时间：2022-08-16 15:18:58
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇废水处理论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1工艺流程
根据设计进水水质中COD、NH3-N指标较高，要求出水水质指标高，同时考虑包头市为北方寒冷城市，水温较低的气候条件，污水排放对氮、磷提出要求，而且需对污水进行回用以便达到节约用水的目的。该污水处理站采用CAST工艺+絮凝沉淀工艺。
1.2工艺特点
（1）优化了处理构筑计物的布置，节省工程投资和占地面积。
构筑物尽量合建，节省工程建设投资和占地面积，该工程设计将集水池和提升泵房、加药间和加氯间等采用合建。同时，构筑物之间尽量构筑物连接或合建，本设计粗格栅与提升泵房、细格栅与旋流式沉沙池等都连接在一起。
（2）设置旋流式沉砂池。
在沉砂池的设计中，一方面要考虑保证后续脱氮除磷厌氧、缺氧的状态，保持碳氮、碳磷质量比，另一方面也要统筹考虑工程投资、占地和运行费用等诸多因素。因此，土右污水处理站采用旋流式沉砂池。旋流式沉砂池的进水是以切线方向进入，通过位于水池中心的叶轮慢速搅拌，形成平面的旋流，利用砂粒和水的密度不同，在旋流状况下得以分离，由于完全利用水力和机械搅拌形成旋流，没有曝气设施，因此能保证进入CAST池预反应区的污水处于缺氧或厌氧状态。
（3）运用适宜的污泥处理工艺，减少运营成本。
对污泥的处置采取直接机械浓缩脱水方式，不设污泥缓冲池，节省一次性投资，减小运行费用。由于污泥在浓缩脱水时停留时间较短，因而避免了磷的释放，保证了系统运行的可靠性。
2主要构筑物及设备参数
2.1粗格栅间与提升泵房
粗格栅按远期规模设计，粗格栅为地下式钢筋砼平行渠道，设计格栅渠道2条，每条宽度1.1m，栅条间隙20mm，分别配回转式机械格栅除污机，l用1备。根据格栅前后液位差，由PLC自动控制，同时设有定时排渣和手动控制排渣。提升泵房与粗格栅合建，进水泵房为钢筋混凝土构筑物，长宽尺寸为7.0m×9.8m，有效水深6.8m，安装3台不堵塞式潜水污水泵，2用1备（其中1台为变频式），单泵流量700m3/h，扬程14m，电机功率55kW。
2.2细格栅及旋流沉砂池
细格栅间为地上式钢筋混凝土结构，平面尺寸10.3m×14.1m。设计格栅渠宽1.6m，共计2条，配螺旋机械格栅除污机2套，栅条间隙3mm。曝气沉砂池与细格栅间合建，为地上式柱形钢筋混凝土结构，直径3.65m，有效水深3.9m。采用立式轴承及叶轮2套，每池1套，与沉砂池配套使用，叶轮直径为1500mm，转速为15r/min，电机功率为1.1kW。采用螺旋式砂水分离器1台，单台流量20L/s，电机功率0.37kW。配有离心式鼓风机两台（1用1备），流量为7.5m3/min，扬程为5m，电机功率为2.2kW。
2.3CAST生物池
生物池是污水生物处理的核心构筑物，采用CAST工艺。1座钢筋砼结构生物反应池，分为两格，每格再分为预反应区和主反应区。每格平面尺寸为47m×30m，有效水深6m，预反应区:主反应区=1:9。BOD5污泥负荷为0.0479kg/(kg•d)，水力停留时间28.13h，混合液质量浓度4g/L，泥龄15d，污泥回流比30%，产泥率0.85kg/kg，微孔曝气管有6000个。每池配有1台回流潜污泵，流量为340m3/h，扬程为2.0m，功率为7.5kW。每池采用1台剩余潜污泵，单台流量为67m3/h，扬程为9.0m，功率为4kW。配有滗水器4台，每池各2台，滗水能力为1300m3/h。
2.4接触池及再生水进水泵房
接触池将生物池处理后出水进行消毒，同时作为再生水处理构筑物的进水泵站，建有1座。接触池体积尺寸为21.5m×7.7m×4.0m，再生水进水泵房的流量为0.342m3/s。配有水泵3台，2用1备，其中1台变频式，单台流量为700m3/h，扬程为9m。
2.5加氯加药间
加氯间为再生水处理进行消毒，由于进水存在含P高的时段，通过投加聚合硫酸铝化学除磷，同时聚合硫酸铝可以作为沉淀剂用于再生水[2]。加氯加药间为1座钢筋砼框架结构，建筑面积为13.5m×16.2m，采用2台加氯机（1用1备），加氯量为8mg/L。加药量为355kg/d，加药浓度为10%。
2.6鼓风机房
建有1座22.5m×10m×7.5m框架结构的鼓风机房，配有3台风机，其中2用1备，2台变频，单台风量为70m3/min，风压7m，总供风量为8400m3/h。单机功率为110kW。
2.7储泥缓冲池
1座，钢筋砼构筑物，圆柱形结构，尺寸为Ф6.0m×4.85m，配有1台潜水搅拌器，功率为1.5kW。
2.8污泥浓缩脱水机房
通过浓缩脱水，降低污泥含水率，以减少污泥体积，便于污泥贮存、外运及污泥的再利用，脱水机房尺寸为L×B=24m×12m×6.8m+9m×6m×4.5m（泥棚）。主要设备有：2台（1用1备）污泥浓缩脱水一体机，单机处理能力为7～36m3/h，带宽1.5m，单机设计工作时间为10～12h；投泥泵2台，流量为13～70m3/h，扬程20m，电机功率1.5kW；三箱系统式絮凝剂制备系统1套，最大投药量为15.8kg/d，药剂投加浓度1‰；空压机2台，流量0.13m3/h，风压1.0MPa；2台离心式冲洗泵，流量12～42m3/h，扬程45～56m。
2.9普通滤池
1座，6池式单层框架结构，尺寸为7.4m×6m×4.1m。设计参数为：气冲强度55m3/(m2•h)，水冲强度15m3/(m2•h)，填料形式为均质石英砂滤料，配水形式滤板及滤头配水，反冲洗风机、反冲洗水泵与曝气生物滤池公用1套设备。
2.10清水池及再生水送水泵房
1座，钢筋混凝土水池，尺寸为35m×15m×4m，池容为2000m3，送水泵台数3台（2用1备，1台变频），水泵扬程35m。
3运行效果
经过两年的运行表明，包头市土默特右旗污水处理站设备运行正常，出水水质除氨氮外都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准，具体运行数据见表1。为了解决氨氮处理效果低的问题，在CAST反应池中添加碳酸氢钠和反硝化菌，经过三个月的调试，出水氨氮质量浓度由44mg/L降到9.6mg/L，使所有的出水指标都能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918－2002）一级B标准的要求。
4效益分析
1.1试验方法
在现场直接取油水分离器前的焦化废水，水样取回后立即进行破乳试验．取一定水样于烧杯置于四联磁力搅拌器上，用NaOH溶液将水样pH值调节在一定范围，加入一定量的焦化破乳剂，以300r/min的转速搅拌3min，然后将烧杯置于45℃恒温水浴中，半小时后取烧杯下层水样测含油浓度．
1.2炼油厂焦化废水处理工艺参数
炼油厂焦化废水包括来自焦炭塔的放空油气经过放空塔顶空冷器冷却水，和来自冲洗油聚结器的含硫污水，二者混合后进入到油水分离器．水量为800～900m3/d，焦化废水水力停留时间为30min．
2实验结果与讨论
2.1焦化破乳剂的筛选
本次试验中，重点对比了6种焦化破乳剂，其中，JQ-106、JQ-107是阴离子型，其他4种均为阳离子型焦化破乳剂．取现场焦化废水作对比试验，焦化废水加药处理前油份浓度为4235.6mg•L-1，试验水温45℃，药剂加注浓度均为300mg•L-1。JQ-106与JQ-107除油率在50%左右，焦化废水中还残有大量油份，而阳离子型焦化破乳剂除油率都在83%以上，其中，焦化破乳剂JQ-104的除油效果最好，除油率高达95.51%．所以，阴离子型焦化破乳剂效果明显不如阳离子型焦化破乳剂．这是因为焦化废水中硫、酚等化合物的含量较高，这些化合物都具有表面活性，焦化废水是水包油型的乳化液，它能稳定存在的主要原因是这些具有表面活性的化合物能使水中油滴表面带有负电荷，造成油滴间因相同电性产生相互排斥作用力，使油滴难以碰撞增大而与水沉降分离，最终结果是乳化液十分稳定，能长时间保存而不分层．而阳离子型焦化破乳剂加入到水样中后，与油滴充分接触，中和油滴表面的负电荷，使油滴能聚集增大与水沉降分离．
2.2焦化破乳剂不同投加量的除油效果
针对焦化破乳剂的筛选试验结果，对JQ-104进行了加药浓度梯度试验，以确定药剂的最佳加注浓度．该组试验中，焦化废水加药处理前油份浓度为4405.6mg•L-1，试验水温45℃。随着JQ-104的加药量的增加，油份的去除效果逐渐增强．当加药浓度在300mg•L-1时，油份去除率达到91.8%．但当加药浓度超过300mg•L-1，油份去除率增大的幅度比较有限，从药剂投加成本及应用效果来看，确定药剂最佳加注浓度为300mg•L-1．
2.3pH值对除油效果的影响
考察了焦化废水不同pH值下，JQ-104的处理效果．由于pH值直接影响废水中胶体颗粒界面的ξ电位．按照胶体化学的基本理论，只有当废水pH值达到某一数值范围时，其ξ电位才能导致胶体最终脱稳，聚沉，所以pH值对絮凝有较大影响．当pH6～8时，破乳剂能较好地除去废水中的油份，其最高去除率达到96.9%．而当pH值为4和9时，对油份的去除率偏低，所以，对于含油废水，最佳pH值范围6～8．
2.4焦化破乳剂现场应用效果
1．1海泡石的酸改性
海泡石的酸改性是指通过酸与海泡石的相互作用，一方面使海泡石中的碳酸盐在强酸作用下发生溶解，从而使海泡石的腔孔结构得以打通;另一方面，强酸中的H+取代海泡石晶体中的Mg2+，使Si-O-Mg-O-Si键被打破，生成两个Si-OH，同时脱去海泡石结构中的结晶水。实现扩大海泡石比表面积的效果，使海泡石的吸附性能得以提高。通过酸处理作用，海泡石内的孔道的横截面积增大，溶液在孔道中流通，溶液中的金属离子与海泡石的内部吸附点位接触，吸附更容易进行。用强酸处理海泡石还可以提高海泡石的抗热性，改变海泡石孔径分布，调整海泡石的内部孔径大小，增加海泡石在特定反应条件下的吸附量。酸改性还可以通过增加海泡石表面酸性中心来增加海泡石的吸附性能。当前，酸改性普遍采用强酸，包括硝酸、硫酸或盐酸等。这是由于Mg2+为弱碱离子，会与弱酸反应生成沉淀，导致海泡石结构中的微孔堵塞，降低吸附能力，但是，强酸的浓度如果过高，会与海泡石反应过度，使海泡石的内部晶体结构发生变化，微孔变成大孔，内比表面积减小，而且浓酸与海泡石反应可能生成硅胶，使海泡石的吸附和离子交换能力降低。徐应明等使用盐酸对河北易县海泡石公司生产的天然海泡石进行改性，研究了不同浓度的盐酸对天然海泡石比表面积的影响。研究发现，用低浓度盐酸对天然海泡石进行改性时，盐酸浓度越高，海泡石的比表面积越大，但是盐酸浓度增加到6mol/L时，随着盐酸浓度增加，比表面积开始降低，海泡石比表面积最大时达到301．74m2/g，此时的改性条件为6mol/L盐酸，25℃。研究还发现，在改性过程中，低温处理可以使海泡石晶体内部产生新的内表面，增加海泡石的比表面积，而高温容易导致海泡石脱镁严重，致使大量微孔和中孔塌陷，降低海泡石的比表面积。高温和搅拌的实验条件会导致海泡石比表面积的急剧下降。研究还发现，盐酸、硝酸或硫酸处理海泡石对提高海泡石比表面积的顺序依次为:盐酸＞硝酸＞硫酸。González-PradasE等研究了硫酸改性海泡石的性能，用不同浓度的硫酸处理海泡石，在110℃烘干，当硫酸浓度为0．25mol/L，得到的酸改性海泡石比表面积为321m2/g，而当硫酸浓度为1mol/L，得到的改性海泡石比表面积为458m2/g。KaraM等用1mol/L的HNO3改性海泡石，在不同温度下干燥。结果表明，在298K得到的改性海泡石比表面积为380．7m2/g，在573K干燥，得到的改性海泡石比表面积为392．7m2/g。海泡石产地不同、成矿年代不同都会影响海泡石的组分及结构，适用的强酸溶液的种类及浓度也将发生变化，因此，在进行海泡石的酸改性时，必须对海泡石进行酸改性实验，以确定最佳改性条件。改性过程中要重点考察改性酸的种类、浓度、酸液和海泡石的固液比和反应温度。
1．2海泡石的热改性
热改性就是通过对海泡石的烘烤、灼烧使其脱去吸附水、结晶水甚至是羟基水，在海泡石晶体内部结构中形成新的活性面，降低水膜产生的吸附阻力，增加吸附性能;脱去海泡石内的吸附水能够使海泡石的内表面形成较大空穴，存储离子的能力增大，吸附金属离子的能力也随之增强。徐应明等研究了不同温度对海泡石的热改性效果，海泡石经焙烧后比表面积迅速下降，由100℃的21．44m2/g下降到900℃的0．17m2/g。热改性θ不超过500℃时，主要是去除海泡石孔道内的吸附水，海泡石结构不发生变化;热改性θ大于600℃时，主要是去除海泡石孔道内结构水，海泡石内部孔道部分发生塌陷，比表面积下降至45%以上;当热改性θ超过900℃时，高温作用将海泡石孔道内的CaCO3完全分解为CaO，导致海泡石的内部结构完全破坏，比表面积降低了99%以上。李计元等利用XRD和IR分析了热改性后海泡石的内部结构。结果表明，改性θ在300℃以上时，海泡石结构中的结晶水开始脱去;超过500℃后，海泡石中的结构羟基水和配位结晶水开始逐步脱失;改性θ在600℃以内，海泡石的基本结构一般不发生变化。MahirA等以粒径为75μm的海泡石为原料，分别用不同温度对其进行焙烧处理，研究改性效果。结果表明，随着温度的增加，海泡石的比表面积不断减少，在105、200、300、500和700℃下进行热改性，得到的改性海泡石比表面积为342、357、321、295和250m2/g。由实验结果可以看出，在热改性θ在105～200℃时，热改性海泡石的比表面积由342m2/g提高到357m2/g，而θ超过200℃后，热改性海泡石的比表面积随着温度的升高呈下降趋势，原因是在105～200℃的条件下，热改性可以脱除海泡石中的吸附水，在海泡石的内部腔孔中形成新的活性内比表面，从而提高了海泡石的比表面积。而随着改性温度的提高，较高的灼烧温度使海泡石内部的结晶水甚至结构水脱除，破坏了海泡石的内部腔孔结构，造成内部腔孔的塌陷，从而使海泡石的比表面积降低。可以看出，对海泡石的热改性，必须保证合适的改性温度，这一温度的选择应该通过实验确定，以脱除吸附水而保持结晶水和羟基水为根本，以保证重金属离子存储能力提高且海泡石的内部结构不被破坏为目的进行合理改性。
1．3海泡石的酸热改性
海泡石的酸热改性是指用强酸与高温联合改性天然海泡石，对特定的重金属废水，酸热改性的海泡石对重金属的吸附能力要远远高出酸改性海泡石、热改性海泡石以及天然海泡石。酸热改性不仅仅是酸改性处理与热改性处理两步的简单叠加，而是要以改性后海泡石的水分、比表面积、镁含量以及所要处理的重金属废水的性质为指标，通过实验确定酸热改性海泡石的最佳酸改性条件与热改性条件。这是由于单独的酸改性或热改性处理，已经使海泡石的内部结构和成分发生了改变，所以单独酸改性处理的最佳改性条件和单独的热改性处理的最佳条件并不是酸-热改性中酸改性与热改性处理的最佳改性条件。徐应明等通过实验研究得出，一般进行酸热改性最佳酸改性条件为1mol/L的盐酸、硫酸或硝酸，热改性的最佳条件焙烧θ为300～400℃。对于比表面积为22．7m2/g的天然海泡石，最佳实验条件下，酸改性海泡石的比表面积为301．74m2/g，此时Pb2+的饱和吸附量为20．7mg/g;而热改性海泡石的比表面积仅为22．5m2/g;当进行酸热改性时，利用1mol/L的盐酸在焙烧300～400℃的条件下，酸热改性海泡石对Pb2+的饱和吸附量可以提高到117．93mg/g。可以看出，酸热联合改性对海泡石比表面积的提高具有明显的作用，联合改性方法是海泡石吸附性能提高的一种新途径，在未来的研究中，可以考察其他的联合改性方法对海泡石吸附性能的提高。
1．4海泡石的磁改性
海泡石的磁改性，一般是以适当的Fe3+和Fe2+比例，配制总铁浓度一定的溶液，然后通过化学共沉淀法将Fe3O4负载于海泡石，使海泡石具有磁性，增强其分离能力。另外，由于Fe3+的氧化性以及Fe3+溶液的酸性，磁改性海泡石吸附去除废水中的重金属离子的能力也有所增强。磁改性海泡石可以同时提高海泡石的吸附性能与分离性能，不仅可以提高对重金属废水的去除效果，还能够回收废水中的贵金属。磁改性解决了天然海泡石在水中易分散、难分离及重金属离子难回收的缺点，在重金属废水的处理领域有良好的应用前景。王未平等实验得到，当n(Fe3+)∶n(Fe2+)为2∶1，n(总铁)∶m(海泡石)为0．7mol∶50g时磁化海泡石的吸附能力最强。而贾明畅等［13］通过实验研究确定n(Fe3+)∶n(Fe2+)为1．75∶1，n(总铁)∶m(海泡石)为0．7mol∶50g时，改性海泡石的吸附能力最佳。海泡石应用于废水处理过程，最大问题是吸附(絮凝)后海泡石的固液分离问题，而海泡石的磁改性使海泡石具有磁性，使固液高效分离成为可能，这一优势对海泡石在水处理领域的应用推广十分有利。而在重金属废水处理领域，磁改性海泡石不仅使固液分离变的容易，同时也提高了海泡石对重金属的吸附性能，使重金属的回收变得更加容易。可以看出，磁改性海泡石的吸附性能有限，是否可以通过联合改性的方法进一步提高磁改性海泡石的吸附性能是该方向的一个研究思路。
1．5海泡石的有机改性
有机改性是将表而活性剂、有机高分子物质等对重金属离子有较强吸附能力的物质负载或接枝共聚到海泡石表面或者内部孔道中，在海泡石表面或内部孔道引入具有较强吸附能力的基团。海泡石表面或内部孔道的结构和性质得到改变。在海泡石和有机物质的活性基团联合作用下，废水中重金属离子得以吸附去除，该方法不仅可以提高海泡石的吸附能力，还能够定向吸附并回收一些重金属离子。因此该改性方法是海泡石在重金属废水中的一种新的应用，具有良好的应用前景。有机改性海泡石具备了海泡石较大的比表面积，在海泡石结构中引入了对重金属离子具有特征吸附性能的活性基团，提高了海泡石的吸附性能，同时可以通过调整活性基团的种类，实现对重金属离子的选择性吸附，提高了有机改性海泡石对特定的重金属的选择性吸附，可以根据不同行业重金属废水的特征，选择不同的有机改性剂对海泡石进行改性，进行选择性吸附，实现特定重金属离子的高效去除。
1．6海泡石的离子交换改性
离子交换改性就是用一定的金属离子取代海泡石晶格中Mg2+，如同酸改性时H+取代Mg2+一样。经过离子交换改性，海泡石的内部结构不会发生变化，海泡石的比表面积的变化也不大，但是，带有不同电荷的金属离子取代海泡石晶格中的Mg2+，海泡石的表面或内部孔道的酸碱性会发生改变，使吸附性能得以提高。研究发现，用于离子交换的金属离子半径越小，所带电荷越高，其与镁离子交换后所得到的改性海泡石的酸性越强。杨胜科等用Al3+交换海泡石的Mg2+，并研究改性后海泡石的吸附性能。结果表明，将海泡石在5%的A12(SO4)3溶液中浸泡2h，用改性后的海泡石去除氟，改性海泡石对氟的吸附能力明显增大，比改性前提高15～60倍。在改性方法选择方面，充分认识到，改性方法不同，原理亦不同。但是，改性的前提必须是保证海泡石所具有的特殊结构不改变。改性的根本目的是针对目标去除重金属离子的特性，对天然海泡石在吸附目标重金属离子上的缺陷进行改进，通过提高比表面积、增加重金属离子特性吸附基团来实现目标重金属离子的高效特性去除。就目前的研究成果可以看出，在众多改性方法中，酸热改性与磁改性成本低，操作简单，吸附效果好，对重金属离子均具有一定的吸附性能的改性方法，因此在重金属废水的处理应用中有着良好的前景。对于海泡石的有机改性方法，是基于海泡石表面的酸活性中心与活性基团Si-OH，引入能够与重金属定向反应的基团，以增加海泡石的吸附性能，但是原海泡石表面的活性基团Si-OH数量不多，应经过酸改性，生成大量的活性基团之后，再进行有机改性，这样才能取得更好的效果。另外，由于有机改性需要的改性剂成本相对较高，因此难以普遍使用，可以根据具体贵金属的特性，进行相应的有机改性，提高其选择性，用于重金属的回收。而离子交换改性一般需要用低价重金属离子进行改性，诱发产生强碱中心，这样对重金属离子的吸附有利。磁改性、联合改性和针对目标重金属离子尤其是贵金属离子的有机改性海泡石的制备工艺、制备条件、操作条件、结构表征、吸附原理及改性方法是今后海泡石吸附重金属离子的研究趋势。
2铅锌废水的处理
2．1传统工艺对铅锌废水处理
铅锌废水的处理传统的方法有石灰法、硫化物沉淀法、化学沉淀铁氧体法或电解法等。其中，石灰法因去除污染范围广、处理成本低被广泛应用。张宏伟等石灰法处理铅锌冶炼废水，研究最佳工艺参数，结果显示:当pH≥9．0，反应15～20min，废水中的各种重金属离子均可达到排放标准。不过石灰法的操作系数难以掌握，存在处理效果不稳定的缺点。硫化物沉淀法能够适应较宽的pH范围，而且对铅锌离子的去除效率较高，另外，与氢氧化物沉淀相比，金属硫化物沉淀更密实，固液分离及脱水效果更好。但是，硫化物沉淀法在酸性条件下会产生有毒的硫化氢气体，因此，使用硫化物沉淀法要求在中性和碱性废水中进行，否则很容易造成二次污染问题。铁氧体法主要是在将铁盐与亚铁盐混合加入到含有重金属离子废水中，在一定条件下形成铁氧体，在吸附、包裹和夹带作用，铁氧体晶格中Fe2+或Fe3+被废水中的重金属离子取代，形成复合铁氧体沉淀从废水中分离出来，重金属离子得以去除，该方法能够一次脱除多种重金属离子，在重金属废水处理中具有良好的应用前景。但是，铁氧体法无法单独回收废水中的重金属，因此，若要回收废水中的重金属离子，该方法的利用受到限制。电解法是在直流电的作用下，在阳极重金属被电离成金属离子，而溶液中的金属离子在阴极还原成金属，废水中的重金属离子能够被去除并实现回收。该法运行可靠、操作简单，但该方法仅适合处理高质量浓度的重金属废水，并且对高浓度重金属废水电耗大、投资成本高的缺点，因而未能得到普遍应用。目前的研究发现，将电解法与其他铅锌废水处理方法相结合使用能够克服电解法的一些缺点，如吸附-电解、离子交换-电解、共沉淀-电解和络合超滤-电解。随着科技的发展，新的方法工艺逐渐被应用到铅锌废水的处理中，如膜分离技术、吸附法等。张铭发等用膜处理法深度处理铅锌冶炼废水，并研究了各因素对膜处理工艺稳定运行的影响，确定了最佳的运行条件。另外，由于铅锌冶炼废水含盐量高，容易结垢，采用具有更好处理效果的纳滤工艺进行回用处理，结果表明，在纳滤进水压力为0．6～0．75MPa的条件下，废水的回收率可达75%，出水的脱盐率为92%～95%，处理后的水能够直接在厂区工业用水系统中回用。近年来，高速发展的另一个重金属处理工艺就是吸附工艺，吸附工艺具有操作简单，吸附剂价格低廉，吸附效果好的优点，因此，其对重金属的吸附去除，逐渐被研究者关注，而利用天然、廉价、来源广泛的天然矿产资源或工业废弃物为原料开发新型、高效、具有特征吸附性及吸附效果良好的高选择性吸附剂是目前吸附工艺的研究重点。王大军等以氧化钙为改性剂对沈阳某电厂的粉煤灰改性，制备的改性粉煤灰吸附剂处理ρ(Zn2+)为50～200mg/L的模拟废水，对Zn2+的去除率高达99．17%。朱健等以硅藻土为主要原料，添加超细碳粉、烧结助剂和粘结剂，按一定的比例混合、搅拌、造粒、煅烧，制备了硅藻土基多孔吸附填料吸附剂吸附Pb2+，其吸附容量较硅藻原土提高了78%。传统的铅锌废水处理方法因为操作简单，成本低而被广泛应用，但是由于传统的方法具有处理效果相对较差、易于产生二次污染及对低浓度重金属废水处理效果差的弊端，限制了进一步发展。如石灰中和法产生中和渣占用大量的堆放场地，而且重金属离子在中和渣中被稀释不利于回收，重金属沉淀物在自然环境中堆放易于析出造成二次污染，处理后出水含钙，容易结垢等;再如硫化物沉淀法若操作不当，在生产过程中或在酸性条件下会产生有毒气体H2S。对于铅锌废水处理新工艺，如化学铁氧体法，能够很好的去除废水中的铅锌离子，但是，化学铁氧体法不能够回收重金属;膜分离法，虽然能够有效去除铅锌离子并回收铅锌重金属，但是该法对滤膜有较高的要求，初期投资及运行管理成本较高;电化学方法，操作简单，但是只适用于高浓度铅锌废水;吸附法重金属废水处理的新方法，不仅能够有效去除废水中的铅锌离子，还可以通过吸附剂的再生回收铅锌重金属，但是吸附法对吸附剂有较高的要求，因此对于吸附法，核心环节就是寻求吸附性能高、选择性高和廉价的吸附剂。海泡石作为一种吸附剂，储量大，价格低廉，可重复使用，并且海泡石经过改性后吸附性能能够大量提高，而且还可以针对一些重金属的特性进行特定改性，提高其选择性。因此，改性海泡石在铅锌废水的处理中有良好的应用前景。
2．2海泡石在铅锌废水处理中的应用
Padilla-OrtegaE等研究了海泡石对同一水样中重金属离子Cr3+、Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+及Ag+的处理效果。研究发现，海泡石对各离子的吸附效果依次为Cr3+＞Cu2+＞Cd2+＞Zn2+＞Ni2+＞Ag+，提高废水的pH与温度均能提高海泡石对重金属离子的吸附量。刘玉芬等以海泡石为原料，通过强酸与高温处理，制得酸热改性海泡石，并研究了酸热改性海泡石对含有Cu2+、Pb2+和Zn2+的混合重金属废水的处理。结果表明，在35℃下，用0．9mol/L盐酸浸泡海泡石29h后，450℃焙烧制得的改性海泡石吸附性能最佳。在废水的pH=7，θ为35℃，投加4g/L改性海泡石的条件下，改性海泡石吸附处理质量浓度为50mg/L的Cu2+、Pb2+和Zn2+混合重金属废水，吸附处理2h后，Cu2+、Pb2+和Zn2+离子去除率分别为83．4%、80．9%和78．8%。林春用0．75～1．00mol/L的硝酸，300～400℃联合处理天然海泡石，制得酸热改性海泡石。研究发现，所制备的酸热改性海泡石对废水中Ni2+、Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+及Ag+的最大吸附容量分别为43、109、34、17、27和122mg/g。杨胜科等用天然海泡石为吸附剂处理质量浓度为10mg/L的含Pb2+废水。所用的含镁硅酸盐矿物天然海泡石对Pb2+的饱和吸附量为19．9mg/g，处理后的模拟含Pb2+废水中的Pb2+质量浓度低于0．05mg/L(国家饮用水标准中的Pb2+限值)。徐应明等研究了天然海泡石和酸改性海泡石吸附Pb2+、Cd2+和Cu2+的性能。结果显示，酸改性海泡石对三种重金属离子的吸附性能均高于天然海泡石，天然海泡石对Pb2+、Cd2+和Cu2+的饱和吸附量分别为32．06、11．48和22．10mg/g，而酸化海泡石对Pb2+、Cd2+和Cu2+的饱和吸附量分别为35．28、13．62和24．36mg/g。金胜明等以湖南浏阳永和的海泡石为原料，以盐酸为改性剂，在420℃的条件下进行酸热改性，经浸渍沉淀法制备海泡石吸附剂。实验发现，盐酸浓度为1．2mol/L，海泡石-盐酸固液比为1∶10，酸改性θ为70℃，改性18h所制得的酸改性海泡石比表积最大为190．53m2/g。所制备的改性海泡石对pH=4．5，ρ(Pb2+)=18．5mg/L，ρ(Cd2+)=13mg/L和ρ(Hg2+)=10mg/L的某冶炼厂生产废水进行处理，经处理后废水中的Pb2+、Cd2+和Hg2+质量浓度分别为0．07、0．03和0．01mg/L，均符合达标排放标准。申宏丹考察了多种改性条件对海泡石吸附Zn2+性能的影响。实验发现，在100℃、盐酸浓度1mol/L时所制备的酸改性海泡石对Zn2+的吸附能力最强，最大吸附量为6．0mg/g。同时比较了粘合剂、溶剂对海泡石成型的影响，得出聚氯乙烯为最优粘合剂，环己酮为最优溶剂，并通过研究粒径对海泡石吸附能力影响，发现粒径为0．5～1．0mm时海泡石吸附Zn2+的能力最佳。贾娜等用1mol/L盐酸水溶液对海泡石进行酸处理，450℃下焙烧制得酸热改性海泡石，并研究了酸热改性海泡石吸附重金属离子Zn2+的影响因素。实验发现，提高溶液的pH，增加溶液中Zn2+离子的浓度，增加吸附时间都能不同程度地提高海泡石对Zn2+的吸附量，吸附过程能够较好的与Langmuir吸附等温方程拟合。杨秀敏等研究了海泡石对复合重金属Cu2+、Zn2+和Cd2+的平衡吸附量和吸附选择性，得出海泡石对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附顺序和富集系数顺序均为Cu2+＞Cd2+＞Zn2+，平衡吸附量随初始溶液质量浓度的提高而增大，海泡石对Cu2+、Zn2+和Cd2+的吸附主要是离子交换吸附和表面络合吸附。李琛等以纤维海泡石为原料，采用文献［13］所报道的磁改性方法进行改性，制备了一种磁化海泡石(Mms)，并对汉中市某铅锌冶炼企业的综合生产废水进行处理。通过正交试验确定了磁改性海泡石对该厂生产废水的最佳处理条件，Mms投加质量浓度为3．5g/L，pH为4，反应1h，在Fe3+、Fe2+、As3+、Cu2+和Cd2+共存的情况下，废水中的Pb2+可由106．2mg/L降低到12．01mg/L，Pb2+去除率为88．69%，废水中的Zn2+可由159．14mg/L降低到1．88mg/L，去除率为98．82%。海泡石对铅锌离子具有良好的吸附效果，改性后的海泡石对铅锌离子的吸附效果更佳。在处理铅锌废水方面，目前采用较多的改性方法是酸热改性和磁改性，改性方法简单，经过改性的海泡石对铅锌离子的吸附量有很大的提高。大量研究表明，海泡石及其改性海泡石对铅锌离子的吸附量随着pH与温度的升高而升高。因此，在海泡石以及改性海泡石处理铅锌废水时，pH不宜太低，充分利用铅锌生产废水的温度，尽量缩短废水输运距离，就近及时的处理，降低运行成本，提高铅锌废水的处理效果。
3吸附饱和海泡石的再生
吸附饱和的海泡石的再生既是海泡石吸附剂的再生过程，也是废水中重金属离子的回收过程，主要通过重金属离子的解吸和脱除实现。再生方法的选择要在保证再生后的海泡石的结构和性质发生极小的变化甚至不发生变化这一前提条件下进行。目前，海泡石吸附剂的再生方法主要有酸再生、盐再生和碱再生。盛娇等利用植酸对海泡石进行改性，制备了植酸改性海泡石，用此改性海泡石吸附Pb2+，吸附饱和后用0．5mol/L的HCl溶液浸泡4h，能够实现改性海泡石的再生。罗道成等用十六烷基三甲基溴化铵和微波辐照联合改性海泡石，制成改性海泡石吸附柱，并用于Ni2+的吸附，吸附饱和后的改性海泡石用2mol/L的硝酸溶液浸泡24h，能够对吸附柱进行再生，而且经过再生后的海泡石对Ni2+的去除率仍在91%左右。郑易安等制备了壳聚糖接枝聚丙烯酸/海泡石复合吸附剂，并研究了这一改性复合吸附剂对Pb2+的吸附及再生过程。实验发现，吸附饱和的改性海泡石可以用0．1mol/L的HCl溶液浸泡再生，重复吸附-脱附5次之后，改性海泡石对Pb2+的吸附量下降到489．2mg/g，仍可达初始吸附量的76．6%，而原海泡石经0．1mol/L的HCl溶液浸泡后，重复吸附-脱附5次之后即丧失了对Pb2+的吸附性能。梁凯等用酸热改性海泡石从锌渣酸浸液中提取回收镓，改性海泡石吸附镓离子饱和后，可以使用2mol/L的盐酸浸泡再生，镓离子解析率达到99%，而且解吸后的改性海泡石可重复利用。贾娜等研究发现，经过酸热改性处理后的海泡石吸附Zn2+后，可以用NaCl溶液进行再生。BrigattiMF等用天然海泡石吸附Co2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+，吸附饱和后的海泡石可使用Na+进行解吸。结果表明，Co2+、Pb2+几乎被全部洗脱，而Cu2+、Zn2+和Cd2+还有90%、57%和30%的金属离子残留在吸附剂上。以此为基础，BrigattiMF等［39］研究了海泡石对Co2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的吸附及其解吸性能。海泡石对Co2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+和Pb2+的吸附效果依此为Pb2+＜Cd2+＜Co2+＜Zn2+＜Cu2+，而用Mg2+解吸各种离子，解吸效率依此为Pb2+＞Cd2+＞Co2+＞Zn2+＞Cu2+，对于Cd2+、Pb2+不仅解吸速度快，而且能够实现完全解吸。解吸效果与吸附效果正好相反，即吸附越容易，解吸越困难。而且研究表明，不同重金属离子从海泡石中解吸的难易程度与离子半径有关，小粒径的离子更容易从海泡石吸附剂上解吸。比较了Na+与Mg2+溶液对吸附于海泡石中的Zn2+的解吸效果。结果表明，Mg2+对Zn2+的解吸效果优于Na+。李琛等用磁改性海泡石吸附处理铅锌废水，吸附饱和后的磁海泡石分别用HNO3、HCl、NaCl和NaOH溶液进行再生。结果表明，1mol/L的NaOH溶液对吸附后的磁改性海泡石的再生效果最好，5次吸附-解吸后，磁改性海泡石对铅锌废水中重金属离子的吸附量仅下降2．38%。李双双等以铁改性海泡石吸附锑离子，吸附饱和后的铁改性海泡石分别用HCl、NaCl、NaOH溶液和水进行再生，NaOH溶液对铁改性海泡石的再生效果明显优于其他三种再生溶液，吸附-脱附5次之后，吸附量降低不到7%。另外分别用0．05、0．10、0．20mol/L的NaOH溶液对吸附饱和的吸附剂进行解吸，发现0．10mol/L的碱液解吸效果最佳。吸附饱和的海泡石的再生方法及再生效果与海泡石是否改性、海泡石的改性方法、所吸附的重金属离子有很大关系。未改性的海泡石，吸附饱和后，采用盐溶液浸泡再生;改性海泡石吸附饱和后，可以通过酸溶液或碱性溶液浸泡再生。相同的再生方法，所使用的再生液发生改变时，也可能造成再生效果的差异。未改性海泡石进行盐溶液浸泡再生时，镁盐对吸附饱和的未改性海泡石再生效果远远优于钠盐的再生效果。因此，对于吸附饱和的海泡石的再生，应根据海泡石吸附剂的结构以及被吸附重金属离子的性质，通过实验确定再生的方法，进而确定再生的条件，以期达到做好的效果。
4结语
不同生产工序所产生的废水及废液含有不同性质污染物，既含有大量的Cu、Ni、Ag、Au、Sn和Pb等重金属化合物，又含有合成高分子有机物及多种有机添加剂。如不处理而直接排放到自然界中，会对环境和人类造成极大的危害。由于PCB废水中的金属离子和有机物的含量变化大、浓度高、成分复杂且形态不一，给PCB废水的处理技术带来了很大的难度。
2PCB生产废水处理技术
从技术角度而言，如何有效地去除络合铜和COD是PCB废水处理的关键。目前采用的方法是将不同性质的废水分类收集单独处理，根据不同化学特性分别采用不同的处理工艺，如：化学沉淀法、氧化还原法、生化法、离子交换法、吸附法等。
2.1化学沉淀法
是目前应用较广的方法，主要用于破除电镀和蚀刻液等废水中的络合铜。化学沉淀法又包括加碱沉淀法、硫化物沉淀法、重金属捕集剂法和硫酸亚铁法等，其中加碱沉淀法因具有价格便宜和加药量易于控制等优点而成为常规处理方法之一，但处理效果不佳，难以达到排放标准。硫化物沉淀法的实质是添加Na2S后形成CuS沉淀而破络，但CuS的渗透性较强而影响沉淀效果，当Na2S添加量控制不当时还可能产生二次污染。重金属捕集剂法的处理效果好，但处理成本很高。硫酸亚铁法可以加快处理速度，但加药量大且产生的污泥较多。
2.2氧化还原法
氧化法是向废水中添加强氧化剂氧化铜的配位离子，使Cu释放出来，然后加碱使之沉淀。常用的氧化剂有NaC10、Fenton试剂等。采用氧化破络法不仅能将Cu2+沉淀下来，而且还能降低废水中的COD，但是需要投加的氧化剂量比较大，药剂费用较高。还原法包括铁粉还原法和铝催发还原法等，铁粉还原法是在酸性条件下，向废水中投加化学活性较高的铁粉作为还原性物质，置换出铜，然后升高pH值，生成Fe(OH)与铜共沉淀，达到去除铜的目的。铁粉还原法在工程上利用的较少，主要原因是产生的污泥量较大，置换塔内铁粉容易结块造成沟流等。铝催化还原法与铁粉还原法的原理一样，所不同的是反应发生在碱性条件下。由于金属铝具有催化性质的金属表面，其可使化学铜废液及废水中的铜离子与甲醛产生自发性的氧化还原反应，促使铜离子迅速地还原成元素态的金属铜沉积析出而达到去除铜离子的目的，其反应原理与化学镀铜的原理相同。在络合铜废水治理中使用铝催化还原法，国外应用的较多，国内应用较少。
2.3生化法
生化法是近年发展起来的一项被认为很有前途的废水处理技术，其实质是依靠微生物的吸附、吸收和转化等作用处理低浓度重金属废水。PCB络合废水中含有的EDTA、酒石酸、柠檬酸等是COD的主要来源，在厌氧条件下，微生物能降解破坏这些络合物，使铜离子释放出来与厌氧条件下生成的S2-结合生成CuS沉淀，且微生物胞外聚合物也具有吸附铜离子的作用。由于铜离子对微生物有一定的抑制和毒害作用，PCB络合废水在进入生化系统之前需进行预处理，使铜离子浓度降至微生物可以承受的范围内。此外，PCB废水中的有机物可生化性差，常规的生物处理法处理PCB废水效果都不够理想。要提高处理效果，关键在于生物菌的筛选和培养。
2.4吸附法
吸附法是在废水中之间投加粉状活性炭，从而吸附有机物，吸附饱和后的活性炭被废弃。活性炭吸附(或生物活性炭)在PCB废水处理中，主要是用于去除COD，去除有机物活性炭是很有效的，尤其对于难降解的有机物不失为之重要的手段。但是，活性炭的吸附值较小，单纯使用活性炭吸附法处理络合废水时，由于其中含有的络合物浓度较高，会很快达到活性炭的饱和吸附量，饱和之后的再生很麻烦，再生设备昂贵，因而就需要频繁更换添加新炭，致使运行费用较高。
3结语
1含汞废水处理方法及除汞技术研究进展
1.1通过电解法我们可以在阴极得到金属汞从而除去废水中的汞。目前，国内外把电解法作为治理重金属废水的主要方法之一，该法运行可靠，操作简单，劳动条件好，可以用于高浓度无机汞废水的有效处理方法。但此法存在耗电量高、电极板消耗大、处理成本高等问题。CharlesPéguyNanseu-Njiki[5]等人以较廉价的铁和铝作电极电解处理含汞废水，电解过程中可以生成铁或铝的氢氧化物沉淀作为凝聚剂，可以螯合或静电吸引汞离子从而除去汞，同时铁和铝也不会对环境造成二次污染。通过一系列的研究CharlesPéguyNanseu-Njiki等人证实了以铁或铝作电极治理废水的方法是可行的，此法能够除去废水中99%以上的污染物。
1.2离子交换法离子交换技术用于废水处理始于二战期间。20世纪60年代出现的大孔树脂在交换容量。洗脱效率。耐污染性能、抗氧化能力以及机械强度方面都优于凝胶型树脂，促进了离子交换技术在废水处理中的发展，成为回收和处理重金属废水的有效方法之一。汞在废水中以汞的阳离子（Hg2+）、阴离子络合物和游离的金属汞等形式存在。用一般的强碱阴离子交换树脂可以去除汞的络合阴离子，但处理效果差，出水的含汞量仍在0.1mg/L以上，而且由于其他阴离子的存在，特别是氯化物含量高时，影响树脂对汞的交换容量。S.CHIARLE,M.RATTO[6]等人选用含有巯基的大孔螯合型离子交换树脂GT-73用于废水除汞的实验研究。此种树脂对汞的吸收效率极好，可以得到非常纯净的水，如此高的除汞效率使得此法得到废水处理厂家的极大关注。
1.3吸附法吸附法是利用多孔固体吸附剂去除废水中污染物的方法。吸附就是废水中的污染物通过固-液界面上的物质传递，转移到固体吸附剂上的过程。按照吸附剂表面吸附机理的不同，分为物理吸附、化学吸附和离子交换吸附。废水处理中的吸附一般是多种吸附机理同时存在，长用在废水处理中的吸附剂有活性炭、磺化煤等。活性炭等物质具有极大的表面积，在活化过程中形成含氧官能团，如-COOH,-OH,-C=O等，这些官能团赋予该吸附剂以化学吸附和催化氧化、还原等性能，因此这类物质能有效去除重金属。活性炭适用于小型的废水处理，如果用于大型废水处理工艺，成本偏高。吸附法易于操作，如果能找到来源丰富而又廉价的吸附剂，这种方法将得到更加广泛的应用，故近年来很多科研工作者致力于这方面的研究。Fu-ShenZhang[7]等人以活化有机污泥为吸附剂用于废水除Hg（Ⅱ），发现ZnCl2活化效果最好。M.Zabihi[8]等人从伊朗胡桃壳中提取碳质物质作为吸附剂移除废水中的Hg（Ⅱ），此种吸附剂为经济有效的吸附剂，它对Hg（Ⅱ）吸附符合Langmuir和Freundlich等温线和拟二级动力学。人们也尝试寻找新材料以期达到完美的除汞效果。B.Tawabini[9]等人将多壁纳米碳管用去废水除汞，实验结果符合Langmuir等温线模型和拟二级反应（反应常数k为0.018），并且能够100%除汞。另外，有些科研人员尝试生物质吸附剂用于废水除汞，如CláudiaB.Lopes[等人以软木塞粉末作为吸附剂用于废水除汞，如处理500μg/L的含汞废水，软木塞粉末仅为25mg/L时汞的移除率可达到94%，而且吸附剂除汞效果随着汞初始浓度的升高而升高，另外在二元含汞废水处理中此种吸附剂对汞还具有良好的选择性。
1.4生物处理法生物法用于含汞废水的处理尚处于研究阶段，由于它的诸多优点如：运行费用低，操作pH和温度范围宽，选择性高及处理后的废水含汞量极低，如cornell大学教授DavidB.Wilson领导下的科研团队运用大肠杆菌处理低浓度含汞废水可使得水中汞的含量降到6.3ng/L，这个水平远远低于建议的满足人们健康要求的144ng/L。因此这种方法越来越引起人们的重视。科学家利用不同的单一菌种处理含汞废水，获得了令人满意的处理效果。H.VONCANSTEIN等人从污染河流沉积物中提取出恶臭假单胞菌并将其负载于多孔载体上装载于生物反应器中，经此反应器处理可除去90%~98%的汞。DengXX等人以大肠杆菌处理含有10种以上离子的废水，其中汞的浓度为2.58mg/L，可能是收到其他离子和高pH的影响，对废水中汞的吸收速度比对蒸馏水中汞的吸收速度快。在此研究中中空纤维作为生物反应器，废水中99%以上的汞被吸收。CarlosGreen-Ruiz以一种芽孢杆菌为生物吸附剂处理含汞（Ⅱ）废水，发现此法适合处理浓度低的含汞废水，pH对处理效果有明显的影响，在Ph4.5-6.0间处理效果最优。MeifangCHIEN[15]等人以非致病的耐热的巨大芽孢杆菌MB1处理含汞废水。研究中MB1被固定化在硅藻胶上，这样能够有效移除10mg/L含汞废水中的80%汞，而且此种硅藻胶在重复使用9次后仍对汞有很高的移除作用。另外，科学家们也在寻找价廉且绿色环保的生物吸附剂来处理含汞废水。VasileiosA.Anagnostopoulos等人把啤酒厂用过的麦芽根用于水系除汞，由于麦芽根上带有羧基和磷酸酯官能团故能除去大量的汞。通过实验，VasileiosA.Anagnostopoulos等人发现在pH为5时除汞效果最佳。IlhemGhodbane等人、Jun-JianWang[18]等人及LiShun-Xing等人分别对桉树皮、植物不规则细根及浮萍粉末对汞的吸收性能进行了研究，研究发现这三类物质对汞都有很好的移除作用，其中浮萍粉末可以吸收无机汞和有机汞，其中有机汞包括甲基汞和乙基汞。
2展望
汞污染废水是重要的全球性环境问题之一。为了满足日益严格的环境管理规章条例，人们将很多技术应用于废水处理以除汞。广泛使用的方法有化学沉淀法，凝聚沉淀法，离子交换法等。查阅文献可知，很明显，很多科研人员热衷于吸附法的研究，旨在找到既有效且价廉的吸附剂。人们认为廉价的吸附剂和生物吸附剂是处理低浓度重金属废水的经济有效的方法。离子交换法已经被广泛应用于废水除重金属领域。而生物处理法能够有效处理低浓度含汞废水，且处理后能够使汞的浓度降到10-9数量级，满足人们饮用水要求，这种方法被认为是一种很有发展前景的废水除汞的方法。
作者：陈腊梅单位：南京化工职业技术学院
非离子型高分子絮凝剂有非离子型聚丙烯酰胺、改性淀粉等。这类絮凝剂通过分子链将废水中的颗粒吸附后缠在一起,絮凝机理主要是通过架桥作用。这类絮凝剂选择性高,常与铝盐配合使用,往往需要通过实验等确定最佳的用量,否则用量太低作用不明显,用量太高不仅不能起到絮凝沉淀的作用,反而起到分散稳定污染物微粒的作用。
2聚合物滤膜
常用的滤膜根据微孔孔径的大小分为微滤膜(MF)、超滤膜(UF)、纳滤膜(NF)和反渗透膜(RO)四种形式,按照材质通常分为无机滤膜和高分子聚合物滤膜。聚合物滤膜由于良好的加工性能,材料来源广,使用过程中没有介质脱落,不会造成二次污染,具有比无机滤膜更大的优势。
2.1微滤膜微滤膜一般指过滤孔径在0.1～1μm之间的过滤膜。微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术,对微滤膜而言,其分离机理主要是筛分。微滤膜用于废水处理中能截留悬浮物,细菌,以及大分子量胶体等物质。聚合物微滤膜材料主要品种有聚偏氟乙烯、聚砜、聚丙烯腈、聚氯乙烯、聚丙烯等。
2.2超滤膜超滤膜是指额定孔径范围为0.001～0.02μm的滤膜。超滤的机理主要是筛滤作用,利用溶液的压力为推动力,使溶剂分子通过薄膜,而细菌以及比细菌体积大得多的胶体、铁锈、悬浮物、泥沙、大分子有机物等不能通过,被截留在进液侧。微滤可以用于分离相对分子量在500～15000之间,直径为2.0～100nm的微粒。聚合物微滤膜品种有醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚偏氟乙烯等等。根据膜形状的不同,可分为平板膜、管式膜、毛细管膜、中空纤维膜等,广泛应用于电泳漆废水、造纸废水、染料废水等工业废水的处理。
2.3纳滤膜纳滤膜的孔径在1nm以上,一般1～2nm。纳滤的机理介于超滤和反渗透之间,曾经将纳滤膜称为超低压反渗透膜。纳滤膜允许溶剂分子、某些低分子量溶质和低价离子透过,能截留分子量大约为150～500左右的有机物和高价离子。纳滤膜主要应用在在饮用水深度处理,苦咸水淡化,医药、食品、生活和工业污水的处理。目前纳滤膜中商业化程度最高的主要有聚酰胺、聚乙烯醇、磺化聚砜、磺化聚醚砜、醋酸纤维素等。
2.4反渗透膜反渗透即渗透的逆过程,是在压力的推动下,借助半透膜截留大于0.1nm的微粒、所有溶解的盐分以及分子量大于100的有机物,迫使溶液中的溶剂与溶质分开的膜分离过程。目前反渗透膜已经广泛应用与海水淡化和城市污水的深度处理。我国目前最常用的反渗透膜材料主要有醋酸纤维素膜、芳香聚酰胺膜和壳聚糖膜三类。由于反渗透过程需要压力推动,因此反渗透技术往往需要较高能耗,这给反渗透技术的推广带来了一定的限制。
3离子交换树脂
离子交换树脂是带有能交换离子的活性基团、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。离子交换树脂不仅能用于水的软化、纯水和高纯水的制备,还能在处理废水的过程中吸收富集贵重金属离子,再通过再生等过程释放出来,对增加可利用资源和改善环境质量具有十分重要的意义。根据合成离子交换树脂单体的不同,可分为苯乙烯系、丙烯酸系、环氧系、酚醛系及脲醛系等,目前生产数量最多、应用最为广泛的为苯乙烯系离子交换树脂。
4展望
1解决方案
1.1排泥水烧杯试验为了对排泥水的加药量和处理后污泥的性质进行研究，开展了烧杯试验，探索最佳的污泥处理方法。对进入浓缩池的排泥水(污泥浓度0.5%)进行烧杯试验，先快速(200rpm)混凝2min，慢速(100rpm)混凝20min，沉淀时间10min。试验结果如图3所示。可以看出，排泥水中单纯加入PAC，初始沉淀效果不明显，污泥沉降比均在80%～88%。将排泥的污泥浓度由0.5%调整到0.2%，同样进行上述试验结果如图4所示。由图4～图6可以看出，排泥水稀释后加入PAC和PAM，初始沉淀效果明显改善。图6可以看出，PAM投加可改善污泥初始沉淀效果及上清液浊度，污泥水经与浓缩池上清液稀释后沉降效果较佳，上清液浊度较好。从实际工况来看，可以用反冲洗废水稀释排泥水后加PAM进行污泥浓缩。
1.2排泥水沉降试验为了进一步确认水厂排泥水特性，进行了排泥水沉降试验。将排泥水稀释后，投加PAM(0，0.5，1，2，4，6mg/l)搅拌，沉淀后观察。从观察结果可看出:投加PAM后泥水界面清晰，泥水分离情况良好，PAM投加有助于污泥初始沉降，投加量2ppm效果最佳;但经过长时间沉降后未投加PAM的污泥反而略好于投加PAM的污泥，最佳沉淀时间为30min。针对排泥水和稀释后的排泥水进一步进行沉降试验，可以看出低浓度的排泥水较高浓度的排泥水初始沉降速度快。PAM的投加有助于改善初始沉降速度，但经过长时间浓缩后的结果与未投加PAM的效果相仿。经过长时间(7h以后)浓缩后，浓缩污泥浓度只能达到1.3%左右，浓缩污泥压实度不佳。
1.3PAM对污泥浓缩的影响试验为了确认PAM对污泥浓缩的影响，进行了不同型号的PAM以及不同投加量的烧杯试验，试验结果见下页表。可以看出，对于此种含有离心机分离液的污泥，浊度和调节池相近时，阴离子产品A2和阳离子产品A1在不同投加量的情况下，效果的变化差距不大，阳离子A1的效果略好于A2。投加量对沉降效果的影响要远远大于对絮凝剂种类的影响。不同型号的PAM对污泥沉淀效果影响不大，水厂使用的A2是较好的一款产品。适当提高投加量会带来更好的絮凝效果，产生更大的絮团和更快速的初始沉降效果。考虑到水流冲击可能对形成的絮团带来的破碎作用，试验中加入了持续时间为30s条件下200rpm的破碎试验，说明高投加量下形成的絮团耐破碎性能更好。
1.4水厂污泥系统生产性试验运行情况1:根据现场实际情况，将预浓缩池排泥水连续排入调节池以稀释排泥水浓度，并混入离心脱水机分离液运行一个调节池和一个浓缩池，使浓缩池连续运行，投加PAM1ppm，采用每2h排泥20min，以保证提高污泥浓度。运行结果表明:运行初期浓缩池上清液浊度较低，泥水分离较好，但浓缩污泥浓度较低，为1%～1.3%。运行约一周后，浓缩池集水槽出现翻泥现象。运行情况2:提高PAM投加量至1.5ppm。为了避免阀门井溢流，减少一半预浓缩池排泥水量进入调节池。运行结果表明:浓缩池上清液水质不稳定，仍然不间断地出现翻泥现象，但浓缩污泥浓度较低。运行情况3:运行一个调节池和两组浓缩池，降低浓缩池负荷，继续投加PAM1.5ppm，采用每4h排泥15min。运行结果表明:运行初期两组浓缩池上清液浊度较低，2号浓缩污泥浓度较好，大于2%，1号浓缩池污泥浓度较低，约1.3%，PAM并不有助于污泥压实。运行情况4:停止两组浓缩池PAM投加，维持每4h排泥15min，浓缩池上清液SS仪可以用于监测，但上清液不连续会干扰读数。运行结果表明:1号、2号浓缩池污泥浓度接近，但都有下降趋势，约1.7%。约一周后仍发现有2号浓缩池翻泥现象。并且注意到原水浊度有较大变化，浓缩池污泥泥位均较高。
2结论和建议
根据水厂废水处理系统运行试验结果，有以下结论和建议:a.与黄浦江水源相比，青草沙水源的排泥水不容易沉降，低浓度的排泥水有利于污泥处理系统运行。b.浓缩池的运行好坏是关键，对于浓缩池的上部，要确保上清液水质良好(低浊度)，泥水分离是最主要的因素。c.有足够的沉降时间，可以使得泥水较好地分离。PAM的投加也可以提高分离速度，但在运行几个小时之后，上清液水质就没有明显差别。因此在目前工况下，并不一定需要投加PAM来保证上清液水质。d.确保浓缩污泥浓度高最重要的因素是污泥压实度，但可能由于藻类、过高的pH值以及混凝剂等因素产生正电荷使得水厂的污泥非常不容易压实。同样实验室数据表明投加PAM无法提高污泥的密实度。e.浓缩池的底部污泥排放应该是多频次、少量排泥，这样更有利于保持上清液的水质，同时有利于离心机的运行。
作者：徐立群黄志金单位：上海浦东威立雅自来水有限公司上海宏波工程咨询管理有限公司
1猪场废水处理模式
目前，国内外猪场粪污的处理模式可总结归纳为3种模式：还田模式、自然处理模式以及工厂化处理模式。
1.1还田模式
畜禽粪污还田是一种传统的、经济有效的处理模式，可以使畜禽粪污达到零排放。还田模式不仅可以有效处置污染物，还能将其中的营养物质循环于土壤，从而减少化肥的使用，同时施用粪污还可以维持并提高土壤肥力、改善土壤特性。这种处理模式适用于远离城市，经济落后，并有足够农田消纳粪污的地区，如蔬菜等经济类作物的地区。还田模式主要优点：污染物零排放，可最大限度实现资源化，减少化肥用量，提高土壤肥力；投资省，耗能少，运行费用低等。其存在的主要问题：需要大量土地利用粪便污水，每万头猪场至少需7hm2土地消纳粪便污水，所以其受条件限制而适应性弱；雨季及蔬菜淡季必须考虑粪便污水或沼液的出路；存在传播畜禽疾病的危险；不合理的施用方式或连续过量施用会导致N、P及重金属沉积，造成地表水和地下水污染；恶臭及降解过程所产生的氨气、硫化氢等有害气体对大气环境造成污染。总的来说，还田模式可以实现污染物零排放，资源化利用程度很高，但是猪场周围需要有足够的农田消纳能力。
1.2自然处理模式
自然处理模式主要采用氧化塘、人工湿地等自然处理方式对养殖场粪便污水进行处理，适用于远离城市，经济欠发达，土地宽广并廉价的地区，养殖场规模一般不能太大，对于养猪而言，一般年出栏在5万头以下为宜，以人工清粪为主，水冲为辅，冲洗耗水量中等。自然处理模式主要优点是投资省，能耗少，运行管理费用低；地下式厌氧处理系统厌氧设施建于地下，基本无臭味；污泥量少，污泥处理系统简单；管理方便，对周围环境影响小，如噪音小；可回收利用CH4。其主要缺点是土地占地较大；处理效果受季节温度变化的影响大；可能会造成地下水污染；建于地下的厌氧设施一旦出现问题，其维修不方便，而且其经常出现出泥困难的现象。从我国的研究现状来看，我国关于采用人工湿地来处理畜禽养殖污水，主要将研究重点放在考察处理效果以及如何筛选植物上，但针对畜禽养殖废水，其人工湿地究竟对土地面积的要求有多大，出水多少才能达到污水处理的国际标准等多个问题上，我国的研究还不够深入和细致。
1.3工厂化处理模式
工厂化处理模式的粪便污水处理系统主要涵盖了以下几个部分，即预先处理、厌氧处理、好氧处理、后处理等。该种处理模式主要是适用于那些土地资源稀缺而又昂贵，无法满足用来消纳养殖场废水、粪便的大城市周边。相较于还田以及自然处理模式而言，工厂化处理模式的主要优点如下：对土地面积的要求较低，占地面积较前2种模式而言更小；适用范围要大于前2种处理模式，对地域性的要求不强，受地域性限制程度低；该种处理模式对季节性的要求较低，受季节交替、气温变化的影响不大。但是，也存在着如下弊端：对资金投入的要求大，据估算，每万头猪场其资金投入大约需要120～140万之间；该模式的运转费用也要远远大于还田以及自然处理模式；对机械设备的要求高，维护管理费用的价格较为高昂；运转以及管理都需要具有专业化知识的技术人员。这类方法特别适宜于小型猪场废水处理。
2猪场废水处理建议
养殖业作为影响生态环境污染的重要因素，越来越受到社会各界的关注。针对目前集约化猪场的发展所带来的环境问题，建议采取以下措施防治猪粪尿对环境的污染。制定畜牧业污染防治法规。加强畜禽粪便的管理和法制建设对于防治养殖业污染是至关重要的。目前国内在畜禽污染控制法规方面尚不完善。预防为主，防患于未然。目前在预防猪粪尿污染方面采取了下述措施：提高饲料利用率；实施畜舍污水量最小化养殖工序。完善现有的处理工艺。目前国内外虽然对养殖废污处理工艺的研究比较多，但是存在一定的问题，如对各种工艺的机理研究不够透彻，可操作的、系统化的工艺设计参数尚待完善等问题。结合地区特点，选择最优的方案对养猪废污进行合理处理。如湖北省属于千湖之省，水资源丰富，可以适当考虑采用生物浮床技术处理养殖污水。
作者：曹俊 单位：郧阳师范高等专科学校生物化学与环境工程系
关键词：毕业设计；给排水科学与工程专业；环境类专业；改革与实践
中图分类号：G642477 文献标志码：A 文章编号：10052909（2015）05013804
应用创新型人才培养是普通高等学校人才培养的方向，而实践能力的培养是其关键环节之一[1]。设计、实习、实验、科研活动等是实践能力培养的主要环节[2]。其中， 毕业设计作为大学教学中最为重要，与工作岗位接轨的实践性教学环节，是培养具有创新精神和实践能力的应用型高级专门人才的需要，具有不可替代的作用[3]。
市政、环境类专业包括给水排水科学与工程（原给水排水工程）、环境工程、环境科学等专业，均属于综合性、应用性、交叉性强的学科，学科体系和内容上有诸多交叉渗透，相似性强，因此其毕业设计也有很多一致性。
辽宁工程技术大学给水排水工程专业和环境工程专业自1989年招生以来，经过几代教师的努力，形成具有学校特色的理论和实践教学体系，毕业设计的改革取得了诸多成果。文章结合学校市政、环境类专业毕业设计的实际情况，对毕业设计存在问题进行分析，介绍市政、环境类专业毕业设计改革的实践成果，为相关院校毕业设计改革提供参考。
一、 本科毕业设计存在问题
据调查，自高校扩招以来，本科毕业设计普遍存在质量滑坡现象 [4]，许多专家学者针对毕业设计中存在的问题进行了大量
研究[5-7]。笔者结合辽宁工程技术大学实际情况，查找毕业设计过程中存在的问题，以利于提高市政、环境类专业毕业设计质量。
（1）设计选题不合理，多为纸上谈兵，与实际工程脱轨严重。许多高校仍在实行约束性选题方式，在选题范围上必然存在过宽或过窄的问题，题目陈旧，与就业实际需求相去甚远，不利于发挥学生的主体意识和主观创造精神。2006年之前，学校给排水专业毕业设计题目主要集中在净水厂设计、污水处理厂设计和建筑给水排水工程设计。设计题目范围较窄，而且很多题目都是假题假做或年复一年的课题重复，与工程实际的设计要求差距较大。环境类专业的水污染控制理论方向，在污废水处理设计中，工艺方案大同小异，缺乏创新。水环境质量评价选题，多运用模糊综合评判等数学方法代数即可，创新性和实用性较差。这些导致学生参加工作后，一时很难上手，满足不了设计与工程单位对毕业生尽快进入工作状态的要求，与应用创新型人才培养目标存在较大差距。
（2）高校连续10多年的扩招造成学生数量急剧增加，与师资数量不足、教师工程实践能力缺乏之间存在较大矛盾，直接影响毕业设计质量。1999年扩招以后，市政、环境类专业教师每人指导学生人数在10～20人，造成指导教师精力投入不足，指导深度不够，监督和考核不到位等现象。同时，为了解决高校教师短缺问题，引进的博士直接进入课堂授课、指导设计，没有经历助教过程，缺少实际工程经验，加上科研指标的量化，高校青年教师在教学和科研双趋冲突压力下，往往忙于写论文、申请课题，从而造成重科研轻教学现象，这也导致青年教师的设计指导质量不容乐观。另外，随着毕业生人数增多，与设计相关的图书资料明显不足，设计室更是无法保证，失去了教师对学生的有效指导和监督。
（3）学生设计精力投入不足，态度不认真，有的甚至抄袭他人论文等。部分学生忙于找工作，考研面试等，无暇顾及毕业设计。值得指出的是，学校鼓励学生到已签约工作单位结合工程实际完成毕业设计，虽然初衷很好，但从毕业设计成果看，部分学生没有取得预想效果。另外，毕业设计中抄袭现象非常多。通常，学生毕业设计被安排在最后学期的10～15周，设计时间短，任务重，同时，学生常在答辩前才加班加点，匆忙拼凑，敷衍过关。甚至存在照例题套构筑物计算、图纸网上直接下载等现象。
（4）学生虽然对水处理专业原理性知识有一些了解，但是对一些具体的构筑物却很陌生且很难在大脑里构建出这些构筑物，而在认识实习、生产实习和毕业实习时，看到的也只是构筑物外貌，由于池体被水充满，很难看到构筑物内部结构，因此造成设计思路不清晰，设计参数盲目选择，给构筑物设计计算带来很大困难。
（5）高校毕业设计管理工作有待进一步提高。虽然学校、学院都针对毕业设计制定了相应的管理制度，但在执行过程中，各级管理部门和指导教师存在执行不严格、不规范现象，从而影响了毕业设计的质量。另外，毕业设计一次性考核模式（指导教师给予学生学习态度分占20%、评阅教师给予设计成果分占30%、答辩委员会成员给予答辩分占50%），导致学生没有改过的机会，也达不到人才培养的真正效果。
二、 提高毕业设计质量的实践
相信笔者所述我校市政、环境类专业本科毕业设计存在的问题在其他高校同类专业，甚至所有工科专业都不同程度地有所表现。为此，探究解决高校学生毕业设计解决方法，真正提高毕业设计质量，进而提升学生工程实践能力和创新能力，就成为当前毕业设计改革工作中的重要课题。针对目前市政、环境类专业毕业设计存在的问题，结合我校近年毕业设计改革的新做法、新模式、新思考，借鉴国内改革经验，提出毕业设计具体的改革建议[8-10]。
（一）重视毕业设计选题工作
首先，扩大选题范围。目前来看，市政、环境类专业设计题目范围较小，与学生就业范围有较大差距。从毕业生看，给排水科学与工程专业去净水厂和污水厂的学生较少，去建筑施工单位较多。环境工程和环境科学专业利用学校地矿特色，去各企业工作学生比重较大。结合学生就业单位特点设计题目，能提高学生的设计兴趣。因此，最近几年，在了解学生就业方向基础上，设计多个选题方向，学生先选择设计方向，再结合具体工作情况选题，效果较好。在原有净水厂设计、污水处理厂设计、建筑给排水工程设计、区域水环境质量评价、工业废水处理站设计基础上，增加的设计方向包括：城市给水排水管网系统优化设计、城市污水再生利用工程设计、建筑小区中水回用工程设计、建筑小区雨水利用工程设计、工业给水处理工程设计、给水排水工程（环境工程）施工组织设计及工程造价等方向。在工业废水处理工程设计中，每年结合学生未来从事工作，进行了矿山废水、皮革废水、化工废水、食品废水、制药废水、钢铁废水等多种废水的设计工作，得到学生和就业单位的认可。
其次，注重设计的灵活性和实效性。目前尽管设计做到了一人一题，但与实际工程结合不足，因此，我们在设计中进行了一些新的尝试。例如，从事建筑给排水工程设计的学生，与学校建筑学、土木工程、建筑环境与能源应用工程、工程管理、电气自动化等专业学生共同组成设计小组，一起完成学校新校区图书馆、博物馆、实验楼等同一实际工程设计，设计完成后指导施工，真正实现了“真题真做”，避免了抄袭现象，而且锻炼了学生的组织协调能力。针对软件学得较好的学生，两名学生共同完成同一设计，一名进行笔算，另一名编制软件程序，两者互相校正，共同提高；针对考研学生，指导教师让他们参加所主持课题的实验研究中，跟研究生一起完成论文，使他们尽早进入研究状态。一些学生签到工作后，单位希望去实习，做单位的实际工程设计，对此，我们实行企业和学校双导师制度，单位负责学生在该单位的学习、生活等情况，校内指导教师负责开题、中期检查、毕业答辩，以及与就业单位的联系，定期检查学生毕业设计完成质量，使学生设计质量得到保证。
（二）用多媒体课件协助教师指导学生毕业设计
市政、环境类专业毕业设计方向性、规律性和系统性较强，由于学生较多，资源有限，教师每天亲自指导较为困难，教师为学生毕业设计做的指导书又太过简单，而且并不直观。多媒体课件具有文字、图、声、像并茂特点，具有很强的生动性、直观性和条理性，能化抽象为具体，化平淡为生动，充分调动学生学习兴趣。同时，还具有可反复播放特点，学生哪一步骤不懂，就可以对照课件进行观察，直到理解为止。毕业设计指导课件每个设计方向一个，最终将课件模块化，将教师从企业获得的研究课题、合作教育中遇到的实际工程问题，凝练成毕业设计（论文）选题，均链接到设计模块，建设成为虚拟实践教育平台，可切实提升学生实践能力和创新能力，并可使资源由一校“独有”，变成多校“共享”。
以制作完成的工业废水处理工程毕业设计指导课件为例，课件内容包括：（1）工业废水处理站设计目的、要求、步骤和原则，设计所用参考规范、手册，形成废水站设计任务书和设计指导书各1份；（2）工业废水处理站基本建设程序；（3）工业废水处理站与污水厂设计的相同点与不同之处；（4）工业废水处理站典型水质（化工废水、钢铁废水、印染废水等）特点及出水标准；（5）工业废水处理站设计前需调查分析和解决问题；（6）工业废水处理站工艺路线选择的基本步骤、比选原则；（7）工业废水常见处理方法及国内典型工业废水处理工艺流程介绍；（8）典型构筑物（调节池、隔油池、水解酸化池、曝气生物滤池、生物接触氧化池、膜法水处理系统等）设计基本理论、池体类型、优缺点及适用条件分析，设计规范要求，设计参考范例、计算软件编制、构筑物运行动画，现场实际运行工程照片。本部分是课件主体，共链接标准1部、参考计算书籍1本、主体构筑物运用动画7个，制作计算程序3个，插入现场照片25张，图片12张；（9）污泥处理的目的、常见处理方法及系统设计，插入现场照片4张；（10） 工业废水处理站各构筑物的总体布置和废水处理流程的高程设计，介绍了布置原则、计算方法及典型案例分析；（11）工业废水处理工程经济分析及概预算具体方法和软件应用；（12）图纸绘制标准及方法。
（三） 设计全过程管理与质量监控
实行毕业设计全过程管理，建立质量监控机制是保证毕业设计质量不可或缺环节，采用校、院及教研室三级管理机制来完善毕业设计的系统质量监控。
1.以指导教师、教研室为主的全过程管理
教研室主任制定本专业毕业设计管理办法，从细节上对教师指导和学生设计要求进行规范，并组织中期成果汇报答辩。毕业设计成绩构成改为：指导教师检查设计效果10%+期中答辩20%+评阅教师质疑设计成果20%+毕业答辩50%。指导教师从学生选题、开题报告撰写、方案确定、构筑物设计计算、绘图全过程进行指导、检查。笔者几年的指导发现，指导教师平时考核不仅看学生出勤，平时提交成果，还要多问学生“为什么”。因为一些学生设计中往往从手册或参考书上套公式计算，没弄清构筑物去除污染物原理、构筑物结构等基本知识。比如气浮池设计，要学生首先了解除油方法、选择气浮池原因、气浮池种类、除油机理、运行过程、池体结构，然后绘出草图，再设计计算，经过这样的过程，学生才能真正学到知识。
2.院级教学管理与监督机制
学院形成以教学副院长为组长的指导、监督小组，成员包括各专业退休返聘的老教授、教务科教学管理人员。教务科教学管理人员从形式、进度进行检查，老教授利用自己丰富的教学实践经验，不仅能指出设计存在问题，还能提出改进方案，在提高设计质量的同时，有效地带动了年轻教师的成长。
3.校级教学管理与监督机制
学校制定了《辽宁工程技术大学本科毕业设计（论文）管理制度汇编》，从毕业设计工作条例、写作规范、校外毕业设计管理办法、优秀毕业设计评选、成绩不及格率最低3%的规定、开题报告、附本等方面进行规范化要求，并组成校督导检查组，进行初、中、末的全程检查，促进设计质量的提高。
三、 结语
毕业设计作为大学教学中的最后一个实践性教学环节，可培养、提高和展示学生综合运用所学知识解决实际问题能力及创新能力，对市政、环境类专业学生来讲，更是紧密联系工程实际，培养学生独立工作能力的重要步骤。文章结合我校市政、环境类专业毕业设计中常见问题，提出了一些实践对策，供同行参考，希望能有利于工程类高校实践能力培养质量的提高。参考文献：
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截止目前,乌海市建成投产氯碱项目4个,产能为106万吨,在建氯碱项目1个,产能为50万吨,总生产能力达156万吨/年。目前我市已投产和在建PVC项目全部采用电石法生产PVC,乙炔气清净普遍采用次钠清净工艺,全部采用离子膜法生产烧碱,VCM聚合除一家采用本体法聚合外全部采用悬浮法聚合,乙炔气发生有的采用干法乙炔生产工艺,有的采用湿法乙炔工艺。
2乌海市PVC行业工艺废水处理现状
调查乌海市近几年建成投产的和在建的PVC企业的工艺废水处理措施及去向,分析PVC行业工艺在经济可行的前提下目前是否能够做到废水零排放。通过对乌海市现有及在建氯碱项目废水处理工艺及废水去向的调查可知:
1)我市PVC行业氯碱界区工艺废水(包括酸碱废水、含盐废水)所采取的处理工艺相同,全部是经中和、絮凝、沉淀处理后用于化盐,在氯碱界区实现了废水零排放。
2)固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水已建企业中有的进行了回收利用,有的直接排入大气,未进行回收利用;固碱蒸发冷凝水实现零排放在乌海有运行实例。
3)已建PVC项目离心母液处理工艺虽然不相同,工艺较完善、处理效果较好的工艺为两级生化+絮凝沉淀+过滤+次钠消毒工艺,最简单的工艺为沉淀池沉降+纤维过滤器工艺,但去向全部是补入循环冷却水系统,不外排;目前在乌海最好的工艺为加药絮凝沉淀+BAF+臭氧氧化+曝气还原+BAF+双膜工艺+混床处理工艺对离心母液进行处理,处理后60%回用于聚合系统,40%回用于循环冷却水系统,不外排,实现了离心母液零排放。
4)含汞废酸全部采用盐酸解析技术处理后,用做VCM酸洗用水,不外排。
5)其它含汞废水全部经处理达标后回用于VCM碱洗或水洗用水,不外排。含汞废水处理工艺较先进的为硫化钠-氯化铁沉淀+三级活性炭+三级离子交换器处理工艺,处理后废水蒸发结晶处理,产生的结晶盐送有资质单位处理,实现含汞废水零排放。
6)次钠废水的处理:有的送至全厂综合废水处理系统经生化处理后用于乙炔发生和自备电厂冲灰,有的单独设置一套处理装置,采用汽提+冷却+加药混凝沉淀工艺,处理后部分回用于乙炔发生,部分回用至次钠配置单元,少量进入综合处理单元处理后排入园区污水处理厂,有的采用加药混凝沉淀+次钠氧化工艺处理后用于乙炔发生,但乙炔发生产生的电石渣浆有部分排到渣场。
7)电石渣浆:有的采用沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺处理后用于乙炔发生和排至自备电厂灰场降尘,有的采用沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺,处理后部分回用于乙炔发生,有的采用沉淀+板框压滤工艺处理后部分用于乙炔发生,部分随电石渣一起排到渣场,有的因采用干法乙炔发生工艺不产生电石渣浆废水;由以上分析可以看出,采用干法乙炔生产工艺,不产生电石渣浆,采用湿法乙炔生产工艺,少数企业做到了电石渣浆不外排,多数企业均有电石渣浆排至灰渣场,故电石渣浆实现零排放有待进一步探讨。由以上分析可以看出,由于项目筹备和建设时间不同,乌海市PVC项目废水治理工艺出不同,总之,随着建设时间的推移,在总结已投运的PVC企业的经验教训的基础上,废水处理工艺和回用途径的设置也越趋合理,在废水分类处理、废水分质使用方面也采取了一些较好的措施,如乌海市君正化工40万吨PVC及40万吨烧碱项目在废水分类处理、废水分质使用方面做的相对较好,对次钠废水进行了单独处理,并采取了蒸发装置的蒸汽冷凝水回用纯水站;纯水站浓水回用乙炔清净;干燥蒸汽冷凝液回用聚合热水槽入聚合釜等废水回用措施但仍未实现工艺废水零排放。
3与国内当前较成熟氯碱行业废水处理工艺及排放水平的对比分析
目前国内氯碱界区产生的工艺废水(包括酸碱废水、含盐废水)普遍采用中和、絮凝、沉淀处理工艺处理酸碱和含盐废水,处理后全部用于化盐;对固碱蒸发产生的蒸汽冷凝水收集回用于化盐系统和电解槽。PVC界区产生的含汞酸采用共沸解析技术和加盐解析技术处理后,用做VCM酸洗用水;产生的其它含汞废水采用硫化钠-氯化铁沉淀+三级活性炭+三级离子交换器处理工艺,处理后废水有的回用于VCM碱洗用水,有的回用于VCM水洗用水,有的直接排放;离心母液普遍采用两级生化+絮凝沉淀+过滤工艺处理后补入循环冷却水系统;采取加药絮凝沉淀+BAF+臭氧氧化+曝气还原+BAF+双膜工艺+混床处理工艺处理离心母液目前主要处于中试阶段,处理后母液60%回用于聚合系统的企业尚未实现长期稳定运行;次钠废水单独设置处理装置,采用汽提+冷却+加药混凝沉淀工艺,也逐步开始在各大企业中推广应用;电石渣浆普遍的处理方法是沉淀+浓密池澄清+板框压滤工艺,处理后回用于乙炔发生,或采用干法乙炔生产工艺杜绝电石渣浆的产生。由此可见,乌海市PVC项目废水治理基本上全部采用了国内较为成熟的治理工艺,君正化工40万吨PVC及40万吨烧碱项目经内部挖潜,在某些方面还优于国内普遍水平,但次钠废水仍做不到零排放,有少部分需处理达标后排至园区污水处理厂,工艺废水做不到零排放。
4乌海市现有PVC及烧碱项目存在的问题及解决办法
4.1存在的问题乌海市现有PVC及烧碱项目废水治理主要存在以下问题:
1)有的企业固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水直接排入大气,未进行回收利用。
2)离心母液部分企业采用的处理工艺达不到循环水补充水水质要求,造成循环冷却水系统排水水质不能满足环保要求。
3)含汞废酸共沸解析技术和加盐解析处理装置运行不稳定。
4)其它含汞废水处理工艺参差不齐,有些企业处理工艺较简单落后,实现达标有一定的难度。
5)次钠废水经处理后普遍做不到零排放。
6)有些企业有部分电石渣浆随电石渣一起排到渣场或灰场,未实现零排放。
4.2解决方法
1)针对部分企业固碱蒸发工段的蒸汽冷凝水直接排入大气,未进行回收利用这一问题,因乌海当地已有成功经验,对现有企业可以通过技术改造回收利用这部分蒸汽冷凝水,实现固碱蒸发冷凝水的回收利用,针对新建项目,可通过环保三同时要求实现蒸汽冷凝水零排放。
2)针对部分企业离心母液采用的处理工艺达不到循环水补充水水质要求,要求部分企业学习先进经验,改进离心母液处理工艺,保证处理后水质能够满足循环冷却水系统对水质的要求,全部补入循环冷却水系统,不外排;
3)含汞废酸共沸解析技术和加盐解析处理装置运行不稳定,积极寻求技术支持,做好设备防腐蚀工作,保证处理装置稳定运行。
4)改进含汞废水处理工艺,以保证含汞废水实现稳定达标。
5)次钠废水做不到零排放,主要原因有两个:一是部分企业未对这部分废水进行有效的处理,不能满足回用于乙炔发生用水要求;二是即使对这部分废水单独进行了处理,能够满足乙炔发生用水水质要求,但由于乙炔发生产生的电石渣制水泥对氯根的要求,不能全部回乙炔发生,剩余次钠废水又找不到合适的去向及用途,只能外排。最好的解决办法是改变乙炔清净工艺为硫酸清净,但又出现固废硫酸处理问题,在我市及周边硫酸处理企业几乎没有,故改次钠清净为硫酸清净不现实,着眼于实际,解决办法是次钠废水单独设置处理系统,处理后废水在满足水泥生产要求的前提出尽可能回用,剩余部分立足于其它对水质要求不高的用水单位及项目进行回用。
6)针对电石渣浆有部分外排这一问题,因我市已有成功实例,立足于加强管理,废水分质使用,学习先进经验,来实现零排放。
5乌海市现有PVC及烧碱项目及新建氯碱项目发展方向初探
目前乌海市已投产和在建PVC项目普遍采用电石法生产PVC,采用离子膜法生产烧碱,乙炔气发生正在由湿法乙炔向干法乙炔转变,乙炔气清净普遍采用次钠清净工艺。一方面,PVC项目产生的大量废水外排,得不到综合利用,造成环境污染。另一方面,我市处于缺水地区,用水量不足已成为制约企业发展的一个重要因素。故本论文立足于节约用水,提高水资源利用率,按照废水分质使用、梯级利用的原则,希望乌海市PVC及烧碱项目将来的发展方向应为:从生产工艺角度分析,希望乙炔发生采用干法乙炔生产技术以彻底解决电石渣浆外排的问题;采用低汞触媒,改进含汞废水处理工艺,处理后含汞废水采取蒸发结晶的办法实现含汞废水的零排放;在引进废硫酸处理工艺及项目的前提下改次钠清净为硫酸清净,以期彻底解决次钠废水外排问题和电石渣氯含量高影响水泥质量的问题。从废水处理方面分析,希望根据废水特点,分别设置废水处理系统。对电石渣浆,经厢式压滤机压滤后,采用多级冷却技术进行降温,通过加药沉淀处理后解决水温高、易结垢的问题全部回用;对离心母液,采用两级生化+絮凝沉淀+过滤+次钠消毒工艺处理后水质能够满足循环冷却水系统对水质的要求,全部补入循环冷却水系统,并将最终回PVC聚合釜作为以后探索、试验及发展的方向;对次钠废水,应单独设立废水处理系统,处理后部分回用,剩余寻求其它利用途径或处理达标后回用。
6几点建议
为节约用水,提高水资源利用率,逐步达到PVC及烧碱项目工艺废水零排放的目标,提出以下几点建议:
1)由于PVC及烧碱项目循环冷却系统排污水和自备电站水处理及锅炉排污水的量也很大,采取反渗透处理工艺将这部分水进行处理回用于生产。
2)开展部分废水处理课题研究,如次钠废水脱氯、高含盐废水脱盐等课题的研究。
具体内容(课题背景和意义、国内外研究现状、课题主要内容、课题研究方案、日程安排、参考文献)
一、课题背景和意义
造纸工业是能耗高、物耗高，对环境污染严重的行业之一。造纸工业的污染问题十分严重，受到了人们普遍的关注。在世界范围内，造纸工业废水都是重要的污染源，例如日本、美国分别将造纸工业废水列为六大公害和五大公害之一。
在我国，造纸工业废水污染已成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。据环保统计公报数字表明，县及县以上制浆造纸和纸制品废水排放量占全国工业总排放量的11%，仅次于化学工业及钢铁工业的年排水量，居第三位，其中达标排放量仅占造纸总排放量的14%，排放废水中COD约占全国总排放量的45%。
目前我国造纸工业废水排放量及COD排放量均居我国各类工业排放量的首位[1]。 近年经多方不懈努力，造纸工业废水污染防治已经取得了一定的成绩，虽然纸及纸板产量逐年增加，但排放废水中的COD却逐年降低。由此看出，造纸工业初步实现了增产减污的目标。但目前造纸行业约占排放总量50%的废水尚未进行达标处理，废水污染防治任务还相当繁重。
制浆造纸废水是指化学法制浆产生的蒸煮废液(又称黑液、红液)，洗浆漂白过程中产生的中段水及抄纸工序中产生的白水，它们都对环境有着严重的污染。
一般每生产1 t硫酸盐浆就有1 t有机物和400 kg碱类、硫化物溶解于黑液中;生产1 t亚硫酸盐浆约有900 kg有机物和200 kg氧化物(钙、镁等)和硫化物溶于红液中。废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费[2]。
近年来，一些以制浆造纸为主要工艺的小型企业由于受白水困扰被迫停产或转产。随着造纸行业的发展，受原料林资源的约束，废纸作为再生纤维资源在造纸工业原料中的重要性与日俱增，我国产量名列前几位的造纸企业大部分是以废纸为原料。
废纸作为造纸原料之一，即可减轻环境污染，又可减少森林砍伐，节省原料纤维资源，缓解原料紧张局面，经济和社会效益十分显著。尽管废纸造纸废水污染物产量比化学制浆造纸减少了85%以上，但废水的COD、SS浓度仍然较高[3]。
某造纸厂主要以商品木浆为原料，生产各色特种装饰钛白印刷面纸、平衡纸系列、印花原纸系列、瓜子袋纸系列、特种长纤维纸系列、水松纸产品等各种高档特种工业印刷纸以及文化用纸，总产量为1.2万t/a，排放造纸废水约8000t/d。
目前，这些废水若未经处理就排入附近水体，将对环境造成严重污染[1 ～4] ，同时该厂生产耗水量大，如处理后进行回用，将产生巨大的经济效益废液排入江河中不仅严重污染水源，也会造成大量的资源浪费。所以对造纸废水的处理在我国也是非常重要的，其中造纸白水对环境造成的影响,是本论文论述的主要观点。
二、国内外研究现状
2.1、造纸工艺
目前国内废纸造纸主要流程为碎浆、磨浆、筛选、打浆、造纸、烘干、卷取等[4]。 简要流程如下：
图1 造纸工艺流程
2.2 、处理工艺
目前国内外针对白水所采用的处理工艺主要有以下几种：
2.2.1、气浮法
气浮法是白水处理中较常用的方法。白水中所含的物质为短纤维、填料、胶状物以及溶解物，它经过调节后在气浮池内与减压后的溶气水混合，进行气浮操作过程。完成分离后，清水入清水池供纸机回用，短纤维进入浆池供造纸机回用。气浮法在我国造纸企业中有较广的应用。
2.2.2、絮凝法
絮凝法在造纸白水处理中也有应用，即利用适当的絮凝剂处理废水，可以使其中的细小纤维和其他细小固体颗粒悬浮物沉淀下来。在造纸白水的处理过程中，造纸白水先经微孔过滤处理回收纤维，降低白水中的悬浮物含量，再加入混凝剂和助凝剂，使白水中的细小纤 维、填料、胶体性物质及部分溶解性有机物聚沉，处理后的澄清水可完全回用于生产或排放。
化学絮凝处理造纸白水具有投资少、工期短、处理系统运行管理简单、操作灵活、处理效果好等特点。能有效去除再生造纸废水中的SS、色度以及有机物等，得到的泥浆经过适当处理后还能用作生产箱纸板的纸浆，处理的上清液可以作为工业水循环使用，因此，其经济效益和环境效益相当显著。
2.2.3、过滤法
应用于白水处理的过滤法常见的有两种：真空过滤法和微滤法。
真空过滤法具有过滤速度快、处理量大、工艺过程稳定、占地面积小、基建费用少、运行费用低等特点，处理后的白水可直接用于造纸过程。近年来国内的一些大型造纸企业大力推广真空过滤机用于白水处理，使得白水的处理与循环回用的程度大大提高。
微滤法采用的过滤介质为不锈钢丝网或化纤网，其过滤孔径的大小可根据用户的废水种类、浓度等的不同而随意选择，最小孔径当量可小于20 um。其优点更在于工艺简单、占地少、投资省;过滤能力大、效率高、运行费用低、操作极其简便。
2.2.4、膜分离法
膜分离技术处理造纸白水，可以较彻底去除造纸白水中的金属离子和溶解性无机盐物质，是实现造纸零排放目标的有效措施之一。然而，膜分离法处理水量能力不大、费用较高，在用于造纸白水处理方面还处于实验室的研究阶段，距离实际生产还有很长的路要走[5]。
三、课题主要内容
1、设计流量：Q=1500 m3/d Kz=1.1
2、进出水水质，最后出水符合《辽宁省污水与废气排放标准》(DB 21-60-89)二级标准
3、运用大学期间所学的专业知识，理论和毕业实习中学到的实践知识，对造纸生产工艺的最终出水进行处理设计。
4、污水处理工艺流程的确定 5、主要构筑物设计计算
6、依据具体地形对污水处理厂进行平面布置。
7、高程布置。
8、并对建成的运行管理提出要求和建议。
9、在对造纸废水(白水)进行设计过程中，要知道造纸废水中是多种多样的，不能设想只用一种处理方法，就能把污染物取值殆尽，往往要采用多种方法组合的处理工艺系统，才能达到处理效果。应尽量选取较好的处理方法。
10、在对废水处理工程设计过程中，应尽量运用清洁生产的理念，降低废水中复杂成分，使得在后续废水处理中降低难度和提高效率。
四、课题研究方案
废纸回收利用过程中，从工艺上分为抄纸段产生的废水称为白水。由于白水日排水量 大，含有大量的软纤维和填料，悬浮物含量高，它所引起的污染令世人瞩目。目前，国内外处理造纸自水的方法主要有气浮法、絮凝沉淀法、过滤法、膜分离法等，综合各种方法的优缺点，我选择气浮法进行对造纸污水(白水)进行处理。
采用混凝气浮为主的工艺流程处理造纸废水，处理后出水SS、CODcr和BOD5的平均去除率分别达到90%、74%和80%以上，出水达到设计要求，可以直接回用于生产工艺中，并可回收纸浆。实现了生产用水的闭路循环运行，达到了废水零排放。此工艺避免了生化处理占地面积大、投资和运行费用高等缺点，并且处理费用低，运行稳定，维护简单，具有显著的环境效益。气浮法在我国处理造纸污水(白水)普遍使用，气浮法不仅经济效应低，并且处理效果非常好，占地面小，运行操作简单[6]。
结合造纸废水目水质的特点，实验拟采用采用混凝气浮+水解酸化+接触氧化的处理工艺。
五、日程安排
1、资料收集、方案对比 2017.3.17～2017.3.23 一周
2、撰写开题报告、开题答辩、英文翻译 2017.3.24～2017.3.30 一周
3、主体构筑物设计计算 2017.3.31～2017.4.6 一周
4、附属构筑物及高程设计计算 2017.4.7～2017.4.13 一周
5、流程图、总平面图绘制 2017.4.14～2017.4.20 一周
6、高程图绘制 2017.4.21～2017.4.27 一周
7、构筑物图绘制 2017.4.28～201.5.4一周
8、构筑物图绘制 2017.5.5～2017.5.11 一周
9、构筑物图绘制 2017.5.12～2017.5.18 一周
10 、设计说明书编制 2017.5.19～2008.5.25 一周
11 、修改设计说明书 2017.5.26～2017.6.1 一周
12 、修改图纸 2017.6.2～2017.6.8 一周
13 、毕业设计答辩 2017.6.9~2017.6.15 一周
六、参考文献
[1] 田启平.斜网-混凝沉淀-二段A/O组合工艺处理造纸废水的研究.浙江大学硕士学位论文.2007,2.
[2] 胡雪莲,叶新强,庞艳.生化法处理废纸再生造纸废水.环境工程.2004.6,22(3):43~44. [3] 丘旭平.非脱墨废纸造纸废水处理工艺研究及实例.造纸科学与技术.2007,26(3):60~62.
关键词：给水排水工程；毕业设计；选题
中图分类号：TU9903；G642477 文献标志码：A 文章编号：
1005-2909(2012)03-0133-03
毕业设计是理论与实践相结合的学习过程，是对四年专业学习一次全面、彻底的总结和应用，同时也是培养学生结合工程实际提高分析、解决问题能力的必要环节。毕业设计对巩固、深化和拓展学生所学知识，培养学生独立思考能力和创新能力具有重要意义［1］。毕业设计由多个环节组成，其中选题是做好毕业设计的基础，决定了毕业设计的研究方向和研究内容，直接影响毕业设计质量［2］。给水排水工程专业是涉及多学科知识体系并且与工程实践紧密结合的综合学科［3］，在此笔者根据其培养目标及教学基本要求和教学工作实践，对给水排水专业毕业设计的选题工作进行探讨。
一、现状及问题分析
给水排水工程专业的毕业设计题目可以分为设计和论文两大类，设计类主要包括给水排水管道系统、给水系统、城市污水处理厂、工业废水处理厂（站）、建筑给水排水等；论文类有各种水处理的试验研究和其他专题研究等，因此，给水排水毕业设计可供选题的范围非常广泛。学校给水排水专业近几年毕业设计题目和选题人数见表1。
（3.5%）由表1中可以看出，目前给水排水专业的毕业设计大多是设计类题目，论文
类的题目比较少。在设计类题目中，城市污水处理厂、建筑给水排水和给水排水管道系统设计的题目占有较大比重，约占毕业设计题目的75%左右。结合学生毕业设计成果对近年毕业设计的题目进行分析，发现存在以下几个方面的问题。
(一)选题与工程实际结合不紧密
设计类题目可以是直接选自工程实践中的实际课题，也可以是明确工程背景下的模拟课题。由于采用实际课题不易把握工程量和时间进度，选题难度较大；而模拟课题工作量和时间进度容易掌握，便于指导教师按照毕业设计的要求进行安排和组织教学，因此目前毕业设计题目大多是模拟课题。模拟课题由于缺少实际工程背景，涉及实际问题较少，需要学生分析的客观资料不多，导致一些学生的毕业设计缺乏深度，图纸与工程实际有较大差距。
（二）题目范围过大
闫怡新，等 给水排水工程专业毕业设计选题探讨
毕业设计是从调查研究、查阅文献、收集资料、理论分析、制订设计方案到设计、计算、绘图以及编制技术文件等过程对学生综合能力的全面锻炼。宏观的题目会使学生感觉无从下手，顾此失彼。目前学校给水排水专业学生毕业设计工作的总学时只有14周左右。在这14周的时间内，除了要完成设计说明书的撰写和绘图工作外，还要进行外文资料的阅读翻译以及答辩的准备工作等。一些毕业设计的题目范围过大导致学生对设计说明书的撰写不够细致，涉及范围虽广但不深入，工程制图也过于简单，与实际工程相差较远，还有的学生为了应付差事，出现一些抄袭行为。
（三） 选题内容重复性高
给水排水专业的毕业设计多集中于城市污水厂、建筑给水排水及给水排水管道系统的设计等，虽然其题目较多，但是设计内容比较固定。例如，城市污水处理厂的设计虽然可以根据不同的处理规模和处理工艺给出较多的设计题目，如奥贝尔氧化沟、卡鲁赛尔氧化沟、三沟式氧化沟、TE氧化沟、A2O、A/O、SBR、CASS、UCT工艺等，但是由于城市污水水质变化不大，而且其处理模式比较固定，基本上都是粗格栅—提升泵房—细格栅—沉砂池—生物处理系统—二沉池—消毒池，重复性内容较多，导致学生抄袭现象有增加趋势。特别是近年来毕业设计成果均有电子版本，网络上甚至出现了给水排水专业的全套毕业设计成果可以下载，更为学生抄袭提供了方便。
（四）论文类题目较少
给水排水专业的论文类题目中，主要是采用生物、物理和化学等方法来进行各种水处理的试验研究。论文类题目中虽然涉及的专业知识范围较小，但是对具体问题研究深入，有利于考上研究生或将来从事相关工作的学生继续学习或研究。然而受试验条件的限制，给水排水专业的论文类题目一直较少。
二、 对毕业设计选题改进的建议
（一）加强毕业设计与工程实际相结合
为使毕业设计更好地与工程实际相结合，有人提出选择实际课题进行真题真做的毕业设计模式［4］。这固然是使毕业设计贴近工程实际的好方法，但是由于设计时间和学生的设计能力有限，采用学生毕业设计的图纸作为实际工程的施工依据显然并不合适，所以真题真做在给水排水专业的毕业设计中不可行。但是毕业设计选用真题，有利于激发学生对毕业设计的兴趣和积极性，增强学生对设计工作的责任感，并且真题可为学生提供更为详实的设计资料，促进学生在设计过程中对诸多因素进行综合考虑，提高解决实际问题的能力。因此，在毕业设计中可以采用真题假做的方式，一方面制造一个实战的氛围，让学生感到在参与一项真正的设计工作；另一方面，虽然是模拟，但仍然按照实际工程的标准来要求，使学生高水平完成设计课题。真题假做吸取了实际课题和模拟课题的优点，既发挥了模拟课题对学生进行综合能力训练比较方便快捷的长处，又使毕业设计更切合工程实际，在给水排水专业的毕业设计中应以提倡［5］。
