毕业论文作 者： 吕磊 学 号： 09041501217 院 系： 化 学 工 程 学 院 专 业： 生 物 091 题 目： 印染废水的深度处理与回用的关键技术研究 指导者： 贾艳萍 副教授 评阅者： 2013 年 6 月 吉 林摘 要摘 要印染行业是工业废水排放大户，每年产生大量印染废水，占总工业废水排放量的35%，且废水中含有大量染料、浆料、表面活性剂、碱剂等复杂成分，具有机物浓度高、成分复杂、可生化性较差、色度深、碱性大、pH高、水质变化大等特点。本实验采用序批式活性污泥法（SBR），以模拟污水为处理对象，研究同步硝化反硝化脱氮工艺及各主要影响因素，确定实现同步硝化反硝化脱氮的最佳工况。该实验结果表明，通过控制不同粉煤灰的量，来达到废水的脱色效果。在稳定运行期间，模拟废水浓度为2060 mg/L，温度为36，氨氮去除率可达到80%，最终确定的最佳运行方式：瞬间进水曝气6（h）缺氧搅拌3（h）沉降2.9（h），周期为12（h）。关键词：SBR工艺，印染废水，脱氮，同步硝化反硝化IAbstractAbstractEmitters is industrial wastewater， printing and dyeing industry each year a large number of printing and dyeing wastewater， accounted for 35% of total emissions of industrial waste water， and wastewater contains a large number of dye， sizing agent， surfactant， alkali agent such as complex ingredients， high concentrations of organic matter， complicated composition， and biochemical resistance is poorer， deep chromaticity， high alkalinity， pH， water quality change is big， In this study， a sequencing batch reactor activated sludge process (SBR)was used， To simulate a sewage as processing object mainly research simultaneous nitrification and denitrification process and the main factors to determine the best conditions to achieve simultaneous nitrification and denitrification. Wastewater form 20 to 60 mg / L， and the temperature is 36， the ammonia removal efficiency can reach 80% and the total nitrogen removal rate of 57%. Ultimately determine the best operating mode: momenmt into water aeration 6(h) anaerobic stir 3(h) precipitation 2.9(h) ， 12（h） cycle.Keywords: SBR process , Simulated wastewater ,nitrogen removal.simultaneous nitrification and denitrificationII目 录目 录摘 要IAbstractII目 录III第1章 绪 论11.1 课题研究背景11.1.1国内外处理印染废水的现状11.1.2印染废水的组成及特点11.1.2印染废水处理11.1.3处理印染废水的方法和特点21.1.4印染废水的危害31.1.5处理印染废水的介质31.2 生物脱氮的机理41.2.1氨化反应41.2.2硝化反应41.2.3反硝化作用41.3同步硝化反硝化脱氮技术51.3.1同步硝化反硝化51.3.2同步硝化反硝化作用机理51.3.3同步硝化反硝化优点51.3.4同步硝化反硝化影响因素61.4 SBR工艺81.4.1 SBR工艺概述与发展81.4.2 SBR工艺特点81.5课题研究内容与目的91.5.1 课题研究目的和意义91.5.2 课题研究内容10第2章 实验材料和方法112.1实验材料112.1.1 实验用水和原料112.1.2 实验装置112.1.3 仪器设备122.2实验指标测试方法132.2.1 模拟废水最大波长的确定132.2.2 NH4+-N的测定132.2.3 NO2-N的测定132.2.4 NO3-N的测定142.2.5 COD的测定142.3 SBR运行方式162.4 实验运行方式162.4.1 污泥驯化过程162.4.2 确定最适壳聚糖、粉煤灰的量162.4.3粉煤灰改性172.5 技术路线18第3章 结果与讨论193.1污泥的培养与驯化193.1.1活性污泥驯化过程中氨氮变化193.1.2 活性污泥驯化过程中氨氮、硝氮的浓度203.1.3 活性污泥驯化过程中总氮变化213.1.4 活性污泥驯化过程中COD浓度的变化223.1.5 污泥驯化结束后 pH对同步硝化反硝化脱氮效果的影响223.2 壳聚糖对模拟废水的处理研究233.2.1 壳聚糖的量对模拟废水的影响243.2.2 最适壳聚糖的量处理废水的氨氮浓度243.2.3 最适壳聚糖的量处理废水的COD浓度253.3 粉煤灰对模拟废水的处理研究253.3.1不同粉煤灰添加量下脱色率的确定263.3.2最适粉煤灰的量处理废水的氨氮浓度273.4 粉煤灰的改性273.4.1 粉煤灰改性后最适的pH值283.4.2 粉煤灰改性后处理废水的氨氮浓度283.5 粉煤灰投加到SBR293.5.1 粉煤灰投加到SBR中氨氮的浓度293.5.2 粉煤灰投加到SBR中氨氮、硝氮的浓度303.5.3 粉煤灰投加到SBR中总氮的变化313.5.4 粉煤灰投加到SBR中COD的变化323.6 最佳工艺条件的确定32结 论33参考文献34致 谢37东北电力大学本科毕业论文第1章 绪 论1.1 课题研究背景1.1.1国内外处理印染废水的现状在国内，一直以来由于印染废水本身难处理的特性，人们对印染废水深度处理回用方面没有引起足够的重视。加入后，随着我国纺织印染行业的势头逐步看好，纺织印染行业用水的需求量不断增大，而供给量却相对减少；随着排放标准的日趋严格和水费的不断上涨，人们将目光投向印染废水深度处理和回用上。由于印染工艺本身的复杂性和工艺用水水质要求的差异，目前国家对印染废水的回用水质标准还没有统一的数据。近年来人们对印染废水深度处理的工艺从技术和经济的可行性上都进行了大量探索、分析和实践，取得了可喜的环境效益和经济效益1。在国外，由于外国的先进的技术，目前的水平已经可以对一些复杂的印染废水进行深度的处理，并且进行回用，其发展前景是相当可观的。1.1.2印染废水的组成及特点本工程污水主要的污染物来自印染时对纺织材料进行再加工的过程，包括预处理、染色、印花和整理等4 个过程。4 个工序都排出废水，主要包括：（1）染色废水：水量较高，水质因所用染料的不同而不同，其中含浆料、染料、助剂、表面活性剂等，一般呈强碱性，色度很高，COD 较BOD 高得多，可生化性较差。（2）印花废水：水量较大，除印花过程的废水外，还包括印花后的皂洗、水洗废水、污染物浓度较高，其中含有浆料、染料、助剂等，BOD、COD均较高。（3 ）漂洗废水：水量大，但污染较轻，其中含有残余的漂白剂、少量醋酸、硫代硫化钠等。（4）蒸干废水：水量大，BOD、COD均较高。（5 ）冲洗设备及场地废水：水量大，但污染较轻。1.1.2印染废水处理印染废水水质随原材料、生产品种、生产工艺、管理水平的不同而有所差异,导致各个印染工序排放后汇总的废水组分非常复杂。随着染料工业的飞速发展和后整理技术的进步， 新型助剂、染料、整理剂等在印染行业中被大量使用，难降解有毒有机成分的含量也越来越多，有些甚至是致癌、致突变、致畸变的有机物， 对环境尤其是水环境的威胁和危害越来越大。总体而言， 印染废水的特点是成分复杂、有机物含量高、色度深、化学需氧量(COD) 高， 而生化需氧量(BOD5) 相对较低,，可生化性差， 排放量大。上世纪80年代以前， 我国印染废水的可生化性较高, CODcr常在800 mg/L以下, 采用传统的物与物化联合处理系统, 出水即可达到排放标准。近二十年来, 印染废水水质发生了很大的变化。传统的印染废水处理方法, 如吸附、悬浮、过滤、混凝等具有设备简单, 虽然后操作简便和工艺成熟的优点,但是这类处理方法通常是将有机物从液相转移到固相或气相, 不仅没有完全消除有机污染物, 而且造成废物堆积和二次污染; 生物法只能除去印染废水中的BOD， 对于COD特别是有毒难降解有机物和色度的去除效果不明显。单一的处理方法已不能满足当前印染废水发展的要求2。1.1.3处理印染废水的方法和特点（1）吸附法：活性炭对染料的吸附具有选择性，能有效去除废水中的活性染料、碱性染料、偶氮染料等水溶性染料，但不能吸附悬浮固体和不溶性染料；而且，活性炭再生费用昂贵，所以活性炭不能直接用于原始印染废水的处理，一般用于量少浓度较低的染料废水处理或深度处理。（2）膜分离法：膜分离法是一种新型分离技术，具有分离效率高，能耗低，工艺简单，操作方便，无污染等优点。但由于该技术需要专用设备，投资高，且膜有易结垢堵塞等缺点，目前还未能推广。（3）生物处理方法： 生物处理是利用微生物的生物化学作用来降解有机物，目前国内外对印染废水的处理仍以生物处理为主，其中以活性污泥法最为普遍，但生物法对色度去除率不高，一般在50 %左右3。 (4)离子交换法: 一种羟基丙基纤维素具有比纤维素本身对活性染料、直接染料、络合还原染料更大的亲和力，对除碱性染料外的其它染料废水的脱色效果优于活性炭。但一般离子交换法仅对某些染料具有吸附作用，不适合大规模推广使用。