1、 毕业论文 开题报告 环境工程 日产 5000 张牛皮制革厂废水处理工艺设计 一、选题的背景、意义 随着改革开放的发展，制革行业已形成了相对独立的行业队伍，企业经济类型结构也 发生了较大变化。国有企业在逐步退出制革行业，民营、三资企业将成为制革行业发展的 主力军。虽然目前 80以上的制革企业已经建有污水处理设施，但由于处理模式和投入不 同，承接设计和施工单位也存在不规范之处，凸现的问题很多，制革废水处理的达标率很 低。因此当务之急 1 ，必须尽快制定制革废水设计规范和行业排放标准，推行制革企业区 域集中，污染物集中 治理和集中管理、加快技术进步和治理力度，才能实现制革废水全面稳定达标排放的目标
2、。 制革工业是一个污染严重的产业，主要是因为制革废水中含有大量蛋白质、染料、油 脂、硫化物、铬盐以及毛渣等生化耗氧量高的有机和无机的可溶物及悬浮物，以及有潜在 毒性的金属盐类。此外，在制革过程中，硫化氢、氨水和其它一些易挥发的有机化合物， 以及蛋白质固体废料分解都会产生有毒气体或不良气味。虽然环境恶化与高浓度氨氮和铬 对人体及生物种群的危害目前尚无数量化，但是可以肯定高浓度的氨氮和铬将会对人体带 来一定的危害。谢云挺报道 2 ，因 制革污染造成当地农田作物几乎颗粒无收，整日弥漫在 空气中的恶臭以及被污染的生活用水，严重危害着居民的身心健康，近年来水头居民各种 怪病不断，甚至出现当地青年征兵体检
3、很少有人合格的现象。 制革废水主要由脱脂废水、浸灰脱毛废水、铬鞣废水、加脂染色废水和各工序洗涤废水5 部分组成，其中脱脂废水、浸灰脱毛废水和铬鞣废水 3 种废水尽管只约占总废水量的 50%，但却包含了废水中的绝大部分的污染物，含废水总污染物中的 80%的 COD、 75%的 BOD、 70%的 SS、 93%的硫化物、 50%的氯化钠、 95%的铬化合物。 制革工业加工过 程产生的废水除来源于脱毛、脱脂、冲洗等物理加工外，还由于其使用大量化学原料进行化学处理，如鞣制等。制革工业废水属于高浓度的有机废水，含有大量蛋白质、油脂、脂肪酸、皮屑、毛发及食盐、纯碱、石灰、硫化钠等化工原料。废水所含污染物
4、种类繁多、成分复杂，水质水量变化系数大且有恶臭现象。皮革加工废水对环境带来的污染是严重的，皮革行业的污染治理是势在必行的，任务也是十分艰巨的。 3 二、相关研究的最新成果及动态 目前国内采用的制革废水处理工艺通常有： （ 1）传统活性污泥法 活性污泥法创建于 1917年，是利用河川自净原理 的人工强化高效处理工艺，已成为有机性污水生物处理的主体。活性污泥法法对生化需氧量去除率在 90以上，化学需氧量在 60-80之间。色度在 50 -90之间，硫化物在 85 -98之间。传统活性物泥法处理效率高，适用于处理要求高且水质相对稳定的污水，但它要求进水浓度尤其是有抑制物浓度不能高，而制革废水中的硫化
5、物及铬在超过一定浓度时对生化有抑制，同时它不适应冲击负荷，需要高的动力和基建费用。 （ 2） 氧化沟工艺 制革废水生物处理具有一定的特殊性，即冲击负荷大、含盐量高，又含有一定数量的难生物降解的有机物以及铬和 硫化物带来的毒性问题。在诸多生物处理技术中，氧化沟因其停留时间长、稀释能力强、适宜于污染负荷低的废水处理、抗冲击负荷能力强的特点，被实践证明是目前较成熟的制革废水处理工艺 4 。随着国家对环保问题的日益重视，制革行业将面临更加严峻的环保问题，排放标准将更加严格，如氨氮指标已列为某些地区的制革废水排放标准。氧化沟法是活性污泥法的一种变种。氧化沟处理制革废水，处理效果稳定，操作管理简单，运行成
6、本较低，日益受到人们的重视。因而，氧化沟工艺在制革废水处理方面的优点更为突出，通过合理的设计及运行氧化沟处理技术将会大规 模地应用于制革废水处理中，江苏南京制革厂、浙江海宁制革厂、湖北十堰制革厂等均采用氧化沟技术，该法对有机物去除率 BOD5在 95以上， CODcr在 95，硫化物在 99 -100，悬浮固体 75左右，石油类 99以上。 （ 3） 序批式活性污泥法 (SBR)工艺 SBR是近年来在国内外迅速发展起来的一种新工艺，其对有机物的去除机理为 5 ：在反应器内预先培养驯化一定量的活性污泥，当废水进入反应器与活性污泥混合接触并有氧存在时，微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢，将有机物
7、降解并同时使微生物细胞增殖。将微生物细胞物质 与水沉淀分离，废水即得到处理。其处理过程主要由初期的去除与吸附作用、微生物的代谢作用、絮凝体的形成与絮凝沉淀性能几个净化过程完成。 SBR工艺运行灵活，可以间歇运行，停产长达 3个月后，重新启动 SBR池时，污泥活性可很快恢复，该工艺十分适用中、小型制革企业的废水处理。目前，国内将 SBR工艺列为废水处理中的重要工艺进行研究和应用。但 SBR工艺尚处于发展完善阶段， SBR的兴起不过十几年的时间，许多研究还属于刚刚起步阶段，在基础理论研究方面存在着很多疑问，在工程应用方面缺乏科学、可靠的设计模式及成熟的运行管理经验，而 SBR自身的特点一间歇运行、
8、自动化要求高，又增加了解决问题的难度和应用的局限性。 氧化沟污水处理技术作为一种革新的活性污泥工艺，与其他生物处理工艺相比，有以下一些技术、经济方面的特点 6 ：（ 1）工艺流程简单，构筑物少，运行管理方便（ 2）曝气设备和构造形式的多样化、运行灵活（ 3）处理效果稳定、出水水质好，并可以实现脱氮（ 4）能承受水量、水质冲击负荷，对高浓度工业废水有很大的稀释能力。 另外，氧化沟所采用的高效表面机械曝气机维修方便，可以在不中断运行的情况下，在平台上对设备直接维修，而不象鼓风曝气机那样，必须 排空曝气池才能维修。制革废水生物处理具有一定的特殊性，即冲击负荷大、含盐量高，又含有一定数量的难生物降解的
9、有机物以及铬和硫化物带来的毒性问题。在诸多生物处理技术中，氧化沟因其停留时间长、稀释能力强、适宜于污染负荷低的废水处理、抗冲击负荷能力强的特点，被实践证明是目前较成熟的制革废水处理工艺。 7 随着国家对环保问题的日益重视，制革行业将面临更加严峻的环保问题，排放标准将更加严格，如氨氮指标已列为某些地区的制革废水排放标准，因而，氧化沟工艺在制革废水处理方面的优点更为突出，通过合理的设计及运行，氧化沟处理技 术将会大规模地应用于制革废水处理中。 要使水质得到改善，必须大力控制制革废水排放量，特别要控制制革废水中氨氮和铬等主要污染物的排放量。另外，提高环保认识，社会、经济与环境三者是相辅相成的，处理好
10、眼前的、局部的利益与长远利益的关系。环境的恶化，势必会影响经济的可持续稳定发展。对此，各级管理部门必须提高认识，并采取切实可行的措施，实现经济与环境的协调发展。影响水质恶化的因素是多方面的，只有采取技术、经济、管理、环保等综合措施，才能实现流域环境的全面改善。改进工艺流程，采用先进的生产工艺，推广清洁生产，控制和减少 源头污染，提高资源利用率。调整工业产业结构，减少制革业在工业中的比重。加大投入，加大治污力度，提高污水稳定达标率，重视水质的监测与保护。 三、课题的研究内容及拟采取的研究方法（技术路线）、难点及预期达到的目标 研究内容及预期目标：通过实地调查废水水量，水质情况，根据水质水量特点，
11、选择废水处理工艺，使最终废水达标排放。 预期达到的目标水质 : 出水要求： COD 300 mg/L; BOD5 100 mg/L; SS 150mg/L;pH 6-9， NH3-N 25 mg/L;S2- 1.0mg/L;动植物油 15 mg/L;总铬 1.5 mg/L。 难点：皮革加工过程中，脱脂、脱毛、软化、染色和加脂等工序所产生的废水中含有大量的有机物 ;皮革废水色度较大，主要由植鞣、染色、铬鞣和灰碱废液造成，若皮革废水不经处理而直接排放，将给地面水带上不正常颜色，影响水质和景观等等。 研究方法及技术路线：通过工艺比较，确定处理工艺流程。首先对废水进行预处理，含铬废液中加入石灰，使 C
12、r3+变为 Cr(oH)3沉淀，减轻对后续处理的压力 ;废水中硫化物的去除采用加铁盐生成硫化物沉淀的方法 ;然后制革混合废水经格栅 去除里面的固体物及毛皮屑 进入沉沙池，去除水里的泥沙及部分可沉降固体物，然后进入气浮池进行气浮。最后运用氧化沟技术对废水进行生物处理。 四、论文详细工作进度和安排 2010.10.20-2010.11.22：毕业设计（论文）选题，查阅文献等前期准备工作 ; 2010.11.23-2010.12.31：在广泛查阅文献资料的基础上，完成外文翻译、文献综述和开题报告等工作 ; 2011.1.1-2011.1.10：毕业设计（论文）开题报告 ; 2011.1.11-201
13、1.5.8：进行课题的实验、设计、调研及结果的处理与分析等 ; 2011.5.9-2011.5.23：完成毕业设计说明书或论文写作，进行毕业设计（论文）的审阅和修改完善 ; 2011.5.24-2011.6.10：毕业设计（论文）的答辩。 五、主要参考文献 1吴浩汀 ,陈鸣 ,荆建鸣 .中国制革废水处理存在的问题与对策 J.中国皮革 .2005， 34(5)：35 36. 2谢云挺 .新闻中心 2004-7-2. 3朱凡 .国内制革废水处理工艺应用现状 A.2007 水业高级技术论坛论文集 C.2007. 4隋智慧 ,曹向禹 ,强西怀 .氧化沟工艺及其在制革废水处理中的应用 J.中国皮 革 .
14、2005，34(1)： 54-57. 5C Di Iaconi,A Lopez,R Ramadori， et al， Combined chemical and biological degradation of tannery wastewater by periodic submerged filterJ.WaterResearch，2002， 36： 2205 2214. 6沈耀良，王宝贞 .废水生物处理新技术 ,理论与应用 M .北京：中国环境科学出版社，1999： 313-317. 7隋智慧 ,曹向禹 ,强西怀 .氧化沟工艺及其在制革废水处理中的应用 J.中国皮革 .2005,34(1).
