开题报告 燃煤烟气脱硫废水零排放工艺的探讨资料

开题报告书论文名称阴离子交换树脂工业盐的产生和特性研究一：课题研究的背景和意义。离子交换树脂是一类比较重要的精细化工产物，其具有离子交换，催化等功能，被广泛使用于化工石油企业，环保行业，制药工业，轻工业等[2]，目前市场上的离子树脂需求量很大，由于生产方法的限制，在其生产过程中往往会排出大量的废水，这些树脂生产废水是一种污染负荷高，酸性强，成分较为复杂且比较难处理的化工高盐废水，废液中的盐成分含量也极为很高，这些废水中除了含有有机污染物外，还含有大量的COD，悬浮物等，这些高盐废水若未经处理直接排放，将会对生活饮用水和工农业生产用水产生极大的危害。通过研究离子交换树脂工业盐的产生，对实现节能减排具有重要意义。二：国内外研究现状分析。离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料，自1935年酚醛系离子交换树脂问世以来，已有半个多世纪的历史，在此期间，离子交换树脂及其应用技术得到迅速发展，四五十年代，苯乙烯和丙烯酸系树脂在市场上出现[19]，也正是这个时期，我国开始生产和应用离子交换树脂，经过长期发展，制造和应用技术方面已显然成熟很多，伴随着应用范围的不断拓展和技术方面更高的要求，促使国内外离子交换树脂产量不断提高，品种也趋于多样化，其生产工艺也在逐渐进步。目前离子交换树脂的全球年消费量约为60万吨，而且以3%—4%的速度增长[31]，但随着离子树脂行业的迅猛发展，在其生产过程中产生的环境问题也日渐明显，废水污染是生产企业公司所面临的重要环保问题之一，它的生产环节中，有大量的中间产物，未反应原料和副反应产物随着中间品和成品的冲洗过程进入到水中，况且树脂生产废水是一种难处理的化工废水，采用常规的处理方法难以达到排放的要求。目前国内的离子交换树脂生产企业大都采用生物法对其处理，效果并不理想，因此通过对各生产环节污染源的调查与分析，结合清洁生产工艺，采取加强物化预处理延长生化处理的治理措施，即根据废水中各污染物的不同特征，利用其自身各自的物理化学特性，在物化处理中有针对性地采取不同的处理手段，最大限度地将有毒有害和抑制生化处理的污染物和能回收利用的物质区别开来进行处理，保证最有效的处理结果。目前废水中的杂盐处理有如下几种工艺：（1）生物处理：此类有活性污泥法,厌氧处理，好氧与厌氧结合等工艺。其实就是利用自然界的存在的微生物氧化，分解，吸附废水中的无机盐和有机物使废水得到净化，但废水中的无机盐会对一般微生物产生抑制作用，其中耐盐和嗜盐微生物在废水处理中发挥积极的作用。活性污泥为主体的污水处理技术，与废水充分接触，在有氧的条件下对废水中的有机物进行代谢分解活动，盐度对活性污泥的影响较大[17]。生化处理工艺中的微生物代谢速率快，繁殖快，适应性强，比较经济，高效，但是由于耐盐嗜盐菌的一系列的驯化培养和对环境适应性有一定限度，仍然有大量的浓盐废水面临有效处理的地步。（2）膜分离工艺：利用天然或人工合成膜对混合物中各组分选择透过性能的差异来分离，分级，提纯，和富集的方法[26]，常用的有电渗析，反渗透，超滤等类型技术。超滤不能有效去除水中盐分，对SS和COD去除较好，电渗析和反渗透是有效的脱盐技术，但成本较高。废水中如若有机物浓度较高，膜容易被污染，会导致操作过程中难以正常运转。（3）加热蒸发：用加热的方法，使溶液中的部分溶剂气化并得以去除，通过浓缩含盐废水中的盐分和有机物来达到减少废水体积的目的[25]。其实质还是利用将溶液蒸发，而后对水蒸气进行冷却来回收剩余废水，通过不断的发展和创新，衍生出多效蒸发，膜蒸馏，蒸汽压缩冷凝等工艺。蒸发方法其结构简单、操作容易、所得淡水水质好等。脱盐技术已经得到充分的发展与研究，日趋成熟。在实际选用中，究竟哪种方法最好，何种脱盐技术处理成本最低，均不是绝对的，要根据脱盐规模大小、选材、当地能源价格、水质要求、地理气候条件、技术与安全性、投资来源与管理体制等实际条件而定。三：研究内容和拟解决的关键问题。主要研究阴离子交换树脂的生产工艺及废水中的污染指标和盐组分，对各个环节所产生的废液有所熟知，对产污环节，找到主要污染因子的削减和治理措施，进一步提出废盐的处理防治和减轻污染的对策和建议。废盐的处理技术主要有生化处理，膜分离法，离子交换法，电解，加热蒸发等工艺，在本课题中准备采用蒸发结晶法研究废水特性，其中在树脂生产环节，取一些废水，测量其COD含量，氨氮量，PH值，电导率。采用蒸发浓缩方法去除水中的盐分，首先调节废水pH至碱性，再经简单过滤，将废水浓缩到一定程度，使溶液中的大部分氯化钠被结晶析出。在这个过程中，废水随着蒸发体积的变化情况，分别取几组数据，测量相应的COD含量，氨氮值，PH值，电导率，做出对应的蒸发体积或时间变化曲线图，分析废水随着蒸发废盐的结晶情况，最后对结晶盐进行烘干，分析，提纯。关键问题是蒸发结晶出来的杂盐，怎样提纯，再返回到工艺生产过程中，做到进一步做到节能减排。四：采取的研究方法路线。树脂生产废水成分复杂多变，COD高，往往还含有多种杂质及盐类，根据废水水质特点，需采用物理，化学相结合的方法作为废水预处理的基本思路，然后再采用蒸发结晶方式研究废水中杂盐的特性，这种方法在目前国内是比较常用的技术，成本较低，节能，其蒸发效果也比较稳定。采取的步骤如下：1）蒸发：将一定量废水置于烧杯中，放在加热装置上蒸发，随着溶液蒸发，体积不断变少，由不饱和逐渐转为饱和溶液，在这个过程中，隔一定时间测量几组溶液电导率，进而得知盐量概况。2）盐析：溶液在随体积的减少，由饱和状态转为过饱和状态，也会有结晶体不断析出，主要为氯化钠和其他一些无机盐的析出，直至最后大部分晶体析出，停止加热。3）提纯：对结晶体烘干，使少量水分进一步蒸发，得到比较干燥的固体，挪到坩埚上放入加热装置再高温蒸发，使其中的杂质盐得到去除，得到比较纯的氯化钠。4）废盐组分研究：对处理后的氯化钠盐进行纯度分析，看是否达到回收利用的要求。生化处理装置5）生化处理装置回收液回收液提纯盐析蒸发废水分析提纯盐析蒸发废水五：预期的结果。（1）：通过这个实验，可以完成自己论文所要研究的问题，对论文有一个很好的理论支持，作为一次实践，对含盐废水的处理有一定的了解掌握，写出自己的毕业学士论文，同时取得201阴离子交换树脂母液的蒸发结晶析盐的工艺流程，建造合适的废水处理工程装置。（2）：依据通过比较曲线图，了解废水在整个蒸发过程中的变化情况，分析得出废水的体积变化相对应的参数变化规律和杂盐的浓缩结晶情况。（3）可以作为理论参考，对实际投入的生产工艺有一定的反馈情况，或者根据这些理论，，参考实际应用，配套相应措施，处理含盐废水，六:研究进度安排。2016.03.01—2016.03.04选题指导2016.03.07—2016.03.25完成开题报告2016.03.28—2016.04.28查阅，收集资料，拟定提纲，完成初稿2016.05.01—2016.05.10论文定稿2016.05.10—2016.05.20准备论文答辩参考文献：[1]李柄缘,刘光全,王莹,等.高盐废水的形成及其处理技术进展[J].化工进展,2014(2):493-497.[2]王成.离子交换树脂的研究现状及发展趋势[J].中南大学化学化工学院.2012.6.[3]江学，梅凯.高盐废水处理研究新发展[J].能源环境保护.2014.8（28）:4.[4]Kincannon,D.F.Gaudy,A.F.Someeffectsofhighsaltconcentrationsonactivatedsludge[J].J.WaterPollute.ControlFed.1966,38(7),1148-1159[5]高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程[M].北京:高等教育出版社,2007.[6]卞国建.苯乙烯型阴离子交换树脂的研究进展[J].化工时刊.2004.3（18）:3[7]郑贤助，戴艳，谢敏高浓度含盐化工废水蒸发脱盐回收处理的研究[J].污染防治技术.2009.8（22）：4[8]KimDH.Areviewofdesaltingprocesstechniquesandeconomicanalysisoftherecoveryofsaltsfromretentates[J].Desalination,2011,270(s1–3):1-8.[9]马承愚.高难度难降解有机废水的治理与控制[M].[s.1]:[s.n.],2007[10]刘玉涛，张建民，周磊.某化工厂树脂生产废水处理工艺的研究[J].广东化工.2013.20（40）:262[11]OlivierL,ReneM.Treatmentoforganicpollutioninindustrialsalinewaste-water:aliteraturereview.[J].WaterResearch,2006,40(20):3671-82.[12]LinSH,ShyuCT,SunMC.SalineWaste-waterTreatmentbyElectrochemicalMethod[J].WaterResearch,1998,32(4):1059-1066.[13]赵宏.离子交换树脂生产废水处理[J].给水排水.2006.32（6）:57-59[14]雷云，解庆林，李艳红.高盐废水处理研究进展[J].环境科学与管理，2007,32（6）：94-98.[15]KargiF,DincerAR.BiologicalTreatmentofSalineWaste-waterbyFed-BatchOperation[J].JournalofChemicalTechnology&Biotechnology,1997,69(2):167-172.[16]康群，等.高盐浓度对工业废水生化处理的影响研究[J].环境污染治理技术与设备，2005，（8）：200-204.[17]农少梅，李捍东，张树增等.高盐废水处理技术研究新进展[J].江苏环境科技.Vol.28,NO.3June2009.[18]李爱民，陶为华等.离子交换树脂的清洁生产工艺[J].化工环保.1997,17:226-230[19]王灿发，汤志勇，范鸿华，等.离子交换树脂在废水处理中的应用[J].科技资讯.2008.（25）：84.[20]AhmadunFR,PendashtehA.ProcessforTreatingWaste-water:US,US20110180475A1[P].2011.[21]张丽珍，刘慧如.弱碱性离子交换树脂应用于含酚废水的处理[J].惠州大学学报（自然科学版）.2001,21（4）：52-56.[22]张可蓉，王卓.含酚酞菁燃料废水及树脂废水的处理工艺研究及应用[J].环境污染治理技术与设备.2002,3（1）：79-82.[23]王丹，蒋道利.蒸发结晶技术在高含盐废水零排放领域的应用[J].中国井矿盐.2014,45.[24]陈冰,封静,黄文雄,刘畅.应用生命周期模型评价餐厨垃圾处理技术[J].环境工程学报，2011，vol.5,No8.[25]朱月琪，郭俊.多效蒸发技术在废水治理领域的应用研究[J].技术管理，2013,24:104-106.[26]钟璟，韩光鲁，陈群.高盐有机废水处理技术研究新进展[J].化工进展，2012,31（4）：920-926.[27]郑平友,余劲松,张淑萍,等.蒸发结晶系统传热传质规律的研究[J].科学技术与工程,2006,6(8):1002-1006.[28]方静,曾抗美.含盐废水处理研究动态[J].工业水处理,2005,25(2):1-4.[29]高扬,张进忠.废水脱盐处理技术研究进展[J].云南环境科学,2005,24(z2):137-140.[30]张洋,姜天.高盐废水处理工艺技术研究进展[J].科技创新与应用,2015(33):69-69.[31]黄艳,章志昕,韩倩倩,等.国内离子交换树脂生产及应用现状与前景[J].净水技术,2010,29(5):11-16.三、指导教师对开题报告的意见：指导教师签名：年月日四、考核小组对开题报告的评语及对选题的意