林业大学毕业设计(论文)开题报告学生姓名学 号专 业环境工程 指导教师姓名职 称讲师所在学院化学工程学院 选题来源科研课题 生产实践 其它 选题类型毕业设计 毕业论文选题名称某淀粉厂1500t/d废水处理工艺设计研究的目的及意义淀粉属多羟基天然高分子化合物，成粒状广泛地存在于植物的根、茎和果实中，为植物的主要能量储存形式。淀粉是食物的重要成分，是食品、化工、造纸、纺织等工业部分的主要原料。淀粉生产约有80%是以玉米为原料，其余是以薯类、小麦、大麦以及其他富含淀粉的植物根等为原料。淀粉是自然界最丰富的原料之一，属可再生、可生物降解的资源。它容易从粮食中获得，价格较低，也容易用化学、物理、生物方法进行加工，以取代某些由石油获得的化工产品。淀粉是食物的重要成分，在食品与发酵领域有广泛的用途。它不具有甜味，但却是重要的糖源，因为淀粉是由葡萄糖组成的有机高分子化合物，经水解可得低聚糖，这也是淀粉制糖的基础。由淀粉或其水解产物葡萄糖出发，经发酵可生产味精、有机酸、柠檬酸、醇等有机化工产品，而且还可通过变性的方法生产多种淀粉衍生物，用作填充剂、包埋剂、粘合剂、表面活性剂等。因此，淀粉在非食品与发酵领域（如造纸、纺织等方面）也有着广泛的应用。淀粉工业是农产品重要的后续产业，近年来，我国淀粉工业呈现持续良好的发展态势，无论是总量和速度的增长、产业结构和产品结构的调整、新技术和新设备的应用，还是企业规模、经济效益及科技水平的提高等方面都发生了很大变化，并成为国民经济中具有活力的产业之一。2012年淀粉工业整体保持平稳运行，但是淀粉生产增速大幅放缓。2012年淀粉产量2256万吨，同比增长仅为0.45%。而2011年淀粉产量的增幅高达13%，近几年的增幅也一直维持在10%以上。虽然从淀粉生产企业来看，开工率不高，整体维持在60%70%。但是由于近几年淀粉产能始终保持快速增长，目前行业产能已经超过3000万吨，所以导致淀粉产量始终保持着增长的趋势。每生产1m淀粉就要生产1020 m废水，在淀粉、酒精、味精、柠檬酸等几个较大的生物化工行业中，淀粉废水的总排放量占首位。淀粉厂生产中排除的废水有机污染物浓度很高，主要成分为溶解性淀粉、少量蛋白质、糖类、有机酸、尘土、矿物质及少量油脂。这些淀粉废水如果不经处理直接排放，其中的有机物进入水体后会迅速消耗水体中的溶解氧，造成水体因缺氧而影响鱼类和其他水生动物的生存，同时还会促使水底的有机物质在厌氧条件下分解，而产生臭味，恶化水体，污染环境，损害人体健康。本项目以1500t/d某淀粉厂废水处理为例，研究处理淀粉厂生产废水的工艺。国内外同类研究概况淀粉是一种重要的工业原料，它不仅应用在食品工业领域，而且在制酒、医药、纺织、化工、发酵、铸造、机械、造纸等行业也被广泛应用。淀粉生产的废水主要来源于玉米加工过程中的浸泡、洗涤、脱水等工艺段；废水中含有大量溶解性的有机污染物，如蛋白质、糖类、碳水化合物、脂肪、氨基酸等，属于生化性较好的高浓度有机废水。其主要处理CODCr、BOD5、SS、NH3-N，其他的不用考虑。一、研究概况当前国内外对淀粉废水处理的三种常用处理方法：物理及化学方法、好氧生物处理和厌氧及厌氧-好氧生物处理。（1）物理及化学方法：沉淀分离法、混凝法、混凝吸附法、气浮法等。沉淀法主要与其他方法组合使用，如沉淀分离和单纯曝气工艺，其中沉淀分离可以减轻单纯曝气的污染负荷，降低水处理费用，还有调节、稳定水量和水质的作用。沉淀分离法主要有沉淀池与沉淀塘，废水在池（塘）内放热停留时间为27d；SS去除率70%90%.BOD的去除率可达20%30%。废水淀粉主要含碳水化合物，耗氧量高，为使淀粉废水中的有机物能分离回收利用，可采用絮凝剂处理淀粉生产废水。另外，国内外已应用超滤技术处理马铃薯淀粉排放废水的研究报告，这种技术可以去除马铃薯淀粉排放废水的COD，并浓缩回收可溶性蛋白质。（2）好氧生物处理：单纯曝气法、稳定塘法、活性污泥法、生物膜法、接触氧化法等均可用于淀粉废水处理。用空气或含臭氧的空气对废水进行短时间的曝气，通过空气氧化、臭氧氧化以及对挥发物质的吹脱以取得净化效果。（3）厌氧及厌氧-好氧生物处理厌氧生物法是指无分子氧条件下通过厌氧微生物（包括兼氧微生物）的作用，将淀粉废水中的复杂有机物分解为甲烷和二氧化碳等物质的过程，同时把部分有机质合成细菌胞体，通过气、液、固分离，使污水得到净化。厌氧生物处理技术包括厌氧滤池、厌氧接触消化技术、升流式厌氧污泥床（UASB）、两相厌氧、复合厌氧等。厌氧生物法无需供氧，处理费用低，应用广泛。国内有人采用厌氧接触消化法，分别在中温（32）和自然温度条件中处理淀粉高浓度废水进行了实验研究。结果表明，采用中温厌氧消化CODCr去除率达到85.8%。厌氧-好氧生物处理工艺中，国内对UASB反应器-曝气氧化塘组合工艺的实验研究表明，UASB反应器按8KgCOD/ (m.d)的容积负荷运行，COD去除率达91%以上，反应器再次启动时，3d即可正常运行，经过142d的运行，反应器内生成了污泥指数（SVI）为1517ml/g的颗粒污泥；厌氧出水再经曝气氧气塘处理后COD小于100mg/L。二、淀粉废水处理发展新技术近年来，许多学者都在积极开发研究膜生物系统，这种系统组合了废水处理工艺和膜分离技术。此工艺处理淀粉配制废水，COD去除率平均为97.2%左右，并且运行稳定。由于膜的截留和吸附以及部分排泥的作用，该系统对氮也有一定的去除率。另外，微生物絮凝剂也引起了人们的关注。国内某淀粉厂利用水葫芦、绿萍等水生植物治理淀粉废水，投资少、技术难度小、操作简单、易管理、见效快。该方法易推广，无二次污染问题。三、淀粉生产废水的综合利用生产玉米淀粉过程中排放大量高浓度有机废水，将其进行综合利用，可以提取蛋白质、玉米浆等多种物质。例如可以利用浸泡水生产菲丁、玉米浆；利用分离废水生产蛋白质；利用筛选废水生产粗纤维；深加工副产品。研究内容及计划一、基本工作思路在设计中首先根据设计任务书的内容和要求查阅相关资料，了解相关规范及标准，选出几个满足处理要求的工艺；进行传统、常规、典型和先进方案的比较和分析优缺点，论证可行性，通过所给自然条件、城市特点及经济因素，在满足规范及标准的前提下，考虑进一步降低投资、节约成本，从而选择一个合理可行的设计方案；根据给水排水工程相关标准和规范以及文献期刊和网络，对构筑物、废水、污泥处理方法分析优缺点，论证可行性，通过比较确定构筑；进行城市污水处理厂的初步设计和总平面图的设计；整理设计计算说明书，并绘制各个构筑物的平面图以及高程图等相关图；提交设计成果。思路整理：1.查找资料，对资料进行提炼2.确定处理工艺3.工艺和构筑物设计计算4.绘图5整理说明设计书6准备答辩二、工作计划1.资料查阅，方法确定和设备选型，13周，第2周提交开题报告。明确设计任务后，通过网络、图书馆查阅淀粉废水水处理相关书籍、文献、图集和手册等。通过所查阅的内容结合自己的设计任务书进行可行性分析，并确定方案以及设备选型。撰写开题报告，查阅与凝定工艺的相关外文2.设计计算，49周。严格按照有关给排水、环保、建筑等设计规范的公式、参数独立完成设计计算；表明所用的主要公示、参数的出处；绘制设计草图。3.CAD图纸绘制，1012周。按机械、建筑制图的规范绘制总平面图、处理工艺流程图、高程图和处理构筑物图，符号规范，标注合理。4.设计说明书的撰写，第13周。依据设计计算结果和设计说明的撰写要求进行对设计说明书的编写，包括设计题目、摘要、目录、前言、正文、结论、心得体会和致谢，并装订成册。5.整理并提交设计成果，第14周。设计成果由老师初步检查核定，有误之处尽快纠正修改，确定无误后，做好毕业答辩准备。6.答辩准备及答辩，1516周。资料，并翻译成汉语。特色与创新1.本方案由于使用UASB和SBR等构筑物而使得投资费用相对较高，但是与其他两个方案相比运行效果较好。2.储水池的废水泵入气浮池提取蛋白饲料，湿蛋白饲料进行烘干制成干蛋白饲料，减轻后续生物处理的负荷，并且使得资源利用率更高。3.沼气经水封器、脱水器、脱硫器进如沼气储柜进行利用；污泥经浓缩后进入污泥脱水间进行机械脱水，产生的泥饼作为有机农肥外运。4.预曝沉淀池是厌氧处理单元和好氧处理单元之间的重要构筑物，其功能主要是去除厌氧出水中的SS和H2S有害气体等，增加水中的溶解氧，为好氧处理创造有利的条件，有效提高SBR的处理效率。该方案先进实用，工艺合理，运行效果好，管理费用低，操作方便。在处理水质稳定达标排放的同时，能够获得蛋白饲料和沼气，具有显著的经济效益，实现了环境效益和经济效益的统一。