电镀行业生产废水治理工程

1SZHB-SJZY-01深圳市电镀行业生产废水治理工程设 计 指 引2007-08-06 发布 2007-09-06 实施深圳市环境保护局 发布 2前 言电 镀 是 利 用 电 化 学 的 方 法 对 金 属 和 非 金 属 表 面 进 行 装 饰 、 防 护 及 获 得 某些 新 性 能 的 一 种 工 艺 方 法 ， 电 镀 行 业 是 通 用 性 强 、 应 用 面 广 的 工 业 行 业 之 一 。目 前 我 市 有 几 百 家 电 镀 厂 ， 每 天 排 放 大 量 生 产 废 水 ， 废 水 中 含 有 重 金 属 、 酸 、碱 及 氰 化 物 等 污 染 物 ， 若 得 不 到 妥 善 处 理 ， 将 对 环 境 造 成 严 重 污 染 。为 保 护 我 市 的 自 然 生 态 环 境 ， 提 高 电 镀 废 水 达 标 排 放 率 ， 规 范 我 市 电 镀废 水 治 理 工 程 设 计 ， 由 深 圳 市 环 境 工 程 咨 询 服 务 中 心 负 责 编 写 该 电 镀 废 水 治理 工 程 设 计 指 引 。本 设 计 指 引 的 主 要 内 容 为 ： 废 水 来 源 、 水 质 及 分 类 ； 废 水 处 理 工 艺 设 计 ；构 筑 物 、 设 备 及 材 料 ； 仪 表 及 自 动 控 制 ； 污 泥 处 理 ； 废 水 回 用 ； 废 水 处 理 站综 合 设 计 等 内 容 。 设 计 指 引 中 对 废 水 处 理 工 艺 的 选 取 是 根 据 深 圳 市 电 镀 废 水处 理 的 现 状 ， 选 定 使 用 面 广 ， 技 术 先 进 、 成 熟 、 可 靠 ， 具 有 代 表 性 的 处 理 工艺 作 为 本 指 引 推 荐 的 示 范 工 艺 。 设 计 单 位 选 用 的 其 它 处 理 工 艺 必 须 是 经 过 工程 实 践 证 明 或 通 过 有 关 技 术 主 管 部 门 鉴 定 ， 确 为 行 之 有 效 的 处 理 工 艺 。本 设 计 指 引 主 要 为 电 镀 废 水 处 理 工 程 设 计 人 员 提 供 设 计 指 引 ， 也 可 供 环境 管 理 人 员 和 污 染 防 治 单 位 参 考 。本 设 计 指 引 的 适 用 范 围 为 深 圳 市 ， 由 深 圳 市 环 境 保 护 局 负 责 管 理 和 解 释 ，深 圳 市 环 境 工 程 咨 询 服 务 中 心 负 责 具 体 技 术 内 容 的 解 释 。本 设 计 指 引 在 实 施 过 程 中 如 有 修 改 与 补 充 的 意 见 或 建 议 ， 请 将 相 关 资 料寄 送 主 编 单 位 深 圳 市 环 境 工 程 咨 询 服 务 中 心 （ 邮 编 518001， 深 圳 市 红 桂 路红 桂 一 街 50 号 环 保 大 院 5 栋 201 房 ） ， 以 供 修 订 时 参 考 。编 写 单 位 ： 深 圳 市 环 境 工 程 咨 询 服 务 中 心编 写 参 加 人 ： 温 致 平 曾 贤 桂 王 石 谢 立 靖 刘 青 陈 志 强 贺 黎 君目 录31 总 则 .52 废水来源、水质及分类 .62.1 电镀主要功能 .62.2 电镀废水的来源 .62.3 电镀废水的水质 .62.4 电镀废水的分类 .63 工艺设计 .83.1 前处理废水处理工艺设计 .83.2 含氰废水处理工艺设计 .93.3 含六价铬废水处理工艺设计 .93.4 焦铜废水处理工艺设计 .103.5 化学镀镍废水处理工艺设计 .113.6 化学镀铜废水处理工艺设计 .123.7 综合废水处理工艺设计 .134 回用水处理 .154.1 一般规定 .154.2 典型的回用水处理系统工艺流程 .154.3 工艺控制参数及设备配置 .155 构筑物及设备配置 .175.1 一般规定 .175.2 构筑物设计参数及设备配置 .176 仪表及自动控制 .216.1 常用仪表 .216.2 废水处理站的电气设计 .226.3 自动控制设计 .227 污泥处理 .247.1 一般规定 .247.2 污泥浓缩 .247.3 机械脱水 .258 综合设计 .268.1 平面布置 .268.2 高程布置 .2648.3 结构设计 .268.4 管道设计 .278.5 防腐措施 .278.6 安全生产 .288.7 化验室配置 .29主要参考文献 .3151 总 则1.1 为贯彻科学发展观，使我市的电镀废水处理工程设计符合国家和地方的法律、法规、规范及标准的要求，达到防冶污染、保护环境、提高人民健康水平的目的，特制订本设计指引。1.2 本设计指引适用于新建、扩建或改建的电镀废水处理工程。1.3 在选择废水处理工艺时，应贯彻分质分类处理原则，并综合考虑电镀生产工艺、废水排放条件（水质、水量、排放方式和排放标准等） 、回用率以及现场环境等因素，经全面经济技术比较后确定。1.4 工程设计应在不断总结科研和工程实践经验的基础上，积极采用经鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。1.5 设计时应最大限度地采用机械化、自动化设备，以降低劳动强度，提高废水处理效率和处理设施运行的稳定性。1.6 构筑物和设备等均应根据其接触介质的性质、浓度和环境要求等具体情况，采用可靠的防腐、防渗、防漏措施。1.7 对于改扩建工程，应充分利用原有设施，加以适当改造，以节省工程投资。1.8 设计时应充分考虑循环经济、清洁生产、以废治废、废水回收利用以及污泥的合理处理。1.9 应采用性能稳定、高效节能设备，以保证工程质量，降低处理成本。1.10 应充分考虑二次污染防治及风险防范措施。1.11 除按本设计指引提出的要求进行设计外，尚须符合国家和地方现有的其它相关技术标准和规范。62 废水来源、水质及分类2.1 电镀主要功能电镀的主要功能包括提供装饰性保护层、提高镀件表面硬度和耐磨性、提高镀件的导电性、导磁性以及反射性等、防止镀件表面局部渗碳、渗氮及修复零件尺寸等。2.2 电镀废水的来源电镀废水主要来源于镀件清洗、地面冲洗、吊挂具和极板冲洗等，电镀废液主要来源于废弃槽液更换。镀件清洗废水是电镀废水中最主要的废水来源之一，占生产废水总排放量的 80%以上，各种污染物由镀件表面附着的槽液带入镀件清洗废水中。车间地面冲洗、挂具冲洗、化验分析等过程中均产生少量废水，应全部收集后排入废水处理站。2.3 电镀废水的水质电镀工艺种类繁多、工艺复杂，不同企业的电镀废水水质相差较大，但共同特征是均含重金属离子、酸、碱等污染物。常见的重金属离子污染物包括铬、铜、镍、锌、金、银以及铅等，常见的酸、碱类污染物包括硫酸、盐酸、硝酸、磷酸、氢氧化钠、碳酸钠等，此外废水中还含有一定量的有机物、氨氮等。2.4 电镀废水的分类根据深圳市电镀企业的实际情况，按照电镀废水分质分类处理的原则，将电镀车间排出的废水分为前处理废水、含氰废水、含六价铬废水、焦铜废水、化学镀镍废水、化学镀铜废水、综合废水及电镀废液。2.4.1 前处理废水前处理废水包括镀前准备过程中的脱脂、除油等工序产生的清洗废水，主要污染物为有机物、悬浮物、石油类、磷酸盐以及表面活性剂等。2.4.2 含氰废水含氰废水来源于氰化镀铜、碱性氰化物镀金、中性和酸性镀金、氰化物镀银、氰化镀铜锡合金、仿金电镀等含氰电镀工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。2.4.3 含六价铬废水7含六价铬废水主要来源于镀铬、镀黑铬以及钝化等工序，废水中主要污染物为六价铬、总铬等。 2.4.4 焦铜废水焦铜废水主要来源于焦磷酸盐镀铜、焦磷酸盐镀铜锡合金等电镀工序，废水中主要污染物为铜离子（以络合态存在） 、磷酸盐、氨氮及有机物等。 2.4.5 化学镀镍废水典型的化学镀镍工艺以次磷酸盐为还原剂，废水中主要污染物为镍离子（以络合态存在） 、磷酸盐（包括次磷酸盐、亚磷酸盐）及有机物。 2.4.6 化学镀铜废水典型的化学镀铜工艺以甲醛为还原剂，废水主要污染物为铜离子（以络合态存在） 、有机物。 2.4.7 综合废水除上述六种废水外，其它各类电镀废水统称为综合废水。综合废水中主要污染物为酸、碱、游离重金属离子、有机物等。2.4.8 电镀废液电镀废液中含有高浓度的酸、碱、重金属等，电镀废液应委托有资质的危险废物处理单位进行处理处置或综合利用。83 工艺设计3.1 前处理废水处理工艺设计3.1.1 工艺选择由于待镀工件材质、表面状态、污染物质和生产工艺不同，所产生的前处理废水污染物种类和浓度差别较大，所以应根据车间前处理工艺和拟镀工件的实际情况进行分析，确定合理的前处理废水处理工艺。3.1.1.1 若前处理废水中 CODcr 浓度低于 250mg/L，则该废水可以直接排入综合废水处理系统合并处理。3.1.1.2 若前处理废水中 CODcr 浓度高于 800mg/L，应设计生化处理系统。除前处理废水外，电镀车间其它工序产生的含有较高浓度 CODcr 废水（如经预处理后的化学镀镍废水、化学镀铜废水、焦铜废水等）也应一并纳入该生化处理系统。3.1.1.3 若前处理废水中 CODcr 浓度介于 250mg/L800mg/L，则需根据前处理废水占总废水量的百分比，及混凝沉淀或气浮的 CODcr 去除率，确定是否增加生化处理工艺。3.1.1.4 若前处理废水中石油类含量大于 50mg/L，需隔油预处理；若废水中的石油类以乳化油形式存在，则需进行破乳预处理，破乳可采用酸化破乳、混凝剂破乳或电解破乳。3.1.2 前处理废水典型处理工艺流程水量较大，石油类和 COD 浓度较高的前处理废水一般采用图 3.1.2 所示的处理工艺流程，该工艺选用水解酸化+接触氧化的生化处理工艺，但也根据实际情况选用其它生化处理工艺。酸/碱 PAC PAMpH 前处理废水隔油池调节池 pH 调整池快混池慢混池干泥饼外运污泥脱水系统污泥浓缩池 沉淀池/ 气浮机排放生化沉淀池接触氧化池水解酸化池 pH 回调池酸9图 3.1.2 前处理废水典型处理工艺流程 3.1.3 主要工艺控制参数3.1.3.1 pH 调整池内控制 pH 值 10-10.5。3.1.3.2 pH 回调池内控制 pH 值 7.0-8.0。3.1.3.3 水解酸化池内控制溶解氧小于 0.3mg/L。3.1.3.4 接触氧化池内控制溶解氧在 2.0-4.0mg/L 之间。3.2 含氰废水处理工艺设计3.2.1 工艺选择含氰废水的处理方法包括碱性氯化法、臭氧氧化法、离子交换法、电解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用两级碱性氯化法处理工艺。该处理方法具有稳定、可靠，易于实现自动控制的特点，碱性氯化法所采用的氧化剂一般为漂白水、漂白粉等。3.2.2 反应机理两级碱性氯化法破氰反应的化学方程式如下：CN-+OCl-+H2OCNCl+2OH -CNCl+2OH-CNO -+Cl-+H2O2CNO-+4OH-+3Cl22CO 2+N2+6Cl-+2H2O3.2.3 工艺流程图水量较大的含氰废水一般采用连续处理方式，工艺流程见图 3.2.3。若水量较少，则可采用间歇式的氧化破氰方式。碱氧化剂 酸氧化剂 pH ORP pH ORP 含氰废水调节池 一级氧化池中间水池二级氧化池 综合废水调节池图 3.2.3 含氰废水典型处理工艺流程 3.2.4 主要工艺控制参数3.2.4.1 一级氧化池内控制 pH 值为 10-11、ORP 值为 300-350mV。3.2.4.2 二级氧化池内控制 pH 值为 7-8，ORP 值为 600-650mV。3.3 含六价铬废水处理工艺设计103.3.1 工艺选择含六价铬废水的处理方法包括化学还原法、离子交换法、电解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用化学还原法处理工艺。3.3.2 反应机理在酸性条件下还原剂将六价铬还原成三价铬，还原剂可采用硫酸亚铁、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等。六价铬的还原反应方程式如下： 2H2Cr2O7+6NaHSO3+3H2SO42Cr 2(SO4)3+3Na2SO4+8H2OH2Cr2O7+3Na2SO3+3H2SO4Cr 2(SO4)3+3Na2SO4+4H2OCr2O72-+6Fe2+14H+2Cr 3+6Fe3+7H2O3.3.3 工艺流程图水量较大一般采用连续处理方式，工艺流程见图 3.3.3。若水量较少，则可采用间歇式还原