝实验

3、.10 3.2 实验设备及药品 .10 3.2.1 实验药剂 . 11 3.3 实验水质 . 11 3.4 试验分析方法 . 11 3.4.1 COD 的测定方法：重铬酸钾法 . 11 4 实验结果与分析 .13 本科毕业论文 目录 4.1 标准曲线的绘制 .13 4.2 单个投加量对混凝实验结果的影响 .13 4.3 复配絮凝对混凝实验结果的影响 .15 4.4 速度梯度对混凝实验结果的影响 .16 4.5 沉降时间对混凝实验结果的影响 .18 4.6 PH 值对混凝试验结果的影响 .18 5 结论 .19 5.1 本实验研究得出如下结论 .19 5.2 存在的问题与建议 .19 参考文献

4、.20 致谢 . 错误 !未定义书签。 本科毕业论文 中文摘要 I 强化混凝法处理餐饮废水实验研究 摘要 ： 本文通过对餐饮污水预处理研究不同混凝剂对废水去污能力并在不同条件下处理水样的效果。通过实验研究，寻求最佳混凝剂、最佳投加量、投加方式、最佳速度梯度等问题。混凝过滤工艺是目前采用的比较经济有 效的餐饮污水处理工艺之一。通过对国内外餐饮污水净化处理技术的现状分析，针对我国国情及常规水处理工艺中存在的问题，提出采用混凝过滤工艺处理餐饮污水的必要性和现实意义。通过实验显示，在初始条件下，随着剂量的加大， COD 去除率明显变大，当铝盐投加量超过 40mg/l、铁盐超过 50mg/l 时 COD

5、 去处率开始下滑； 用 铝盐 去除水中浊度时，景佳 pH 值范围在 6.5-7.5 之间 ， 三价铁盐时，最佳 pH 值范围在 6.0-8.4 之间 。调节水利条件（转速和搅拌时间）混合阶段快速搅拌， G 值为 846.5S-1搅拌 10S，反应阶段慢速搅拌， G 值为 102.5S-1搅拌 6 分钟，沉淀 30 分钟时效果最佳，铁盐的处理效果相对比铝盐的强。但聚丙烯酰胺单独投加时没有显著效果，在以聚丙烯酰胺为辅助投加时，各个混凝剂的混凝效果有了明显的提高，在实验过程中 矾花 的形成速度与凝聚程度都有明显的变化。 关键词 :餐饮污水 混凝 过滤 去除率 本科毕 业论文 英文摘要 II Rest

6、aurant Wastewater Treatment by Enhanced Coagulation Study Abstract Based on the food of different coagulant pretreatment of sewage wastewater decontamination and treatment in different conditions the effect of water samples . Through experimental research, find the best coagulant, optimum dosage, do

7、sing method, the best velocity gradient and other issues. Coagulation and filtration process is more economical and effective use of the restaurant one of the sewage treatment process. Sewage purification by domestic and foreign food and beverage processing technology analyzes the status, for Chinas

8、 national conditions and practices of the existing problems in water treatment, coagulation and filtration process proposed by catering the need of sewage and practical significance.The experiment shows that in the initial conditions, as the dose increased, COD removal rate became larger when the do

9、sage of aluminum more than 40mg / l, iron salts more than 50mg / l when, COD spot rate began to decline; Turbidity removal by aluminum, the King good range of pH values between 6.5-7.5, trivalent iron salt, the best range of pH values between 6.0-8.4. Adjust water conditions (speed and stirring time

10、) mixed phase of rapid mixing, G is 846.5S-1 stirring 10S, slow stirring reaction stage, G is 102.5S-1 stirring 6 minutes, 30 minutes, the best effect precipitation of iron The relative treatment effect of salt strength than aluminum salts. However, when the PAM used alone had no significant effect,

11、 in order to aid adding polyacrylamide, the effect of each of Coagulation has been significantly improved, in the course of the experiment the formation of alum degree of speed and cohesion Significant changes. Ke y words restaurant waste water， coagulation， filtration， removing rate 本科毕业论文 引言 1 引言

12、人们通常的饮用水都是淡水。地球上水的总量为 14 亿立方千米，地球上的水很多，淡水储量仅占全球总水量的 2.53，而且其中的 68.7又属于固体冰川，分布在难以利用的高山和南、北两极地区，还有 一部分淡水埋藏于地下很深的地方，很难进行开采。目前，人类可以直接利用的只有地下水、湖泊淡水和河床水，三者总和约占地球总水量的 0.77%。目前，人类对淡水资源的用量愈来愈大，除去不能开采的深层地下水，人类实际能够利用的水只地球上总水量的 0.26%左右。到目前为止 ,人类淡水消费量已占全世界可用淡水量的 54%。但淡水的污染问题却未完全消除。因此，保护水质、合理利用淡水资源，已成为当代人类普遍关心的重大

13、问题。 我国是一个干旱缺水严重的国家。虽然我国的淡水资源总量为 28 000 亿立方米，占全球水资源的 6%，仅次于巴西 、俄罗斯和加拿大，名列世界第四位，但是我国拥有十三亿人口，人均淡水资源低于世界平均。 我国不仅是一个水资源贫乏的国家，而且是一个水资源污染严重的国家， 87的城市河段不适宜作饮用水源， 5O的城市地下水受到污染，我国湖泊中约有 75的水域受到污染。我国的自来水与世界相比尚属低标准安全水，即使达标的自来水在输水管网、高楼水塔中也会造成二次污染。老百姓喝到的水也往往达不到 标准。据中国预防医学科学院统计：全国约有 7 亿人饮用大肠杆菌超标水； 3 亿人饮用含铁量超标水； 1.l

14、 亿人饮用高硬度水；0.7 亿人饮用高氟水； 0.5 亿 人饮用高硝酸盐水，全国 35 个重点城市只有 23%的居民饮用水基本符合卫生标准。 随着我国城市化的迅速发展，宾馆、酒店、食堂的规模日益扩大，数量日益增多，随之产生的餐饮污水量越来越大。许多城市目前都普遍存在市区餐厅污水排放量增长速度远远超过了市政污水处理能力发展速度，导致市政污水处理水平大幅度下降，据不完全统计 1，我国每年餐饮业排放的未经处理的废水达上亿吨，且有不断增长的趋势，这不仅严重破坏了城市环境，而且造成水体严重污染，使水源的水质可用性下降，引发水质性水资源的匮乏。 餐饮业排放的污水中所含的有 机污染物要比一般的城市生活污水含

15、量高得多，据资料报道 2，餐饮污水排放量约占城市生活污水排放量的 3%，但其 BOD5和 COD 的含量却占总负荷的1/3。可见餐饮污水是高浓度污染源，是城市周围水体受污染的主要原因之一。餐饮业所形成的分散性污水，因含有有机物、化工洗涤剂、悬浮物、油类等污染物质，且排放条件较差，未经预处理就直接排至市政排水管网，甚至任其漫流，汇入周围水域后，给水环境造成的污染十分严重。一旦直接排入地面水体，不但立即造成水体的不洁状态，而且可能使水体缺少溶解氧而改变水体正常的生态系统，乃至鱼虾绝迹， 甚至恶臭，使水体失去原有的资源功能。 随着城市环境管理水平的提高及排放标准的严格，餐饮污水排放前要达到污水排入城

16、市下水道水质标准。因此，餐饮污水的治理达标排放具有重要的现实意义。 本科毕业论文 绪论 2 1 绪论 1.1 国内污水治理的常用方法与处理工艺设计原则 我国从 90 年代以来，整体推行生产排污许可证制度，通过向符合条件的排污单位颁发许可证，同时禁止未经许可的排污行为，但是，我国城市基础设施落后，下水道普及率低，人均占有率不到发达国家的 10；与此同时城市污水处理厂数量少，日处理能力低。加之城市饮食点所在地往往在人口密集，经济活动频繁 ，人流物流较大的区域，造成目前饮食业的排放较为混乱 3-4。 根据我国现有财力、物力和市政建设水平。在近一段时间内，不可能像西方发达国家一样，在市区及周围建设四通

17、八达的地下污水管网，把餐饮业污水与生活污水一道通过市政污水管网输送，进行集中处理。所以国内不少专家学者认为：就我国现有国情、市政建设的现状和经济实力，采取餐饮企业就地包干处理是快捷、有效的解决餐饮业经济高速发展与其排放的污水及其它废物对城市环境、卫生所带来的污染有效的方法。这就要求每个餐饮业经营单位必须根据自己的经营状况和规模，建造或配备成套高效 、灵活，操作简便的污水处理设施，而目前现有的类似污水处理设施的处理效率不理想，停留时间长，一般都在 8 小时左右。因此处理设施庞大，占地面积大，这与城市内土地寸土寸金形成巨大的反差。因此，提高此类设施的处理效率和效果，大幅度地减小其体积这一措施成为当

18、前重要的问题。这是本文研究地出发点和研究工作重点。 餐饮业污水主要来自洗菜、厨房、洗餐具等用水。它具有如下特点： （ 1）水量波动性对于大中型餐饮业、酒店而言，它们的废水排放量波动性不大，对于中小型餐厅而言，它具有时间的周期性。（ 2）水质特点这类污水的主要污染物是油类 、悬浮污染物质及溶解性有机物。油类主要是一些高分子脂类及其衍生物。它们一般成三种状态：浮上油 油滴粒径一般在大于 100 微米，浮于水面。分散性油 油滴粒径一般介于 10微米 100 微米之间，悬浮于水中。乳化油 油滴粒径一般小于 10 微米，能稳定的分散于水中。由于油粒表面附着一些悬浮固体颗粒及表面活性物质，污水呈现出稳定的

19、混浊乳化状态。在夏季气温较高时这种状态更为明显。悬浮污染物质大多呈饭菜碎渣及非溶解状态的有机物。如不溶性蛋白质、纤维质等 4， 5。就国内现有的一些餐饮业采用的污水处理方法和处理工艺归结起来 ，主要有以下几种：活性污泥法，生物转盘处理宾馆、生物接触氧化法，固定化微生物法，粗粒化法，电化学法，混凝法等。 1.1.1 粗粒化法 粗粒化法属于物理法，是根据粗粒化 滤料 具有亲油疏水的性质，当含油 废水 通过时，微小油珠便附聚在其表面形成油膜，达到一定的厚度后，在浮力和水流剪力的作用下，脱离 滤料 表面，形成颗粒大的油珠浮升到水面。刘蓉等用粗粒化法处理乳化食用油脂 废水 ，用 W 型和 H 型改性聚丙

20、烯酰胺纤维作为粗粒化 滤料 ，均能有效处理乳化食用油脂 废水 ，试验表明 H型比 W 型具有更好的除油性能；用 H 型改性聚丙烯酰胺纤维作为粗粒化 滤料 处理实际 餐饮 废水 的实验结果表明，采用粗粒化技术能有效降低餐饮 废水 的含油量，并能大幅度降低 COD 的本科毕业论文 绪论 3 浓度，采用粗粒化技术作为餐饮 废水 的预处理，将有利于后续的生化处理。 1.1.2 混凝法 由于餐饮废水的污染物大都以胶体状态存在，少部分以悬浮物形式存在，且胶体呈负电性，但所带负电性强弱程度不同，因此在压缩双电层降低电位的同时，还需吸附 -架桥 沉析网捕共同发挥作用才能达到理想的混凝效果。 尹艳华等研究了碱式

21、氯化铝 硫酸铁 氯化铝 硫酸亚铁 硫酸铝钾五种单一絮凝剂和硫酸铝钾 +聚丙烯酰胺复合絮凝剂对餐饮废水的处理效果，结果表明 :硫酸铝钾 +聚丙烯酰胺复合絮凝剂优于单一絮凝剂的絮凝效果，且投药量及投药方式与 pH 值对处理效果都有很大影响。 1.1.3 生物法 由于餐饮 废水 中 BOD5/COD ，具有可生化性好这一特点，在先除去油脂，不影响后续生化反应的前提下，可利用生物法来处理餐饮 废水 。于金莲等采用序批式活性污泥法 (SBR)工艺处理餐饮 废水 ，考察了污泥浓度 污泥负荷与处理效果的关系以及该工艺的脱 氮 性能。SBR 工艺对于间歇排放 、 水质水量变化较大的餐饮 废水 是一种理想的工艺

22、选择。 1.1.4 电化学法 采用电絮凝法处理餐饮废水，通过对油脂含量高 不同的 COD BOD5和 SS 浓度 的餐饮废水的电絮凝实验表明 :Al 电极优于 Fe 电极；进水 pH 电导率和电流密度不影响污染物的去除效率；电负荷是最重要的操作参数，最佳电负荷和电流密度分别是 11679195F/m3 和3080A/m3 ，且与废水的特性有关； Al 电极消耗范围是 171710614g/m3 ，电耗小于115Kwh/m3，试验污水的油脂去除率大于 94%，电絮凝能中和废水的 pH。 1.2 混凝法处理餐饮业污水工艺 6-17 由于餐饮污水的污染物大都以胶体状态存在，少部分以悬浮物形式存在，且

23、胶体呈负电性，但所带负电性强弱程度不同，因此在压缩双电层 降低电位的同时，还需吸附架桥、沉积物网捕共同发挥作用才能达到理想的混凝效果。尹艳华等 18研究了聚合氯化铝、硫酸铁、氯化铝、硫酸亚铁、硫酸铝钾五种单一絮凝剂和硫酸铝钾 +聚丙烯酰胺复合絮凝剂对餐饮污水的处理效果，结果表明 :硫酸铝钾 +聚丙烯酰胺复合絮凝剂优于单一絮凝剂的絮凝效果，使用复合絮凝剂可使 COD 去除率达到 83.3%，浊度去除率达到 76.9%，且投药量及投药方式、 PH值对处理效果都有很大影响。 董晓丹 19利用自制复合混凝剂处理餐饮污水，餐饮污水 COD 为 2532mg/l，通过对工艺指标的优化， COD 去 除率达

24、到 90%以上，处理水达到了城市下水道接纳水质标准，经进一步砂滤处理后，出水可达到国家二级排放标准。王乃之等 20采用复合新型混凝剂，将餐饮污水经过混凝沉淀、砂滤以及活性炭吸附深度处理后，达到国家二级排放标准，经过消毒处理的水可用于生活杂用水。其中高效混凝剂的选择是关键所在。 本科毕业论文 绪论 4 1.3 混凝过滤法的特点及其处理餐饮污水的优势 在餐饮污水处理方法中最重要、最普遍使用的是混凝过滤法 21。以混凝过滤法为主来处理餐饮废水，设备占地面积小，投资少，受气温影响小，这对于以最小的投资达到最大利益处理餐饮污水较为有利 22。 餐饮废水中存在大量的胶体和悬浮物，水中昂含有大量动植物油、洗

25、涤剂和蛋白质等有机物。混凝过滤法所处理的对象主要是天然河水或湖水中所投放的餐饮废水，其中包括无机物和有机物 23。餐饮污水的特点正符合混凝过滤法处理的范围，且混凝过滤法流程短，适应性强，设备简单，占地面积小，操作管理方便，受地面气候限制小等优点，因此，确定用混凝过滤法处理餐饮污水。 1.4 强化混凝技术在国内外的应用 1.4.1 生活污水中的应 国外，尤其是西方发达国家，由于市政规划和建设先进，市政污水输送管网纵横交错，遍布整个市区，市政污水处理设施容量大。 因此餐饮业污水可就近排入市政污水管网与生活污水一道送入市政污水处理中心进行集中处理 24. 英国 25很早就开始应用混凝技术，随着新型高

26、效混凝剂的不断问世，为了更有效也更经济的处理废水，强化混凝技术开始应用于实际工程。 美国对于强化混凝技术研究和应用较多 26，但是在城市污水处理中也有报道 27。此外，以色列 29、埃及 30、日本 31和挪威等国 32对强化混凝的研究和应用均有较多成功的实例。近年来，随着环境保护力度的加强，强化混凝技术在我国也得到一定的发展。 Harleman 等 33在 香港最大的一座 CEPT 污水处理厂建造之前，曾做了强化混凝工艺和常规一级处理工艺的比较试验。王东海 34、任洁等 35采用无机絮凝剂处理低浓度生活污水。 强化混凝处理生活污水在国内外均有很多成功的实例，北欧大型湖泊周边城镇和南欧地中海沿

27、岸城镇经常采用强化混凝技术处理生活污水，可以说强化混凝处理技术在处理日常生活污水中的比例很大。因此，强化混凝技术是解决我国城镇由于资金不足导致污水处理率低的有效方法。 1.4.2 工业废水中的应用 强化混凝技术广泛应用于工业废水的（预）处理，特别是在化工废水、造纸废水的预处理中更为普 遍。阮湘元等 36用 PAC、 PAM 预处理富含有机染料的染整废水，联合氧化絮凝床，出水可达工业污水排放标准；朱虹等 37研究表明，新型絮凝剂聚磷硫酸铁是一种更为有效的染整废水处理絮凝剂。另外，强化混凝在染整废水的脱色处理中应用较多，这方面，李春华等 38做过比较详细的综述。 此外，强化混凝在造纸废水处理中的应

28、用较多，李福仁 39用 PAC 与 PAM 复配预处理，联合气浮工艺处理高浓度 CTMP 制浆造纸废水，处理效率高，出水水质稳定，可直接排入城市污水处理厂集中处理；张学洪等 40比较了多种混凝剂对造纸废水的 处理，发现 PAC 最为合适，不必调节 pH，出水达国家污水排放标准。 本科毕业论文 绪论 5 强化混凝在其他工业废水处理中的应用国内常有报道。姚文娟等 41研究表明， PAC、壳聚糖、膨润土和 PAM 等絮凝剂对酒精槽的离心废液有较好的絮凝效果；相波等 42用 Na2S、FeCl3、 PAM 复配对铜酞菁废水预处理，联合缺氧 -好氧生物接触氧化工艺，取得良好的效果，各项指标均达国家一级排

29、放标准。吴敦虎等 43研究表明，用聚合氯化硫酸铝和聚合氯化硫酸铝铁混凝剂处理 COD 为 1000 4000 mg/L 的制药废水，去除率达 80%。 与生活污水的强化 混凝技术相比，工业废水的强化混凝技术研究更注重于针对不同种类废水或污染物，开发处理效果更佳的新型混凝剂或含有新型混凝剂的复配混凝剂，以及强化混凝与其他工艺的联合使用，而对经济方面的要求相对较宽松。这是由于一些工业废水含有有毒有害物质不能直接进行生物处理的原因。因此，研究更多更有效的新型混凝剂将推动强化混凝技术在工业废水处理中的应用，也是治理工业废水污染的有效方法之一。 1.5 本研究课题的目的及意义 对于城市中星罗棋布的餐饮业网点所排放的总量急剧增长的污水治理已成为不少城课题的主要内容索，得知下列因素对餐饮业污水混 凝处理过程具有显著的影响，因此本文针对这些因素进行如下几项研究 : 1、餐饮污水处理工艺现状调查； 2、混凝法处理餐饮污水工艺研究。 3、混凝过滤法处理餐饮污水工艺研究。 4、对比混凝法、过滤法、微絮凝过滤工艺三种水处理工艺，确定针对餐饮污水的最佳工艺。 本实验研究目标为确定处理餐饮污水的最佳运行条件及混凝剂的优选。 .