制革厂设计开题报告

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1、环境与材料工程学院毕业论文（设计）开题报告书选题题目学生姓名导师姓名入学年 月所属院（系）专业研究方向选题报告时间:2万m3/d某制革综合废水处理厂工艺设计职称副教授2008年8月环境与材料工程学院环境工程污水处理2012年 3 月 20 日毕业论文（设计）开题报告书一、文献查阅报告：1张涛，任昭，刘智峰.制革废水处理方法综述J.西部皮革，2011年2月 33卷第4期，28-32.沈阳市某制革厂原废水处理采用生物转盘为主的处理工艺，运行不正常排水 水质不达标。贾秋平等采用涡凹气浮+二段接触氧化工艺，对原系统进行改造， 不仅使处理后的废水达到排放要求，大大提高了处理能力和效果，而且C一的回 收利

2、用率达到了80%以上，并使处理后的废水部分回流再利用。在进水COD为 3647 mg/L时，经该工艺处理后，出水COD浓度为77 mg/L，远远低于辽宁省DB21 一6089新扩改二级标准（CODpH 混凝时间搅拌强度。以悬浮物为指标，采用PFS为混凝剂处理制革废水，最佳 工艺条件：pH为6. 57. 0，PFS的用量为880l 000 mg/ L，混凝时间2025rain， 搅拌强度为快速250 d/min。慢速65 d/min。最佳工艺下，悬浮物的去除率可达 97. 92%以上。采用聚合硫酸铁处理制革废水，其效果优于硫酸铝、三氯化铁 等混凝剂，对悬浮物可取得很好的去除效果，是一种比较经济有

3、效的处理方法。14邓海华，沈滨仝，武刚，楼铮铮.曝气生物流化池生物强化处理高氨氮制 革废水研究J.环境污染与防治，2009年3月第31卷第3期，48-51.在脱氮过程中发挥重要作用的硝化细菌为化能自养菌，生长速度缓慢，在同 时去除有机物和进行硝化反硝化的活性污泥系统中，硝化细菌只占活性污泥微生物的5%左右6。因此，常规活性污泥法往往需要数月时间才能在系统 中发挥其去除氨氮的能力。生物强化处理技术通过在生化处理装置中投加经人 工分离筛选和驯化的高效菌种，能在短时间内提高系统的处理能力，减少调试 时间。15 宋蕊.生化法处理制革废水J.皮革与化工，2010年12月第27卷第6期， 26-34.使猪

4、皮制革废水处理出水达到一级标准的关键是：将废水中的硫、铭、木质 素、油脂、蛋白质、悬浮物等首先予以去除，并以可行的方法改善废水 的生化性能，必须严格控制一级反应池的pH值。同时启用二级反应池，创造合 适的生化环境。达标处理技术中，除采用先进的工艺外，还必须根据废水的特 性，采用合理的设计参数。严格考察生化系统进水的C/N，控制曝气池的污泥 负荷，以确保硝化反应、反硝化反应的顺利进行。对于生化系统工艺（如氧化沟、 SBR、A/0等）设计时应进行综合论证，充分估计蛋白质分解产物对NH等的影响； 重力流管道流速的设计，除了满足不冲不淤流速外，还要综合考虑由此引起的 水头损失对废水处理能力的影响。16

5、 刘克胜，杨月双，石诗琦，何有节.絮凝剂在制革废水处理中的研究现状 及应用前景J.皮革与化工，2011年6月第28卷第3期，21-29.无机絮凝剂可分为铁盐系及铝盐系两大类，铁盐以硫酸铁、氯化铁为主，铝 盐以硫酸铝、氯化铝为主。从20世纪60年代开始了无机盐聚合物的研究，此类 絮凝剂效果好，残留在水中的铝、铁离子少，而且易生产、价廉、使用范围广， 在我国实际用量极大。聚硅酸絮凝剂由于制备方法简便，原料来源广泛，成本 低，是一种新型的无机高分子絮凝剂，高度聚合的硅酸与金属离子一起可产生 良好的混凝效果，具有极大的开发价值及广泛的应用前景。17 李晓星，俞从正，马兴元.制革废水处理的研究进展J.中

6、国皮革，2003 年10月第32卷第19期，25-31.脱脂废水中的油脂含量BOD和COD等污染指标高。对脱脂废水进行预处理，对 油脂加以回收，可大大降低环境污染，并产生一定的经济效益。油脂回收可采 用酸提取法、离心分离法、溶剂萃取法。目前由于条件有限，制革厂大多采用 酸提取法，其原理是：含油脂废水在酸性条件下破乳，水油分离、分层，回收 油脂层，加碱皂化后再酸化水洗，从而得到混合脂肪酸。也有一些制革厂采用 溶剂萃取法分离回收油脂。18 Sabino De Gisi, Maurizio Galasso, Giovanni De Feo. Treatment of tannery wastewat

7、er through the combination of a conventional activated sludge process and reverse osmosis with a plane membraneJ. Desalination, 2009, 249(1).Tannery wastewater contains high concentrations of organic matter (COD) with a significant percentage of refractory organic compounds, ammonium substances, sal

8、ts (i.e. chloride and sulphate) as well as sulphur. Contaminants have to be removed in order to avoid significant environmental impacts. This paper presents the results obtained from a pilot scale study developed in the tannery district of Solofra in Southern Italy. It was aimed at evaluating the re

9、use of wastewater produced in the retanning process. The treatment process consisted of a biological treatment, as a pre-treatment, followed by a physico-chemical process (with a polymer as a coagulant) and reverse osmosis with a plane membrane. The biological pre-treatment was able to remove approx

10、. 67% of COD, while the membrane system completed the purification process with the removal of the refractory organic compounds (chloride and sulphate). In the test carried out, the combination of a biological pre-treatment with a plane membrane system showed satisfactory results in terms of wastewa

11、ter recovery and reuse in the tannery production cycle.19 I. Ayhan Sengil, Sedat Kulac, Mahmut OEzacar. Treatment of tannery liming drum wastewater by electrocoagulationJ. Journal of hazardous materials, 2009, 167(1/3).The removal of COD, suphide and oil-grease from tannery liming drum wastewater wa

12、s experimentally investigated using direct current (DC) electrocoagulation (EC). In the EC of the wastewater, the effects of initial pH, electrolysis time and current density were examined. The COD, sulphide and oil-grease in the aqueous phase were effectively removed when mild steel electrodes were

13、 used as sacrificial anode. The optimum operating range for each operating variable was experimentally determined. The experimental results show that COD, sulphide and oil-grease was removed effectively. The overall COD, sulphide and oil-grease removal efficiencies reached 82%, 90% and 96%, respecti

14、vely. The optimum current density for removal of COD, sulphide and oil-grease in the tannery liming drum wastewater were 35mA/cm2, 35 mA/cm2 and 3.5 mA/cm2 at 10 min electrolysis time and pH 3, respectively. Mean energy consumptions were 5.768 kWh/m3 of COD, 0.524 kWh/m3 of sulphide and 0.00015 kWh/

15、m3 of oil-grease. Results show that the pseudo-second-order rate equation provides the best correlation for the removal rate of the parameters.20 Elsheikh, MAS. Tannery wastewater pre-treatmentJ. Water Science and Technology ,2009, 60(2).Tannery wastewater is one of the most pollution sources. It ca

16、n cause environmental problems related to its high organic matter, suspended solids and chromium. Chromium (III) salts are the most widely used chemicals for tanning processes, causing the tannery wastewater to be highly pollutant with chromium. The main objective of this study is to investigate the

17、 pre-treatment of an actual Egyptian tannery wastewater using two systems; the first electrolytic system and the second physico-chemical system. The performances of electrolytic system at current of 10, 20, 30 and 40 A were discussed. Poor removal efficiencies of chemical oxygen demand (COD), total

18、suspended solids (TSS), chromium (III), ammonia (NH4+) and sulfide (S2-) were obtained. In the second physico-chemical system, calcium hydroxide was used as a coagulant material for chromium precipitation and plain sedimentation was applied for reducing of COD, biochemical oxygen demand (BOD5) and T

19、SS. The results demonstrate 98.8% removal of chromium, 31% removal of COD, 25.8% removal of BOD5 and 51.2% removal of TSS.21 Haydar, S, Aziz, JA. Coagulation-flocculation studies of tannery wastewater using cationic polymers as a replacement of metal saltsJ. Water Science and Technology , 2009, 59(2

20、).Studies were conducted to evaluate the efficiency of cationic polymers as a suitable replacement of metal salts for the treatment of a local tannery wastewater. Eleven cationic polymers of varying molecular weights (MW) and charge densities (CD) were examined using jar test apparatus. Three cation

21、ic polymers: one with MW of 4 million Dalton and CD of 55%; second with MW of 6 million Dalton and CD of 40%; and the third with MW of 8 million Dalton and CD of 40% were found suitable for tannery wastewater treatment at an optimum dose of 20 mg/L for each. Percentage removals with these three cati

22、onic polymers for turbidity, total suspended solids (TSS), total chemical oxygen demand (TCOD) and chromium lied in a range of 91-95%, 69-83%, 25-29% and 96-97%, respectively with respect to plain settled wastewater. The cost of the most suitable cationic polymer C-496 at its optimum dose was.22 Dii

23、aconi, Claudio, Ramadori, Roberto, Lopez, Antonio. The effect of ozone on tannery wastewater biological treatment at demonstrative scaleJ. Bioresource Technology , 2009, 100(23).This paper reports the results obtained during an investigation aimed at transferring to the demonstrative scale an aerobi

24、c granular biomass system (SBBGR -Sequencing Batch Biofilter Granular Reactor) integrated with ozonation for the efficient treatment of tannery wastewater. The results show that the integrated process was able to achieve high removal efficiencies for COD, TSS, TKN, surfactants and colour with residu

25、al concentrations much lower than the current discharge limits. Furthermore, the process was characterised by a very low sludge production (i.e., 0.1 kg dry sludge/m(3) of treated wastewater) with interesting repercussions on treatment costs.二、开题报告：（一）.课题题目及课题来源课题题目：2万m 3/d某制革综合废水处理厂工艺设计课题来源：指导老师的科研

26、项目（二）.课题研究的目的、意义1. 目的水是生命的源泉，是生命存在与经济发展的必要条件，同样是构成人体组 织的重要部分。中国正处在经济快速增长期,工业的迅速发展是经济快速增长的 保证,但同时在工业生产中也排出大量的废水。工业废水具有污染物种类多、成 份复杂、COD（化学需氧量）浓度高、可生化性差、毒害性大等特点。如果不对其 进行有效的综合治理，必将造成严重的环境污染与生态破坏，危害人们的生产生 活。所以改善污水处理现状，尤显重要。2. 意义制革废水是轻工业的重大污染源之一，目前我国绝大多数中、小型制革厂， 尤其是乡镇企业，由于其资金、技术及管理水平低，一般都无力建设和运转基 建投资高、处理能

27、耗大的废水处理厂。能够完善、加强对现有制革废水的处理 对于我国、乃至世界的水资源现状都有很重要的意义。（三）.和本课题有关的国内外研究现状分析1. 国内制革现状我国是皮革生产大国，成品皮大多是中低档皮革，生产企业以中小型制革 厂为主。目前我国绝大多数制革企业仍采用传统的生产工艺灰一碱法制革，整 个生产过程中产生的大量废水被排出，而废水中含有大量的高浓度有机物、悬 浮杂质及有毒有害的化学物质，若不加以处理，将严重污染环境并影响人的身 体健康，同时对水资源也造成一种巨大浪费。因此.改进制革废水的处理工艺， 使水资源能够循环利用，并且达到清洁生产.减少企业废水排放量，对环境具 有很好的保护作用。我国

28、现有大中小型皮革厂2万余家，年排放废水量达8000 12000万吨，约占全国工业废水总量0. 3%。这些废水中排放的Cr约0. 35万吨， 悬浮物12万吨，COD为18万吨，BOD为7万吨141。基于此，除了采用清洁化制革 工艺外，如何治理制革废水，优化生态环境，促进皮革工业的可持续发展已成 为皮革行业亟待解决的迫切问题.2 .制革废水特性由于原料皮作为成品的利用率很低，大量蛋白质和油脂转移到废水废渣中， 这是造成制革废水污染负荷高的主要原因。此外，在制革过程中还添加了大量 的化工原料：酸、碱、盐、硫化钠、石灰、铭鞣剂、植物鞣料、加脂剂、染料 等，除一部分被吸收外，大部分进入废水，这是造成制革

29、废水污染物含量高的 另一个重要原因。因此，制革废水的特点是污染程度高，含大量有机物、无机 物和悬浮物，带有颜色和臭味，有毒性。由于原料皮种类、鞣制方法、产品品 种的不同及管理水平的差异，原皮在加工过程中的用水量差别很大，产生污染 物的数量亦不同。排出的污染物中主要是蛋白质和油脂，特别是猪皮制革废水 中的油脂含量更大。废水中主要的有毒物质是三价铭盐和硫化物，三价铭盐来源于鞣制工序的铭 鞣剂，硫化物来源于准备工段脱毛剂(硫化钠)和蛋白质的分解。3. 国内制革污水典型的处理工艺制革污水的处理方法呈多样性：单一的处理方法大致分为物化法，包括中 和法、吸附法、混凝沉淀法和铁炭内电解法等；生化法，包括氧化

30、沟，SBR法等。 但是由于制革废水的特性，单一的处理方法往往不能达到良好的处理效果，所 以国内大多较为成熟的处理方法均为组合工艺。Q混凝沉淀+SBR法：首先采籍物化法除去废水中的大量有毒物质和部分有 机物，再经过SBR法生化降解可溶性有机物，大量实践表明，用SBR工艺处理制 革废水，对水质变化的适应性好，耐冲击能力，尤其适合制革废水排放比较集 中多变的特点。而且，SBR处理工艺投资较省，运行成本较一般活性污泥法低。气浮+接触氧化法：沈阳市某制革厂原废水处理采用生物转盘为主的处理 工艺，运行不正常，排水水质不达标。贾秋平等采用涡凹气浮+二段接触氧化工 艺，对原系统进行改造，不仅使处理后的废水达到

31、排放要求，大大提高了处理 能力和效果，而且C一的回收利用率达到了80%以上，并使处理后的废水部分回 流再利用。在进水COD为3647mg/L时，经该工艺处理后，出水COD浓度为77mg/L， 远远低于辽宁省DB2l6089新扩改二级标准(COD100mg/L)。物化+氧化沟：杨建军例采用物化+氧化沟工艺，对辛集市试炮营制革小区 原有射流气污水处理系统进行改造和增容，将原一沉池和二沉池改造为一沉池， 将原曝气池改造为水解酸化池，并在其后接了一个常规的氧化沟，考虑到该制 革小区生产的淡季和旺季的水量差别，除调节池外所有系统均设为并联的2组， 改造后的处理水量增至4800 m3/d，对进水COD为6

32、100 mg/L左右的废水进行有效 处理。实际运行表明，该改造工艺的处理效率较高，出水水质可以达到国家污 水综合排放标准二级标准。Q厌氧+好氧：生化处理采用厌氧和好氧相结合的工艺，厌氧采用接触式 水解酸化工艺，可提高废水的可生化性，同时去除部分COD和SS。好氧采用CAST 工艺，即改良后的SBR工艺，该方法具有有机物去除率高、抗冲击负荷能力强等 特点，处理效果较为良好。此外，现在国内外还有一些较新的处理技术，例如膜技术、高级氧化技术以 及超声波技术等。总结：随着改革开放的发展，制革行业已形成了相对独立的行业队伍，企业 经济类型结构也发生了较大变化，国有企业在逐步退出制革行业，民营、三资 企业

33、将成为制革行业发展的主力军。虽然目前80%以上的制革企业已经建有污 水处理设施，但由于处理模式和投入不同，承接设计和施工单位也存在不规范 之处，突现的问题很多，制革废水处理的达标率很低。此外，随着国家对环保 问题的日益重视，制革行业将面临更加严峻的环保问题，排放标准将更加严格。 所以对制革废水技术的改革、创新是十分关键与重要的。国外现状(四)研究目标、研究内容和拟解决的关键问题1. 研究目标通过查阅资料与对现行制革废水处理技术的分析，确定合理的技术处理流程并对具体数据分析计算，达到国家相应的废水排放标准；2. 研究内容(1) 对国内外制革废水处理现状的综述；(2) 根据本制革厂特点选择合理的处

34、理工艺以及方案；（3）对已确定的方案尽心具体的计算；（4）完成设计说明书，平面、高程图等。拟解决的关键问题：根据本厂的特点结合现有成熟工艺选择适合的处理工艺。（五）拟采取的研究方法、技术路线1. 研究方法通过对国内外现状的分析与大量资料的查阅，选择合理的处理工艺并进行 具体设计，计算，绘制高程、平面图。2. 技术路线根据分析，本污水处理厂的工艺拟采用气浮+接触氧化工艺。文字说明+流程方框图（六）预期的研究成果和创新点1. 预期研究成果完成综述，开题报告，绘制高程、平面图，完成设计说明书。2. 创新点对于常规气浮+接触氧化法处理效果不理想的问题，拟采用双次或多次气浮 的工艺进行处理，提高处理效果。（七）研究进度安排第一周第四周布置毕业设计任务，了解任务的要求，进行文献检索，完成开题报告;第五周文献检索及必要的实习；第六周第七周进行水处理厂的初步设计草案即方案确定和设备选型;第八周第十二周设计计算；第十三周图纸绘制;第十四周第十五周图纸修正及设计说明书的编写;第十六周毕业答辩。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见：选题报告考查成绩：（记优、良、中、及格、不及格）考核小组组长签名：年 月 日六、院（系）学位评定分委员会审查意见：院（系）分委员会主席签字：年 月七、学院（系）备案时间：年 月 日学院教务办: