前言：中文期刊網精心挑選了廢水處理工藝論文范文供你參考和學習，希望我們的參考范文能激發你的文章創作靈感，歡迎閱讀。
廢水處理工藝論文范文1
前期處理階段主要是對乳飲料生產基地內的廢水進行收集，初期過濾，去除其中大塊懸浮雜質。同時，對廢水進行水質水量調節。該階段包括格柵、集水井、調節池、中和池等構筑物。（1）格柵。在集水井前設置粗格柵和細格柵裝置，避免集水井內的潛污提升泵被廢水中混有的瓶蓋、錫紙等細小雜物堵塞，從而降低維修頻率。粗格柵建議選用10～15mm的柵距，細格柵建議選用柵距為3～5mm的鏈條式格柵。（2）集水井。生產車間的排污管道一般為地下式，設置廢水集水井，可通過提升泵將廢水集中提升到下一工序，從而可提高其它構筑物的標高，減少土建施工過程中的土石方開挖量。（3）調節池。生產車間設備管道的清洗具有一定周期性，車間排水的濃度隨清洗時間的不同而有較大變化，因此需設置調節池，保證調節池有足夠的停留時間，以不小于12h為佳。同時，距離調節池底30cm處裝設穿孔曝氣管，進行曝氣攪拌，一方面可很好地使水質、水量混勻，另一方面可使設備清洗廢水中含有的消毒劑與空氣接觸而氧化。（4）中和池。生產設備的清洗有多種形式，常用的有酸洗工序和堿洗工序。產生的酸堿廢水先經調節池充分調節，再進入中和池進行中和，可大量減少酸堿用量。（5）事故池。在乳飲料生產線剛投產運行或產品換線生產時，極有可能會產生事故排料，此時廢水的CODCr質量濃度將高達5000mg／L以上，甚至幾萬mg／L。設置事故池，可將事故排料時產生的高濃度廢水先行收集，然后逐步排到調節池內混合處理，避免處理工藝直接受到沖擊。
2物化處理階段
乳飲料廢水中含有一些呈膠體狀態的食品添加劑，諸如增稠劑、穩定劑等。這些物質大多是長鏈分子，生化降解所需時間較長。在生化系統之前先通過物化處理，將這部分膠體物質去除，可減輕生化系統的處理壓力。乳飲料廢水具有一定的粘滯性，不溶于水的膠體物質，通過加藥混凝形成的礬花依然質輕，易上浮，可采用氣浮處理。氣浮處理裝置有多種形式，對乳飲料廢水而言，實際工程經驗顯示平流式加藥溶氣氣浮效果較好，對CODCr的去除率可達到30％～40％。加壓溶氣水的產生可采用溶氣罐或溶氣水泵的形式。德國的EDUR水泵通過葉輪切割直接形成溶氣水，效果較好，但造價昂貴，維修費用高。
3生化處理階段
生化處理系統是廢水處理的中心環節，它直接關系到出水水質的好壞、運行成本的高低。在生化系統的設計上，要注重各生化水池布水的均勻性，盡量減少水流阻力，確保水流通暢。對乳飲料廢水的A／O生化處理系統，A為水解酸化池，O為接觸氧化池。對生化處理階段的設置有以下建議。水解酸化池可將大分子物質轉化為小分子物質，提高廢水的可生化性，為后續的好氧生化處理創造良好的環境。水解池的水力停留時間以不小于5h為佳，容積負荷取6.0～7．5kg［CODCr］／（m3•d），溶解氧的質量濃度取0．3～0．5mg／L。水解酸化池可分為膜法和泥法2種形式。采用膜法水解酸化池，在反應池內加掛組合填料，設置曝氣器或潛水攪拌機以維持污泥和廢水處于一個穩定的混合狀態。膜法水解酸化池進水方式推薦采用推流式，該進水方式應用效果較好。采用泥法水解酸化，反應池內不需要懸掛填料和設置攪拌裝置，廢水通過池底的布水裝置進水。采用泥法設置時，要重點考慮進、出水系統。進水可采用產品化的布水器或設置穿孔布水管。在池中懸浮污泥層設置靜壓排泥管，及時抽泥，避免進水口堵塞，影響布水均勻性。泥法水解酸化池受進水方式的影響較大，不易控制。接觸氧化池是一種膜法處理工藝，在曝氣池中設置填料，將其作為生物膜的載體，避免污泥膨脹并提高微生物的量。當廢水流經填料時，在生物膜和懸浮的活性污泥共同作用下，廢水得到凈化。接觸氧化池的水力停留時間以20h以上為佳，容積負荷取1～2kg［CODCr］／（m3•d），溶解氧的質量濃度取2～4mg／L。在接觸氧化池曝氣器的選擇上，目前廣泛采用盤式微孔曝氣器和管式微孔曝氣器，其中盤式曝氣器常用有膜片式、旋流剪切式等。膜片式微孔曝氣器有直徑200、250、300mm等不同規格，旋流剪切式有260、460mm等。管式曝氣器長度常選用500、750、1000mm等。幾種曝氣器各有優點，膜片式曝氣器曝氣均勻，使用效果好；旋流剪切式曝氣器使用壽命長；管式曝氣器安裝方便。膜法生化池最大的特點是在池內懸掛填料，常用的生化填料有彈性填料、軟性填料、組合式填料等，對乳飲料廢水處理工程，因污泥質輕，采用組合式填料較好。懸掛填料采用的填料支架，直接決定填料的使用壽命。目前，關于填料支架尚沒有相應的標準及規范要求。很多工程項目采用塑料繩作為填料的支撐架，投入使用不足1a，塑料繩遇水發脹斷裂，就需重新更換填料，使生化系統的維護周期縮短。因此，在生化水池的設計上，應設置牛腿，并在牛腿上設置預埋鐵板或不銹鋼板，以固定填料支架。對設置牛腿的生化水池，填料支架做法可參考圖2進行。生化池內設置牛腿，上下兩層，牛腿上預埋M1板。采用10＃槽鋼，焊接在預埋板上，間距1．8m，中間增設橫梁和立柱，填料支架采用12＃螺紋鋼制作，螺紋鋼間距為150mm。填料直接懸掛在硬性承接螺紋鋼上，可大大提高填料的使用壽命。若條件允許，填料支架可采用不銹鋼材質制作，日后生化水池維護，只更換填料即可，無需再次制作填料支架。一些改造項目，生化池內未設置牛腿，對此類生化水池，填料支架做法可參考圖3進行。對于未設置牛腿的生化水池，尤其是舊有系統的維護，填料支架的做法可采用池底生根布置，用10＃槽鋼或同類材料，固定于池底，并在側部固定，作為立柱，隨后主支撐采用10＃槽鋼布置，間距為1．8m，填料支架采用12＃螺紋鋼制作。取消填料支架直接固定池壁的做法，避免水池清理時，池壁受到水力擠壓及填料拉伸的影響，維持構筑物池壁穩固。
4沉淀－污泥處理階段
二沉池的運行對污水處理站的出水水質有著至關重要的影響，一旦二沉池運行出現問題，出水SS濃度就會明顯升高，導致出水水質惡化。針對乳飲料廢水處理工程，二沉池的表面負荷取0．75～0．90m3／（m2•h）。同時應慎用斜管沉淀池，不少小型乳飲料廢水處理站，二沉池多采用斜管沉淀池。只考慮到了斜管沉淀池節省占地及投資的優勢，而忽略了實際使用效果。乳飲料廢水的生化污泥質輕，不易沉淀，污泥發酵產生的沼氣，會沖擊斜管，導致斜管填料塌陷。在小型乳飲料廢水處理工藝中二沉池的選擇上，建議選用豎流式或平流式二沉池。二沉池污泥泵建議選用自吸式污泥泵，同時二沉池池底每個泥斗應單獨設立排泥管，不可并用。氣浮系統產生的物化污泥與生化系統的剩余污泥都混合在污泥濃縮池內濃縮，因物化污泥質輕，會導致污泥濃縮池出現上層氣浮泥渣、中層水、下層生化污泥的現象，故而污泥濃縮池的設計除設計泥斗外，可加設框式攪拌機，將物化污泥混入生化污泥內，以保證物化污泥得到及時處理。濃縮后的污泥可通過自吸污泥泵或螺桿泵抽入壓濾機壓濾，壓濾后的干污泥交由專業機構處理。
5結語
廢水處理工藝論文范文2
關鍵詞：麥芽廢水，水解酸化，活性污泥法，氣浮
1前言
某年產7萬噸麥芽的企業，以大麥為原料，經過篩選、浸麥、發芽、干燥、除根等工序生產優質麥芽，每天產生麥芽生產廢水2100 m3/ d，其中一車間廢水量為1600 m3/ d，二車間廢水量為500 m3/ d，由于一車間和二車間不在一個廠區，并且相距較遠，故建設了2套污水處理裝置。麥芽廠排放的廢水主要產生于洗滌、浸泡麥芽的水以及供麥子發芽的水，浸麥廢水中含有麥粒、癟大麥、麥芒、麥皮等懸浮物，一般呈有色懸濁的溶膠狀態，廢水中富含有機碳水化合物、蛋白質、氨基酸等有機物，還含有苦味質、丹寧、半纖維素等難降解物質，且污染物濃度較高，排入水體后，在微生物水解酶的作用下發生降解，在降解過程中消耗大量溶解氧，極易造成水中溶解氧不足，使有機物厭氧發酵而導致水體發黑發臭。由于廢水中主要含有機污染物，宜采用生化處理，考慮到出水水質要求較高，以及含有的部分難降解物質，考慮采用水解酸化預處理工藝增加廢水的可生化性，采用混凝氣浮工藝去除水中的磷和SS，因此設計了水解酸化-活性污泥-氣浮工藝處理麥芽生產廢水，通過調試運行取得了很好的處理效果。
2工藝流程及主要設計參數
2.1廢水水質及排放要求
企業提供的進水水質和排放要求見表1。
表1 廢水進出水設計指標
廢水處理工藝論文范文3
關鍵詞：混凝 加藥 PLC 控制
中圖分類號：X7 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）04（b）-0034-01
在國內傳統的工業分類中，通常把織物的印花和染色統稱為印染行業。對于 印染行業中的染色廠，其實它并非只進行染色作業，從工藝上講，織物在染色之前必須進行練漂，在染色之后應進行整理，而每一步都會產生大量廢水，所以通常情況下，人們把練漂廢水、染色廢水和整理廢水統稱為染色廢水。隨著國家對環境保護的日益重視，解決廢水排污問題已成為重要課題。
1 印染廢水處理工藝流程（如圖1）
其中的混凝加藥單元是廢水處理系統中的首道工序，其完成的質量如何，對后續廢水處理的效果影響很大。本設計主要是應用西門子S7-300PLC對混凝加藥單元進行控制，有效地控制加藥濃度以及加藥量，從而實現廢水處理第一階段的控制任務，達到自動控制的目的。
2 加藥和混凝工藝流程圖
廢水處理過程中加藥和混凝工藝流程如圖2所示。
加藥單元由三部分組成，1號加藥槽，2號加藥槽和3號加藥槽。其中1號加藥槽和2號加藥槽過程相同。從水處理工段來的脫鹽脫氧水與從濃硫罐來的藥水，在液液混合器中混合，混合后進入熟化槽充分攪拌，達到一定濃度后進入加藥槽。藥粉由固體進料機進入配制槽，與清水混合攪拌，達到一定濃度后進入3號加藥槽。
由加藥單元來的藥水經計量泵計量進入混凝反應器；廢水經計量泵計量進入混凝反應器；回流廢水和空氣進入容氣反應器，將廢水變換成泡沫狀進入穩定罐，由分配器分流進入混凝反應器。三股流量充分混凝后進入下一單元進行處理（如圖3）。
3 系統控制要求
在整個的系統中，有溫度控制、液位控制、流量控制、壓力控制等，這些都不是通過人工控制就能達到很精確的控制要求的。西門子S7-300系列PLC在工業生產中應用很廣，其硬件性能穩定可靠，I/O模塊選擇靈活；軟件功能齊全，編程方便，人機對話的可視性好?；谝陨螾LC所具有的優點，我們在本次設計中采用西門子S7-300系列PLC來實現對廢水處理混凝加藥過程需要控制的參數進行控制，在該設計中用到的模塊主要有CPU315-2DP、電源PS307、SM321、SM322、SM331、SM332、機架。
4 控制系統結構圖
根據信號輸入，輸出及各模塊分配情況，本設計采用西門子S7-300 PLC連接現場儀表與上位機，構成了一個DCS控制系統，實現對整個生產過程的分散控制，集中管理。
5 典型控制方案說明
5.1 典型控制方案
（1）液位控制
本設計主要涉及配藥槽及加藥槽的液位控制，液位不能太高，也不能太低，這就要求在槽上安裝LT液位變送，實時監測槽的液位。
（2）壓力控制
壓力是實際生產過程中一個相當重要的參數，它關系到生產安全，人身安全。本工段涉及到的壓力控制主要是混凝反應器入口及出口壓力，容器泵入口及出口壓力。
（3）流量控制
本工藝涉及到很多流量控制的要求，大多都是單回路控制。流量信號經溫度變送器測量出送入到PLC的模擬量輸入模塊，再送入到CPU中，與設定值比較之后，經PID調節，輸出控制信號，將該信號經線性化處理送到模擬量輸出模塊輸出，調節閥門開度。
（4）計量泵啟停控制，本工藝主要是熟化槽計量泵啟?？刂啤?/p>
根據以上具體的系統控制要求我們所需要完成的主要任務是熟悉混凝加藥工藝流程，了解各對應測控點的作用和目的。根據測控點的要求選擇對應的測控儀表設備。根據測控儀表的接線要求列出測控點統計表。根據測控點分類表選擇S7-300 PLC接口模塊種類和數量。選擇PLC其它模塊及CPU模塊，完成整個硬件系統。
5.2 典型儀表接線圖
在本控制系統中涉及到很多的儀表設備，如溫度、壓力的變送器，變頻器，閥門等。它們都要接入PLC模塊，才能有效地傳輸信號，達到控制的目的。
6 結語
經過幾個月的努力，完成了項目資料的收集、工程應用和論文的形成，不僅了解了廢水處理過程，還認識到無論做什么工作，都需要踏實，勤奮，嚴謹的工作態度。但本人所學知識有限，經驗不足，在此過程中難免存在一些錯誤和不足之處，懇請各位老師給予批評和指正。
參考文獻
廢水處理工藝論文范文4
關鍵詞：硝化棉廢水；微濾；石灰乳中和
中圖分類號 :X703 文件標識碼 :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
伴隨著社會市場經濟的迅速發展，硝化棉產品除應用與軍事工業之外，已被廣泛的應用于民用的涂料、油墨、硝基漆[1]乃至化妝品等諸多領域[2]，硝化棉的制備與生產規模也隨之不斷擴大，目前我國已經是全球最大的硝化棉制造國，而國家對環境保護的要求卻日益嚴格，硝化棉生產過程中所造成的污染問題也漸漸凸顯，進入了人們的視野。目前硝化棉廢水處理已經成為了全社會最為基本和迫切解決的重大課題之一。
硝化棉的生產制造過程中所產生的污水主要包括煮洗廢水、洗棉廢水、漂白廢水等幾大類，其中對環境危害最大的是煮洗廢水，占整個硝化棉生產過程中廢水總量的85%以上[3]。
硝化棉煮洗廢水不僅呈現強酸性，而且廢水中含有大量的懸浮物顆粒，舊有的硝化棉廢水處理站大多采用平流沉降的方式去除水中的懸浮物，然而處理效果卻并不能令人滿意，因為這些懸浮物主要來自于生產過程中懸浮的短纖維，不溶于水，并形成膠體，該膠體顆粒與溶液之間具有明顯的界面，顆粒表面具有雙電層結構，可以穩定的懸浮在廢水之中，依靠布朗運動，即可實現動力學穩定，依靠沉淀的方法很難去除，這對下游
作者簡介：楚素珍（1962~），女，高級工程師，現任北京北方節能環保有限公司項目部部長，主要從事廢水處理設計。
的設施造成嚴重的危害。此外，傳統的酸性廢水中和工藝常采用的中和劑有苛性鈉、純堿、白云石、石灰石或石灰等[4]，苛性鈉和碳反應速度慢，僅適用于低酸度的廢水（通常硫酸濃度含量不大于2-3g/L），當酸度較高時，極易板結，堵塞系統，此外使用石灰石或白云石還會制造出大量的CO2溫室氣體，這與我國所提倡的節能減排國策背道而馳；石灰來源廣泛，價格便宜，可以處理高濃度的酸性廢水，但傳統的石灰投加法采用人工配制石灰乳液的方法，不僅勞動強度大，而且工人從搬運到開袋再配料投加，其間逃逸出的石灰粉塵對人體的呼吸系統以及眼睛都有著很大的危害。
針對硝化棉酸性廢水的特點，通過對以往廢水治理工藝的改良，摸索出了一套優化的廢水處理工藝，該工藝已被成功應用，并獲得了良好的效果。
1.工藝介紹
1.1工藝流程
硝化棉酸性廢水進水水質如表1所示：
表1 硝化棉酸性廢水進水水質
Table.1 The quality of NC inlet wastewater
CODcr SS BOD5 pH
130-270mg/L 160-180mg/L 70-90mg/L 1-2
依據表1中的進水水質情況，廢水處理的工藝流程圖如圖1所示：
圖1硝化棉酸性廢水處理工藝流程
Fig.1 Process of NC wastewater treatment
硝化棉酸性廢水中含有大量懸浮的短纖維顆粒，利用微濾機作為第一級過濾予以截留。利用石灰自動投加裝置，采用PLC控制的方式，依據廢水中酸堿度的變化，自動定量投加石灰乳液中和，經中和后的廢水中含有大量的硫酸鈣污泥，通過投加PAC和PAM的方式在平流沉淀池實現固液分離后，上清液送入活性污泥池進行生化處理，降低廢水中的COD，再經過二沉池后去除懸浮物之后即可確保達標排放。
1.2微濾機
被處理的廢水由進水管送入微濾機內的布水器中，經短暫的穩流之后均勻的向布水器兩側布水，污水由于重力作用從柵縫中流出，而懸浮固體物質卻被截留在柵筒之內，并伴隨著柵筒的轉動沿著柵筒內壁的螺旋導向板向柵筒另一端自動排出。微濾機存在以下的特點，①微濾機通過借助旋轉篩網的離心力，可以在較低的水力阻力下，更易于固體分離；②微濾機故障率低且自動排渣，操作簡便；③微濾機占地面積小，設計和施工周期短，而且擴建容易，有利于舊廠的升級改造；④微濾機的柵條縫隙很小，通常為40-200目之間，針對懸浮的纖維素顆粒物的去除極為有效，特別是在制漿造紙行業中，由于生產過程中不可避免地有很多纖維漿料流失，可用微濾機分離纖維并回用于造紙[5]；⑤微濾機在運行過程中無須添加任何的混凝藥劑，如（PAM、PAC等），不僅節約了藥劑成本，而且截留出的纖維并未遭到藥劑污染，這為截留出的纖維的回收利用提供了先決條件。
1.3石灰乳投加裝置
石灰自動投加系統采用全封閉式，PLC自動控制定量穩定投加系統，石灰粉由罐車送入儲料倉中，再經電子稱準確定量的由送料機輸送至配置罐中，配置罐中配備有雷達料位計，可以準確配置設定濃度的石灰乳液，攪拌均勻后由配置泵輸送至投配池待用，投配泵的投加量受廢水進口酸度值的控制，并接受來自中和池出水pH反饋值校正，石灰乳投加流程如圖2所示：
圖2 石灰投加流程
Fig.2 Process of lime dosing
該裝置有以下特點：①石灰粉由罐車中自帶的氣泵將罐中的石灰粉泵送至石灰儲料倉中。全過程完全密封，避免了以往人工進料所造成的粉塵污染。②儲料倉頂端配備一套脈沖式自動反沖布袋除塵器，可以有效的防止石灰粉末的飛逸泄漏。③為防止倉內石灰粉架橋現象，儲料倉內表面經噴砂打磨處理并噴涂聚四氟乙烯光滑涂料，儲料倉外壁安裝了震動器。④石灰儲料倉配備雷達料位儀避免了前人使用超聲波料位儀在高粉塵環境中，超聲波受粉塵影響，回波信號較差，有時還會出現丟失信號的現象，雖然雷達料位計的工作原理和超聲波料位計類似，但發射的微波是一種電磁波，其傳播速度不受介質的特性影響，且抗介質吸收能力要強于超聲波，能夠準確的反應出儲料倉內的料位，避免過度裝料或系統斷料投加的事故發生。⑤石灰乳配制罐采用封閉設計，設置射流負壓防潮裝置及噴淋系統，原理是噴淋器為喉管射流器，噴淋過程在石灰粉投加至石灰乳配制罐的區域產生負壓區，防止因攪拌產生的水滴飛濺至送料機出料口，起到防潮的作用，并防止粉塵污染。
1.4生化部分
經中和后的硝化棉酸性廢水雖經過了石灰的混凝沉淀處理，但COD值依然超出污水綜合排放標準（GB8978-1996）一級排放標準的要求，所以在化學中和處理之后必須連接生化處理單元降低廢水中的COD值。常用的生物處理若采用膜法（BAF）長期運行，飽和鈣離子會結晶在曝氣生物濾料表面，堵塞濾孔，影響生化處理效果，嚴重時可導致系統癱瘓，故本方案采取無堵塞，鈣鹽對處理效果影響小的常規的活性污泥法處理。
2.結果與討論
2.1工藝處理效果
本工藝各階段出水水質如表2所示：
相對于市場上昂貴的火堿，石灰乳由于成本低，因此石灰乳中和法具有著運行成本低的優勢。采用全封閉自動化投加的方法，不僅投量精確，出水pH值穩定，全過程無粉塵污染，有效的改善了操作環境，通常只需要1-2個操作工即可輕松完成全過程操作中和后產生的石膏可作為筑路建材。
表2 各工藝階段出水水質 單位mg/L
Table.2 The water quality of every stages of the process
序號 分析項目 設計進水 微濾機 中和沉淀 活性污泥 輻流沉淀
1 COD 270 250 150 85 85
2 BOD 80 72 50 13.7 13.7
3 SS 212 100 50 50 25
與濾池和生物膜法不同，使用活性污泥法可以通過定期排泥的方式，及時導出生化處理系統內沉積的鈣鹽，避免發生因鈣鹽過度粘附在濾料或填料上導致系統堵塞癱瘓的現象發生，是配合石灰乳中和的最佳生化處理方法。在一年多的試運行過程中，系統持續保持穩定達標，工藝可靠性強。
2.2微濾機對SS的去除率
本次實踐所使用的微濾機參數如下所示：①微濾機格柵條縫隙：b=0.25mm②導流板長度：L=300mm③導流板安裝角度：α=45°④微濾機圓筒傾斜角度：α=0°⑤微濾機轉速：5r/min⑥反沖洗強度：DN25(壓力水0.3MPa)⑦微濾機圓筒長度：L=2000mm。
硝化棉車間排放廢水的SS含量約為200-230mg/L，經過微濾機之后，原水中的SS值可以持續保持在100mg/L以下，經現場工程實際測試證明，使用微濾機可以有效的去除硝化棉酸性廢水中的SS，去除率超過了50%，而常規的初沉池對SS去除率僅為40-55%[6]，微濾機對SS的去除率已接近了初沉池的去除上限，無需加藥，并且截留的懸浮物經過簡單的處理，完全可以實現回收，運行成本低、操作簡便，經濟實用。
3.結論
（1）使用本工藝可以確保硝化棉酸性廢水處理出水滿足 《污水綜合排放標準》 （GB8978－1996）一級標準。
（2）微濾機可降低硝化棉酸性廢水中50%以上的懸浮物含量，是去除懸浮纖維素顆粒的有效方法。
（3）石灰乳中和+活性污泥聯合處理法是降低硝化棉酸性廢水中COD的有效方法，不僅設施運行穩定，而且費用低廉。
參考文獻
[1]Official Journal of the European Union. Directive 2004/42/EC of the European Parliament and of the Council of 21,2004
[2] 馬素德，張仁旭，趙利斌；淺談我國硝化棉產業的現狀與發展趨勢[J] 上海涂料；2007，46（10）：48-50
[3]薛剛；硝化棉生產廢水處理浮選劑的研究[D]南京理工大學碩士學位論文；2005.5
[4]北京水環境技術與設備研究中心.三廢處理工程技術手冊—廢水卷[M].北京：化學工業出版社，2000.（450-451）
廢水處理工藝論文范文5
論文關鍵詞：涂裝線改造；電梯涂裝；環保節能；廢水廢氣零排放
1引言
涂裝應用非常普遍，可以說涂裝產品無處不在。在人們享受涂裝帶來的美感的同時，涂裝產生的廢氣、廢水和廢渣也給我們賴以生存的地球環境帶來污染。而電梯產品需要涂裝的部件較多，且涂裝部件的面積較大，因此使用的涂料較多，相應地涂裝產生的副產物廢氣、廢水和廢渣也較多。減少廢棄排放物，保護環境，實現環保涂裝，世界各國都在努力探尋著，日立電梯(中國)有限公司本著對社會高度負責任的態度花巨資投入環保工作，取得了明顯成效。
日立電梯在中國廣州、上海和天津都有制造基地，其中上海和天津制造基地在涂裝線建設之初，把環保節能作為指導思想并付諸實施，底漆采用電泳涂裝，面漆采用水性漆靜電噴涂的施工方法，而廣州工廠涂裝線建成于2003年，噴涂工藝為：
底漆正面噴漆_過渡底漆反面噴漆、底漆反面跟蹤補漆一流平一面漆正面噴涂一流平一罩光噴涂一流平一固化干燥使用的涂料是溶劑型的，溶劑型涂料是以有機溶劑為載體，其本身含有較多的有機溶劑，涂裝時涂料調配和噴涂清洗還要用有機溶劑，因此在噴涂施工和涂膜干燥過程中會有大量的VOC排放。為減少噴漆對環境造成的污染，實現環保涂裝，改造初期提出了不同的改造方案，方案一參照日立公司天津、上海工廠的工藝，此方案因改造周期長、投資大，原有涂裝線設備基本不能利用，影響生產予以否定。如何在原有涂裝線的基礎上進行有效改造，根據公司噴漆線改造的目的和指導思想：以環保為中心，減少噴漆廢棄物的排放，特別是減少VOC的排放。從工藝、設備和原材料等方面經多次分析論證，首先從源頭上減少污染物的產生和排放，前處理采用環保原料，把使用溶劑型涂料噴涂改為水性涂料噴涂，對現有噴涂線設備進行了有效改造以滿足水性噴涂條件，并且改進和增加了相應的環保設施，以最少的投入、最短的改造時問順利完成了改造，詳細說明見圖1。
2采用環保型原材料
2．1前處理工序
前處理是涂裝作業必須經過的處理工序，處理方法和所使用的化學藥劑的種類較多，其主要作用是增加涂層的附著力及防護性。脫脂劑的主要作用是除去部件表面的油污，一般常用的是堿性脫脂劑，脫脂機理是脫脂劑與部件表面的油污發生皂化、乳化反應及利用表面活性劑親水親油的原理除掉表面的油污，常用的有磷酸鹽、硅酸鹽、堿以及表面活性劑等構成的混合物；表面調整劑的作用是形成磷化處理晶核，使磷化膜更致密，一直以來采用膠體鈦鹽；磷化劑主要是磷酸鹽處理技術，為增加其防銹性，采用含有zn—Ni～Mn金屬陽離子型的磷化處理液。因生產的電梯產品的梯種、型號較多，需要涂裝的部件外形尺寸較大，在前處理工序會產生廢水、廢渣等廢棄物，其中廢水中含有的磷容易造成水體富營養化，鋅、鎳等重金屬元素用一般的廢水處理工藝較難除掉，廢渣中含有磷酸鐵、磷酸鋅等磷酸鹽，這些廢水、廢渣處理費用高，若處理效果不好容易造成二次污染。為容易做到對排放的廢水、廢渣達標處理，減少廢水、廢渣的排放量和減少廢水中重金屬離子和鹽類含量采取了以下措施：前處理從設備上采用連續輸送自動噴淋方式提高生產效率，縮短處理工藝時間；部件采用豎直懸掛方式增加單位時間的處理量；噴淋水洗采用逆流方式，在保證沖洗質量的前提下減少水的用量；脫脂劑采用低溫無磷脫脂劑以減少燃氣用量和磷的含量；表面調整劑采用長效調整劑以減少更換次數；磷化采用無磷磷化，不同于以往常用的鋅系磷化處理，可在各類金屬上形成納米級的金屬氧化皮膜，該膜呈金黃一藍紫色，皮膜顏色因膜厚、材質及處理條件的不同而變化，不含磷、鎳、錳重金屬元素，常溫處理，減輕污水處理負荷，是一種新型環保材料，該氧化皮膜的防銹性能和漆膜附著力可與傳統的鋅系磷化膜相媲美。涂裝線前處理工序產生的廢棄物主要是水洗1和水洗3這2個工位產生的溢流水和少量的磷化渣固廢物，溢流水排放到廢水處理站進行處理，磷化渣采用日本三進的壓榨機經壓榨處理后由危廢公司回收，前處理節能減排措施見圖2。
2．2噴涂工序采用水性涂料
水性涂料是以水為載體的，主要是由水性樹脂、顏填料、溶劑及助劑組成，經過調色、攪拌、研磨等工序形成的混合物，在歐洲等發達國家因環保法規的要求而應用較多，在我國水性涂料的應用才剛剛起步，主要是少數汽車廠的底涂和中涂采用水性涂料(罩光仍是油性涂料)。
日立電梯(中國)有限公司噴涂使用的底漆、面漆和罩光漆全部是國產的水性涂料，主要由性能優異的水性丙烯酸樹脂、氨基樹脂、顏料、助溶劑、去離子水和助劑組成，原漆經檢測VOC含量小于50g／kg，涂料調配和換色清洗全部使用純水。噴涂設備采用高壓靜電涂裝，施工條件范圍廣范，環境溫度不低于一5℃、相對濕度不大于95％的環境條件都可噴涂施工，國內大部分地區環境條件都能滿足其使用要求。使用水性涂料后固化溫度降低，改造前使用溶劑型涂料固化溫度為(165~5)℃，使用水性涂料固化溫度為(145~5)oC。根據統計數據，固化溫度越高，消耗的燃氣量越大，固化溫度從160clC降至140℃，每小時可節約燃氣20m。需特別說明的是水性罩光涂料目前在電梯行業還沒有靜電噴涂實際應用的先例，因為罩光漆的作用是提高涂膜表面的光澤，增加其裝飾性和抗劃傷性，在水性罩光漆應用初期，存在的問題是因水性罩光漆樹脂本身固含量較低，噴涂后濕膜的潤濕性和流動眭較差，涂膜飽滿度偏低，可施工性變得較差，特別是噴涂后濕膜厚度較難判定，涂膜干燥后邊角部容易產生起泡和針孔現象，給水性罩光漆的推廣應用帶來了難度。為了解決水性罩光漆的上述問題，從噴涂工藝上通過調整靜電旋杯噴槍的旋轉速度、噴涂壓力、水性涂料黏度和涂料吐出量，從涂料配方上通過改進流平劑、助溶劑、消泡劑及樹脂成分等方面，經過反復調整試驗，最終達到了使用要求，為水性罩光漆的成功應用奠定了基礎。
3采用三噴一烤的濕碰濕工藝
具體工藝是底漆靜電噴涂經過自然條件流平后直接噴涂面漆，面漆經過流平后再噴涂罩光漆。濕碰濕噴涂工藝最大的優點是節省能源，比正常的一噴一烤工藝節約能源約50％以上。水性涂料采用濕碰濕工藝相對于油性涂料濕碰濕噴涂工藝難度增大，因為底漆的主要作用是防護性，面漆的主要作用是裝飾性，采用濕碰濕工藝底漆的表干速率和噴涂工藝參數必須控制在一定范圍內，否則會造成底漆反滲到面漆、漆膜流掛及漆膜厚度不夠等缺陷；因改造前溶劑型涂料可根據環境條件的變化調整稀釋劑成分來調整揮發速率從而控制漆膜的表干速率，而水性涂料的稀釋劑是水，不能像油性涂料那樣通過調整稀釋劑的成分來調整其表干速率。為滿足水性涂料濕碰濕噴涂工藝的要求，通過調整水性涂料的成分和噴涂工藝參數滿足了此噴涂工藝要求。
4噴涂設備改造
4．1改造中央供漆系統
改造前噴涂線采用中央供漆系統，其中底漆噴漆房共用一套供漆裝置，面漆噴漆房共用一套供漆裝置，采用中央供漆系統的好處是調配涂料方便，涂料施工黏度穩定，節省人力，但存在換色和清洗困難，從中央供漆室到噴漆房的管道較長，增加維護成本等缺點。采用水性涂料靜電噴涂，必須對現有的供漆系統進行改造，以滿足水性涂料靜電噴涂的需要。
(1)溶劑型涂料供漆系統
改造前采用的是中央供漆系統，底漆、面漆和罩光漆的供漆桶全部放置在一個供漆間內，且供漆間與噴漆室的距離較遠。
中央供漆系統從供漆桶到噴漆室的管道采用不銹鋼管道，因距離較遠采用高壓力柱塞泵供漆，且有回流管道，因改造前采用的是溶劑型涂料，涂料本身的電阻較大，為40～100MD，，所以涂料本身不會導電，采用水性涂料，因其本身會導電，噴槍高壓電會沿著管路而放電，因此必須對原有的供漆系統進行改造。
(2冰性涂料供漆系統
水性涂料本身會導電，噴槍高壓電會沿著管路而放電，因此必須對供漆系統進行有效絕緣。為滿足絕緣要求，每個噴漆室增加單獨的供漆間，縮短供漆管道至噴槍的距離，原則上水性涂料供漆管道越短越好，但考慮到操作的方便性，在場地和設備布局許可的情況下，盡量縮短為好。
4．2底漆增加跟蹤噴涂機
為保證產品質量，提高部件反面彎折位的上漆率和涂料的利用率，減少廢渣和廢氣排放量，增加了自動跟蹤機補噴部件反面彎折位代替人工補噴，節省了人力，保護了人身健康。
自動補漆跟蹤機，可以對噴涂部件的位置進行檢測并實施自動跟蹤噴涂，專門噴涂邊角位，彌補靜電噴涂邊角位上漆率不高的現象，工作原理是空氣噴槍檢測到部件到達后，升降機與輸送鏈同步運行，同時噴槍開始往復噴涂。
水性靜電自動噴涂機設內置式高壓發生器，霧化氣壓不大于0．1MPa，上漆率大于75％，可對噴涂部件的寬度和長度實施檢測并自動噴涂，從而節約了涂料。
4．3采用水幕水渦式噴漆房
水幕水渦式噴漆房見圖3。
水幕水渦式噴漆房由噴漆室體、送排風系統、水幕水循環系統、渦旋除渣系統及噴涂機構成。噴漆室體外形尺寸為：5500mmx4800mmx5100mm，正面安裝有大面積玻璃觀察窗，其它三面墻由不銹鋼做骨架，鑲嵌不銹鋼板。
送風系統是把經過初級和一級過濾后的空氣送到噴漆室頂部的均壓室，再經過均壓室二級過濾后均勻地送到噴漆室，排風系統的作用是排除噴漆產生的過噴漆霧，具體為噴涂機產生的過噴漆霧，經過排風機的強勁抽力與水幕渦旋板的渦旋水充分混合后，漆渣和溶于水的VOC溶人到噴漆室的循環水中，不溶于水的VOC被排出，進入到活性炭處理裝置，送風量的大小根據以下公式確定：p=3600FV(F為操作區地坪面積，m；V為風速，m／s)，一般要求噴漆室內保持微正壓，以保證干凈的噴漆室環境。
噴漆室除渣系統由水簾板、氣水分離室及渦旋板組成，應注意水簾板與渦板旋之間的間隙及水簾板最低位與循環水池水面的間隙，否則除去漆霧的效果會變差。經過渦旋處理后的廢氣進人汽水分離室，水汽和未被除凈的漆霧再次被分離，排放的是含有VOC的廢氣。汽水分離室擋水板的寬度和角度與帶漆霧水粒的撞擊效果、排氣擴散速度及流向有關，直接影響漆霧捕集率和汽水分離率，亦須注意。噴漆房漆霧分離是否徹底直接影響后續廢氣處理效果。
5環保設備
環保噴涂從原材料和工藝上減少了廢棄物的排放，且排放值遠低于國家相關標準，但日立電梯(中國)有限公司本著對社會高度負責的態度，在采用環保噴涂的同時，把涂裝生產過程中產生的廢水、廢氣和廢渣分別進行了有效處理。
對水性漆噴涂后排放的少量VOC進行活性炭吸附處理，噴漆產生的廢水及生活廢水經過廢水處理后回用(見圖4)。下面就噴漆產生的廢水、廢氣和廢渣進行詳細介紹，以供參考。
5．1廢氣處理設備
5．1．1廢氣處理控制方式
(1)全線采用PLC控制，能對廢氣處理的情況進行監控(顯示工藝流程，故障報警)。設置自動及手動2種控制模式，在自動控制模式下，按下自動啟動按鈕，系統將按順序自動投入運行，在手動控制模式下，各設備可獨立進行啟動。若有故障發生，可進行聲光報警。在廢氣出口安裝濃度檢測裝置，當排出的廢氣超過其規定數值時，可進行自動脫附和報警。
(2)吸附功能?；钚蕴课窖b置設計為雙罐雙層吸附，當一個罐吸附飽和時，可進行脫附，同時啟動另一個吸附罐進行吸附，這樣可以做到反復循環利用，有效地吸附有機廢氣。吸附罐的大小和活性炭的用量是根據其排風量的多少進行設計的，其處理風速最好不大于lm／s。為了防止活性炭中毒，應配備隔水隔塵過濾裝置。
(3)解吸。當活性炭吸附有機物達到飽和狀態后，即停止吸入有機廢氣，通過活性炭床向上送入蒸汽進行吹脫，將有機物自活性炭中逐出，即解吸。罐中活性炭恢復其活性，即再生。脫附后的有機廢氣經過冷凝器后變成液體進行回收，可做到活性炭反復利用又達到吸附效果。
5．1．2廢氣處理工藝流程
廢氣處理工藝流程見圖5。
5．2廢水處理工藝
(1)廢水100％循環利用要點說明
工廠廢水的主要來源是生產的廢水和生活廢水，其中生產廢水主要是涂裝生產中脫脂、磷化、噴漆和后沖洗產生的廢水，生活污水主要來源于食堂、廁所及衛生清洗。工廠總體設計是廠區不設污水排放口。在生產及生活過程中產生的污水經過廢水處理設備處理后但標準低于自來水的稱為中水，中水一部分用于工廠的綠化、沖廁、道路清洗及養魚，還有一部分中水經過深度處理后回用到涂裝生產線，從而做到100％循環利用而不對外排放。
(2)廢水處理工藝流程
廢水處理工藝流程見圖6。
6結語
(1)本項目實施難點及收獲。水性底漆、面漆和罩光漆濕碰濕靜電噴涂工藝及邊角位自動跟蹤補漆機的成功應用，在采用環保水性涂料的同時，對噴涂產生的副產物廢水、廢氣進行處理，實現了涂裝廢水、廢氣的零排放，為環保噴涂樹立了典范。
廢水處理工藝論文范文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.
關鍵詞:玉米酒精糟液;膜技術;節能減排
Key words: corn alcohol wastewater;membrane technology;energy conservation
中圖分類號:TS95 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)29-0112-02
1玉米酒精糟液特性
每生產1噸酒精需3噸玉米,排出糟液約為12立方米。淀粉質原料(玉米)酒精發酵產生的廢糟液COD,BOD值相對較低,COD大約3～5萬mg/L,BOD大約2～3萬mg/L。糟液污染重要指標之一是總固體,它包括溶解性固體、懸浮固體和膠體,它是由有機物、無機物和生物菌體所組成。有機物的成分主要是碳水化合物、其次是含氮化合物、生物菌體和未完全分離出去的產品如丁醇,乙醇、丙酮等低沸點易揮發物;無機物主要來自原水(自來水)中各種離子和原料中的雜質、灰塵,如Ca2+、Mg2+、SiO2、HCO3-、CO32-、SO42-、Cl-、PO42-等。在總固體中懸浮固體(包括超膠體和部分膠體)約占60%～80%,溶解性固體和部分膠體(即粒徑小于4.5um)占20%～40%。糟液具有很強的腐蝕性和較高的粘度。
2玉米酒精糟液污染控制技術
玉米酒精糟中含有大量的蛋白質、脂肪等具有豐富的有機成分,是極好的畜、禽飼料,目前采用的主要污染控制技術有:玉米酒精糟制取全干燥蛋白飼料(DDGS);玉米酒精糟固掖分離、濾渣直接做飼料或生產DDG蛋白飼料、濾液稀釋排放;玉米酒精固掖分離、濾渣直接做飼料或DDG蛋白飼料、濾液30%～50%回用于生產:玉米酒精糟固液分離、濾渣直接做飼料或生產DDG蛋白飼料、濾液厭氧發酵生產沼氣等四種。酒糟中存在的對酵母酒精發酵有抑制作用的物質,大部分被濕渣帶走,留下的只是極少部分,通過調整回流比完全有可能在回流系統中將其濃度控制在酵母能夠忍受的范圍之內。所以現在一般酒精廠所采用的酒精廢糟液的綜合處理工藝中都包含有將廢液部分或者全部返回生產系統作為拌料用水或液化、糖化添加水的回用路線。而且,若回流比恰當,酒精廢水回流技術的應用不僅不會影響酵母的酒精發酵,反而有可能會提高酒精產量。
2.1 高效蒸發濃縮工藝蒸發濃縮法是通過多效蒸發,將廢液中的水分除去、蒸發冷凝水清澈透明,即可回用于酒精生產,又可達標排放,蒸發剩余的干物質制成固體蛋白質飼料DDG。因酒精糟液是酸性液體,極具腐蝕性,必須先進行中和處理,然后投加絮凝劑以去除廢液中的殘渣,沉淀下的殘渣漿液經固液分離回收為產品,而上清液則進入多效蒸發,蒸發器按具體情況可選二至三級。用玉米酒精槽生產DDGS,雖從根本上解決了環境污染問題,但該技術一般為國外采用,一次性投資巨大,能耗較大,目前在國內無法推廣應用。
2.2 缺氧生化和加壓生化法處理酒精釀造廢水采用混凝沉淀-缺氧生化-接觸氧化-加壓生化-氣浮流程處理酒精釀造高濃度酒糟廢液和低濃度廢水,可使廢水中的CODcr和BOD去除率均達99.6%以上,處理后廢水符合國家排放標準中的二級標準。該廢水處理流程工藝合理,占地少,一次性投資少,運行費用低,處理有機物高,耐負荷沖擊性能強,符合我國中小型酒精釀造廠廢水處理要求。該工藝的缺氧生化段實現了沼氣回收。但該工藝需解決在冬季氣溫較低時處理流程正常運行的問題。
2.3 厭氧――好氧并用工藝該工藝較耐高溫,高負荷,高懸浮物,屬環保節能型工藝,對處理高濃度酒糟廢水有較好的適用性和針對性。特別是厭氧過程產生沼氣,能減輕后續有機負荷處理,降低酒精生產成本,回收大量能源,節約資源。在厭氧處理工段,目前國內常采用的厭氧反應器類型大致有3種:ACP、UASB、AF。UASB反應器抗懸浮物沖擊性能較差,AF容易發生堵塞,ACP更適于處理懸浮物和有機物濃度均高的廢液。在處理過程中,溫度、酸堿度、進料量、原料種類、溶解氧等都會對厭氧消化的效率和效果產生不同程度的影響,其中溫度和酸堿度是影響和制約厭氧消化的關鍵因素。但以下幾個方面還需要深入研究:①IC(內循環)反應器的最基本特征,與其它反應器的主要區別;②IC內部的流體力學規律;③循環(回流)的優缺點,和循環量的估算;④IC設計的規范,制作的標準化;⑤采用低等污泥啟動IC。
2.4 膜技術處理酒精廢糟液膜技術作為一種新型的分離技術,具有節能高效的特點,是一種純物理分離技術,無相變。分子級分離,分離徹底,分離效率高,對分離物質無破壞性,在廢水處理上,幾乎是全回收有用物質,因為節能節水,所以處理成本低,經濟效益高,設備結構緊湊,占地小,采用全封閉生產,無二次污染。其在各行業中都有廣泛的應用,尤其是在水處理和醫藥行業的應用已經非常成熟。它是目前大生產中解決清潔生產,提高產品質量,提高產品得率,降低生產成本的一種可靠的技術手段。采用膜分離處理酒糟濾液,可以替代蒸發濃縮,在將濾液濃縮到30%以上(可滿足干燥作飼料的條件)的同時,可將常規發酵酒糟濾液全回流、濃醪發酵酒糟濾液80%以上比例的回流,是目前綜合治理玉米原料酒精糟液處理的最佳方案,僅以這一項,可以實現在不影響DDGS飼料報酬的前提下,節約用于全蒸發能量的50%,酒精生產總能耗降低8%;真正以最經濟的方法實現酒精清潔生產。目前,采用膜分離技術處理酒糟國內外還未見工業化報道,但其是未來酒糟處理的發展方向。其工藝路線圖如下。
膜技術經過近20多年的飛速發展,膜種類和膜材質都有了較大的增加,以前只有微濾、超濾、反滲透膜,近幾年則出現了納濾膜、膜蒸餾、膜萃取等新技術,膜材質也發展到有機膜、陶瓷膜、金屬膜等多種材質,膜元件的形式也由平板膜發展到中空纖維膜,卷式膜等多種形式,耐污染、耐腐蝕、耐高溫等特種膜也不斷涌現,使得膜技術的應用范圍不斷擴大,以前膜技術無法解決的問題現如今已經成為可能,膜分離的分子級分離性能使得象酒精廢水這類高濃度有機廢水處理從技術上是可行的,而膜分離的無相變,純物理分離形式也使得其在經濟上也是可行的。
3目前國內酒精糟液幾種處理技術的比較
3.1 經濟效益比較傳統酒精糟水清液用蒸發器濃縮,制取每噸酒精需耗用2.6噸蒸汽,而膜處理工藝采用膜分離濃縮取替蒸發器濃縮,不使用蒸汽,蒸汽耗用量為零,雖然膜裝置電耗大于蒸發器,但總能耗要比傳統的多效蒸發器低至少30%以上,傳統的蒸發工藝耗能約240元左右/噸酒精,而膜處理工藝可降低能耗80元左右/噸酒精。通常蒸發耗氣量占整個酒精生產耗氣量的30%,在此可節省能耗8%,同時由于80%的廢水回用,使生產每噸酒精的廢水排放量可從4噸降到2.4噸,也就是說,酒精廢水的處理費用也將降低40%,目前,酒精廠廢水處理費用為每噸酒精要50元,可節約生產成本20元/噸酒精。
總體計算,通過膜處理技術的使用,可降低酒精生產成本100元/噸酒精,能耗可降低8%。水耗量降低40%,環保費用降低40%。
3.2 社會效益分析膜分離技術取替了蒸發裝置,使得酒精生產不但能耗大幅降低,同時水耗量也大幅降低,而我國是能源匱乏的國家,淡水資源也不豐富,通過膜處理新技術的使用,最大限度地利用了能源和水資源,社會效益明顯。
3.3 環境效益分析目前發酵酒精的廢水已經是輕工行業的第二大污染源,廢水量太大,嚴重限制了酒精的生產,而新興的膜處理糟液技術的使用,使得廢水質量明顯好于傳統工藝,大幅提高了廢水的回用率,相應的廢水排放量大幅減少,使得酒精廢水處理費用大幅降低,可見其環境效益也非常好。
4結論與展望
酒精工業的巨大的市場需求和廣泛的應用前景,尤其是在化工和新能源方面有著不可代替的地位,而且酒精廢水的環保問題受到了國家的高度重視,對酒精工業現有企業要推行清潔生產,提高資源利用率,篩選最佳技術,獲取較大環境、經濟統一效益。膜技術的發展和應用對于降低酒精生產成本,經濟效益,社會效益,環境效益良好有重要意義,膜處理酒精糟液技術對于未來的應用前景非常廣闊。
參考文獻:
[1]吳會中,單欣,趙琛琛,生物膜處理技術的研究進展[A].2005年度山東建筑學會優秀論文集[C],2005年.
