前言：中文期刊网精心挑选了废水处理工艺论文范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
废水处理工艺论文范文1
1.1除钙沉淀池气化废水中含有大量Ca2+、Mg2+等物质，在进入生化系统前应进行去除，否则会造成生物处理单元结垢，严重影响处理效果。本项目采用化学中和沉淀除钙的方法，投加磷酸进行中和，生成磷酸钙，同时投加PAC混凝剂，以便形成絮体快速沉淀。然后排至污泥浓缩池。该沉淀池有效容积为328m3，尺寸:9m×9m×4.8m，池体采用半地下钢筋混凝土构筑物，池内设刮泥机、排泥泵等设备。
1.2格栅井及初沉池厂区混合污水通过下水道依靠重力流至格栅井，通过格栅，将混合污水中大的杂物去除，确保后续设备安全运行，机械格栅宽度700mm，栅距5mm。之后用泵提升至初沉池，进一步沉淀去除废水中悬浮物质，初沉池2座，单座有效容积为328m3，尺寸为:9m×9m×4.8m，池体采用半地下钢筋混凝土构筑物，池内设刮泥机、排泥泵等设备。
1.3事故池事故池是化工废水处理站所必须的构筑物，由于化工厂在出现生产事故后，会在短时间内排放大量含有各种生产原料的有机废水，这些高浓度废水一旦进入，会给运行中的生物处理系统带来较高的冲击负荷，造成的影响需要很长时间来恢复，甚至会造成致命破坏。该池有效容积为10000m3，尺寸为47m×33m×7.0m，可容纳化工厂1个事故期排水量，地下钢筋混凝土构筑物，内设2台提升泵，可将事故池水排入均质调节池。
1.4均质调节池由于废水排放量及水质波动性较大，因此有必要在生物处理前设置均质调节池起到调节水量、水质的作用，使得后续工艺的处理负荷基本处在相同的水平，有利于处理工艺的连续、稳定、可靠运行;另外为防止废水中的悬浮物沉淀结块，设置潜水搅拌机进行搅拌。该池有效容积6000m3，尺寸为60m×22m×5.0m，地上钢筋混凝土构筑物。
1.5射流曝气型SBR生物反应池SBR生物反应池是整个系统的核心，反应池共6座，半地上钢筋混凝土结构，每座池尺寸为27m×21m×6.0m，池容3400m3，池内设置碟式射流曝气器6台，循环泵2台，滗水器1台，排泥泵1台，每池对应曝气风机1台，设计运行周期为6h，生物反应池设备见表2。废水先进入1号SBR，在进水的同时开启循环泵、鼓风机，以及氢氧化钠投加泵，在第1小时后停止进水，循环泵从池中进水端抽水，送至曝气器处，与鼓风机空气混合，曝气的同时对池水进行搅拌，至第4小时，风机运行20min后停止，再隔20min开启，间歇曝气，使池水不断处于缺氧、好氧交替变化状态。甲醇补充是在风机停止，池中处于缺氧状态时投加，氢氧化钠在第15分钟后停止投加，在第4小时所有设备停止运行，进入静止沉淀阶段，该阶段最后10min开启排泥泵排泥。在第5小时滗水器开始滗出上清液，经过1h排水后，第1周期结束。6座池子依次循环。去除氨氮的过程是:在进水初期，供氧量不足，池内残留的游离氧首先被消耗，反硝化菌以污水中的有机碳作为供体，把池内残留的NOx－N还原成氮气或供自身合成反应需要的有机氮。风机曝气后，同时循环泵开启增大曝气强度，随着曝气量增加，氨氮在硝化作用下转变成硝态氮，风机停止曝气，减少了系统供氧，污水处于缺氧状态，絮凝体形成菌胶团将进水期吸附贮存的碳源释放出来，使兼性反硝化菌进行反硝化脱氮，此时投加甲醇提供有机碳源作为电子供体，使反硝化过程更快地完成，风机开启后再次处于好氧状态时，开始硝化反应，在静沉、排水期间，风机停止供氧后，微生物处于内源呼吸状态，反硝化菌以内源碳作为供体进行反硝化反应将硝态氮转化成气态氮排出。射流曝气型SBR生物反应池特点如下:1)曝气效率高。选用的JAS碟式射流曝气器，因采用了气液混合式的射流喷头结构，大大提高了氧溶解率。与风机和水泵相结合进行射流曝气，同时具有鼓风和喷射曝气的优点，动力效率高(4.0～5.4kg/(kW•h))，充氧能力好(2.2～5.6kg/h)。2)循环搅拌。本设计采用水泵提供循环动力，使反应池内污水从进水端(缺氧段)至曝气机(好氧端)之间形成循环，循环水量接近处理水量的600%，强于A/O脱氮工艺中的活性污泥回流量，使得该系统具有较高的生物脱氮功能;同时，大流量循环搅拌还使得池内污泥始终保持良好的活性状态。3)运行方式灵活。通过PLC控制风机、水泵的启停，即可多次转换池中A/O阶段，即曝气—搅拌—曝气—搅拌，满足脱氮需求。同时可对曝气时间、沉淀时间、排水时间有效的控制，运行方式更加灵活，并可以在一定程度上适应进水浓度的变化。
1.6监测池按国控重点污染源自动监控项目现场端建设规范要求，监测池安装在线氨氮、COD、浊度及pH监测仪表，安装温度、流量、压力变送器，安装取样及数据采集仪器，传输各种监测参数到集中控制室，达标后外排或泵送回用，不达标换至电动阀，自流回前端均质池重新处理，并在监测池上面设分析化验小屋，可就地对监测水样进行化学分析，校验在线水质仪表。该池有效容积570m3，尺寸为14m×9m×5.0m，半地上钢筋混凝土构筑物。
1.7污泥处理系统本工程采用污泥浓缩池+带式污泥脱水机处理污泥，除系统的沉淀污泥和SBR反应池的剩余污泥外，同时接收厂区中水回用站的污泥，污泥浓缩池采用半地上钢混结构，结构尺寸14m×14m×5.0m，有效容积780m3，配套中心传动污泥浓缩机，采用污泥浓缩脱水一体机2套，带宽2.5m，配套全自动溶配加药装置。
1.8加药系统甲醇投加系统:由于系统来水属氨氮含量较高的有机废水，ρ(BOD5)/ρ(NH3－N)仅为1.25，靠本身污水中的碳源，远远不能满足反硝化过程所需碳源，故设甲醇储罐1个(15m3)及投加泵8台(6用2备)，投加量0～240L/h;运行时投加泵根据SBR池的运行时序启停。碱液投加系统:加碱的作用，一是维持硝化作用所适宜的pH水平，二是中和硝化作用中所产生的酸度。该项目采用氢氧化钠调整SBR池的碱度平衡，氢氧化钠投加量120L/h，根据SBR池的运行时序按时投加。
2调试与运行结果
工程于2013年3月竣工，4月起开始设备调试，工艺调试主要是进行射流曝气型SBR生物反应池的活性污泥培养和驯化，为了提高系统启动速度，投加西安市某污水处理厂脱水后的剩余污泥(含水率为80%)进行微生物接种，闷曝后采用间歇进水、小水量进水和逐步加大连续进水量的调试方法，逐池进行，2个月后进水量达到设计处理的水量，射流曝气型SBR生物反应池基本实现预定的去除率，整个系统于2013年6月交付运行，氨氮及COD处理结果见表3。
3工艺特点及注意事项
3.1反应池容积设计在射流曝气型SBR生物反应池处理气化废水的设计中，反应池容应以氨氮的污泥负荷为指标进行核算，不能以BOD的有机污染指标进行计算，否则池容就会过小，不能达到去除氨氮的目的。本项目反应池计算公式如。
3.2程序控制方式合理SBR池阀门及设备繁多，时段控制要求高，共设有6组SBR池，每个池子的进水时间对应固定的时间段(将全天24h分为6个时间段，如1号SBR池进水时间段为0～1，6～7，12～13，18～19时)，而该SBR池的其他设备按时序表在规定的时间自动运作，每个池子均在其固定的时间段顺序循环进行。进水泵只受均质池低液位停泵控制，当液位低时，进水泵停止，该时间段的SBR池进水量相应减少，其他设备还按时序表运行;当时间段对应的SBR池调为手动时，该组SBR池对应进水时间段不自动进水，均质池液位提高，到下一时间段进入另一SBR池运行，均质池高液位报警;生物SBR池单池或整体可按自动程序运行，也可在画面点动情况下手动运行。以上控制方式避免了断续进水、设备故障等而导致的运行时序紊乱的情况，使每个设备运行在每天的固定时段，方便操作人员的巡检和管理。
3.3加碱的位置煤气化废水系统结垢是一个普遍存在且成因复杂的问题，影响结垢的指标有:pH、碱度、Cl－、Ca2+浓度、浊度(或悬浮物含量)、电导率等。这些指标相互影响、相互关联，其中尤以pH、碱度、Ca2+浓度最为关键。本工程中原设计加碱的位置在SBR池进水总管上，降低了水中pH值，结果从加碱处到生物反应池管道结垢严重，后将碱投加点改为每个池子入口处，运行良好。
4结论
废水处理工艺论文范文2
关键词：麦芽废水，水解酸化，活性污泥法，气浮
1前言
某年产7万吨麦芽的企业，以大麦为原料，经过筛选、浸麦、发芽、干燥、除根等工序生产优质麦芽，每天产生麦芽生产废水2100 m3/ d，其中一车间废水量为1600 m3/ d，二车间废水量为500 m3/ d，由于一车间和二车间不在一个厂区，并且相距较远，故建设了2套污水处理装置。麦芽厂排放的废水主要产生于洗涤、浸泡麦芽的水以及供麦子发芽的水，浸麦废水中含有麦粒、瘪大麦、麦芒、麦皮等悬浮物，一般呈有色悬浊的溶胶状态，废水中富含有机碳水化合物、蛋白质、氨基酸等有机物，还含有苦味质、丹宁、半纤维素等难降解物质，且污染物浓度较高，排入水体后，在微生物水解酶的作用下发生降解，在降解过程中消耗大量溶解氧，极易造成水中溶解氧不足，使有机物厌氧发酵而导致水体发黑发臭。由于废水中主要含有机污染物，宜采用生化处理，考虑到出水水质要求较高，以及含有的部分难降解物质，考虑采用水解酸化预处理工艺增加废水的可生化性，采用混凝气浮工艺去除水中的磷和SS，因此设计了水解酸化-活性污泥-气浮工艺处理麦芽生产废水，通过调试运行取得了很好的处理效果。
2工艺流程及主要设计参数
2.1废水水质及排放要求
企业提供的进水水质和排放要求见表1。
表1 废水进出水设计指标
废水处理工艺论文范文3
关键词：混凝 加药 PLC 控制
中图分类号：X7 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0034-01
在国内传统的工业分类中，通常把织物的印花和染色统称为印染行业。对于 印染行业中的染色厂，其实它并非只进行染色作业，从工艺上讲，织物在染色之前必须进行练漂，在染色之后应进行整理，而每一步都会产生大量废水，所以通常情况下，人们把练漂废水、染色废水和整理废水统称为染色废水。随着国家对环境保护的日益重视，解决废水排污问题已成为重要课题。
1 印染废水处理工艺流程（如图1）
其中的混凝加药单元是废水处理系统中的首道工序，其完成的质量如何，对后续废水处理的效果影响很大。本设计主要是应用西门子S7-300PLC对混凝加药单元进行控制，有效地控制加药浓度以及加药量，从而实现废水处理第一阶段的控制任务，达到自动控制的目的。
2 加药和混凝工艺流程图
废水处理过程中加药和混凝工艺流程如图2所示。
加药单元由三部分组成，1号加药槽，2号加药槽和3号加药槽。其中1号加药槽和2号加药槽过程相同。从水处理工段来的脱盐脱氧水与从浓硫罐来的药水，在液液混合器中混合，混合后进入熟化槽充分搅拌，达到一定浓度后进入加药槽。药粉由固体进料机进入配制槽，与清水混合搅拌，达到一定浓度后进入3号加药槽。
由加药单元来的药水经计量泵计量进入混凝反应器；废水经计量泵计量进入混凝反应器；回流废水和空气进入容气反应器，将废水变换成泡沫状进入稳定罐，由分配器分流进入混凝反应器。三股流量充分混凝后进入下一单元进行处理（如图3）。
3 系统控制要求
在整个的系统中，有温度控制、液位控制、流量控制、压力控制等，这些都不是通过人工控制就能达到很精确的控制要求的。西门子S7-300系列PLC在工业生产中应用很广，其硬件性能稳定可靠，I/O模块选择灵活；软件功能齐全，编程方便，人机对话的可视性好。基于以上PLC所具有的优点，我们在本次设计中采用西门子S7-300系列PLC来实现对废水处理混凝加药过程需要控制的参数进行控制，在该设计中用到的模块主要有CPU315-2DP、电源PS307、SM321、SM322、SM331、SM332、机架。
4 控制系统结构图
根据信号输入，输出及各模块分配情况，本设计采用西门子S7-300 PLC连接现场仪表与上位机，构成了一个DCS控制系统，实现对整个生产过程的分散控制，集中管理。
5 典型控制方案说明
5.1 典型控制方案
（1）液位控制
本设计主要涉及配药槽及加药槽的液位控制，液位不能太高，也不能太低，这就要求在槽上安装LT液位变送，实时监测槽的液位。
（2）压力控制
压力是实际生产过程中一个相当重要的参数，它关系到生产安全，人身安全。本工段涉及到的压力控制主要是混凝反应器入口及出口压力，容器泵入口及出口压力。
（3）流量控制
本工艺涉及到很多流量控制的要求，大多都是单回路控制。流量信号经温度变送器测量出送入到PLC的模拟量输入模块，再送入到CPU中，与设定值比较之后，经PID调节，输出控制信号，将该信号经线性化处理送到模拟量输出模块输出，调节阀门开度。
（4）计量泵启停控制，本工艺主要是熟化槽计量泵启停控制。
根据以上具体的系统控制要求我们所需要完成的主要任务是熟悉混凝加药工艺流程，了解各对应测控点的作用和目的。根据测控点的要求选择对应的测控仪表设备。根据测控仪表的接线要求列出测控点统计表。根据测控点分类表选择S7-300 PLC接口模块种类和数量。选择PLC其它模块及CPU模块，完成整个硬件系统。
5.2 典型仪表接线图
在本控制系统中涉及到很多的仪表设备，如温度、压力的变送器，变频器，阀门等。它们都要接入PLC模块，才能有效地传输信号，达到控制的目的。
6 结语
经过几个月的努力，完成了项目资料的收集、工程应用和论文的形成，不仅了解了废水处理过程，还认识到无论做什么工作，都需要踏实，勤奋，严谨的工作态度。但本人所学知识有限，经验不足，在此过程中难免存在一些错误和不足之处，恳请各位老师给予批评和指正。
参考文献
废水处理工艺论文范文4
关键词：硝化棉废水；微滤；石灰乳中和
中图分类号 :X703 文件标识码 :A
Research of nitrocellulose wastewater treatment technology
Chu SuzhenZhao Qingtao*Jiang XinZhang ZhibingCuijian Li Liping
(China North Energy Conservation and Environment Protection Co.,LTD, Beijing 100070,China)
(Shanxi Beifang Xing'an Chemical Industrial Co., Ltd, Taiyuan 030008,China)
Abstract：According the characteristics of nitrocellulose (NC) wastewater, using microfiltration & lime milk neutralization & activated sludge process methods, it could treat NC wastewater effectively. The indicators of the outlet fit the “Integrated wastewater discharge standard” steadily. This method is low cost and easy operation and it gained the successful application. It’s great worth promotion and technology exchange.
Keywords: Nitrocellulose wastewater; microfiltration; lime milk neutralization
伴随着社会市场经济的迅速发展，硝化棉产品除应用与军事工业之外，已被广泛的应用于民用的涂料、油墨、硝基漆[1]乃至化妆品等诸多领域[2]，硝化棉的制备与生产规模也随之不断扩大，目前我国已经是全球最大的硝化棉制造国，而国家对环境保护的要求却日益严格，硝化棉生产过程中所造成的污染问题也渐渐凸显，进入了人们的视野。目前硝化棉废水处理已经成为了全社会最为基本和迫切解决的重大课题之一。
硝化棉的生产制造过程中所产生的污水主要包括煮洗废水、洗棉废水、漂白废水等几大类，其中对环境危害最大的是煮洗废水，占整个硝化棉生产过程中废水总量的85%以上[3]。
硝化棉煮洗废水不仅呈现强酸性，而且废水中含有大量的悬浮物颗粒，旧有的硝化棉废水处理站大多采用平流沉降的方式去除水中的悬浮物，然而处理效果却并不能令人满意，因为这些悬浮物主要来自于生产过程中悬浮的短纤维，不溶于水，并形成胶体，该胶体颗粒与溶液之间具有明显的界面，颗粒表面具有双电层结构，可以稳定的悬浮在废水之中，依靠布朗运动，即可实现动力学稳定，依靠沉淀的方法很难去除，这对下游
作者简介：楚素珍（1962~），女，高级工程师，现任北京北方节能环保有限公司项目部部长，主要从事废水处理设计。
的设施造成严重的危害。此外，传统的酸性废水中和工艺常采用的中和剂有苛性钠、纯碱、白云石、石灰石或石灰等[4]，苛性钠和碳反应速度慢，仅适用于低酸度的废水（通常硫酸浓度含量不大于2-3g/L），当酸度较高时，极易板结，堵塞系统，此外使用石灰石或白云石还会制造出大量的CO2温室气体，这与我国所提倡的节能减排国策背道而驰；石灰来源广泛，价格便宜，可以处理高浓度的酸性废水，但传统的石灰投加法采用人工配制石灰乳液的方法，不仅劳动强度大，而且工人从搬运到开袋再配料投加，其间逃逸出的石灰粉尘对人体的呼吸系统以及眼睛都有着很大的危害。
针对硝化棉酸性废水的特点，通过对以往废水治理工艺的改良，摸索出了一套优化的废水处理工艺，该工艺已被成功应用，并获得了良好的效果。
1.工艺介绍
1.1工艺流程
硝化棉酸性废水进水水质如表1所示：
表1 硝化棉酸性废水进水水质
Table.1 The quality of NC inlet wastewater
CODcr SS BOD5 pH
130-270mg/L 160-180mg/L 70-90mg/L 1-2
依据表1中的进水水质情况，废水处理的工艺流程图如图1所示：
图1硝化棉酸性废水处理工艺流程
Fig.1 Process of NC wastewater treatment
硝化棉酸性废水中含有大量悬浮的短纤维颗粒，利用微滤机作为第一级过滤予以截留。利用石灰自动投加装置，采用PLC控制的方式，依据废水中酸碱度的变化，自动定量投加石灰乳液中和，经中和后的废水中含有大量的硫酸钙污泥，通过投加PAC和PAM的方式在平流沉淀池实现固液分离后，上清液送入活性污泥池进行生化处理，降低废水中的COD，再经过二沉池后去除悬浮物之后即可确保达标排放。
1.2微滤机
被处理的废水由进水管送入微滤机内的布水器中，经短暂的稳流之后均匀的向布水器两侧布水，污水由于重力作用从栅缝中流出，而悬浮固体物质却被截留在栅筒之内，并伴随着栅筒的转动沿着栅筒内壁的螺旋导向板向栅筒另一端自动排出。微滤机存在以下的特点，①微滤机通过借助旋转筛网的离心力，可以在较低的水力阻力下，更易于固体分离；②微滤机故障率低且自动排渣，操作简便；③微滤机占地面积小，设计和施工周期短，而且扩建容易，有利于旧厂的升级改造；④微滤机的栅条缝隙很小，通常为40-200目之间，针对悬浮的纤维素颗粒物的去除极为有效，特别是在制浆造纸行业中，由于生产过程中不可避免地有很多纤维浆料流失，可用微滤机分离纤维并回用于造纸[5]；⑤微滤机在运行过程中无须添加任何的混凝药剂，如（PAM、PAC等），不仅节约了药剂成本，而且截留出的纤维并未遭到药剂污染，这为截留出的纤维的回收利用提供了先决条件。
1.3石灰乳投加装置
石灰自动投加系统采用全封闭式，PLC自动控制定量稳定投加系统，石灰粉由罐车送入储料仓中，再经电子称准确定量的由送料机输送至配置罐中，配置罐中配备有雷达料位计，可以准确配置设定浓度的石灰乳液，搅拌均匀后由配置泵输送至投配池待用，投配泵的投加量受废水进口酸度值的控制，并接受来自中和池出水pH反馈值校正，石灰乳投加流程如图2所示：
图2 石灰投加流程
Fig.2 Process of lime dosing
该装置有以下特点：①石灰粉由罐车中自带的气泵将罐中的石灰粉泵送至石灰储料仓中。全过程完全密封，避免了以往人工进料所造成的粉尘污染。②储料仓顶端配备一套脉冲式自动反冲布袋除尘器，可以有效的防止石灰粉末的飞逸泄漏。③为防止仓内石灰粉架桥现象，储料仓内表面经喷砂打磨处理并喷涂聚四氟乙烯光滑涂料，储料仓外壁安装了震动器。④石灰储料仓配备雷达料位仪避免了前人使用超声波料位仪在高粉尘环境中，超声波受粉尘影响，回波信号较差，有时还会出现丢失信号的现象，虽然雷达料位计的工作原理和超声波料位计类似，但发射的微波是一种电磁波，其传播速度不受介质的特性影响，且抗介质吸收能力要强于超声波，能够准确的反应出储料仓内的料位，避免过度装料或系统断料投加的事故发生。⑤石灰乳配制罐采用封闭设计，设置射流负压防潮装置及喷淋系统，原理是喷淋器为喉管射流器，喷淋过程在石灰粉投加至石灰乳配制罐的区域产生负压区，防止因搅拌产生的水滴飞溅至送料机出料口，起到防潮的作用，并防止粉尘污染。
1.4生化部分
经中和后的硝化棉酸性废水虽经过了石灰的混凝沉淀处理，但COD值依然超出污水综合排放标准（GB8978-1996）一级排放标准的要求，所以在化学中和处理之后必须连接生化处理单元降低废水中的COD值。常用的生物处理若采用膜法（BAF）长期运行，饱和钙离子会结晶在曝气生物滤料表面，堵塞滤孔，影响生化处理效果，严重时可导致系统瘫痪，故本方案采取无堵塞，钙盐对处理效果影响小的常规的活性污泥法处理。
2.结果与讨论
2.1工艺处理效果
本工艺各阶段出水水质如表2所示：
相对于市场上昂贵的火碱，石灰乳由于成本低，因此石灰乳中和法具有着运行成本低的优势。采用全封闭自动化投加的方法，不仅投量精确，出水pH值稳定，全过程无粉尘污染，有效的改善了操作环境，通常只需要1-2个操作工即可轻松完成全过程操作中和后产生的石膏可作为筑路建材。
表2 各工艺阶段出水水质 单位mg/L
Table.2 The water quality of every stages of the process
序号 分析项目 设计进水 微滤机 中和沉淀 活性污泥 辐流沉淀
1 COD 270 250 150 85 85
2 BOD 80 72 50 13.7 13.7
3 SS 212 100 50 50 25
与滤池和生物膜法不同，使用活性污泥法可以通过定期排泥的方式，及时导出生化处理系统内沉积的钙盐，避免发生因钙盐过度粘附在滤料或填料上导致系统堵塞瘫痪的现象发生，是配合石灰乳中和的最佳生化处理方法。在一年多的试运行过程中，系统持续保持稳定达标，工艺可靠性强。
2.2微滤机对SS的去除率
本次实践所使用的微滤机参数如下所示：①微滤机格栅条缝隙：b=0.25mm②导流板长度：L=300mm③导流板安装角度：α=45°④微滤机圆筒倾斜角度：α=0°⑤微滤机转速：5r/min⑥反冲洗强度：DN25(压力水0.3MPa)⑦微滤机圆筒长度：L=2000mm。
硝化棉车间排放废水的SS含量约为200-230mg/L，经过微滤机之后，原水中的SS值可以持续保持在100mg/L以下，经现场工程实际测试证明，使用微滤机可以有效的去除硝化棉酸性废水中的SS，去除率超过了50%，而常规的初沉池对SS去除率仅为40-55%[6]，微滤机对SS的去除率已接近了初沉池的去除上限，无需加药，并且截留的悬浮物经过简单的处理，完全可以实现回收，运行成本低、操作简便，经济实用。
3.结论
（1）使用本工艺可以确保硝化棉酸性废水处理出水满足 《污水综合排放标准》 （GB8978－1996）一级标准。
（2）微滤机可降低硝化棉酸性废水中50%以上的悬浮物含量，是去除悬浮纤维素颗粒的有效方法。
（3）石灰乳中和+活性污泥联合处理法是降低硝化棉酸性废水中COD的有效方法，不仅设施运行稳定，而且费用低廉。
参考文献
[1]Official Journal of the European Union. Directive 2004/42/EC of the European Parliament and of the Council of 21,2004
[2] 马素德，张仁旭，赵利斌；浅谈我国硝化棉产业的现状与发展趋势[J] 上海涂料；2007，46（10）：48-50
[3]薛刚；硝化棉生产废水处理浮选剂的研究[D]南京理工大学硕士学位论文；2005.5
[4]北京水环境技术与设备研究中心.三废处理工程技术手册—废水卷[M].北京：化学工业出版社，2000.（450-451）
废水处理工艺论文范文5
论文关键词：涂装线改造；电梯涂装；环保节能；废水废气零排放
1引言
涂装应用非常普遍，可以说涂装产品无处不在。在人们享受涂装带来的美感的同时，涂装产生的废气、废水和废渣也给我们赖以生存的地球环境带来污染。而电梯产品需要涂装的部件较多，且涂装部件的面积较大，因此使用的涂料较多，相应地涂装产生的副产物废气、废水和废渣也较多。减少废弃排放物，保护环境，实现环保涂装，世界各国都在努力探寻着，日立电梯(中国)有限公司本着对社会高度负责任的态度花巨资投入环保工作，取得了明显成效。
日立电梯在中国广州、上海和天津都有制造基地，其中上海和天津制造基地在涂装线建设之初，把环保节能作为指导思想并付诸实施，底漆采用电泳涂装，面漆采用水性漆静电喷涂的施工方法，而广州工厂涂装线建成于2003年，喷涂工艺为：
底漆正面喷漆_过渡底漆反面喷漆、底漆反面跟踪补漆一流平一面漆正面喷涂一流平一罩光喷涂一流平一固化干燥使用的涂料是溶剂型的，溶剂型涂料是以有机溶剂为载体，其本身含有较多的有机溶剂，涂装时涂料调配和喷涂清洗还要用有机溶剂，因此在喷涂施工和涂膜干燥过程中会有大量的VOC排放。为减少喷漆对环境造成的污染，实现环保涂装，改造初期提出了不同的改造方案，方案一参照日立公司天津、上海工厂的工艺，此方案因改造周期长、投资大，原有涂装线设备基本不能利用，影响生产予以否定。如何在原有涂装线的基础上进行有效改造，根据公司喷漆线改造的目的和指导思想：以环保为中心，减少喷漆废弃物的排放，特别是减少VOC的排放。从工艺、设备和原材料等方面经多次分析论证，首先从源头上减少污染物的产生和排放，前处理采用环保原料，把使用溶剂型涂料喷涂改为水性涂料喷涂，对现有喷涂线设备进行了有效改造以满足水性喷涂条件，并且改进和增加了相应的环保设施，以最少的投入、最短的改造时问顺利完成了改造，详细说明见图1。
2采用环保型原材料
2．1前处理工序
前处理是涂装作业必须经过的处理工序，处理方法和所使用的化学药剂的种类较多，其主要作用是增加涂层的附着力及防护性。脱脂剂的主要作用是除去部件表面的油污，一般常用的是碱性脱脂剂，脱脂机理是脱脂剂与部件表面的油污发生皂化、乳化反应及利用表面活性剂亲水亲油的原理除掉表面的油污，常用的有磷酸盐、硅酸盐、碱以及表面活性剂等构成的混合物；表面调整剂的作用是形成磷化处理晶核，使磷化膜更致密，一直以来采用胶体钛盐；磷化剂主要是磷酸盐处理技术，为增加其防锈性，采用含有zn—Ni～Mn金属阳离子型的磷化处理液。因生产的电梯产品的梯种、型号较多，需要涂装的部件外形尺寸较大，在前处理工序会产生废水、废渣等废弃物，其中废水中含有的磷容易造成水体富营养化，锌、镍等重金属元素用一般的废水处理工艺较难除掉，废渣中含有磷酸铁、磷酸锌等磷酸盐，这些废水、废渣处理费用高，若处理效果不好容易造成二次污染。为容易做到对排放的废水、废渣达标处理，减少废水、废渣的排放量和减少废水中重金属离子和盐类含量采取了以下措施：前处理从设备上采用连续输送自动喷淋方式提高生产效率，缩短处理工艺时间；部件采用竖直悬挂方式增加单位时间的处理量；喷淋水洗采用逆流方式，在保证冲洗质量的前提下减少水的用量；脱脂剂采用低温无磷脱脂剂以减少燃气用量和磷的含量；表面调整剂采用长效调整剂以减少更换次数；磷化采用无磷磷化，不同于以往常用的锌系磷化处理，可在各类金属上形成纳米级的金属氧化皮膜，该膜呈金黄一蓝紫色，皮膜颜色因膜厚、材质及处理条件的不同而变化，不含磷、镍、锰重金属元素，常温处理，减轻污水处理负荷，是一种新型环保材料，该氧化皮膜的防锈性能和漆膜附着力可与传统的锌系磷化膜相媲美。涂装线前处理工序产生的废弃物主要是水洗1和水洗3这2个工位产生的溢流水和少量的磷化渣固废物，溢流水排放到废水处理站进行处理，磷化渣采用日本三进的压榨机经压榨处理后由危废公司回收，前处理节能减排措施见图2。
2．2喷涂工序采用水性涂料
水性涂料是以水为载体的，主要是由水性树脂、颜填料、溶剂及助剂组成，经过调色、搅拌、研磨等工序形成的混合物，在欧洲等发达国家因环保法规的要求而应用较多，在我国水性涂料的应用才刚刚起步，主要是少数汽车厂的底涂和中涂采用水性涂料(罩光仍是油性涂料)。
日立电梯(中国)有限公司喷涂使用的底漆、面漆和罩光漆全部是国产的水性涂料，主要由性能优异的水性丙烯酸树脂、氨基树脂、颜料、助溶剂、去离子水和助剂组成，原漆经检测VOC含量小于50g／kg，涂料调配和换色清洗全部使用纯水。喷涂设备采用高压静电涂装，施工条件范围广范，环境温度不低于一5℃、相对湿度不大于95％的环境条件都可喷涂施工，国内大部分地区环境条件都能满足其使用要求。使用水性涂料后固化温度降低，改造前使用溶剂型涂料固化温度为(165~5)℃，使用水性涂料固化温度为(145~5)oC。根据统计数据，固化温度越高，消耗的燃气量越大，固化温度从160clC降至140℃，每小时可节约燃气20m。需特别说明的是水性罩光涂料目前在电梯行业还没有静电喷涂实际应用的先例，因为罩光漆的作用是提高涂膜表面的光泽，增加其装饰性和抗划伤性，在水性罩光漆应用初期，存在的问题是因水性罩光漆树脂本身固含量较低，喷涂后湿膜的润湿性和流动眭较差，涂膜饱满度偏低，可施工性变得较差，特别是喷涂后湿膜厚度较难判定，涂膜干燥后边角部容易产生起泡和针孔现象，给水性罩光漆的推广应用带来了难度。为了解决水性罩光漆的上述问题，从喷涂工艺上通过调整静电旋杯喷枪的旋转速度、喷涂压力、水性涂料黏度和涂料吐出量，从涂料配方上通过改进流平剂、助溶剂、消泡剂及树脂成分等方面，经过反复调整试验，最终达到了使用要求，为水性罩光漆的成功应用奠定了基础。
3采用三喷一烤的湿碰湿工艺
具体工艺是底漆静电喷涂经过自然条件流平后直接喷涂面漆，面漆经过流平后再喷涂罩光漆。湿碰湿喷涂工艺最大的优点是节省能源，比正常的一喷一烤工艺节约能源约50％以上。水性涂料采用湿碰湿工艺相对于油性涂料湿碰湿喷涂工艺难度增大，因为底漆的主要作用是防护性，面漆的主要作用是装饰性，采用湿碰湿工艺底漆的表干速率和喷涂工艺参数必须控制在一定范围内，否则会造成底漆反渗到面漆、漆膜流挂及漆膜厚度不够等缺陷；因改造前溶剂型涂料可根据环境条件的变化调整稀释剂成分来调整挥发速率从而控制漆膜的表干速率，而水性涂料的稀释剂是水，不能像油性涂料那样通过调整稀释剂的成分来调整其表干速率。为满足水性涂料湿碰湿喷涂工艺的要求，通过调整水性涂料的成分和喷涂工艺参数满足了此喷涂工艺要求。
4喷涂设备改造
4．1改造中央供漆系统
改造前喷涂线采用中央供漆系统，其中底漆喷漆房共用一套供漆装置，面漆喷漆房共用一套供漆装置，采用中央供漆系统的好处是调配涂料方便，涂料施工黏度稳定，节省人力，但存在换色和清洗困难，从中央供漆室到喷漆房的管道较长，增加维护成本等缺点。采用水性涂料静电喷涂，必须对现有的供漆系统进行改造，以满足水性涂料静电喷涂的需要。
(1)溶剂型涂料供漆系统
改造前采用的是中央供漆系统，底漆、面漆和罩光漆的供漆桶全部放置在一个供漆间内，且供漆间与喷漆室的距离较远。
中央供漆系统从供漆桶到喷漆室的管道采用不锈钢管道，因距离较远采用高压力柱塞泵供漆，且有回流管道，因改造前采用的是溶剂型涂料，涂料本身的电阻较大，为40～100MD，，所以涂料本身不会导电，采用水性涂料，因其本身会导电，喷枪高压电会沿着管路而放电，因此必须对原有的供漆系统进行改造。
(2冰性涂料供漆系统
水性涂料本身会导电，喷枪高压电会沿着管路而放电，因此必须对供漆系统进行有效绝缘。为满足绝缘要求，每个喷漆室增加单独的供漆间，缩短供漆管道至喷枪的距离，原则上水性涂料供漆管道越短越好，但考虑到操作的方便性，在场地和设备布局许可的情况下，尽量缩短为好。
4．2底漆增加跟踪喷涂机
为保证产品质量，提高部件反面弯折位的上漆率和涂料的利用率，减少废渣和废气排放量，增加了自动跟踪机补喷部件反面弯折位代替人工补喷，节省了人力，保护了人身健康。
自动补漆跟踪机，可以对喷涂部件的位置进行检测并实施自动跟踪喷涂，专门喷涂边角位，弥补静电喷涂边角位上漆率不高的现象，工作原理是空气喷枪检测到部件到达后，升降机与输送链同步运行，同时喷枪开始往复喷涂。
水性静电自动喷涂机设内置式高压发生器，雾化气压不大于0．1MPa，上漆率大于75％，可对喷涂部件的宽度和长度实施检测并自动喷涂，从而节约了涂料。
4．3采用水幕水涡式喷漆房
水幕水涡式喷漆房见图3。
水幕水涡式喷漆房由喷漆室体、送排风系统、水幕水循环系统、涡旋除渣系统及喷涂机构成。喷漆室体外形尺寸为：5500mmx4800mmx5100mm，正面安装有大面积玻璃观察窗，其它三面墙由不锈钢做骨架，镶嵌不锈钢板。
送风系统是把经过初级和一级过滤后的空气送到喷漆室顶部的均压室，再经过均压室二级过滤后均匀地送到喷漆室，排风系统的作用是排除喷漆产生的过喷漆雾，具体为喷涂机产生的过喷漆雾，经过排风机的强劲抽力与水幕涡旋板的涡旋水充分混合后，漆渣和溶于水的VOC溶人到喷漆室的循环水中，不溶于水的VOC被排出，进入到活性炭处理装置，送风量的大小根据以下公式确定：p=3600FV(F为操作区地坪面积，m；V为风速，m／s)，一般要求喷漆室内保持微正压，以保证干净的喷漆室环境。
喷漆室除渣系统由水帘板、气水分离室及涡旋板组成，应注意水帘板与涡板旋之间的间隙及水帘板最低位与循环水池水面的间隙，否则除去漆雾的效果会变差。经过涡旋处理后的废气进人汽水分离室，水汽和未被除净的漆雾再次被分离，排放的是含有VOC的废气。汽水分离室挡水板的宽度和角度与带漆雾水粒的撞击效果、排气扩散速度及流向有关，直接影响漆雾捕集率和汽水分离率，亦须注意。喷漆房漆雾分离是否彻底直接影响后续废气处理效果。
5环保设备
环保喷涂从原材料和工艺上减少了废弃物的排放，且排放值远低于国家相关标准，但日立电梯(中国)有限公司本着对社会高度负责的态度，在采用环保喷涂的同时，把涂装生产过程中产生的废水、废气和废渣分别进行了有效处理。
对水性漆喷涂后排放的少量VOC进行活性炭吸附处理，喷漆产生的废水及生活废水经过废水处理后回用(见图4)。下面就喷漆产生的废水、废气和废渣进行详细介绍，以供参考。
5．1废气处理设备
5．1．1废气处理控制方式
(1)全线采用PLC控制，能对废气处理的情况进行监控(显示工艺流程，故障报警)。设置自动及手动2种控制模式，在自动控制模式下，按下自动启动按钮，系统将按顺序自动投入运行，在手动控制模式下，各设备可独立进行启动。若有故障发生，可进行声光报警。在废气出口安装浓度检测装置，当排出的废气超过其规定数值时，可进行自动脱附和报警。
(2)吸附功能。活性炭吸附装置设计为双罐双层吸附，当一个罐吸附饱和时，可进行脱附，同时启动另一个吸附罐进行吸附，这样可以做到反复循环利用，有效地吸附有机废气。吸附罐的大小和活性炭的用量是根据其排风量的多少进行设计的，其处理风速最好不大于lm／s。为了防止活性炭中毒，应配备隔水隔尘过滤装置。
(3)解吸。当活性炭吸附有机物达到饱和状态后，即停止吸入有机废气，通过活性炭床向上送入蒸汽进行吹脱，将有机物自活性炭中逐出，即解吸。罐中活性炭恢复其活性，即再生。脱附后的有机废气经过冷凝器后变成液体进行回收，可做到活性炭反复利用又达到吸附效果。
5．1．2废气处理工艺流程
废气处理工艺流程见图5。
5．2废水处理工艺
(1)废水100％循环利用要点说明
工厂废水的主要来源是生产的废水和生活废水，其中生产废水主要是涂装生产中脱脂、磷化、喷漆和后冲洗产生的废水，生活污水主要来源于食堂、厕所及卫生清洗。工厂总体设计是厂区不设污水排放口。在生产及生活过程中产生的污水经过废水处理设备处理后但标准低于自来水的称为中水，中水一部分用于工厂的绿化、冲厕、道路清洗及养鱼，还有一部分中水经过深度处理后回用到涂装生产线，从而做到100％循环利用而不对外排放。
(2)废水处理工艺流程
废水处理工艺流程见图6。
6结语
(1)本项目实施难点及收获。水性底漆、面漆和罩光漆湿碰湿静电喷涂工艺及边角位自动跟踪补漆机的成功应用，在采用环保水性涂料的同时，对喷涂产生的副产物废水、废气进行处理，实现了涂装废水、废气的零排放，为环保喷涂树立了典范。
废水处理工艺论文范文6
Abstract: This article describes the current management of corn ethanol wastewater treatment technology,From the economic, environmental benefits, social benefits of various technology point of view of feasibility and development potential, the film focuses on the new membrane technology in the ethanol process application, and look a good prospect of its.
关键词:玉米酒精糟液;膜技术;节能减排
Key words: corn alcohol wastewater;membrane technology;energy conservation
中图分类号:TS95 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)29-0112-02
1玉米酒精糟液特性
每生产1吨酒精需3吨玉米,排出糟液约为12立方米。淀粉质原料(玉米)酒精发酵产生的废糟液COD,BOD值相对较低,COD大约3～5万mg/L,BOD大约2～3万mg/L。糟液污染重要指标之一是总固体,它包括溶解性固体、悬浮固体和胶体,它是由有机物、无机物和生物菌体所组成。有机物的成分主要是碳水化合物、其次是含氮化合物、生物菌体和未完全分离出去的产品如丁醇,乙醇、丙酮等低沸点易挥发物;无机物主要来自原水(自来水)中各种离子和原料中的杂质、灰尘,如Ca2+、Mg2+、SiO2、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、PO42-等。在总固体中悬浮固体(包括超胶体和部分胶体)约占60%～80%,溶解性固体和部分胶体(即粒径小于4.5um)占20%～40%。糟液具有很强的腐蚀性和较高的粘度。
2玉米酒精糟液污染控制技术
玉米酒精糟中含有大量的蛋白质、脂肪等具有丰富的有机成分,是极好的畜、禽饲料,目前采用的主要污染控制技术有:玉米酒精糟制取全干燥蛋白饲料(DDGS);玉米酒精糟固掖分离、滤渣直接做饲料或生产DDG蛋白饲料、滤液稀释排放;玉米酒精固掖分离、滤渣直接做饲料或DDG蛋白饲料、滤液30%～50%回用于生产:玉米酒精糟固液分离、滤渣直接做饲料或生产DDG蛋白饲料、滤液厌氧发酵生产沼气等四种。酒糟中存在的对酵母酒精发酵有抑制作用的物质,大部分被湿渣带走,留下的只是极少部分,通过调整回流比完全有可能在回流系统中将其浓度控制在酵母能够忍受的范围之内。所以现在一般酒精厂所采用的酒精废糟液的综合处理工艺中都包含有将废液部分或者全部返回生产系统作为拌料用水或液化、糖化添加水的回用路线。而且,若回流比恰当,酒精废水回流技术的应用不仅不会影响酵母的酒精发酵,反而有可能会提高酒精产量。
2.1 高效蒸发浓缩工艺蒸发浓缩法是通过多效蒸发,将废液中的水分除去、蒸发冷凝水清澈透明,即可回用于酒精生产,又可达标排放,蒸发剩余的干物质制成固体蛋白质饲料DDG。因酒精糟液是酸性液体,极具腐蚀性,必须先进行中和处理,然后投加絮凝剂以去除废液中的残渣,沉淀下的残渣浆液经固液分离回收为产品,而上清液则进入多效蒸发,蒸发器按具体情况可选二至三级。用玉米酒精槽生产DDGS,虽从根本上解决了环境污染问题,但该技术一般为国外采用,一次性投资巨大,能耗较大,目前在国内无法推广应用。
2.2 缺氧生化和加压生化法处理酒精酿造废水采用混凝沉淀-缺氧生化-接触氧化-加压生化-气浮流程处理酒精酿造高浓度酒糟废液和低浓度废水,可使废水中的CODcr和BOD去除率均达99.6%以上,处理后废水符合国家排放标准中的二级标准。该废水处理流程工艺合理,占地少,一次性投资少,运行费用低,处理有机物高,耐负荷冲击性能强,符合我国中小型酒精酿造厂废水处理要求。该工艺的缺氧生化段实现了沼气回收。但该工艺需解决在冬季气温较低时处理流程正常运行的问题。
2.3 厌氧――好氧并用工艺该工艺较耐高温,高负荷,高悬浮物,属环保节能型工艺,对处理高浓度酒糟废水有较好的适用性和针对性。特别是厌氧过程产生沼气,能减轻后续有机负荷处理,降低酒精生产成本,回收大量能源,节约资源。在厌氧处理工段,目前国内常采用的厌氧反应器类型大致有3种:ACP、UASB、AF。UASB反应器抗悬浮物冲击性能较差,AF容易发生堵塞,ACP更适于处理悬浮物和有机物浓度均高的废液。在处理过程中,温度、酸碱度、进料量、原料种类、溶解氧等都会对厌氧消化的效率和效果产生不同程度的影响,其中温度和酸碱度是影响和制约厌氧消化的关键因素。但以下几个方面还需要深入研究:①IC(内循环)反应器的最基本特征,与其它反应器的主要区别;②IC内部的流体力学规律;③循环(回流)的优缺点,和循环量的估算;④IC设计的规范,制作的标准化;⑤采用低等污泥启动IC。
2.4 膜技术处理酒精废糟液膜技术作为一种新型的分离技术,具有节能高效的特点,是一种纯物理分离技术,无相变。分子级分离,分离彻底,分离效率高,对分离物质无破坏性,在废水处理上,几乎是全回收有用物质,因为节能节水,所以处理成本低,经济效益高,设备结构紧凑,占地小,采用全封闭生产,无二次污染。其在各行业中都有广泛的应用,尤其是在水处理和医药行业的应用已经非常成熟。它是目前大生产中解决清洁生产,提高产品质量,提高产品得率,降低生产成本的一种可靠的技术手段。采用膜分离处理酒糟滤液,可以替代蒸发浓缩,在将滤液浓缩到30%以上(可满足干燥作饲料的条件)的同时,可将常规发酵酒糟滤液全回流、浓醪发酵酒糟滤液80%以上比例的回流,是目前综合治理玉米原料酒精糟液处理的最佳方案,仅以这一项,可以实现在不影响DDGS饲料报酬的前提下,节约用于全蒸发能量的50%,酒精生产总能耗降低8%;真正以最经济的方法实现酒精清洁生产。目前,采用膜分离技术处理酒糟国内外还未见工业化报道,但其是未来酒糟处理的发展方向。其工艺路线图如下。
膜技术经过近20多年的飞速发展,膜种类和膜材质都有了较大的增加,以前只有微滤、超滤、反渗透膜,近几年则出现了纳滤膜、膜蒸馏、膜萃取等新技术,膜材质也发展到有机膜、陶瓷膜、金属膜等多种材质,膜元件的形式也由平板膜发展到中空纤维膜,卷式膜等多种形式,耐污染、耐腐蚀、耐高温等特种膜也不断涌现,使得膜技术的应用范围不断扩大,以前膜技术无法解决的问题现如今已经成为可能,膜分离的分子级分离性能使得象酒精废水这类高浓度有机废水处理从技术上是可行的,而膜分离的无相变,纯物理分离形式也使得其在经济上也是可行的。
3目前国内酒精糟液几种处理技术的比较
3.1 经济效益比较传统酒精糟水清液用蒸发器浓缩,制取每吨酒精需耗用2.6吨蒸汽,而膜处理工艺采用膜分离浓缩取替蒸发器浓缩,不使用蒸汽,蒸汽耗用量为零,虽然膜装置电耗大于蒸发器,但总能耗要比传统的多效蒸发器低至少30%以上,传统的蒸发工艺耗能约240元左右/吨酒精,而膜处理工艺可降低能耗80元左右/吨酒精。通常蒸发耗气量占整个酒精生产耗气量的30%,在此可节省能耗8%,同时由于80%的废水回用,使生产每吨酒精的废水排放量可从4吨降到2.4吨,也就是说,酒精废水的处理费用也将降低40%,目前,酒精厂废水处理费用为每吨酒精要50元,可节约生产成本20元/吨酒精。
总体计算,通过膜处理技术的使用,可降低酒精生产成本100元/吨酒精,能耗可降低8%。水耗量降低40%,环保费用降低40%。
3.2 社会效益分析膜分离技术取替了蒸发装置,使得酒精生产不但能耗大幅降低,同时水耗量也大幅降低,而我国是能源匮乏的国家,淡水资源也不丰富,通过膜处理新技术的使用,最大限度地利用了能源和水资源,社会效益明显。
3.3 环境效益分析目前发酵酒精的废水已经是轻工行业的第二大污染源,废水量太大,严重限制了酒精的生产,而新兴的膜处理糟液技术的使用,使得废水质量明显好于传统工艺,大幅提高了废水的回用率,相应的废水排放量大幅减少,使得酒精废水处理费用大幅降低,可见其环境效益也非常好。
4结论与展望
酒精工业的巨大的市场需求和广泛的应用前景,尤其是在化工和新能源方面有着不可代替的地位,而且酒精废水的环保问题受到了国家的高度重视,对酒精工业现有企业要推行清洁生产,提高资源利用率,筛选最佳技术,获取较大环境、经济统一效益。膜技术的发展和应用对于降低酒精生产成本,经济效益,社会效益,环境效益良好有重要意义,膜处理酒精糟液技术对于未来的应用前景非常广阔。
参考文献:
[1]吴会中,单欣,赵琛琛,生物膜处理技术的研究进展[A].2005年度山东建筑学会优秀论文集[C],2005年.
