环境科学本科生毕业论文(2)

河北大学2010届本科生毕业论文（设计）

１ 序言

1.1 选题背景及意义

某泡皮厂采用分散自主经营模式，各经营点生产过程中产生一定量的废水，无处理措施，废水无法进入市政管网，对环境有一定的污染。为根治污染，降低污染物排放量，某县县政府于2008年11月下发通知，暂停某村的梳绒生产与经营。为了使当地梳绒业经济有序发展，形成规模经济，提高人民生活水平，在不增加环境污染的基础上，县政府鼓励该村规范梳绒业的经营方式，拟采用集中管理模式，即对生产区进行统一规划、统一管理，同时将生产过程中产生的废水采用合理有效的措施进行处理后，实现循环回用，不再对环境造成污染。根据该村往年经营状况以及今后的发展规划，拟集中建设梳绒与毛皮浸泡生产基地，建设毛皮浸泡池600座及相应褪毛生产设施，同时建设污水处理与回用系统，本方案在原有方案和工艺验证性试验基础上进行设计。

1.2 生产与排水概况

某村的梳绒业原料主要为羊皮，产地主要集中在内蒙、甘肃、新疆等地，另有部分内蒙古国等国外进口羊皮。其季节性较强，因夏季、秋季羊毛中含绒量较少，而冬春季节羊绒量最多，所以，当年冬季至次年4月份为生产旺季，其余时节则为淡季。其生产流程如下：

生皮 用水 排水 排水 溶药用水 组批入池 浸泡 放水 取皮沥水 刷碱 毛去梳绒 褪毛 图1-1 生产工艺流程示意图 皮外售制革 泡皮池体尺寸3.0m×4.0m×1.2m（B×L×H），可加工羊皮1200-1500张，加入水量在3.0m3左右，根据生皮预处理程度不同，即有干皮和湿皮两种，其浸泡周期分别为1或2天，此泡皮过程俗称“回鲜”，此过程完成后，将池内水放空，并将羊皮控干。在褪毛工序中所用药品为白灰（有效成份为CaO和MgO）、烧碱（有效成份NaOH），加工一批羊皮的用量分别为250Kg、75 Kg，需水量大约为1.0 m3。因此，生产过程中的用水工序为泡皮和溶药段，排水工序为泡皮段的放水、沥水工序。

在泡皮过程中，毛皮中的油脂、血污、泥沙、盐类、杀菌剂等进入水体而排出。根据组织进行的验证性试验，泡皮后外排综合水质如下：

COD，1000～3500 mg/L SS，800～1000 mg/L，

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1.3 水平衡分析

该项目以实现循环回用，即“零排放”为最终目的，项目建成后，该村梳绒集中生产区将不向环境排放废水。下面将水平衡分析如下，该分析以一批（一池）羊皮的加工为基础。

清水 羊皮及系统蒸发带走水份 0.5m3水 1.5m3水 浸泡池 2.5m3水 1.5m3水 1.0m3水 污水处理站 溶药池 图1-2 系统水平衡图

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２ 设计原则、依据及内容

2.1 设计原则

2.1.1贯彻执行国家有关环境保护的政策，按照国家颁布的有关法规、规范及标准进行设计。

2.1.2根据废水水质、回用要求，采用可靠的工艺技术，力求系统操作强度低、管理方便，选用性能可靠、能耗低的设备。

2.1.3在工程设计中优先考虑运行成本、操作管理和工程投资三方面因素，选用运行成本低，操作管理方便，工程投资节省的方案。

2.2 设计依据

1.某村梳绒行业整体规划；

2.《泵站设计规范》（GB/T50265-97）； 3.《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2002）； 4.《室外排水设计规范》（GB50014-2006）； 5.《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）； 6.《建筑抗震设计规范》（GB5001-2001）； 7.《低压配电设计规范》（GB50054-95）；

8.《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）； 9.《工业与民用供配电系统设计规范》（GB50052-95）； 10.其它相关的设计规范。

2.2 设计内容

本设计内容指梳绒行业废水处理站的设计，设计范围自污水排放口至回用水出口，具体内容如下：

1）处理站工艺设计；

2）主体构筑物、设施、设备选型设计； 3）电气及自动控制设计；

4）其它配套设施设计（安全、照明、道路、绿化等）； 5）处理站工程投资估算与成本分析等。

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３ 设计条件

3.1 设计处理规模

根据该村梳绒行业整体发展规划及生产用水排水情况分析，设施利用率以70%计，单池排水周期1-2d，确定本处理站的设计处理能力为

Qd=1000 m3/d Qh=42 m3/h

3.2 设计进水出水水质

根据验证行试验结果，确定本项目设计进水水质主要指标见表3-1。

表3-1 设计进水水质 单位：mg/L

指标 进水水质 COD BOD SS 800-1000 pH值 6-9 色度 800 1000-3500 500-1000

气象条件：

（1）该区平均气压为730.2mmHg柱。 （2）年平均气温为16.1℃ （3）冬季最低为6℃。 （4）常年主导风向为西北风。

（5）最大风速为32m/s，平均为1.6m/s，历史最高台风12级。 水文及地质条件：

土壤为砂质粘土，抗压强度在1.5以上。

污水经处理后回用，其主要指标见表3-2。

表3-2 设计处理出水水质 单位：mg/L

指标 出水水质 COD 400 BOD 30 SS 10 pH值 6-9 色度 50 回用水分为两部分，其中一部分直接回用于溶药工段，剩余部分与掺上清水后回用于泡皮，泡皮用水COD在120-200mg/L。

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４ 工艺设计

4.1 工艺选择

参考泡皮废水的工艺设计要求，根据进水水质分析及出水要求，进行不同污水处理方案的对比分析，确定最优方案。

4.1.1 污水特性及工艺技术分析

该类废水具有如下特点：

1.含有大量的盐分，根据原料不同其含盐量不同。 2.有机污染物主要以油酯和血污为主。

3.水量较小，水量波动较大，集中在冬春季节排放，夏季、秋季生产量极小，水量极不稳定。

4.夏季废水中含盐量高，血浆蛋白含量低，冬季废水中含盐量低，血浆蛋白含量高。 根据上述水质分析和生产要求，污水处理站需要去除悬浮物、COD等污染物，并有以下分析：

首先，废水中SS是构成COD的主要因素之一，通过验证性试验，表明，混凝处理泡皮废水，COD去除率可在50%。

根据进水水质废水可生化性强，BOD5/CODCr比值高，及出水要求，单一工艺不足以满足处理要求，拟采混凝沉淀＋臭氧氧化＋SBR、混凝沉淀＋臭氧氧化＋氧化沟、混凝沉淀＋臭氧氧化＋生物接触氧化法三种方案。在三者之间进行优化比较，选出最优方案。

4.1.1.1 SBR法

SBR法是间歇曝气式活性污泥法，又称序批式活性污泥法，英文是Sequencing Batch Reactor，因此简称SBR法。SBR活性污泥法是在单一的反应器内，按时间顺序进行进水，反应（曝气），沉淀、出水、待机（闲置）等基本操作，从污水的流入开始到待机时间结束为一个周期操作，这种周期周而复始，从而达到污水处理的目的序：

[4]。SBR 反应池工作程

图3-1 SBR反应池工作程序

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