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1、本 科 毕 业 设 计 (论 文 )开题报告系 ( 院 )： 所属教研室： 课 题 名 称 ： 专业(方向)： 班 级： 学号： 学 生： 指 导 教 师 ： 职称： 副教授 开 题 日 期 ： 2008 年 4 月 29 日 1一、毕业设计（论文）选题的依据（包括课题来源、依托的项目名称、研究或应用意义、国内外研究或应用现状，附主要参考文献）工程概况：根据公司提供的水质资料及工艺要求，废水来源包括蒸发、煮糖工段汽凝水，洗箱罐污水、洗机污水、洗地污水等。设计进水水质如下：CODCr800mg/l ；BOD 5400mg/l；SS 100mg/l ；PH 69；T 35。处理后的水质达到国家标准
2、污水综合排放标准 （GB89781996）中的一级排放标准，即：COD Cr100mg/l ；BOD 520mg/l； SS70mg/l； NH3N15mg/l ；PH 69； T 35。出水感官清澈、无色、无异味。研究的历史、现状和发展情况分析：制糖工业的废水及糖蜜酒精制造废液中含有高浓度的有机物，其酸度大 ，颜色深，固体物达到 1012% ，而且污水产生量较大，例如糖蜜为原料生产酒精，每吨产品约产生 7151 吨废水。如果直接排入自然水体中必然会造成严重的污染 ，接并入公用污水处理系统经济上不合算。所以制糖废水的高效处理一直是环境工程研究的一个重点 1。其处理方法一般有一下三种：l厌氧处理
3、 废水的厌氧处理在有机物含量较高时是很适用的。由于厌氧处理时，去除 1kgCOD 能产生 0.35m3 的甲烷，反应器不受氧传递的限制 ，其中的固体停留时间 (SRT)比水力停留时间(HRT)高出约 10100 倍，单位体积负荷远高于好氧系统，污泥产生量少，运行费用低。因而在制糖工业废水处理中得到了广泛应用。上流式厌氧污泥床反应器(UASB)是厌氧处理的一个有代表性的形式。在这种反应器中，废水从底部均匀进入并向上运动，反应器下部为浓度较高的污泥床 ，上部为浓度较低的悬浮污泥床。正常情况下，有机物负荷可达到 15kgCODm 3 天，COD去除率为 90%左右时，其污泥负荷可高达 3050kgC
4、ODm 3 天 。在利用 UASB 反应器处理甘蔗糖蜜废水时，有机物体积荷率、营养平衡状况和碱度对厌氧污泥粒化特性的影响很大。通过控制碱度和微量元素来使 甘蔗糖蜜为基质的厌氧污泥形成颗粒状。在 UASB 反应器中，基质浓度调节到 COD 为 3750mgL ，碱度 ： COD 为 1.06，N ：COD 为 0.018，P：COD 为 0.0028 的情况下，30 天后形成厌氧生物颗粒，通过调节其他条件，在 90 天后形成了平均粒度达 3.1mm 的最大颗粒。在其他条件不变的情况下 ，碱度 ：COD 降为 0.4 时，加入的营养物可使形成的颗粒自动悬浮分散。对于改善工艺条件大有裨益，有关的实验
5、是在 2.83m3 的UASB 反应器中进行的。在甘蔗制糖废水的水利停留时间为 5.5 小时时，平均有机物2负荷率为 13kgCODm 3天，COD 去除率 7580%。在温度为 34时，产生甲烷的回收率约为 0.22m3 CH4kgCOD。用悬浮固定化细胞生物反应器厌氧处理糖蜜酒精发酵废水时，应用青霉菌属进行好氧前处理可以明显改善随后的厌氧处理另一种非常有效的前处理方法，制糖废水在经过多层介质过滤去除率分别达到 98% 、92% 。 新型厌氧反应器以美国 BiothaneSystems 公司研发的 BiobedEGSB 反应器 (商品名，实质上为一种膨胀颗粒污泥床)较为突出。其反应介质与 U
6、ASB 中的颗粒载体上的微生物生长特性相似 ，但它的最大的特点是并未使用载体介质，而完全使用生物颗粒。在制糖废水这样的高浓度负荷的情况下 ，此反应器非常适用。而对反应器的设计、处理流程的选择有一定指导意义的是 Starkenburg(1997)的研究报告。 废水的 BOD 值是生物处理工艺的重要参数 ，但是其测量的周期为 5 天，很难为设备控制提供及时的参考；而 COD 值的测量大约只需要 3 小时，所以能找到两者之间的关系，就可更好地进行污水处理流程的控制。Murugappanetal(1997) 进行了制糖废水中的 BOD 和 COD 的相关研究，对特定的制糖废水可以得出两者之间的线性关系
7、，其实验测定方法可以借鉴于其它的处理流程。另一个指示反应器性状的量 ，消化污泥中的甲烷细菌量 ，Nishiharaetal(1995)。通过脂质分析得到了简便易行的解决方法 2好氧处理 好氧降解是利用活性污泥在废水中的凝聚、吸附、氧化、分解和沉淀等作用 ，来去除水体中的有机污染物 ，其最终产物是合成的细胞体、水和 CO2。由于好氧降解工艺的投资较低 ，操作条件简单，所以是有机污染废水处理的首选，但是对于像制糖废水这样的包含高浓度有机物的情况 ，好氧处理仍然存在着许多原理和工艺上的限制条件，因而在实际应用上不如厌氧处理普遍，但是也有较为成功的研究。充气固定膜生物处理系统(ASFF)用于处理制糖废
8、水是一种较新的技术，在水利停留时间为 68 小时的情况下，处理效果可以达到 BOD88.5%一 97.9% ，COD67.8% 一73.6%。 通过对体系中的好氧降解生物种群的研究和筛选 ，可以进一步提高活性污泥对高浓度有机废水的处理能。Pathadeetal(1999)基于甘蔗糖蜜酒精厂产生的大量高浓度有机废水，建议好氧生物处理利用改进的混合微生物菌种接种进行污泥培养。从另一个角度 ，如生物转盘处理制糖废水时系统中的纤毛虫的差异性比较，制糖废水中绿藻的生长特性，都可以为好氧处理提供一些参考数据。 高浓度有机废水的好氧处理的另一大难题是在二沉池中的活性污泥的特性极差，如何有效地降低污泥的 SV
9、I 值是处理可行性的一个依据 。Prendletal(1998)_用一好氧3分离器预防制糖废水污泥膨胀效果非常显著，污泥的 SVI 值由使用前的 300-600mgg 下降到 6090 mgg。 3土地处理 利用土地来进行有机污水的处理 ，主要是利用土地、植物的净化功能，在治理废水的同时，同时又利用其中的水分和肥分来促进作物、林木的生长，故而具有投资少、能耗低，易管理和净化效果好的特点 。Wangetal(1999)在台湾的三个地区的蔗田中实施实验，评价制糖废水的土地处理情况。污水灌溉量为 100kgm 3。 ，土地均属于慢速过滤系统，并对土层厚度、地下水位、坡度、水利传导度进行了分析，为制糖
10、废水的土地处理的工程的设计提出了科学的方法。并发现其中的两处地方非常适合于制糖废水的处理，对甘蔗无不良影响，增加产量，而且甘蔗的含糖量并未因制糖废水的施用而降低。另一个研究发现，制糖工业的废水在未稀释的情况下灌溉小麦和绿豆对叶绿素含量和干物质产量的影响效果不同，小麦的叶绿素含量和干物质产量均有增加，而绿豆的情况则相反。Paulsen et al(1997) 则对制糖废水在(德国)可耕地上灌溉的法律规定的可行性以及因此而产生的生态效应进行了较详尽的论述，可操作性的部分对我国在制糖的高浓度废水土地处置的管理方面有可借鉴性。研究意义：资源化与治理污染相结合是糖蜜酒精废水治理的理想途径。通过综合利用的
11、途径，使废水中的有机资源转化成有较高价值的副产品，一方面可充分利用资源，另一方面可降低废水中的污染物浓度，余下的废水再进行处理，不仅可以减轻处理负荷，也可保证处理效果。综合来看，资源化与治理污染相结合是糖蜜酒精废水治理的理想途径，可达到经济效益、环境效益和社会效益的统一。参考文献：1李剑超等.制糖废水处理方法研究进展.河海大学环境与水利研究所；2李红光，邱漩红糖蜜酒精废水资源化治理J1，环境保护，1995，2：23253黄强，廖丽萍，钱进，等甘蔗糖厂环保综合治理的研究试验J，甘蔗糖业19952：47484朱国洪，刘振华，尹国，等甘蔗糖蜜酒精工业废液治理J_四川环境20002：45475黄伟添，
12、陈乐军甘蔗糖蜜酒精废液综合利用的探索与实践J甘蔗糖业1997，5：41456何文金，陈茂汉，叶贤华三级氧化塘处理甘蔗糖厂中等浓度有机废水的研究JJ环境污染与防治，1998，10(3)：l11447范家恒，熊美仙，许上光，等废糖蜜制液体搪初探J甘蔗糖业，19976：25-288戎秋涛，杨春茂，徐文彬土壤酸化研究进展J地球科学进展，1996，45二、设计或研究内容、预期目标及拟解决的关键问题（此部分为重点阐述内容）研究内容：根据给定的资料，对以下各方面进行研究:根据该废水水质水量和有关标准及要求，选取合适的工艺流程。选定流程后,对相应的处理设施进行计算。根据选择的流程方案，设计出各部分的尺寸，要求
13、水利损失小，符合废水处理理论，出水达到排放标准。对设计处理过程中所需的设备进行性价比研究及经济预算。根据所设计的工艺流程，用 CAD 绘制总流程图、具体的工艺构造物剖面图和污水处理站高程图。根据厂家提供的水质水量条件可以知道，本设计废水该废水处理主要为有机物，不存在氮、磷等富营养化物质超标排放问题，因而应采用一般生物处理工艺。且该项目排放的废水具有水量大，污染物平均浓度不高但波动大，污染负荷冲击性强但可生化性好，而且处理后的排放标准要求高的特点，目前广泛采用好氧生物处理技术，即生物膜法和活性污泥法两种方法。经过多方面比较，针对该公司的污水特点和经济状况，活性污泥法更适合该项目废水的处理。1、由
14、于项目属于季节性生产，生产时生物膜法需要 2030 天重新挂膜经驯化后才能正常运行，而活性污泥法在生产榨季开机时只需按照一定的程序开机 35 天即可投入正常运行。2、活性污泥法在运行过程中有多种监控手段，能及时发现问题及时调整运行状态。而生物膜法除镜检外，相对于活性污泥法监控和调整手段少，生物膜出现问题后不容易被发现，调整运行的灵活性差。3、糖厂废水水量和污染物负荷变化大，活性污泥法在受冲时，可以通过 SVI、污泥沉降比、污泥浓度等多种方法调节运行状况，预防冲击事故，确保废水处理达标。4、活性污泥法的建设费用相对生物膜法也较低。在处理效率上，有资料表明，50%的活性污泥法处理厂 BOD5的去除
15、率高于 91%，50%的生物膜法处理厂 BOD5的去除率为 83%左右。综上所述，本项目拟采用活性污泥法的工艺方案，并采用抗负荷冲击性强氧化沟的曝气池型以增强处理效果，确保废水处理后可靠稳定达标，处理后的废水如需要可做进一步深度处理，全部回用。其工艺流程图如下：6预期目标：根据广西永凯糖业有限责任公司大桥分公司的出水水质水量条件结合该公司的具体经济条件，严格按照中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国水污染防治法、污水综合排放标准 （GB8978 1996）中的一级排放标准以及当地法律法规，完成一套切实可行的合理的废水处理站设计。使该公司废水达标排放，保护环境，减少污染。关键问题：1 注意设计要适合广西永凯糖业有限责任公司大桥分公司的经济水平；2 主要的去除对象为 COD、BOD 5、SS 以及色度；3 去除部分 COD、BOD 5、SS 选择的工艺；4 污泥处理方法研究废水调节池泵生物选择池 生化池污泥池 沉淀池污泥回流泵泵剩余污泥外排至锅炉沉灰池 处理达标外排或进一步深度处理回用7三、研究方案（包括有关方法、技术路线、实验手段、关键技术等）工艺流程的描述调节池：可调节水质、水量，使污水水质均匀，同时承受由于生产排水不规律产生的冲击负荷。废水自厂区流入到调节池。 生物选择池：即将进入曝气生化池的废水和从
