（毕业设计论文）《某汽车内饰件厂生产废水设计》

武汉理工大学 毕业设计（论文） 某汽车内饰件厂生产废水设计某汽车内饰件厂生产废水设计 学院（系）： 资环学院 专业班级： 环境工程专业环工 XX 班 学生姓名： X X X 指导教师： 黄永炳 武汉理工大学毕业设计（论文） 学位论文原创性声明学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成 果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表 或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：XX 2009 年 6 月 5 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密囗，在 年解密后适用本授权书 2、不保密 。 （请在以上相应方框内打“”） 作者签名： 何芬 2009 年 6 月 5 日 导师签名： 年 月 日 武汉理工大学毕业设计（论文） 本科生毕业设计（论文）任务书本科生毕业设计（论文）任务书 学生姓名：学生姓名： XXX 专业班级：专业班级： 环境工程 0501 指导教师：指导教师： 黄永炳 工作单位：工作单位： 武汉理工大学资环学院 设计（论文）题目：设计（论文）题目：某汽车内饰件厂生产废水设计 设计（论文）主要内容：设计（论文）主要内容： 废水处理站进水的综合设计水量和水质按以下值设计： 水量Q：600m3/d，CODCr2200 mg/l，BOD5 1090mg/l，SS130mg/l,磷酸盐 5mg/l, Zn2+20mg/l，pH值为7.6,石油类为15mg/l。 处理出水根据污水综合排放标准(GB89781996)要求，主要指标执行一级标准， 即：PH 6-9 ，CODCr100 mg/l，BOD5 30mg/l，SS70mg/l,磷酸盐0.5mg/l, Zn2+2.0mg/l,石油类为10mg/l。 要求完成的主要任务：要求完成的主要任务： 1、查阅不少于 20 篇的相关资料，其中英文文献不少于 2 篇，完成开题报告。 2、完成不少于 2 万英文（5000 汉字）印刷符，且与选题相关的英文文献翻译。 3、根据某汽车内饰件厂生产提供的水质、水量和处理要求，选择合理的工艺流程， 并按要求设计出污水处理方案。 4、绘制污水处理工艺流程图、平面图、高程图、主要构筑物的平面图、剖面图， 折合不少于 5 张 1#图纸，至少有一张手工绘制图。 5、完成一份 10000 字以上的设计计算说明书。 必读参考资料：必读参考资料： 1 中国市政工程西北设计研究院.给排水设计手册常用设备M.北京:中国建筑工业出 版社,2004. 2 中国市政工程西北设计研究院.给排水设计手册城镇排水M.北京:中国建筑工业出 版社,2004. 3 孙力平.污水处理新工艺与设计计算实例M.北京:科学出版社,2001. 指导教师签名：指导教师签名： 系主任签名：系主任签名： 院长签名（章）院长签名（章） 武汉理工大学毕业设计（论文） 1 武汉理工大学武汉理工大学 本科生毕业设计（论文）开题报告本科生毕业设计（论文）开题报告 1、目的及意义（含国内外的研究现状分析） 1.1 国内外研究现状 车内饰件厂的废水源自涂装车间、注塑车间和生活污水，其中涂装是排放废水的 主要工序。涂装工艺一般由漆前表面处理、涂饰和干燥等三个基本工序组成。漆前表 面处理是涂装工艺的基础，包括表面清理（除锈、脱脂）和磷化两部分组成。脱脂一 般用热碱液清洗或有机溶剂清洗。磷化处理是通过化学反应在金属表面形成一层不导 电的磷酸盐薄膜。涂饰系指涂料在被涂物表面的涂装。各工序产生的废水组成见表 1。 废水中主要含有表面活性剂、油类、磷酸盐、醇类、苯类等物质。 表 1 废水组成 工序排放方式废水组成 漂洗废水连续 碱性脱脂剂 脱 脂 清槽废水定期 乳化油、表面活性剂、SS、填料（如钛白粉等） 、溶 剂、pH 等 漂洗废水连续浓度较低的磷化漂洗废水 漆 前 表 面 处 理 磷 化清槽废水定期 磷化液的主要成分是磷酸二氢锌、氧化剂（如硝酸钠） 、催化剂（如亚硝酸钠、氟酸钠）和一些添加剂（如 三聚磷酸钠、氟化钠） ，含有磷酸盐、重金属离子 （如 Ni2+、Zn2+等） 、SS 去离子洗水连续低浓度有机废水 电 泳超滤液定期 高浓度有机废水，含有水溶性树脂（如环氧树脂、酚 醛树脂等） 、颜料（如炭黑、氧化铁红等） 、填料（如 钛白粉、滑石粉等） 、助溶剂（如三乙醇胺、丁醇等）涂 饰 喷 漆 更换废水定期 低分子有机溶剂，水质取决于所用漆料（硝基漆、氨 基漆、醇酸漆和环氧漆为主） 、溶剂（乙醇、丙醇、 脂类，苯类等）和助溶剂 涂装废水大致具有以下特征： 武汉理工大学毕业设计（论文） 2 1）废水种类多、成分复杂。汽车涂装线排放的废水水质由使用的原材料而定，因 此废水种类也各不相同，成分复杂多样。 2）排放无规律。除部分水洗水连续溢流排放外，涂装线废水或废液（如预脱脂槽、 脱脂槽、磷化槽等老化液以及喷漆房废水等）多为间歇式排放。 3）水量、水质变化大。由于各种废水成分、浓度各异，且排放无规律，造成汽车 涂装线排水水量、水质变化很大且无规律可循。 汽车涂装工艺排放废水种类多成分复杂,处理有相当难度。根据排入水体的不同， 涂装废水处理一般分物化法和物化+生化法。物化法包括混凝沉淀、絮凝气浮、超滤膜 法和高压脉冲电凝法。 图 1 处理工艺流程 混凝沉淀是目前应用最广泛的一种物化技术，通过投加絮凝剂使污染物絮凝沉淀， 然后经斜板沉淀池装置进行去除。它可有效地去除汽车涂装废水中的油、高分子树脂、 颜料和钛白粉等。典型处理工艺见图 1。吴菊珍等对脱脂废水预先采用加热破乳或酸化 破乳后再采用混凝、絮凝、沉淀、气浮等工艺，使混合后的磷化废水得到深度处理， 从而进行回收利用或排放。适宜的化学药剂以及无机混凝剂与高分子絮凝剂的有机结 合，明显降低了涂装废水中的 CODcr、油、SS 含量，试验表明 CODcr可从 900mg/l2200 mg/l 降至 50 mg/l 以下，油含量从 300mg/l800mg/l 降至 5mg/l 以下， SS 降低至 45mg/l。各项指标均可达到污水综合排放国家标准(GB8978-1996)的二级排 放标准。 絮凝气浮法是在涂装废水中加入有机高分子絮凝剂，使其中油污、乳化剂、悬浮 物及重金属离子凝聚成块，进而利用气浮装置对其进行净化治理。加压絮凝气浮处 理法流程如图 1-2。 pH10.511 FeCl3+CaCl2+NaOH+PAM pH89.2 PAC+CaCl2+HCl+PAM 泥饼外运 达标排放 PAM 斜板沉淀 池 反应池反应池斜板沉淀池 污泥浓缩 池 污泥浓缩池 砂滤池碳滤池 废水调节池 板框压滤机 武汉理工大学毕业设计（论文） 3 超滤膜法超滤的原理为:在静压差推动力的作用下,原料液中的溶剂和小的溶质粒 子(d:0.005m-10m)从高压侧透过具有选择透过性的高分子超滤膜到低压侧，而大 分子(M500)的微粒被筛分，料液逐渐被浓缩而后以浓缩液排出。 加絮凝剂 压缩空气 废水集水池射流器溶气罐浮选池出水 废物 图 2 加压絮凝一气浮处理法流程 高压脉冲电凝法突破传统的低电压、大电流之电解法，而采用高电压小电流。该 方法利用电化学原理，借助外加高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能， 经单一电凝设备即可对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚气浮将污 染物从水体中分离，有效地去除表面前处理、涂装以及电镀综合废水中的 Cr6+、Zn2+、Ni2+、Ca2+、Cd2+、CN-、油、磷酸盐以及 COD、SS 与色度。赵济强用该法治 理电镀含铬废水及多镀种综合废水，电凝 20min30min 后与国家排放标准相比，有害 物质含量远远低于有关排放浓度的规定，按电凝时间 30 min，处理成本合计 0.318 元/ 吨废水(按南京工业用电计算)，仅为化学法与其他处理方法的 1/41/15。 国外常采用酸化破乳除油、化学沉淀除磷、超滤或反渗透回收电泳废水漆料、树 脂等方法作预处理。目前国外汽车制造厂大都使用混凝沉淀超滤膜法处理电泳涂漆废 水，所用超滤组件大都是醋酸纤维管式组件，膜寿命可超过两年，对任何电泳涂漆废 水都必须采用 50m 的过滤器进行过滤。国内则因排放条件不同和设备及材料限制， 往往采用混凝沉淀和絮凝气浮相结合的方法。 物化法虽然操作方便，广泛应用于汽车涂装废水中，但存在着出水不能稳定达标、 运行费用高等问题，随着排放标准的提高，物化+生化法将取代纯物化法而成为今后汽 车涂装废水处理的主要方法。目前生化处理工序主要是先对废水进行水解酸化以提高 可生化性，再用生物法处理，物化法作为生化法的预处理工序。国外对涂装废水的生 物降解的研究不多，Brown and Weintraub 进行了唯一的生物氧化研究，在实验室规模 大小的连续上流式穿流反应器中进行，废水经过阴极电混凝预处理，这样不会对生化 处理产生毒害。目前国内涂装(前处理)废水工艺流程主要有以下几种。 1）第一种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池气浮过滤调整 pH 排放 武汉理工大学毕业设计（论文） 7 这种工艺流程的工艺原理是利用石灰或钙盐和混凝剂沉淀去除废水中的重金属、 磷、油和化学需氧量(COD)等。 2）第二种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池气浮过滤活性炭吸附调整 pH 排放 第二种工艺流程与第一种基本一致，只不过加了一道活性炭吸附工艺。 3）第三种工艺流程 废水均和池一级化学处理沉淀池二级化学处理沉淀池过滤排放 其中一级化学处理沉淀主要采用铝盐来去除磷，二级化学处理沉淀主要去除锌。 4）第四种工艺流程 废水均和池化学处理沉淀池生化池生化后沉淀过滤排放 这种工艺流程的工艺原理是利用石灰或钙盐和混凝剂去除废水中的重金属、磷、 油和 COD 等，加生化工艺主要为了加强去除 COD、生物需氧量(BOD)等。目前国内较为 流行的生化工艺是生物接触氧化法和间歇式活性污泥法（SBR 法） 。生物接触氧化法的 主要特点是具有较高的容积负荷，耐负荷冲击力强，不存在污泥膨胀现象，运行管理 方便。SBR 法是二十世纪 80 年代发展起来的活性污泥运行方式。与连续性活性污泥法 相比，它不设二次污泥池和污泥回流设备，污泥沉淀性能好，运行管理易于实现自动 化，因此它的应用前景广阔。 以上四种工艺流程在涂装废水处理时经常应用到，其他工艺流程也都与上述四种 工艺流程大同小异。 1.2 目的和意义 本设计是 600 吨/天汽车内饰件厂生产废水设计。通过此工艺设计，可保证汽车内 饰件厂不对周边的环境造成不良影响，对保护区域水环境质量具有积极的作用，对改 善人们的生活环境有明显的促进作用，促进当地环境与经济社会持续、稳定、协调发 展，同时也树立了环保企业的形象。污水经过处理后可以达到污水综合综合排放标 准一级标准的水质要求，将处理后的水回用，不仅可以减少日常冲洗、水洗工序的 自来水的消耗，节约经费开支和宝贵的水资源，而且也减少了厂区废水排入市政管网 的数量，既有经济效益，也有环境效益和社会效益。 2、基本内容和技术方案 武汉理工大学毕业设计（论文） 8 该汽车内饰件厂提供废水设计水量和水质如下： 涂装车间混合