1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

工业废水处理现状浅析

abstract:

with the rapid development of economy, china has been making great progress in manufacturing, mining and some other aspects. at the same time, inevitably, some problems are also arising during these progress. water pollution is one of them that can not be ignored. the treatment of industrial wastewater is closely related to people's life and industrial production. different treatment process may correspond with different types of wastewater. the selection of treatment process needs to consider the actual characteristics of wastewater as each treatment process has both advantages and disadvantages. this paper analyzes the present situation of industrial wastewater discharge situation and treatment process, in order to provide valuable idea for the future design of industrial wastewater treatment process.

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

一、研究背景

北方某化工厂主要生产纤维素醚系列产品。采用先进的淤浆法生产工艺，年产3000多吨,主要有甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等产品，可广泛应用于石油化工、医药、食品、建筑、涂料、印染、纺织、皮革、烟草、造纸、陶瓷等各工业部门，用作分散剂、保湿剂、增稠剂、乳化剂、粘结剂、赋型剂、耐油涂层和填料等。

工厂提供的废水水质见如表1所示:

表1 进水水质表

由于该厂生产废水水量逐年增长，原有废水处理设施规模及性能已无法达到环保要求，工厂为保护工作人员的身体健康及周围的生态环境，最大程度地减少废水对周围生态环境的影响，本课题的任务是为该化工产设计一座废水处理设施(100t/d)。设计出水水质达到达到工厂所在工业园区城市污水处理厂接管要求,具体指标见表2

表2 要求的出水水质表

设计的主要内容为：选择合理的废水处理工艺；计算出处理工艺各构筑物的基本尺寸；对处理工艺各构筑物（包括附属构筑物）进行平面和高程布置；对该处理工艺进行初步预算。

二、设计任务：

（1）选择合理的废水处理工艺；

（2）计算出处理工艺各构筑物的基本尺寸；

（3）对处理工艺各构筑物（包括附属构筑物）进行平面和高程布置；

（4）对该处理工艺进行预算；

（5）通过方案比选，选出最佳的废水处理工艺；

（6）通过设计计算，确定各构筑物的基本尺寸以及投加的试剂量。

三、纤维素废水处理工艺方案选择

以下就该化工厂对纤维素醚废水处理采取全好氧工艺还是厌氧预处理 好氧综合工艺进行讨论比较。

废水的生物处理技术是利用厌氧微生物的代谢活动分解废水中复杂有机污染物的技术。在生物处理中，废水中的有机物作为微生物的营养被微生物利用，最终分解为稳定的无机物或合成细胞物质而作为污泥由水中分离，从而使废水得到净化。

在好氧处理工艺中，通过与氧气的氧化反应，（污染）有机物被氧化转化为二氧化碳和微生物（污泥）随着氧化分解过程大量能量被释放用于微生物降解有机物转化为细胞，即好氧污泥，可以描述为以下反应方程式：

COD O₂→H₂O CO₂ （大量）新生好氧污泥

而在厌氧转化中，在无需充氧的条件下，大多数（污染）复杂有机物的能量转化为甲烷的形式，结果只有很少部分用于合成细胞物质，这部分能量被释放，而产生的沼气可用于锅炉燃烧或加热，可以描述为以下生化反应方程式：

COD→CH₄ CO₂ （少量）新生厌氧污泥

因此，从生化反应的原理上可见，好氧处理和厌氧处理具有本质的区别，好氧处理对COD的降解比较完全，但不能处理复杂有机物；而厌氧处理可以处理高负荷和复杂有机物的污染，但产物为甲烷和简单小分子物质，需后续处理。采用厌氧工艺 好氧工艺结合对于本方案的废水处理具有很大的优势和必要性，在此总结如下：

表3 工艺比较

（1）通常情况下，厌氧处理高浓度的废水，好氧处理低浓度的废水：好氧直接处理高浓度废水操作性很差，必须采用大量的低浓度废水去稀释，但这样做，虽然废水的COD浓度降低，但污染负荷COD的总量并没有减少，总运行费用将大大升高，给业主带来很大的经济负担。分析本案污水的数据，SCOD大大高于2000mg/l，采用厌氧处理是非常必要的；

（2）全好氧工艺处理大污染负荷的造纸废水，污泥膨胀时普遍遇到的问题，因为容易生物降解有机底物会刺激丝状菌的生长，因而活性污泥在二沉池的降解性能会受到严重影响，相应最终出水的SS和COD会上升。但是厌氧条件能强烈抑制丝状菌的生长，因而提高后续好氧污泥在二沉池的沉降性能。因此，厌氧和好氧相结合的工艺能使出水SS和COD含量显著低于纯好氧方式。

（3）全好氧工艺设备庞大，动力消耗高，这意味着高维修和运行费用。而不论从理论上还是运行实践都表明，厌氧系统的维修和运行费用都可大大降低，除了运行泵的能耗外，厌氧处理不需要额外的大量曝气装置和电耗。此外厌氧处理还可以产生有价值的沼气。

（4）好氧反应会产生大量的活性污泥，不仅大大增加污泥脱水有机负荷，而且在混合污泥中，如此高的活性污泥比例使最终泥饼的干度降低。而以颗粒污泥为特征的高效厌氧反应器，在去除大部分COD的同时，仅产生少量有价值的厌氧颗粒污泥（干度8~10%，无需处理，是一种有价值的商品），这样厌氧和好氧相结合的处理工艺的最终污泥的数量将大大减少，同时污泥的干度将比纯好氧要高。

四、本设计拟采用工艺流程：(见附件)

图1 本设计拟采用的工艺流程图