工業廢水處理畢業論文正稿(已修改)

　

【正文】 .. .. .. ..工業廢水處理張鵬(巴音郭楞職業技術學院 石油化工學院 庫爾勒 841000)摘要：關鍵詞：酸堿性、懸浮物、需氧量1緒論 概述 工業廢水的來源 水是寶貴的自然資源，是人類賴以生存的必要條件。在人類生活和生產活動中，從自然界取用了水資源，經生活和生產活動后，又向自然界排出受到污染的水。這些改變了原來的組成，甚至喪失了使用價值而廢氣外排的水成為廢水。由于廢水中混進了各種污染物，排進自然界水體，日積月累，最終將導致自然界中的某一水系喪失使用價值。 目前“廢水”和“污水”兩個術語用法比較混亂。就科學概念而言，“廢水”是指廢氣外排的水；“污水”是指被臟物污染的水。不過，有相當數量的生產排水并不臟（如冷卻水等），因而用“廢水”統稱比較合適。旨在誰知污濁不可取用的情況下，兩個術語才可通用。 廢水包括生活污水和工業廢水。工業廢水是指工業生產過程中廢棄外排的水。工業廢水對環境造成的污染危害，以及應采取的防治對策，取決于工業廢水的特性。即污染物的種類、性質和濃度。工業廢水的水質特征，不單以廢水類別而異，往往因時因地而多變。工業廢水的特點主要表現為：排放量大；組成復雜；污染嚴重。對廢水水質常用兩項最主要的污染指標來表示，也就是指懸浮物和化學需氧量。不同的工業廢水，其水質差異很大。以化學需氧量為例，較低的也在250～3500mg/L之間，高的常達每升數萬毫克，甚至幾十萬毫克。 工業廢水的分類工業廢水是區別于生活污水而言的，含義很廣。由于工業類型繁多，而每種工業又由多段工藝組成，產生的廢水性質完全不同。影響工業廢水所含污染物多少及其種類的因素主要有：（1）生產中所用的原材料；（2）工業生產中的工藝過程；（3）設備構造與操作條件；（4）生產用水的水質與水量。根據廢水中的主要化學成分，從化學分類出發，可分為有機、無機廢水兩類。但一個工廠排出的廢水，是個車間與工段的混合廢水，往往及含有有機污染物又含有無機污染物，對這種一個廠或一個地區混合在一起的總排放的廢水，又稱“為綜合廢水”。廢水中如果某一中成分在污染物中首要地位，則常以該成分取名，如含酚廢水、含氰廢水、含氮廢水、含汞廢水等。根據廢水的酸堿性，也可將廢水分為酸性廢水、堿性廢水和中性廢水。此外，還可根據產生廢水的工業部門或生產工藝來取名，如焦化廢水、電鍍廢水、造紙廢水、化工廢水、印染廢水、農藥廢水、冷卻廢水等。 工業廢水的處理原則及趨勢 工業廢水的有效治理的原則 （1）最根本的是改革生產工藝，盡可能在生產過程中杜絕有毒有害廢水的產生。如以無毒用料或產品取代有毒用料或產品。 （2）在使用有毒原料以及產生有毒的中間產物和產品的生產過程中，采用合理的工藝流程和設備，并實行嚴格的操作和監督，消除漏逸，盡量減少流失量。 （3）含有劇毒物質廢水，如含有一些重金屬、放射性物質、高濃度酚、氰等廢水應與其他廢水分流，以便于處理和回收有用物質。 （4）一些流量大而污染輕的廢水如冷卻廢水，不宜排入下水道，以免增加城市下水道和污水處理廠的負荷。這類廢水應在廠內經適當處理后循環使用。 （5）成分和性質類似于城市污水的有機廢水，如造紙廢水、制糖廢水、食品加工廢水等，可以排入城市污水系統。應建造大型污水處理廠，包括因地制宜修建的生物氧化塘、污水庫、土地處理系統等簡易可行的處理設施。與小型污水處理廠相比，大型污水處理廠既能顯著降低基本建設和運行費用，又因水量和水質穩定，易于保持良好的運行狀況和處理效果。 （6）一些可以生物降解的有毒廢水如含酚、氰廢水，經廠內處理后，可按容許排放標準排入城市下水道，由污水處理廠進一步進行生物氧化降解處理。 （7）含有難以生物降解的有毒污染物廢水，不應排入城市下水道和輸往污水處理廠，而應進行單獨處理。 在水和其他資源日漸短缺以及環境污染治理日益迫切的情況下，工業廢水處理的發展趨勢是：把水和污染物作為有用資源回收利用和實行閉路循環。這可分為水和污染物綜合循環回用。水和污染物各自單獨循環回用。（1）化學沉淀法：化學沉淀法是指向廢水中投加某些化學藥劑（沉淀劑），使之與廢水中溶解態的污染物直接發生化學反應，形成難溶的固體生成物，然后進行固液分離，從而除去水中污染物的一種處理方法。廢水中的重金屬離子（如砷、氟、硫、硼）均可通過化學沉淀法去除，某些有機污染物亦可通過化學沉淀法去除。（2）活性污泥法：將空氣連續鼓入曝氣池的廢水中，經過一段時間，水中能形成繁殖有大量好氧微生物的活性污泥，它能吸附和分解廢水中的有機物，并以有機物為養料使微生物獲得能量并不斷增殖。離開曝氣池的廢水與活性污泥的混合液進入沉淀池進行泥水分離。一般廢水在曝氣池中停留3～5h，能去除廢水的BOD5約90%。活性污泥法是一種較為廣泛采用的生物處理方法。 （3）生物接觸氧化法：生物接觸氧化工藝采用固定式生物填料作為微生物的載體，生長有微生物的載體淹沒在水中，曝氣系統為反應器中的微生物供氧。由于生物接觸氧化法的微生物固定生長于生物填料上，克服了懸浮活性污泥易于流失的缺點，在反應器中能保持很高的生物量。生物接觸氧化法對沖擊負荷和水質變化的耐受性強，運行穩定；它的容積負荷高，占地面積小，建設費用較低并且污泥產量較低，無需污泥回流，運行管理簡單。但有時脫落一些細碎生物膜，沉淀性能較差的造成出水中的懸浮固體濃度稍高，一般可達到30mg/L左右。 （4）膜生物反應器法：膜生物反應器(Membrane BioReactor，MBR)是將膜分離技術與生物反應器結合在一起的新型污水處理工藝。根據膜分離組件的設置位置，可分為分置式MBR和一體式MBR兩大類。MBR工藝用膜組件代替了傳統活性污泥工藝中的二沉池，可進行高效的固液分離，克服了傳統工藝中出水水質不夠穩定、污泥容易膨脹等不足。 （5）曝氣生物濾池法：曝氣生物濾池(BAF)是生物膜處理工藝的一種。采用一種新型粗糙多孔的粒狀濾料具有很大的比表面積，濾料表面生長有生物膜，池底提供曝氣，污水流過濾床時，污染物首先被過濾和吸附，進而被濾料表面的微生物氧化分解。目前BAF已從單一的工藝逐漸發展成系列綜合工藝，有去除懸浮物、COD、BOD 、硝化、脫氮等作用。 （5） 簡易生化處理法：即沼氣凈化池利用厭氧消化原理進行固體有機物降解。沼氣凈化池的處理效率優于腐化池和沼氣池，造價低，動力消耗低，管理簡單。適用于經濟不發達地區的小型綜合地區，條件不具備時可采用簡易生化處理作為過渡處理措施。　2　有關高吸水性樹脂廢水概述　 高吸水性樹脂廢水，就是指生產高吸水性樹脂所產生的廢水。本實驗所用的廢水來源為丙烯酰胺接枝淀粉，硝酸鈰銨為引發劑生產高吸水性樹脂所產生的廢水。有關其合成的理論如下。 接枝聚合反應過程利用硝酸鈰銨作為引發劑，使淀粉分子上的H被奪走而產生自由基，然后再引發單體丙烯酰胺，形成淀粉丙烯酰胺自由基，繼續與丙烯酰胺進行鏈增長，最后發生鏈終止。其反應如下：(1) 引發劑與淀粉葡萄糖環配位(2) 碳鍵斷裂，產生自由基(3) 接枝聚合反應自由基與丙烯酰胺形成兩種形式的聚合物，可用a、b兩個反應式表示。發生接枝聚合反應的兩種形式的自由基只是產生自由基的位置不同，它們與丙烯酰胺反應形成的聚合物結構類似。(a)(b)(4) 皂化反應高分子吸水性樹脂的吸水能力是高分子電解質的離子排斥作用所引起的分子擴張和網狀結構引起阻礙分子的擴張作用所產生的結構，所謂皂化水解反應就是使共聚物產生可以相互排斥的離子，其反應可表示如下：式中，R為ONa或NH2。自由基聚合屬于連鎖聚合反應，由鏈引發、鏈增長、鏈終止、鏈轉移的基元反應組成。(5) 鏈轉移反應通過增長反應，活性鏈將其活性中心自由基轉移到其他的分子（如單體、溶劑等），產生新的自由基。向單體轉移 原來的增長活性鏈因鏈轉移提早終止，使聚合度降低。但形成了新的活性鏈自由基，活性未減弱，聚合速率并沒有降低。向溶劑或鏈轉移劑轉