【某化工厂氨氮废水处理工艺设计开题报告3300字】

PAGE某化工厂氨氮废水处理工艺设计开题报告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课题的背景和意义随着全球人口数量的不断增加以及科学技术与社会经济的飞跃发展，各种环境问题已经越来越引起人们的普遍关注，人类活动与环境现状密切相关，近年来环境污染和生态环境破坏对人类生存已达到危害的程度[1]。特别来自食品加工、钢铁、冶炼、玻璃制品、合成氨化工工业等生产过程排放的含氨氮、CODcr等的废水，由于生产工艺及产品的差异我们可以根据氨氮的浓度将氨氮废水分为以下三类[2]:低浓度NH3-N废水(氨氮浓度小于50mg/L)中等浓度NH3-N废水(氨氮浓度为50-500mg/L)高浓度NH3-N废水(氨氮浓度为大于500mg/L)氮在废水中以有机态氮、氨态氮（NH4+-N）、硝态氮（NO3--N）以及亚硝态氮（NO2--N）等多种形式存在，而氨态氮是最主要的形式之一。由于NH4+-N的氧化，会造成水体中溶解氧浓度的降低，导致水体发黑甚至发臭，水质下降，对水生动植物的生存造成极大的危害；长期饮用NO3--N含量超过10mg/L的水，会发生高铁血红蛋白症，当血液中高铁血红蛋白含量达到70mg/L，即发生窒息；水中的NO2--N和胺作用会生成亚硝胺，而亚硝胺是“三致”物质。近年来，含氨氮废水随意排放造成的人畜饮水困难甚至中毒事件时有发生，我国长江、淮河、钱塘江、四川沱江等流域都有过相关报道，相应地区曾出现过诸如蓝藻污染导致数百万居民生活饮水困难，以及相关水域受到了“牵连”等重大事件，因此如何快速有效而又经济的解决这种环境污染问题已经是迫切需要解决的事情。致使许多国家和地区为了保护环境和本地区的经济发展不得不制定更加严格的有机污染物和含氮废水的排放标准，对于如何经济有效地去除废水中的NH3-N氮和有机污染物已经成为水处理领域的热点和难点问题，并正在受到全世界各国家和地区的环境专家和学者的关注[3]。1.2目前国内外研究现状1.2.1国内氨氮废水处理的研究现状对于氨氮废水的处理已引起全球环保领域的重视,近10多年来,国内外在氨氮废水处理方面开展了很多的研究,并且涌现出了许多的新技术。对于我国而言现在已有的氨氮处理工艺有:(1)物理化学法,具体有：反渗透、吹脱法、折点氯化法、电渗析除氨氮法、沸石脱氨法、膜分离技术、MAP沉淀法和化学氧化法；⑵生物脱氮法，包括了：A/O工艺、两段活性污泥法、强氧化好氧生物处理(粉末活性法）、短程硝化反硝化，这类方法可去除多类含氮化合物总氮去除率可达70%-95%[4]。(3)生化联合法:如果是选择单一的物化方法在处理高浓度的氨氮废水时即使不会因为氨氮浓度过高而受到限制，但也不能将氨氮浓度降到足够低（如100mg/L以下）。而生物脱氮会因为高浓度游离氨或者亚硝酸盐氮而受到抑制。因此实际应用中常采用生化联合的方法，在生物处理前先对含高浓度氨氮的废水进行物化处理。例如：生物活性炭流化床，膜-生物反应器技术（MBR），折点氯化法，离子交换法，等。比如常见的MBR技术是一种由膜分离单元与生物处理单元相结合的一种较为常用的新型水处理技术,利用膜的组件来取代二沉池，可以达到在生物反应器中活性污泥浓度较高，从而减少污水处理设施占地，有利于大大提高反应器中活性污泥的浓度及其利用率[5]。折点氯化一般应用于饮用水消毒，具有不受盐含量干扰，有机物含量越少氨氮处理效果越好，不产生污泥，处理效率高等优点[6.7]但是在处理过程中应对反应器内的膜进行定期的清理，因为在系统运行一段时间以后，一些有机物大分子和颗粒悬浮物会沉积在其表面或膜孔内部，使的系统出水量大大降低直至停止出水[8]。总体而言通过利用沉浸于好氧生物池内的膜分离设备来截留槽内的活性污泥以及大分子固体物质，可使系统内活性污泥（MLSS）浓度提升至10,000mg/L，污泥龄(SRT)可延长30天以上[9]。故在膜制造技术不断提升支援下，MBR处理技术将更加成熟并吸引着全世界环境保护工业的目光，逐渐的受到人们的重视[10]。1.2.2国外氨氮废水处理的研究现状对于欧洲各国来说，幸运的是没有严重的水方面的问题，而且，也很少经受通过水源作为传播渠道的致命的传染性疾病的困扰。总体上来说，欧洲的水资源状况良好。但是，与此同时也存在着一些威胁到、影响到水质状况的问题。国外常采用化学沉淀法去除氨氮，即磷酸氨镁脱氮除磷技术。它主要利用水中的NH4+在通常情况下不与阴离子生成沉淀，但是NH4PO42-却与某些金属阳离子（Mg2+、Ni2+、Zn2+）结合生成难溶于水的复盐MgNH4PO4、NiNH4PO4、ZnNH4PO4等，因此，可以利用NH4+组合成不溶于水的复合盐的方法同时去除水体中的磷酸盐和氨氮。磷酸氨镁（MgNH4PO.6H2O），英文名称Struivte（MagnesiumAmmoniumPhosphate），俗称鸟粪石，简称MAP[11]，MAP是碱性盐在酸性条件下完全溶解在碱性条件下溶解度随pH值的升高而降低[12]。波兰MieczySlaBiskupski等人对NH4N03废水用化学沉淀法处理，所得磷酸氨镁在5％NH3的空气中加热至140℃时变为MgNH4P04·H20。德国R.sChulze．Rettmer等人研究发现，H3P04和MgO是化学沉淀法最好的合成原料。使用这两种化学药剂即可以避免其它有害离子进入废水中，而且MgO还可以调节废水的pH。谢炜平[13]利用Mg(OH)2+H3P04对废水进行絮凝试验，结果表明该沉淀剂对废水中NH3-N有理想的去除效果，研究还表明，该沉淀剂处理浓度在900mg/L以下的NH3-N废水时，氨氮的去除率都在90％以上，当NH3-N浓度小于50mg/L时，NH3-N在水体中的残留量不到lmg/L；钟理等人[14]研究了化学沉淀法对NH3-N废水的处理效果，实验从不同的工艺条件分析：如沉淀剂种类和配比、溶液pH值、废水的初始NH3-N浓度等条件对NH3-N的处理效率效果的影响；黄稳水等人[15]采用MAP法预处理高浓度氨氮废水(1480mg／L)，可使镁盐、磷酸盐有效地与废水中的氨氮反应，废水中氨氮去除率大于95％，为后续生化处理奠定了基础。从国内外的研究可以看出。MBR运行过程中基本无剩余污泥，泥龄较长，有利于硝化菌在反应器中积累，对氨氮去除效果较好。化学沉淀法可以处理各种浓度氨氮废水，其与生物法结合处理高浓度氨氮废水，曝气池不需达到硝化阶段，曝气池体积比硝化一反硝化法可以减小约一倍。NH3--N在化学沉淀法中被沉淀去除，与硝化、反硝化法相比，能耗大大节省，反应也不受温度限制，不受有毒物质的干扰。参考文献：[1]蒋展鹏.环境工程学[M].二版.北京：高等教育出版社,2006.[2]胡秀玲.甲胺生产废水中的有机物对化学沉淀法去除氨氮的影响[D].郑州:郑州大学,2007[3]李京文.当前我国经济发展的几个问题[J].中国社会科学院研究生院报,2004，(2)：15-20.[4]文一波，刘刚.焦化废水生物脱氮研究[M].北京：环境科学出版社，1990，（3）:5-8.[5]姬广磊，奚旦立，季萍.膜生物反应器在高浓度有机废水中的应用[J].环境保护与循环经济，2010(9):54-55.[6]ChiiShangm，ErnestKBlatchleYm．Chlorinationofpurebacterialculturesinaqueoussolution[J]．WaterResearch,2001，35(1)：244-245．[7]ErnestoCorol，ShonaliColorremovalingroundwaterthroughtheenhancedsofteningprocessm．WaterResearch,2001，35(7)：1851-1854．[8]FANXJ,URBAINV,QIANY,etaI.NtrificationinaMembraneBiorector(MBR)ForWastewatertreatment[J].WaterScienceandTechnology,2000,42(3):289-294.[9]吴宗义.膜生物反应器在污水处理中的应用展望[J].中国安全科学学报，2015,15（10）：341-354.[10]张自杰.废水处理理论与设计[M].北京:中国建筑工业出版社,2003[11]倪佩兰，郑学娟，徐月恩等.垃圾填埋渗滤液氨氮的吹脱处理工艺技术研究[J].环境卫生工程.2001.9（3):133-135.[12]Stronach，etal.Anaerobicdigestionprocess.Industrial.Wastewater.Treatment，2006,（6):230-235.[13]谢炜平.废水中氨氮的去除与利用.环境导报[J]，1999，1：14--15．[14]钟理．化学沉淀法除去废水中的氨氮及其反应的探讨[J]，重庆环境科学，2000，22(6)：5456，[15]黄稳水．磷酸铰镁法预处理高浓度氨氮废水的研究[J]，工业水的处理，2003，23(10)：34～36．[16]许国强，曾光明，殷志伟，等．氨氮废水处理技术现状及发展叨[J]．湖南有色金属，2002，18(2)：29-33．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）：2.1本课题要研究或解决的问题通过总结熟悉国内外氨氮废水处理现状及其处理工艺，根据实际情况调查查阅化工厂出水水质及水量，并对其进行分析整理，选择合适高效的去除废水中氨氮的工艺处理流程，拟定工艺流程。主要解决的问题有：了解并掌握氨氮废水的主要组分及浓度。考察设计预处理水量，以及关于进水水质及其组分、氨氮浓度以及其他影响因子和不确定因素，拟定出可行的处理方案和工艺流程。绘制出主要构筑物结构图和工艺流程图。2.2拟采用的研究手段2.2.1废水水质水量及排放标准根据该化工厂提供的数据及实际监测，该废水水质及排放标准如表2.1所示。表2．1废水水质及排放标准项目NH3-N/mg.L-1CODCr/mg.L-1BOD5/mg.L-1SS/mg.L-1色度/倍进水4200-450012000-15002000-3000500-800>100达标≤15≤100≤20≤50≤502.2.2水质指标检测项目及方法NH3-N蒸馏．滴定法，纳氏试剂比色法；CODcr：重铬酸钾法；BOD5：五日生化培养法；SS、VSS：称量法；色度：铂钴比色法；污泥的形态：光学显微镜法。2.2.3工艺流程NaOH脱氨塔调节池2调节池1初沉池废水脱氨塔调节池2调节池1初沉池化沉池