杨晓光11.docx

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杨晓光11

中北大学信息商务学院

毕业设计开题报告

学生姓名:

杨晓光

学号:

08040141X35

学院、系:

信息与商务学院

专业:

环境工程

设计题目:

油漆厂废水处理工艺设计

指导教师:

郭金春

2012年3月10日

毕业设计开题报告

1．结合毕业设计情况,根据所查阅的文献资料,撰写2000字左右的文献综述:

文献综述

1.1油漆涂料的研究背景

目前，环境污染直接影响着人类赖以生存的环境，威胁着人类健康。

环境污染以及防治已成为全人类关注的热点。

近年来，由于我国油漆涂料工业的快速发展，涂料生产及使用过程中产生的废水即俗称废稀料，其中所含污染物对环境的污染越来越严重，其中所含污染物对环境的污染越来越严重。

虽然各油漆厂对产生的污水进行了处理，但是部分有害物质可生化性差，随着排量的增加，还会造成一定程度上的污染。

此外，油漆厂的废水产生除了涂料的本身生产过程外，生活废水也是一项主要来源。

涂料在生产的过程中会涉及到树脂的合成，并且会使用大量有机溶剂和助剂等多种化工原料，以及有大量作为增稠剂和分散剂的高分子有机化合物，因此，在生产过程中不可避免的存在工业废水的排放。

涂料废水中还有大量纳米级超细的无机物料，如钛白粉、高岭土和各种有色颜料。

涂料行业生产规模小，品种多，间歇、批量生产，因此涂料厂废水的几个特点有：

间歇排放，水质和水量波动比较大；各生产工序产生的废水差异较大；废水水量少，但污染物组成十分复杂；含多种有毒的、难以生化降解的高分子和有机化合物，而且浓度高；废水的固体物含量很高。

因此，如果不能妥善处理此类废水，必将对环境造成严重的污染。

1.2涂料废水的处理方法

目前涂料废水处理广泛采用的方法有各种物化分离法、生物法以及物化-生物耦合等方法，这些方法取得了一定的效果，焚烧，湿式氧化和光催化等技术还处于尝试阶段。

1.2.1物化分离法

物理化学法作为涂料废水的预处理或单一处理手段，在去除废水中的悬浮物和颜料色素等物质以及固体物质和重金属等方面效果十分显著。

（1）气浮法涂料废水中含有相当比例的易挥发成分和油类，可以采用气浮处理，即通过高浓度分散的微气泡作为载体，粘附废水中的悬浮物，使其密度小于水而上浮到水面或利用絮凝剂的絮凝作用以实现固液分离。

应用气浮法可使废水中悬浮物去除率达到65%，CODCr和生物耗氧量（BOD5）去除率均在50%以上,可以作为均质后一级处理[1]。

（2）混凝法混凝法是工业废水处理中经常采用的一种方法，主要用于去除废水中细小悬浮物及胶体颗粒，降低废水的浊度和色素。

它既可独立作为一种处理方法,又常与其他方法配合使用。

屈光远等[2]以碱性氯化铝作絮凝剂,聚丙烯酰胺作助凝剂,对进入调节池的废水进行了混凝气浮处理,取得了满意效果。

韩蕴华等[3]采用水溶性羧甲基壳聚糖作絮凝剂对含油漆废水进行絮凝试验,研究发现,这种絮凝剂的用量仅为化学絮凝剂用量的1/20,且受pH值影响极小,受温度影响不大,同时絮体形成迅速,具有无毒、无二次污染、使用简便等特点。

另外，CMCH做絮凝剂时，可以使悬浮的油漆凝聚成絮状体，经捕捞或过滤与水分离，水可继续循环利用。

CMCH原料来自天然，没有毒性，不会造成污染，主要试剂有：

脱乙酰度[4]84.3%、异丙酸、冰醋酸等，因此，合成的CMCH[5]也是一种很好的絮凝剂。

在间歇式生产水溶性涂料的过程中，产生大量的清洗废水，约占排放废水总量的65%。

针对清洗废水中的固体颗粒浓度变化大这一特点，Jewell等[6]研究其浓度与混凝剂最佳投加量的关系,可避免因过量投加所造成的毒性和低效,或因投加不足造成大量废水的产生。

然而,传统的沉淀法或气浮处理工艺只是把固形物分离,而没有充分发挥这些絮凝沉淀物的过滤吸附作用。

何雪光等[7]选用了一种高效污水净化设备,可以使污染物与絮凝剂反应后生成的絮凝沉淀物进一步形成吸附过滤流化床,从而使进入的废水达到一般混凝反应之后的固液分离效果,过滤和吸附净化处理效果与活性炭相同,有效降低了后期的生化处理负荷。

（3）吸附法吸附法是利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中的一种或多种污染物,达到废水净化的目的。

刘石彩等[8]对涂料废水原液进行粗吸附和絮凝沉降后,采用复合配比的活性炭进行处理,用静态吸附和动态吸附相结合的方法,使涂料废水处理后达到工业废水排放标准。

（4）萃取法萃取法是利用特定溶剂与废水充分混合接触,使溶于废水的某些污染物重新进行分配而转入溶剂,然后将溶剂和萃取后的废水进行分离,从而达到净化废水的目的。

针对高浓度涂料废水,王菊芳[9]选用二甲苯萃取,以硫酸酸化破乳,废水中CODCr去除率达85%-95%,预处理效果十分显著；并且回收了废水中绝大部分的有机物，萃取剂亦可回用。

经过预处理后的有机废水与其他废水汇合，依次进行焦炭吸附、气浮、电解、氧化塘的处理，净化效果更好。

（5）膜分离法膜分离技术在大规模废水处理和回用中的应用是近几年才被接受和发展起来的新技术。

据美国商务通讯公司的研究报告，到2006年膜技术用于废水处理的年均增长率将达到6.8%[10]。

目前在处理涂料废水方面，国内外主要采用微滤（MF）、超滤（UF）和反渗透技术（OR）。

1.2.2生物处理法

生物处理法是利用微生物的代谢，将有毒、有害的有机物转化为毒性较小的物质，成本上经济合理。

然而，涂料废水一般浓度高，并含有大量有毒的有机物，难以直接生物降解；因此目前国内外大多采用物化法和生物法相结合的技术，即利用物化法先对水质、水量充分匀化，以此降低对后续生物处理的冲击负荷。

（1）好氧生物处理法活性污泥法中王方圆等[11]隔油-气浮-循环式活性污泥法-过滤工艺处理涂料废水，出水各项指标基本达到了设计要求，COD总去除率在98.1%左右。

针对涂料废水中的水溶性溶剂通常难以物化分离，可以选择混凝过滤作为预处理工艺，再流入处理效果好、自动化程度高的膜生物反应器中，经活性污泥曝气生化处理后，出水的COD和SS均有较好的去除效果。

生物膜法生物膜法是使微生物群体附着于其他物体表面上呈膜状，通过与废水接触得意净化。

目前，应用生物膜法处理涂料类废水主要有以下几种工艺：

生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床。

目前，坐着正在研究将移动床生物膜法（MBBR）和曝气生物滤池法（BAF）串联，MBBR具有很强的抗冲击负荷能力，BAF具有集生物氧化和截留悬浮固体于一体的特点，将二者组成复合式生物膜法处理涂料废水。

经一段时间的运行后，发现系统处理效果好且运行稳定，在单级反应器水力停留时间为5h，平均进水COD浓度为800mg/L时，其最终出水COD去除率达到93.05%。

（2）厌氧生物处理法涂料废水的有机物含量一般都很高，不宜直接采用好氧法处理，首先可采用厌氧生物处理。

陈蓓[12]在原有的气浮池前增加了生化处理，第一级设为兼氧生化处理，在兼氧菌作用下使大分子有机物降解为小分子有机物，降低废水CODCr值的同时，提高了废水的BOD5/CODCr值，从而有利于下一步好氧生化处理。

（3）氧化塘氧化塘是天然或人工修造的池塘，废水在塘内长时间停留，有机污染物通过水中微生物的代谢活动而得以降解、净化的过程。

应用水生植物为主的生态塘工程净化涂料废水也是一种高效的生物处理技术。

黄韵珠等[13]在经过物化预处理后的油漆废水中栽培凤眼莲，由废水提供凤眼莲生长发育过程中所需的水分和养料。

实验证明凤眼莲有顽强的生命力，具有很好的耐污性和吸收力，是优良的抗污植物，其所在的生态系统以新陈代谢作用进行净化废水的综合处理，取得了理想的效果[13]。

而且生态塘工程净化涂料废水的工艺流程比较简便，对酸、醇、苯系物为主的工业废水具有净化的作用，其中对含酚废水的净化效果最佳[14]。

然而，由于氧化塘的处理效果受光线、温度影响较大，一般夏天的处理效果好于冬天。

1.3油漆厂废水处理现状及发展趋势

油漆行业在国内外日益兴起，人们围绕着物化法和生物法这两大类方法，开发研究了许多处理这类废水的手段，并取得了一定的进展。

对于一些犹如膜分离技术等新兴技术的研发应用，给处理高浓度，难降解的涂料废水带来了新的契机。

然而对于一些热门技术处理废水的技术，因缺乏相关报道，则有待尝试。

国内对涂料行业废水的处理主要是絮凝法处理[15-16],使其中的有机污染物，固体悬浮物等达标后再进行排放，但目前使用的絮凝剂大多是一些容易产生二次污染的化学絮凝剂，同时这些方法也仅能减少污染，不能根除污染[17],从环境科学观点出发，是将其充分回收利用，达到零排放。

参考文献

[1]陈绍伟，吴志强，宋晓智.建筑涂料生产废水的处理技术[J].化工环保，2001，21（4）：

228-230.

[2]屈光远，郑明超，杨华.物化、生化法治理涂料工业废水[J].河南化工，2002，10：

33-34.

[3]韩蕴华，何均.羧甲基壳聚糖在含油漆废水处理中的应用[J].精细石油化工，2001，4：

29-31.

[4]PanZhengyao.Modificationofchitin（I）[J].JinanDaxueXuebao,CA,1994,122-163

[5]ShobhanSabnis,lawrenceH.ImprovedinfraredspectroscopicmethodfortheanalysisofdegreeofN-deaceylationofchitosan.BlockpolymerBulletin,1997,39:

67-71

[6]JewellLL，FasemoreOA，GlasserD，etalTowardzerowasteproductioninthepaintindustry[J].WaterSA,2004，30（5）：

95-99.

[7]何雪光，程大林，骆应球等.涂料废水的治理[J].造纸科学与技术，2002，21（3）：

31-33.

[8]刘石彩，戴伟娣，陶渊博等.活性炭处理涂料综合废水的工艺研究[J].林产化工通讯，1997，6：

3-5.

[9]王菊芳.涂料废水治理技术研究与实践[J].化工设计通讯，2001，27

（1）：

52-55.

[10]王从厚,陈勇,吴鸣.新世纪膜分离技术市场展望[J].膜科学与技术，2003，23（4）：

54-60.

[11]王方园,盛贻林.CASS工艺处理油漆生产废水[J].环境保护科学，2002，28（11）：

17-18.

[12]陈蓓.采用综合方法处理涂料废水[J].化工环保，2000，20

（1）：

49-50.

[13]黄韵珠，李景生.凤眼莲在油漆厂废水中生长发育及越冬实验研究[J].甘肃环境研究与监测，1994.

[14]黄韵珠，浦铜良，王勋陵等.植物净化塘处理油漆厂废水的试验研究[J].兰州大学学报（自然科学版），1995，31

（2）：

127-132.

[15]韩蕴华，何均.羧甲基壳聚糖在含油漆废水处理中的应用[J].精细石油化工，2001,4：

29-31.

[16]刘航，湛永红.涂料废水处理的研究[J].工业水处理，2004,24（7）：

48-50.

[17]何雪光，程大林，骆应球等.涂料废水的治理[J].造纸科学与技术，2002,21（3）：

31-33.

毕业设计开题报告

2．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）:

2.本课题需要解决的问题

本课题根据相应数据，并结合技术可行性和经济性，对油漆废水厂的处理工艺、处理流程进行相应的研究和设计，并对相关构筑物进行计算，得出符合实际的工艺设计流程。

首先，对某油漆厂油漆废水的特点、性质和主要污染物成分进行分析；其次，掌握水处理常用系统的运行原理和设计工艺；再次，根据排放废水数据计算出相关的污水处理设计参数，并根据废水特点设计出相关工艺流程；最后做出相应的CAD工程图。

2.1资料收集

通过资料收集，某啤酒加工厂废水水质情况如下。

废水流量：

Q=700-800m3/d。

进水水质：

CODCr=3600mg/L；BOD5=696mg/L；SS=673mg/L；PH=7.01mg/L。

出水执行GBB978-1996一级标准：

CODCr=100mg/L；BOD5=30mg/L；SS=70mg/L；PH=6-9mg/L。

2.2拟采用的手段

啤酒厂的BOD/COD值较低，可生化性差，国内外常用的两大方法是物化法和生物处理法，绘制主要构筑物的CAD图纸及流程图，进行技术校核、经济效益评估，核算工程造价及运行费用。

2.3研究方法

对油漆废水进行处理，使最终出水稳定达到GBB978-1996一级标准。

根据该油漆废水的的特点、性质和主要污染成分及有关研究结果，采用的污水处理工艺流程如下：

隔油池

格栅

集水调节池

油漆废水

回流污泥

生活污水

出水

剩余污泥

曝气生物滤池

二沉池

氧化沟

水解酸化调节池

气浮池

中和池

图：

油漆生产废水处理工艺流程

毕业设计开题报告

指导教师意见：

该生选题符合专业培养目标，能够达到综合训练目标，题目有一定难度，工作量较大。

选题具有学术参考价值。

该生查阅文献资料能力较强，能较为全面收集关于油漆厂废水处理工艺的资料，写作过程中能综合运用所学知识，全面分析各种油漆厂废水处理的问题，综合运用知识能力较强。

文章篇幅完全符合学院规定，内容较为完整，层次结构安排科学，主要观点突出，逻辑关系清楚，有一定的个人见解。

语言表达流畅，格式完全符合规范要求；参考了较为丰富的文献资料，其时效性较强。

综合考虑，同意开题。

指导教师：

年月日

所在系审查意见：

系主任：

年月日