污水处理站废水处理论文提纲

论文题目：基于Site-specific LCA的造纸废水处理的环境负荷与方法优化研究

摘要：工业废水是造成环境污染,特别是水污染的重要原因,其处理亦伴随着一定的环境影响。生命周期评价（Life Cycle Assessment,缩写LCA）是一种切实可行的环境负荷研究方法,可有效地分析工业废水处理过程中产生的环境负荷。在已有的基于LCA的工业废水处理环境负荷研究中,研究对象大多为实验室阶段的工艺装置,所采用的LCA方法多数为“地方泛化”方法,即可被用于世界各地与各行各业的LCA方法。然而,只有依托于实际运行中的工业废水处理厂,且能够充分考虑到工业废水处理所具备的强烈的地方特性（保护地方水体）,相关的LCA分析才能得出更具有现实指导意义的评估结果和优化策略。因此,本文采用基于地方特性而开发出的LCA方法（又称Site-specific LCA）,以黑龙江省某造纸厂污水处理站为研究对象,进行造纸厂污水处理站环境负荷研究。本研究首先选取了酸化、富营养化、生态毒性、人体毒性、非生物资源消耗、臭氧损耗、化石资源消耗和气候变化共8个环境目录,对研究对象运行一年所产生的环境负荷进行了特征化计算（采用CML法）。研究结果表明:因电耗而产生的环境影响在8个环境目录下均为最大值。其中,在酸化环境目录下,电耗占83.73%;在富营养化目录下,电耗占94.77%;在水体生态毒性目录下,电耗占93.37%;在人体毒性目录下,电耗占87.43%;在非生物资源消耗目录下,电耗占81.97%;在化石资源消耗目录下,电耗占76.25%;在气候变化目录下,电耗占84.80%;在臭氧损耗环境目录下,电耗占43.64%。基于Site-specific LCA方法中专门为中国背景而开发的标准化因子和加权方法,针对上述所得的特征化结果,本研究进行了地方化的表量。研究结果表明:基于Site-specific LCA方法所得结果,能够更全面地反映出工业废水对地方环境造成的影响。主要原因在于,水污染物（以COD为主）的贡献度,在Site-specific LCA方法所得结果中占比为54.85%-95.42%,均高于在国际通用LCA方法所得结果中的占比（10.62%-25.54%）。本研究进一步采用了基于Site-specific LCA方法所开发出的地方化生态效率分析手段,分析了研究对象在以当前的标准运行时,具有较高的生态效率（高于其他场景50%）,表明基于Site-specific LCA所得结果进行工艺的优化设计是可行的。通过分析优化后的LCA结果,当前的污泥焚烧处理将产生严重的环境危害,因此优化污泥处理方案为污泥63.7%用于农业堆肥和37.3%用于沼气发酵,生产的沼气（0.11 m~3沼气/m~3处理水）可转化为0.68 kWh/m~3的电能,足以满足污水处理站的全部用电需求。

关键词：工业废水处理;生命周期评价;地方化生态效率;处理工艺优化

学科专业：工程硕士（专业学位）

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 工业废水管理

1.1.2 生命周期评价

1.2 国内外研究现状

1.2.1 生命周期影响评价方法的研究进展

1.2.2 Site-specific LCA方法的研究进展(标准化与加权)

1.2.3 生命周期评价在工业废水中的应用进展

1.3 研究意义和目的及主要研究内容

1.3.1 研究意义和目的

1.3.2 主要研究内容

1.4 研究技术路线

第2章 研究方法和研究对象

2.1 造纸厂工业废水处理案例

2.2 生命周期评价的基本流程

2.2.1 目标与范围的确定

2.2.2 清单分析

2.2.3 影响分析

2.2.4 结果解释

2.3 地方化环境生态效率分析

2.3.1 生态效率指标的基本方案

2.3.2 基于Site-specific LCA的地方化生态效率指标的扩展框架

第3章 造纸废水处理环境负荷研究

3.1 引言

3.2 造纸废水处理厂年总能耗、物耗环境负荷分析

3.2.1 酸化年环境影响值

3.2.2 富营养化年环境影响值

3.2.3 水体生态毒性年环境影响值

3.2.4 人体毒性年环境影响值

3.2.5 非生物资源消耗年环境影响值

3.2.6 臭氧损耗年环境影响值

3.2.7 化石资源消耗年环境影响值

3.2.8 气候变化年环境影响值

3.3 造纸废水处理厂分阶段环境负荷分析

3.3.1 造成环境影响的关键阶段

3.3.2 造成环境影响的关键物质

3.4 各环境影响目录背景物质分析

3.5 本章小结

第4章 基于SITE-SPECIFICLCA的标准化和加权方法处理造纸废水厂特征化结果

4.1 引言

4.2 不同标准化方法下的造纸厂废水LCA结果对比

4.3 不同加权方法下的造纸厂废水LCA结果对比

4.3.1 总环境影响对比及贡献性分析

4.3.2 国家通用LCA方法的结果分析

4.3.3 Site-specific LCA方法的结果分析

4.4 本章小结

第5章 基于SITE-SPECIFICLCA的环境生态效率分析及造纸厂废水处理优化方法探讨

5.1 引言

5.2 造纸废水处理的环境生态效率结果分析

5.2.1 应用一维水质模型进行环境生态效率分析结果

5.2.2 应用二维水质模型进行环境生态效率分析结果

5.3 基于LCA结果的造纸废水处理优化方案探讨

5.3.1 优化方案的提出

5.3.2 优化方案的分析

5.4 本章小结

结论

参考文献

致谢