中國工業(yè)南方公司污水處理系統(tǒng)優(yōu)化研究

【摘要】：工業(yè)革命以來，工業(yè)生產(chǎn)飛速發(fā)展，它一方面促進著社會的進步，而另一方面也帶來著嚴(yán)重的環(huán)境污染，其中水污染已經(jīng)成為21世紀(jì)人類殺手之一，目前全球每年有超過5萬億立方米的淡水資源被污染，每天有多達6000名少年兒童因飲用水衛(wèi)生狀況惡劣而死亡。 為了保護人類的生存環(huán)境；為了子孫后代的可持續(xù)發(fā)展；為了使生活變得更健康；污水的處理已變成人類的責(zé)任、社會的責(zé)任以及每個企業(yè)的責(zé)任。從對環(huán)境危害性的角度來說，工業(yè)污水比生活污水更具有威脅性，因為日益多的有機化合物被應(yīng)用在人類的生活和生產(chǎn)中，從而造成工業(yè)廢水具有毒性大、可生化性不強、破壞水體環(huán)境、危害人們生命與健康等特點。所以控制無處理工業(yè)廢水的排放迫在眉睫。 隨著法律的強制要求，工業(yè)廢水的處理已變成企業(yè)必須要履行的義務(wù)，而污水處理的成本也變?yōu)槠髽I(yè)經(jīng)營成本中不可忽略的一部分。如何降低污水處理的成本，提高污水處理的效率和處理后廢水的達標(biāo)度已成為眾多企業(yè)所關(guān)心的問題。本文針對中航工業(yè)南方公司工業(yè)污水處理流程中所存在的效率低，成本高，不達標(biāo)等問題，對污水處理的工藝流程和影響污水處理效果的因素條件所進行的優(yōu)化研究。 本文的主要研究內(nèi)容有： （1）污水處理流程優(yōu)化。運用“5W1H”的分析方法對中航工業(yè)南方公司污水處理系統(tǒng)的工藝流程進行了細(xì)致分析，通過對處理流程中每一道工序提問，發(fā)現(xiàn)污水處理過程中存在的問題，并制定出三套工藝流程優(yōu)化方案，然后運用層次分析法對各個方案進行評價分析，選出最優(yōu)的優(yōu)化方案。通過對工藝流程的優(yōu)化，不僅降低了污水處理的時間和人力資源的耗用，而且提高了操作工人的安全性。 （2）Fenton氧化參數(shù)優(yōu)化。運用單因素方差分析方確定影響Fenton氧化處理后的水質(zhì)中CODcr含量的顯著性因素為pH值、H2O2加入量、FeSO47H2O加入量和反應(yīng)時間。然后運用正交試驗設(shè)計，找出Fenton氧化過程中的pH值、H2O2加入量、FeSO47H2O加入量和反應(yīng)時間的最佳水平組合。通過對反應(yīng)條件的優(yōu)化處理，降低了該工藝處理后的水中CODcr的含量和Fenton氧化的批反應(yīng)時間。 （3）MBR生化反應(yīng)優(yōu)化。針對MBR生化反應(yīng)后的最終排水CODcr含量較高且不穩(wěn)定，經(jīng)常達不到法律要求的問題，建立了MBR生化反應(yīng)CODcr去除率的解釋結(jié)構(gòu)模型，并根據(jù)該解釋結(jié)構(gòu)模型分析找出造成MBR生化反應(yīng)后的排水CODcr含量較高且不穩(wěn)定問題的根本原因為羅茨風(fēng)機的曝氣強度遠遠超出最佳曝氣強度。通過對羅茨風(fēng)機進行變頻改造，不僅使處理后的排水達到法律要求，而且降低了羅茨風(fēng)機的功率。 【關(guān)鍵詞】：流程優(yōu)化 實驗設(shè)計 單因素方差分析 熒光廢水處理 Fenton氧化 MBR生化反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X703
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 插圖索引12-13
• 附表索引13-15
• 第1章 緒論15-21
• 1.1 研究背景與意義15-16
• 1.2 污水處理簡介16-17
• 1.2.1 污水處理概念16
• 1.2.2 污水的分類16
• 1.2.3 污水處理的方法與工藝16-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 中航工業(yè)南方污水處理系統(tǒng)簡介18-19
• 1.5 論文的內(nèi)容安排19-21
• 第2章 熒光廢水處理系統(tǒng)問題分析21-27
• 2.1 熒光廢水來源及危害21
• 2.2 熒光廢水處理工藝21-23
• 2.2.1 處理流程簡介21
• 2.2.2 Fenton 氧化工藝介紹21-22
• 2.2.3 混凝氣浮工藝介紹22
• 2.2.4 MBR 生化反應(yīng)工藝介紹22-23
• 2.3 熒光廢水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀和優(yōu)化目標(biāo)23-24
• 2.3.1 熒光廢水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀23-24
• 2.3.2 熒光廢水處理系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)24
• 2.4 熒光廢水處理系統(tǒng)現(xiàn)狀分析24-26
• 2.4.1 分析方法介紹24-25
• 2.4.2 熒光廢水處理問題分析25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第3章 熒光廢水處理系統(tǒng)流程改良27-42
• 3.1 確定優(yōu)化方案并進行方案分析27-28
• 3.1.1 確定方案27-28
• 3.1.2 方案分析28
• 3.2 方案評價與選擇28-40
• 3.2.1 構(gòu)建思維導(dǎo)圖初步確定評價指標(biāo)29
• 3.2.2 運用德爾菲法確定最終評價指標(biāo)29-32
• 3.2.3 基于層次分析法的方案選擇32-40
• 3.3 本章小結(jié)40-42
• 第4章 Fenton 氧化條件優(yōu)化42-57
• 4.1 Fenton 氧化的影響因素42-43
• 4.1.1 pH 值的影響43
• 4.1.2 H_2O_2加入量的影響43
• 4.1.3 催化劑 FeSO_4·7H_2O 加入量的影響43
• 4.1.4 反應(yīng)時間的影響43
• 4.2 基于方差分析確定各影響因素的顯著性43-53
• 4.2.1 單因素方差分析介紹44
• 4.2.2 單因素試驗方差分析步驟44-46
• 4.2.3 單因素方差試驗設(shè)計46-47
• 4.2.4 各因素的顯著性分析47-53
• 4.3 通過實驗設(shè)計確定各因素的最佳水平53-56
• 4.3.1 正交實驗介紹53
• 4.3.2 Fenton 氧化正交實驗設(shè)計53-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 第5章 MBR 生化反應(yīng)優(yōu)化研究57-66
• 5.1 MBR 生化反應(yīng)現(xiàn)狀57
• 5.2 建立 MBR 生化反應(yīng)效果結(jié)構(gòu)模型并分析解釋57-63
• 5.2.1 結(jié)構(gòu)模型介紹58
• 5.2.2 建立 MBR 生化反應(yīng) COD_(cr) 去除效果解釋結(jié)構(gòu)模型58-63
• 5.2.3 對解釋結(jié)構(gòu)模型解釋分析63
• 5.3 MBR 生化反應(yīng)改善63-65
• 5.3.1 營養(yǎng)物質(zhì)投加量的檢驗63-64
• 5.3.2 羅茨風(fēng)機變頻改造64
• 5.3.3 后工藝與原工藝對比64-65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 參考文獻68-71
• 致謝71-72
• 附錄A 影響選擇熒光廢水處理工藝的各因素指標(biāo)重要程度專家調(diào)查72

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