水处理化学品制备与应用指南_水处理化学品制备与应用指南pdf

工学论文开题报告

　工学是理工科内的一大分支，工学的课程带有很强的可操作性和专业性，下面就是我为您收集整理的工学论文开题报告的相关文章，希望可以帮到您，如果你觉得不错的话可以分享给更多小伙伴哦！

工学论文开题报告一

　毕业设计题目：年产4200吨环氧氯丙烷车间氯丙烯合成工段工艺设计

　指导教师 ：

　院 系： 科亚学院

　专业班级 ： 科化工0401班

　学 号：

　姓 名：

　日 期： XX年 3月 7日

　1、环氧氯丙烷的物理、化学性质

　环氧氯丙烷（ec）英文名：3—chloro—1，2—epoxypropane;epichlorohydrin。 分子式：c3h5clo ，分子量：92。52 ， 熔点—25。6℃，沸点117。9℃，相对密度（水=1）：1。18（20℃），相对密度（空气=1）： 3。29 ，饱和蒸汽压 （kpa）：1。8（20℃） ，自燃点415 ℃，折射率（nd20）1。438。 微溶于水，可混溶于醇、醚、4氯化碳、苯。无色油状液体，有氯仿样刺激气味。用于制环氧树脂，也是1种含氧物质的稳定剂和化学中间体 易燃其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。

　2、环氧氯丙烷的生产原料及主要产品

　环氧氯丙烷是1种重要的有机化工原料和精细化工产品，用途10分广泛。以它为原料制得的环氧树脂具有粘结性强，耐化学介质腐蚀、收缩率低、化学稳定性好、抗冲击强度高以及介电性能优异等特点，在涂料、胶粘剂、增强材料、浇铸材料和电子层压制品等行业具有广泛的应用。此外，环氧氯丙烷还可用于合成甘油、玻璃钢、电绝缘品、表面活性剂、医药、农药、涂料、胶料、离子交换树脂、增塑剂、（缩）水甘油衍生物、氯醇橡胶等多种产品，用作纤维素酯、树脂、纤维素醚的溶剂，用于生产化学稳定剂、化工染料和水处理剂等。

　1原料：丙烯

　丙烯的化学结构式：ch2=chch2oh 。物理性质：：无色透明液体，熔点：—129，沸点：。1，闪点：28，密度（20）：0。854，折光率：1。4135。。

　用途：：丙烯醇是医药，农药和香料的中间体。主要的衍生物及其用途为：用于合成环氧氯丙烷、甘油、1，4—丁2醇以及烯丙基酮，生产增塑剂和工程塑料等重要有机合成原料。此外，其碳酸盐可以做光学树脂、安全玻璃和显示屏，其醚可以做聚合物的增黏剂等。

　2主要产品：环氧树脂

　目前我国的环氧氯丙烷主要用于生产环氧树脂，其消费比例为环氧树脂占85%，合成甘油占7%，氯醇橡胶占2%，其他如溶剂、稳定剂、表面活性剂、阻燃剂、油田化学品、水处理剂等占6%

　3、环氧氯丙烷工艺生产方法及选择

　目前，工业上环氧氯丙烷的生产方法主要有丙烯高温氯化法和乙酸丙烯酯法两种。

　丙烯高温氯化法是工业上生产环氧氯丙烷的经典方法，由美国shell公司于1948年首次开发成功并应用于工业化生产。目前，世界上90%以上的环氧氯丙烷用此法进行生产。其工艺过程主要包括丙烯高温氯化制氯丙烯，氯丙烯与次氯酸化合成2氯丙醇，2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷3个反应单元。

　4、 工艺流程叙述

　（1）丙烯高温氯化法：

　（1）丙烯高温氯化制氯丙烯

　丙烯与氯气经干燥、预热后以摩尔比4～5：1混合进入高温氯化反应器，短时间（约3 s）内进行反应，生成氯丙烯和氯化氢气体。精制后得氯丙烯产品，同时副产d—d混剂（1，2—2氯丙烷和1，3—2氯丙烯），氯化氢气体经水吸收后得到工业盐酸。

　ch2=chch2 + cl2 →ch2=chch2cl +hcl

　（2）氯丙烯次氯酸化合成2氯丙醇

　氯气在水中生成次氯酸（或用介质叔丁醇和氯气在naoh溶液中反应生成叔丁基次氯酸盐，该盐水解生成次氯酸，叔丁醇循环使用），次氯酸与氯丙烯反应生成2氯丙醇（过程中2氯丙醇浓度1般控制在4%左右）。

　2ch2=chch2cl +2hocl→ clch2chclch2oh + clch2chohch2cl

　2，3—2氯丙醇，70%） （1，3—2氯丙醇，30%）

　（3）2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷

　2氯丙醇水溶液与ca（oh）2或naoh反应生成环氧氯丙烷。

　（3）2氯丙醇皂化合成环氧氯丙烷

　2氯丙醇水溶液与ca（oh）2或naoh反应生成环氧氯丙烷。

　clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

　clch2chclch2oh + clch2chohch2cl + 1/2 ca（oh）2→

　丙烯高温氯化法的特点是生产过程灵活，工艺成熟，操作稳定，除了生产环氧氯丙烷外，还可生产甘油、氯丙烯等重要的有机合成中间体，副产d—d混剂（1，3—2氯丙烯和1，2—2氯丙烷）也是合成农药的重要中间体。缺点是原料氯气引起的设备腐蚀严重，对丙烯纯度和反应器的材质要求高，能耗大，氯耗量高，副产物多，产品收率低。生产过程产生的含氯化钙和有机氯化物污水量大，处理费用高，清焦周期短。

　（2）乙酸丙烯酯法

　前苏联科学院与日本昭和电工均开发了利用乙酸丙烯酯为原料生产环氧氯丙烷的生产工艺。前苏联是用先氯化后水解工艺，昭和电工则用先水解后氯化工艺。其工艺过程主要包括合成乙酸丙烯酯，乙酸丙烯酯水解制烯丙醇，合成2氯丙醇以及2氯丙醇皂化生成环氧氯丙烷4个反应单元。

　（1）在钯和助催化剂作用下，丙烯与氧在温度160～180 ℃、压力0。5～1。0 mpa，乙酸存在下反应生成乙酸丙烯酯。

　ch2=chch2+ 1/2o2 + ch3cooh→ ch2=chch2ococh3 +h2o

　（2）在温度60～80 ℃、压力0。1～1。0 mpa下，以强酸性阳离子交换树脂为催化剂，乙酸丙烯酯经水解反应生成烯丙醇。

　ch2=chch2ococh3 +h2o→ ch2=chch2oh +ch3cooh

　（3）在温度0～10 ℃，压力0。1～0。3 mpa条件下，烯丙醇与氯通过加成反应生成2氯丙醇。

　ch2=chch2oh + cl2→ ch2clchclch2oh

　（4）2氯丙醇与氢氧化钙发生皂化反应生成环氧氯丙烷。

　ch2clchclch2oh+ 1/2ca（oh）2→ ch2— chch2cl + 1/2cacl2 +h2o

　与传统的丙烯高温氯化法相比较，乙酸丙烯酯法具有以下优点：（1）避免了高温氯化反应，反应条件温和，易于控制，不结焦、操作稳定，丙烯、氢氧化钙和氯气的用量大大减少，反应副产物和含氯化钙废水的排放量也大大减少。（2）开发了丙烯醇的氯化加成反应系统，成功地将氧引入环氧化物中，首次实现了由氧氧化代替氯氧化的技术，减少了醚化副反应，提高了系统的收率。（3）工艺过程无副产盐酸产生。（4）可以较容易获得目前技术还不能得到的高纯度烯丙醇。主要缺点是工艺流程长，催化剂寿命短，投资费用相对较高。

　5、安全环保措施

　（1）燃烧爆炸危险性：

　危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高温能引起分解爆炸和燃烧。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。易燃性（红色）：3 反应活性（**）：2

　灭火方法：泡沫、2氧化碳、干粉、砂土。消防器具（包括scba）不能提供足够有效的防护。若不小心接触，立即撤离现场，隔离器具，对人员彻底清污。高温下能发生自反应，阻塞安全阀，导致罐体爆炸。蒸气能扩散到远处，遇点火源着火，并引起回燃。封闭区域内的蒸气遇火能爆炸。如果该物质或被污染的流体进入水路，通知有潜在水体污染的下游用户。

　（2）包装与储运

　储存于阴凉、通风仓间内。远离火种、热源。仓温不宜超过 30℃。防止阳光直射。包装要求密封，不可与空气接触。应与氧化剂、酸类、碱类分开存放。储存间内的照明、通风等设施应用防爆型。罐储时要有防火防爆技术措施。禁止使用易产生火花的机械设备和工具。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。 erg指南：131 erg指南分类：易燃液体—有毒的

　（3）毒性危害

　接触限值：中国mac：1mg/m3[皮] 前苏联mac：1mg/m3 美国tlv—twa：acgih 2ppm，7。6mg/m3 美国tlv—stel：未制订标准。

　蒸气对呼吸道有强烈刺激性。反复和长时间吸入能引起肺、肝和肾损害。高浓度吸入致中枢神经系统抑制可致死。蒸气对眼有强烈刺激性，液体可致眼灼伤。皮肤直接接触液体可致灼伤。口服引起肝、肾损害，可致死。慢性中毒：长期少量吸入可出现神经衰弱综合征和周围神经病变。 iarc评价：2a组，可疑人类致癌物;动物证据充分 ntp：可疑人类致癌物 idlh：75ppm，潜在致癌物嗅阈：0。934ppm osha：表z—1空气污染物 niosh标准文件：niosh 76—206 健康危害（蓝色）：

　（4）防护措施

　密闭操作，全面排风。空气中浓度超标时，戴面具式呼吸器。紧急事态抢救或撤离时，建议佩戴自给式呼吸器。戴化学安全防护眼镜。穿紧袖工作服，长筒胶鞋。戴防化学品手套。工作后，淋浴更衣。保持良好的卫生习惯。防止皮肤和粘膜的损害。

　（5）泄漏处置：

　疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区，切断火源。应急处理人员戴自给式呼吸器，穿防护服。不要直接接触泄漏物，在确保安全情况下堵漏。喷水雾可减少蒸发。用砂土或其它不燃性吸附剂混合吸收，然后收集运至废物处理场所。如大量泄漏，利用围堤收容，然后收集、转移、回收或无害处理后废弃。

　6、当前生产中存在的问题及建议

　（1） 积极发展环氧氯丙烷下游产品，带动环氧氯丙烷的生产与发展今后几年，世界主要国家和地区的环氧氯丙烷下游各消费领域依然会发展较快，各地区的环氧氯丙烷的生产主要是自用，估计会有少量出口。今后几年我国的汽车工业，住宅建设，电子工业等领域将有1个高速发展的阶段，随着我国西部大开发，将有大规模的基础设施投入建设，因此，今后几年，我国的环氧氯丙烷的下游产品，如：环氧树脂、合成甘油等的市场需求量将会很大，美国、西欧及日本主要

工学论文开题报告二

　一、课题的依据和意义：

　1、依据：时尚是有艺术品位的生活，时知务也，尚在品质！时尚一族的生活是艺术化的，所追求的生活随着时间的变化也会不断的提高的，但不变的是一直在追求高品质的生活。为了满足这一人群的需要，时尚产品也在不断的更新，向更高的品质发展。

　概念车可以理解为未来汽车，汽车设计师利用概念车向人们展示新颖、独特、超前的构思，反映着人类对先进汽车的梦想与追求。概念车往往只是处在创意、试验阶段，也许永不投产。与大批量生产的'商品车不同，每一辆概念车都可以摆脱生产制造工艺的束缚，尽情地夸张地展示自己的独特魅力。时尚一族这个人群在未来的社会中，随着生活水平和精神追求的提高将会愈来愈庞大。为了满足这一人群的旅游出行进行交通设计是又必要性的。

　概念车的最大功能就是发现与引导这些变化的方向。肯·奥库亚马说过世界在变，汽车在变，在今后的10年到20年内会变得很剧烈。交通工具也要随着这种变化不管更新、改变。未来概念车的设计可以推动我们的交通发展，解决很多我们生活中现有的一些问题，使我们未来的出行、旅游更加方便。

　天马行空、随心所欲在设计中不再是不切实际，对于概念车的设计天马行空的创意和随心所欲的想象已经成为一种珍贵财富。舞动的概念、迸发的理念塑造了经典概念车的楷模。概念车体现了汽车设计师的灵感和风

　格，概念车甚至不受量产车的条件限制，可任意用未经充分验证的新工艺、新材料和新设计，充分发挥想象力和创造力。

　针对时尚一族的概念车设计需要打造出时尚、艺术、高品位的产品，因为品质与美是要艺术的手法去塑造，艺术提高品位，艺术是脱俗的，出类拔萃的；时尚是高尚的，时尚离不开艺术，艺术可以创造时尚。

　2、意义：时尚赋予人们不同的内涵和神韵，带给人的是一种愉悦的心情和优雅、纯粹与不凡感受，能体现不凡的生活品味，精致、展露个性。人类对时尚的追求，在精神上的或是物质上的追求都促进了人类生活。概念车是汽车中内容最丰富、最深刻、最前卫、最能代表世界汽车科技发展和设计水平的汽车。概念车是时代的最新汽车科技成果，代表着未来汽车的发展方向，因此它展示的作用和意义很大，能够给人以启发并促进相互借鉴学习。因为概念车有超前的构思，体现了独特的创意，并应用了最新科技成果，所以它的鉴赏价值极高。概念车也是艺术性最强、最具吸引力的汽车。

　针对时尚一族未来型概念车的设计，将会改变未来生活的方式，改变时尚潮流的走向，引领未来生活中交通方式的发展方向。

　二、国内外研究概况及发展趋势：

　1、国内概况：中国概念车设计的起步较晚，1999年在上海国际车展，中国以吉祥动物麒麟为名的第一款概念车吸引了世人的目光，这是第一辆由中国人设计，在中国制造并面向中国市场的经济型汽车。稚嫩的车型，俗气的颜色，平平的参数是人不得不感慨中国汽车设计的落后。但是他最

　大的意义就是唤起了中国概念车的设计。

　2003年的“鲲鹏”是中国感念车的一个亮点。终于有了对外形和颜色的思考，但是不得不说造型依然很丑。虽然不足还有很多，但是“鲲鹏”对所在微型车细分领域的全新探索，演练了低成本构造，泛亚以每两年一辆概念车的速度成长，这使得中国汽车厂商在目睹这一个又一个的中国概念车之后开始醒悟，中国需要概念车的设计。

　2、国外概况：国外概念车的设计尤其是欧美国家的概念车设计较为成熟，不论技术上、造型上、色彩搭配上、还是使用方式等创新都处在世界的前端。

　发展趋势：

　趋势一：传统车型分类被打破交叉车型成趋势。如今越来越多的车型打出了交叉车型的概念。如大众概念车ConceptA亮点：运动轿车与SUV的结合；斯柯达概念车Yeti亮点：SUV、轿车、旅行车等集于一身。趋势二：传统能源殆尽新能源汽车代替。能源问题是目前汽车技术的最大课题，其也直接影响到节能、环保等一系列技术。如雪佛兰Sequel氢燃料电池车亮点：最先进的氢燃料电池车型；福特Reflex柴电混合动力概念车亮点：利用太阳能的柴油电力混合动力。

　趋势三：打破汽车结构的未来智能行走机器。设计师们不满足于这些传统汽车概念，他们需要打破常规的、面向未来的智能行走机器。如丰田全新未来概念车Fine—T亮点：智能交通下的未来车。

　趋势四：个性化的突破设计。外形设计的突破性，是一款概念车的基

　本要求。如雷诺Zoe概念车亮点：不对称的车门设计；福特iosis概念车亮点：奠定福特未来风格的雕塑感设计

　三、研究内容及基本思路：

　1、研究内容：

　造型上，整车为流线型设计，考虑空气力学，要有效地减小风阻，车体设计时尚前卫，动感活力，遵循简约主义的同时又要凸显个性。整车将用仿生学进行形态设计，将会运用一些中国传统元素穿插在设计之中。把中国风贯彻在在设计中，要体现原创性。

　结构上，整车为两厢设计，发动机中置，车门为双开门上旋打开方式。车型初步定为跑车类汽车。

　材料上，材料主要以环保型材料取代钢铁和塑料，可能用碳纤维，不过更多的将会使用用铝或者钢这样的常见材料。

　色彩上，定位人群为时尚一族，因此选用较亮丽的彩色，多种配色方案。

　人机上，考虑人与机器的关系，遵循人机工程学。

　2、基本思路：

　打造一款时尚的未来型概念跑车，形态上拥有张力，在年轻的90后上寻找灵感，根据时尚的90后们的喜好来进行设计。收集一些相关的资料，研究90后时尚人群中的习惯和遇到的问题，这些研究在设计中得以体现。结构设计会在现有的一些汽车结构基础上进行改进，尽量保持楔形车型。

　四、进度安排：

　1、前期阶段（2011.09.01—10.13）：

　1）09.01—10.12制定工作，指导教师资格审定；

　2）10月13日下午召开毕业设计（论文）动员大会（全院）；

　3）10.13—10.16指导老师制定毕业设计题目，学生进行选题；指导老师与学生双向选择，题目

　上要求做到一人一题。下达具体任务书；

　2、中期阶段（2011.10.13—寒前）

　1）10.17—10.30开题报告，毕业设计调研分析及材料整理；前期发散草图；

　2）11.01—11.31课题研究报告，毕业设计前期方案、方案初选及深入；

　3）12.01—12.17方案定稿，深入草图，毕业论文前三章初稿。

　4）2011年12月18日学院毕业设计（论文）中期检查；

　5）12.18—寒放毕业设计建模、渲染、版面，寒放前集中检查；

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排泥水处理技术应用具体包括哪些内容呢，下面中达咨询为大家带来相关内容介绍以供参考。

上海市自来水闵行有限公司（以下简称闵行公司）原水取自黄浦江闵行江段，属黄浦江上游水源，取水口断面水质基本符合GB3838-88国家地面水环境质量Ⅲ类～Ⅳ类水体标准，属受轻度有机污染水体。因此保护闵行段水源水质对闵行公司显得尤为重要，它是闵行公司唯一的供水水源。

原上海市自来水公司，充分注意到在同一江段取原水净化成自来水后又将沉淀池排泥水回排到同一江段的不合理现象，早在1990年就曾组织科研人员对水厂排泥水的处理工艺进行了研究，通过调研初步掌握了水厂排泥水的特性、处理工艺及各类脱水机械性能等有关资料。

1995年10月30日，上海市自来水公司联合同济大学、上海市环境科学研究院等单位在闵行一水厂实施排泥水处理工程生产性研究，为今后水厂排泥水处理推广应用提供经验和依据。

在国外，为了防止污染，都制定了相关法律，以保障人类社会的健康发展，促进水的可持续利用，保护生态环境的平衡。因此，世界发达国家都十分重视污泥处理与处置技术的研究和应用。日本近年来经脱水处理的排泥水占了80%以上。在日本，16年就颁布法律，供水能力在1万m3/d以上的水厂必须对水厂排泥水进行处理，禁止直接排放河流，且必须对污泥泥饼进行无公害化处置。日本水厂的排泥水处理通常是将排泥水收集在污水池，然后用泵送入排泥水浓缩池，经自然沉降和浓缩使底部污泥含水率达98%～96%，然后用压力水泵将浓缩污泥送到加压脱水机（或不加压长时间脱水），从脱水机分离的泥饼含水率达65%。

国内由于经济和脱水设备等原因，水厂排泥水处理污泥处置研究和应用的起步较晚，投入也较少。随着人们对环保意识的增强和国家环保法律的颁布，全国主要城市自来水厂也开始重视对水厂排泥水进行处理和研究。

1　排泥水沉降特性试验

由于排泥水含固率的不均匀性，排泥水瞬时含固率在0.1%～2%之间波动，因此排泥水必须经过浓缩池沉降浓缩。在浓缩池底部形成平衡、均匀的浓缩污泥，再送入污泥脱水机械进行深度处理。所以，我们研究了不同含固率排泥水的污泥自然沉降特性和加注PAM高分子絮凝剂沉降特性，掌握其沉降速度（沉降时间）、压密点污泥浓度和固通量等规律。通过对排泥水沉降特性的试验，为排泥水污泥浓缩池的平面积和高度的设计提供依据，为脱水机械的选型提供参考。同时，我们还对排泥水的污泥和上清液进行成份分析，为上清液的外排和污泥处置提供依据。 从我们进行大量的沉淀池排泥水沉降试验结果分析：

(1)闵行一水厂沉淀池排泥水污泥沉降速率视排泥水含固率大小而定。随着排泥水含固率的逐渐增高，前3 h及8 h污泥沉降效率越来越低，同样，前3 h,8 h,24 h排泥水沉降污泥含固率浓缩倍数也越来越小。随排泥水污泥浓度的增高，排泥水的沉降污泥界面下降速率也逐步降低。

(2)闵行一水厂沉淀池排泥水外排频率受智能化污泥检测仪控制，污泥停留在沉淀池底时间较长，污泥中有机物明显发酵，使污泥颜色变黑。因此排泥水经自然沉降后，上清液浊度很高，3 h后上清液最高浊度达200 NTU，最低也达30 NTU。闵行一水厂排泥水处理工程实施以后，排泥水经浓缩后的上清液不回收利用，在排放时达到废水排放标准。

2　排泥水处理污泥药剂选择

2.1　污泥处理药剂选择原则

(1)聚合物必须为可溶性，并且能吸附在悬浮颗粒上。

(2)吸附是不可逆的，并在短时间内完成。

(3)要产生最大絮粒，最大沉降容量，最好过滤性，最小残留浊度。

(4)选择高分子量的聚合物，分子量越高，架桥能力越强，污泥颗粒形成的絮粒越大。

(5)选择溶解时间短、丙烯酰胺单体含量少的絮凝剂。

(6)货源稳定、价格低廉、安全无毒。

2.2　PAM样品性能测试

由于絮凝剂机理研究还不很清楚，加上絮凝体的复杂性和各地污泥的特性不一样，因此对高分子絮凝剂的使用缺乏理论指导，只能用试验方法逐个筛选，以求得到最佳品种和最佳加注量。我们首先进行实验室选择，然后在现场进行生产性试验。在进行实验室筛选过程中，首先掌握PAM絮凝剂产品性能数据。

2.3　污泥脱水药剂选择结果

从试验结果分析：

(1)闵行一水厂排泥水浓缩污泥脱水药剂聚丙烯酰胺阳离子和阴离子都可用，固液分离效果好。

(2)阳离子PAM，阴离子PAM加注率基本上在0.56%～1.39%絮凝效果都很好，形成上清液浊度基本相同，固液分离效果好。考虑价格因素，选用阴离子PAM。

(3)非离子PAM，随着加注量的增大到1.39%以后，矾花程度和上清液浊度都很好，但加注量不很经济。

3　水厂排泥水污泥总量估算

在水厂排泥水处理工程中，污泥总量的估算是十分关键的工作。因为它涉及到排泥水处理工程的土建结构规模大小，脱水机械和泵等设备的配置。因此，掌握原水浊度（SS悬浮物）、色度、混凝剂以及聚丙烯酰胺投加量来估算排泥水污泥总量，对确定排泥水处理工程有着直接而重大的意义。

3.1　原水浊度设计取值

排泥水悬浮物总量的确定需要一年四季对进水厂原水悬浮固体跟踪测试。由于水厂化验室未进行这项测试，但对原水中浊度一年四季进行了测定，因此在设计中以三年的原水浊度进行统计，取出现90%以上的浊度概率作为原水浊度设计取值，另外10%的浊度概率可以通过排泥水处理工程中污泥平衡池对污泥总量平衡，利用脱水机，泵机调配等措施来达到削峰填谷的目的。这样能最大限度节约投资，降低设备装备容量。

3.2　排泥水污泥总量估算

闵行一水厂排泥水污泥总量估算用英国水处理研究中心《污泥处理指南》一书中提供的排泥水中污泥含量计算公式：

DS=SS+0.2B+1.53C=XA+0.2B+1.53C

① 斜板浓缩池2组 ② 浓缩池污泥切割机 2台(1用1备) ③ 浓缩池污泥泵 2台(1用1备) ④ 污泥平衡池1座 ⑤ 离心机进泥泵2台(1用1备) ⑥ 离心机2台(1用l备) ⑦ PAM配制装置2台(1用1备) ⑧ PAM计量加注泵 2台(1用1备) ⑨ 螺旋式输送器 两条系统 ⑩ 刮泥机 2套 ⑾ 潜水搅拌机 1-2台 ⑿ 污泥潜水泵 2台(1用1备) 图1　闵行一水厂排泥水处理工艺流程

关于浊度与SS值相关关系，不同水源、不同季节（潮汐河流）、不同浊度范围，都可能与SS值有不同的相关关系。我们在实验室对NTU值与SS值进行了大量的相关比对，根据浊度值与SS值统计：1个NTU值相当于1.398 39 mg/L SS值，因此在估算污泥总量时用浊度值比SS值为1∶1.。闵行一水厂设计污泥量为12 t/d。

4　排泥水处理工艺流程

根据闵行一水厂排泥水实际情况，闵行一水厂生产能力为67 000 m3/d，其排泥水处理选用了高效率的脱水机械以及PLC自动化控制系统(见图1)。

从图1可以看到，水厂排泥水处理工艺流程主要由五部分组成：①排泥水收集池；② 排泥水浓缩池；③污泥平衡池；④聚合物投加系统；⑤离心机脱水机房和污泥泵房。本流程系统有两个物料进口，即收集池的排泥水进口和高分子絮凝剂PAM一个加注口；有两个物料出口，即排泥水浓缩池上清液排放进稳压井回用口和螺旋输送器的泥饼（含固率≥30%）出口。

排泥水收集池。收集沉淀池排泥水。

污泥浓缩池。污泥浓缩的目的是使水厂排泥水的含水率得到一定程度的降低，从而降低排泥水后续处理设施的基本建设费用和运行费用。

浓缩污泥平衡池。它是水厂排泥水处理工艺单元不可缺少的构筑物，也是实施排泥水处理工程自动化的关键所在。

浓缩污泥脱水。本工程方案用卧螺离心机。离心机型号DSNX-4550，处理能力?Q?=12 m3/h，2台（ 1用1备）。

脱水后的污泥由螺旋输送器送至污泥堆场，待装车外运。脱水机分离出的分离水回流到排泥水收集池。

本工艺流程的最大特点在于整个生产流程能实现自动化运行管理，其次是整个生产过程安全卫生。工艺流程中的排泥水收集池和污泥平衡池的容量能充分满足物料进出量的平衡，经处理后的排泥水上清液能最大限度地将水得到再利用或符合水源保护区排放标准。

5　水厂排泥水处理经济成本核算

对于给水厂排泥水处理，首先经处理后的浓缩池排放水要符合国家环保部门颁布的排放标准，外运填埋符合环境要求。其次排泥水处理工艺合理，设备先进，运行管理方便，自动化控制程度高，力求投资及运行成本低，使有限的经济投入产生最大的经济效益。运行成本由人工费、水电费、药剂费、设备检修费、泥饼运输费、管理费、折旧费等7项指标构成，闵行一水厂排泥水处理成本折算见表1。

6　结论与讨论

(1)通过闵行一水厂排泥水沉降特性试验和污泥粒径分布测试，对排泥水处理工艺选择进行反复论证，确定用排泥水自动收集、高效斜板浓缩、投加PAM药剂调制、离心机脱水的自动化控制的工艺运行方法。研究结果认为工艺流程合理，设计先进，占地面积小，运行管理方便，固液分离效果好，泥饼含固率高，分离水清，污泥回收率高。该研究成果可作为示范工程，具有推广价值，为今后黄浦江水系水厂排泥水处理工艺设计、设备选型、仪表配制及运行模式提供了科学依据。

表1　闵行一水厂排泥水处理成本核算 运　　　算说　　　明A.工资费E1=40 000×10=400 000元/a(1)排泥水处理工程设5班3运转共5人，　　并设班长、替班、电工、机工、清洁工各1人，合计10人。 (2)年工资费40 000元/(a·人)。B.电费、水费 E2 =0.75×50×24×365+15×1.80×365 =338 355元/a (1)考虑设备24 h运行，平均电耗50 kW (2)考虑基本电费和工业动力费不等因数故总电费按0.75元/(kW·h)计 (3)自来水用量为15 m3/d，工业水价1.10元/m3，排水费0.70元/m3，　合计1.80元/m3C.药剂费 E3= 0.04×1.5×6000×365=131400元/a (1)设平均干泥6 t/d，SS 80 mg/L　(71370 m3/d×80×10-6t/m3=6 t/d) (2) 根据试验推荐阴离子，投加量按1.5%计算。 (3)阴离子PAM价格40元/kg。 D.检修费 E4=17540000元×1%=175400元/a (1)本项目概算投资1 754万元。 (2)检修费按工程投资费1%提取。 E.污泥外运费 E5=40×6×2.5×365=219000元/a (1)目前污泥委托闵行渣土所外运。 (2)外运污泥含固率约60%。 (3)污泥外运价格为80元/m3，40元/t。 ?V =年制水总量×85%=20 693 675 m3 S/V=202万元/20693675 m3≈0.0元/m3 (1)闵行一水厂制水能力为66700 m3/d。 (2)年制水总量按制水能力的85%计算。注：①平均制水成本未将土地征用费计算在内； ②建设水厂排泥水工程投资费用未将利率偿还计算在内。

(2)离心脱水机可作为上海黄浦江水系水厂排泥水固液分离首选脱水机械：密封运行，操作方便，自如调节差速，出泥含固率高，环境卫生，药耗量低，对进泥含固率要求幅度宽，分离水质好。

(3)斜板浓缩池在水厂排泥水处理中是必不可少的构筑物。合理的设计，能缓解进浓缩池排泥水浓度的波动，能确保上清液外排水质量达到环保排放标准。

(4)本工程主要运行参数。浓缩池上清液SS小于70 mg/L；浓缩池浓缩污泥可自动控制在含固率3％～13％；每台离心机产干泥量400～1 200 kg/h；离心机进行固液分离，药剂PAM投加量0.8～1.5kg/t干泥，聚丙烯酰胺阴离子型和阳离子型都能适合离心机固液分离；离心机处理浓缩污泥，污泥回收率在99％以上，分离水SS≤400 mg/L。

(5)闵行一水厂排泥水处理系统用PLC中央控制，配有污泥浓度计、流量仪、液位仪、液位开关等在线自动跟踪监测仪表，用变频方式实施对泵流量控制，用小型荧屏作为终端显示屏，方便管理人员查看整套系统运行状况和随时设置运行参数，达到排泥水处理整套系统在高度自动化情况下正常运行。

(6)水厂排泥水处理的实施，虽然增加了自来水的运行成本，但是环境工程的实施有利于水的综合利用，有利于走可持续发展的道路，有利于水环境质量的提高。该工程的实施，可以减少排泥水直接排入黄浦江所造成对水环境的负面影响。从长远观点来看，有利于自来水公司水质进一步提高，并能带来潜在的社会效益和环境放益。

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