电镀综合废水处理回用项目方案设计书

杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 电镀综合废水处理回用项目方案设计书 第 一 章 概 述 电镀废水主要包括电镀漂洗废水 、 钝化废水 、 镀件酸洗废水 、 刷洗地坪和极板废水以及由于操作或管理疏漏而引起的跑冒滴漏产生的废水 ,另外还有 :在废水传统的化学处理过程中导致的二次污染等 。 电镀表面处理工艺过程，常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌等。电镀工艺根据不同镀种分类，在镀件生产过程中，除油、酸洗和电镀等所产生的镀件清洗、镀液过滤、废液、渗漏及地面冲洗等，废水中污染物的浓度不尽相同 ,其中镀件漂洗水占80%以上。 根据项目建设单位生产工艺 流程及特点，拟定设计思路：按废水种类分别进行优化处理。 六价铬和镀镍废水的处理 拟定设计两种方法 其一，为减少污泥量、降低浊度、降低投药成本，采用间歇化学还原处理，通过投放 高沉降速率，使 原为 上清液进入 其二，采用全膜法处理工艺，设计一级多段循环浓缩，实现镀液直接添加回用达到降低成本的目的。 电镀综合废水的处理 拟定设计处理来源于铁、铜、锌、铬处理后废水、电镀生产线前处理废水等。由于其综合废水量大，一般要占电镀生产废水的 80%，而且化学稳 定性差、波动性大、水质复杂，传统的化学法处理，投药成本高、污泥量多、运行不易管理、水质不易达 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 标控制排放、浪费水资源。因此，做好电镀综合废水处理乃是企业创造循环经济的一个潜力效率的重要课题。利用膜分离技术是目前世界新兴解决水资源再利用的一个最先进地有效的经济手段。 膜分离技术特点 与传统的分离技术相比，膜分离技术具有以下特点。 （ 1）膜分离过程不发相变和其他方法相比能耗低，因此又称节能技术。以海水淡化为例在各种淡化方法中，反渗透法耗能最低。 （ 2）膜分离过程是在常温下进行的，因而特别适用于对热敏感物质的处理。 膜分离在食品工业，医药工业，生物技术等领域有其独特的适应性。例如抗生素的生产，果汁，酶等的分离，分级与富集过程。很多食品加工后仍基本保持原有的营养和风味。 （ 3）膜分离技术不仅适用于有机物和无机物的分离，生物学病毒、细菌到微粒的分离，而且还适用于许多特殊溶液体系的分离，如溶液中大分子与无机盐的分离、一些共沸物或近沸物系的分离等，而后者用常规的蒸馏方法常常是无能为力的。 （ 4）膜分离法分离装置简单，操作容易且易控制，工作温度又在室温附近，便于维修管理，分离效率高，可靠性高。作为一种新型的水处理方法，与常规水处 理方法相比，具有设备紧凑小巧、处理效率高、容易实现自动化操作、占地面积小、可以频繁启动或停止工作的特点，十分灵活。 （ 5）液膜与固膜相比，具有传质快、选择性高、分离效率高、浓缩倍数高、操作简单等特点。固膜厚度一般为 液膜厚度仅为 1 101 106 1 02 104此液膜有其更广阔的发展前景。 全膜法处理电镀废水是我所十年以来研究、实践成果。几年来曾有先后为厦门康鸿电镀有限公司、惠州仲亮电镀有限公司、上海杜行电镀有 限公司（美国通用公司合资企业）、湖州科信工程材料有限公司、江阴雪佛罐件有限公司等分别设计、制造、安装了 4m3h;6m3h;48m3h;30m3h,直接回用水 88m3h,每天节约用水 2112 立方，按自来水平均 立方单价 2 元计算，直接创造经济效益 4224 元 天。企业经济效益显而易见，其潜在环境效益、社会效益可观。 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 第 二 章 设 计 依 据 1、 废水来源与分类 2、 废水量 3t/h； 2t/h； 2t/h； 3t/h；。 3、废水性质与水质状况 铬废水 含铬废水含剧毒的六价铬离子，六价铬具有强氧化性，必须独立处理将六价铬还原为三价铬后才能进入综合系统的原水收集池。 它重金属废水，主要含铜、铁、锌废水。 4、原水指标 （未提供原水指标） 计依据 设单位提供废水量及水质数据； 保部门对污染治理的指示与要求； 室外排水设计规范 关规定； 污水 综合排放标准 4 中的一级标准； 境工程手册水污染防治卷，相关设计参数与技术要求； 工业用水软化、除盐设计规范 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 水处理设备制造技术条件 2932 滤膜组件制造公司 渗透膜元件制造公司 国生活饮用水水质标准 ( 第三章 废水处理主体工程设计 膜分离系统工程构成 : 子筛分系统 膜分离技术作为一项国内领先 、 世界先进的高新技术广泛应用于电镀 、 化工 、 制药 、 电子 、 食品加工 、 生物技术及环保等领域。尤其是在电镀行业的镀镍 ,镀铜等贵重金属镀液及综合废水处理回收 、 回用工艺方面有着广泛的应用前景 ,它改进了传统电镀废水处理工艺 ,且可以回收废水中有用的资源 ,包括水资源再利用 ,不仅仅达到国家排放标准 符合国家循环经济可持续发展战略 ,将给企业带来显著的经济 ,环境和社会效益。 膜法水处理与传 统工艺不同在于，膜处理过程是物理过程，不发生相变、在常温下运行、选择性强、无化学变化、适应性强。克服了传统工艺能耗高、二次污染、占地面积大、自动化控制难和操作繁琐的缺点。 膜对不同价离子的截留性能 表二 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 化合物 /无机盐 膜 A 膜 B 膜 C 膜 D 四章 工艺说明 本设计方案涉及的工艺流程及设备是为了满足综合废水处理回用项目，要求如下： 废水用途：电镀综合废水深度处理回用。 系统总废水 :10m3/定处理产水量） 系统出力：可回用的电镀漂洗水 7m3/ 含铬废水处理工艺流程图如下（氧化还原法） 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 用焦亚硫酸钠还原处理含铬废水，主要是在酸性条件下，使废水中的六价铬还原成三价铬。其还原反应式为： 22+3铬废水 3m3/h，原水中 浓度为 256mg/l，焦亚硫酸钠的 投加量按较大值 ， 为 2Kg/h。 处理效果： 经过计量加药在线处理，原水中的六价铬的含量 l，产水进入 统出水水 质完全符合电镀生产线用水要求。还原后的含铬废水汇入综合收集池。其他电镀镀件清洗废水、电镀线前处理酸洗废水等直接进入综合收集池。 置预处理装置 10m3/ 废水来源镀铬及综合废水，经多介质滤器进入 滤系统，使 本去除后进一步降低浊度而实现重金属吸附去除。多介质过滤有效去除废水中的生物絮体和胶体物质，去除化学絮凝过程产生的铁盐、铝盐、石灰等沉积物，显著降低出水的悬浮物含量和浊度，能使出水晶莹透明，为出水的安全回用提供保证。活性炭过滤进一步降低出水的 ，对重金属、细菌、病毒有 很高的去除率。 主要技术指标如下表 序号 分 析 指 标 单位 应 检 结 果 标 准 值 1 不改变 不改变 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 2 Fe mg/l 3 Cu mg/l 4 Zn mg/l 5 Pb mg/l 6 mg/l 7 电导率 s/ 8 mg/l 100 100 9 SS mg/l 4 5 10 浊度 4 5 11 3 5 12 余氯 3 mg/l 据（ 17219 10m3/ 微滤是以静压差为推动力，利用筛网状过滤介质膜的“筛分”作用进行分离的膜过程，其原理与普通过滤相类似，但过滤的微粒在 15 m，因此又称其为精密过滤，是过滤技术的最新发展。在静压差作用下，小于膜孔的粒子通过膜，比膜孔大的粒子则被截留在膜面上，使大小不同的组分得以分离，操作压力为 7 A 机械截留作用 指膜具有截留比它 孔径大或孔径相当的微粒等杂质的作用，即筛分作用。 B 物理作用或吸附截留作用 如果过分强调筛分作用就会得不出不符合实际的结论，除了要考虑孔径因素外，还要考虑其他因素的影响，其中包括吸附和电性能的影响。 C 架桥作用 通过电镜可以观测到，在孔的入口处，微粒因为架桥作用也同样可以被截留。 D 网络型膜的网络内部截留作用 这种截留是将微粒截留在膜的内部，并非截留在膜的表面。 主要技术指标如下表 序号 分 析 指 标 单位 应 检 结 果 标 准 值 1 不改变 不改变 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 2 Fe mg/l 3 Cu mg/l 4 Zn mg/l 5 Pb mg/l 6 mg/l 电导率 s/ 8 mg/l 100 100 9 SS mg/l 4 5 10 浊度 4 5 11 3 5 12 余氯 3 g/l 据（ 17219 子筛分装置 10m3/ 超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径范围为 m（接近 1近 典型应用是从溶液中分离大分子物质和胶体，所分离的溶质分子量下限为几千 110 A 在膜表面及微孔内吸附（一次吸附）； B 在孔中停留而被去除（阻塞）； C 在膜面的机械截留（筛分）。 体、胶体、大分子、细菌有较高的去除率，对 和化学清洗，保持长期使用。 本系统采用的超滤膜的截留分子量为 80000 到 100000道尔顿。 主要技术指标如下表 序号 分 析 指 标 单位 应 检 结 果 标 准 值 1 不改变 不改变 2 Fe mg/l 3 Cu mg/l 4 Zn mg/l 5 Pb mg/l 6 mg/l 电导率 s/ 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0571 89961705 89961907 8 mg/l 80 100 9 SS mg/l 4 5 10 浊度 1 1 11 3 5 12 余氯 3 mg/l 据（ 17219 m3/ 反渗透的原理是：在浓液的一边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然渗透方向，把浓溶液中的溶剂（水）压到半透膜的另一边稀溶液中，这是和自然渗透过程相反的。这种现象表明，当对盐水一侧施加的压力超过水的渗透压时，可以利用半透膜装置从盐水中获得淡水。 反渗透对于水中溶质、 盐（悬浮物、大分子、离子、二价和多价阳离子盐）有很高的脱除率。 本系统采用进口超低压膜进行除盐，脱盐率可达到 上，使产水电导率下降到 200 s/ 主要技术指标如下表 序号 分 析 指 标 单位 应 检 结 果 标 准 值 1 不改变 不改变 2 Fe mg/l Cu mg/l Zn mg/l Pb mg/l mg/l 电导率 s/200 200 8 mg/l 10 100 9 SS mg/l 0 浊度 1 1 3 12 余氯 3 mg/l 据（ 17219 线控制系统及相关附助设备： 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 0 0571 89961705 89961907 反渗透系统的控制（集中控制）方式采用手动控制（按钮操作）和全自动控制（ 行）方 式两种。在全自动控制方式无故障情况下不采用手动控制方式，确保反渗透系统正常运行，避免在操作失误的情况下造成不必要损失。 反渗透控制系统采用模拟屏显示，各种运行参数、状态及水质情况直观明了；整套控制系统配有在线电导率仪、高压泵低压保护装置、在线压力传感仪、各水箱液位传感仪、在线温度传感仪、在线流量传感仪等全套在线仪表，确保各种运行参数都能在模拟显示屏上反应出来。同时具有运行状态及故障报警远传功能。系统的运行受进水及预处理水箱的自动液位控制，高位运行，低位停止。 运行方式： 全自 动运行。 处理方式：可连续处理（ 24小时运行）。 方案主要参数依据： 废水主要来源：电镀漂洗水 酸洗废水 废水水质分析：（未提供原水水质报告） 设计界线：从废液收集槽入口至产品水箱出口（可根据要求送至生产线）。 其他涉及的设计基础条件将在技术讨论中确定。 系统对外界要求 废水进水管：进水管至料液箱入口处。 供备电源（电缆）：根据设计方提出的容量，用户将动力电分别送至工程设计方操作控制盘上。 出水管：产品水箱出口。（详见工艺流程图） 供气管：根据要求，送至设备接口处。 药品：调试过程所用的化学清洗剂消耗品由用户提供。 系统水温：常温。 系统产水水量 : 10m3/ 10m3/ 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 1 0571 89961705 89961907 7( 25 ) 5m3/5 2 )； 预处理回收率和产水水质 回收率： 70 产水水质： 4 系统脱盐率： 97% 回收率： 70 实质产水水质与计算值比较 表四 项 目 1- 际值 /除率 % 算值 / 水预处理部分， 洗系统集中放置在中央处理系统，为保证废水处理回收水质和水量，将整个制水系统置于 制下合理的工况运行。 工艺说明 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 2 0571 89961705 89961907 上道工序放流水原水箱原水增压泵多介质滤器 器 器 离增压泵中间水箱 置 为确保 置运行的安全可靠性和经济性，预处理十分重要。本方案预处理包括原水箱、原水增压泵、多介质过滤、 艺流程如下： 废水原水箱原水增压泵多介质滤器 器 器 置 （ 1）防止胶体物质及悬浮固体微粒污堵； （ 2）防止有机物质的污堵； （ 3）防止微生物污堵； （ 4）防止氧化性物对膜的氧化破坏； （ 5）保持 以保证 根据 （ 1）供水污染指数 5； （ 2）供水余氯 3）供水浊度 1 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 3 0571 89961705 89961907 （ 4）浓水饱和指数 0 （ 5）供水 （ 6）供水水温适宜范围 5 35。 水增压装置 原水由增压泵增压输入各级预处理。 一台流量 10m3/Q=10h H=12m N=介质过滤器 由于废水中含有部分较大的固体颗粒或容易沉降的杂质，浊度高，本系统设置多介质过滤器用于截留这部分固体颗粒和杂质，使水的浊度小于 5mg/l。 本系统设置四台直径为 900 2400台一并联，过滤器内填精制石英砂和无烟煤等滤料，在正常工作情况时，单台流速 12m/s,滤层高度一般为 1600理水量为 10m3/ 性炭滤器 由于废水中 量较高，本系统需设置活性炭滤器以降低 介质滤器用于吸附原水中的余氯、有机物、部分色素和有害物质，降低 本系统设置一台直径为 900 2400滤器内填精制电镀专用碳或精 制活性炭，在正常工作情况时，单台流速 12m/s,滤层高度一般为 1600理水量为10m3/ 微过滤是一种精密过滤技术。它的孔径范围一般为 于常规过滤和超滤之间 ,是属于以压力为驱动力达到分离的目的 ,无相态的变化。本系统配置 10留大于 10水达到 在正常工作条件下，滤器可维持 4滤器进出囗压差大于 1kg/于被过滤的介质直接进入到微孔滤膜的空隙中，因此很难通过酸碱清洗恢复通量）。滤器结构能满足快速更换滤芯的要求。 超滤是一种薄膜分离技术。在一定的压力下，水在膜面上流动，水与溶解盐和其 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 4 0571 89961705 89961907 他电解质能够渗透超滤膜，而相对分子质量大的颗粒和胶体物质就被超滤膜所阻，从而使水中的部分微粒得到分离的技术。 也是以筛孔分离为机理的 ,在此用切割分子量在 8有机物 ,色素等。 合格的 水箱设置高低液位控制装置和空气呼吸器，能控制泵的联 锁和防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。该水箱作为循环水箱。 中间水箱高压泵 压泵 这种压力是由高压泵来提供的，因此高压泵的设置是为了使 程得以进行。即克服渗透压使水分子透过 系统配置一台流量 7m3/泵， Q=7m3/h N= H=156m 理的水能去除绝大部分无机盐、有机物、微生物及细菌等。并 使料液浓缩一定的比例 ,设计的合理与否直接关系到该项目的投资费用 用寿命长，操作可靠简便。反渗透是 20世纪60年代发展起来的一项新的薄膜分离技术，是依靠反渗透膜在压力下使溶液中的溶剂和溶质进行分离的过程。 对不同的荷电溶质有选择性截留作用 ,它又是多孔膜 ,在低压下有高透水性 非常适用于废水处理。 膜组件选用进口膜组件。该组件由三层的薄膜复合，表面层为聚铣胺材质，厚度约为 2000 埃，并由一层微孔聚砜层支 撑，可承受高压，对机械张力及化学侵蚀具较好抵抗性，该组件膜面积 365平方英尺，产水通量大，对 有 脱除率。 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 5 0571 89961705 89961907 该系统由两个单元组成，每套 O，安置在一个机架上，并配置控制系统，在进水水温 25 2时 ,10m3/合废水 ,单套 置需配膜组件 12根，压力膜管 3根，组合排列形式为一级二段。压力膜管数排列为 2:1。当 0m3/温 25 2，进水压力为 回收率为 70%，产水量可达为 7m3/水排放量 (系统循环 )为 3m3/统回流。 助配置 低压冲洗时配置的电磁阀自动控制浓水排放。管路系统采用 线显示产水量 压保护开关，保证 便取样。 合格的 水箱设置高低液位控制装置和空气呼吸器，能控制泵的联锁和防止大气中尘埃颗粒和细菌进入水箱。 无论预处理过程多么完善，在长期运行过程中， 而使装置的性能下降，组件进、出囗压差升高。为此，除日常启停装置前，进行低压冲洗外，还需进行定期化学清洗，有时还需进行无菌处理。 A、装置的产水量比初次或上一次清洗后下降 5 10时； B、装置的盐透过率比初次或上一次清洗后提高一倍时； C、装置各段的压力差或压力差的差值为初次或上一次清洗后的 1 D、装置运行 3 E、装置在长期停止运行用甲醛溶 液保护。 污染物类型与装置性能的变化 表五 污染物类型 装置性能变化 盐透过率 压力差 产水量 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 6 0571 89961705 89961907 金属氢氧化物 迅速增加（ 1） 迅速增加（ 1） 迅速降低（ 1） 钙沉淀物 明显增加 中等程度增加 略有降低 胶体 缓慢增加（ 2） 缓慢增加（ 2） 缓慢降低（ 2） 混合胶体 迅速增加（ 1） 缓慢增加（ 2） 缓慢降低（ 2） 细菌残骸 明显增加 明显增加 明显降低 污染物种类与化学清洁剂配方 表六 配 方 属氧化物 无机胶体 微生物 有机物 重量）柠檬酸 +(1) 酸（ (2) (重量 )柠檬酸 + 重量 ) (3) (重量 )甲醛 聚磷酸钠 （重量） ( 重量 ) 2 注：“”表示清洗效果好或较好。 本系统配置一套膜的化学清洗装置，其流程如下： 清洗液水箱 泵 精密滤器 流量计 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 7 0571 89961705 89961907 第五章 工艺控制设计说明 1、控制系统结构 根据本系统的规模及设备分布的具体情况，决定采用系统 用型 单元设备 用型 成。系 统 责单元设备 2、控制系统功能简介 编程控制器 控制站都采用以微处理器为基础的可编程控制器 具有高可靠性，编程方便，易于使用，与其它装置配置方便等特点，各生产过程的程序、数据都存储 完成复杂的操作，以实现对整个系统的运行过程。 3、系统水处理控制介绍 依据 60m3/控制系统对各个工艺单元进行直接协调、管理、控制。系统监控对象由以下 单元组成： 处理部分及 预处理部分以 当 低液位开关向 水箱液位处于高限位置 ,高液位开关向 预处理部分在延时一段时间后也相继停止。 原水增压装置 原水增压泵在 制下运行与超滤装置连锁，当进水阀开关的同时，原水泵也随之开关。 反洗及正洗都由 力开关，当压力小于 制高压泵停止运行， 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 8 0571 89961705 89961907 置进入低压冲洗状态，并报警。当压力大于 高压泵即起动， 置投入运行。 压力大于某一设定值时， 止高压泵运行，并报警。 高压泵运行前和高压泵停止后，接受 动进入低压冲洗状态。 箱 水箱设置高、低液位控制器，在 系统工况运行进行合理调度。当水箱低液位时 水箱高液位时 原水增压装置停止运行。 4、主要控制设备 错误 !未找到引用源。 系统 类 I/O 包含 15%备用点。 错误 !未找到引用源。 温度信号采用一体化热电阻变送器。 错误 !未找到引用源。 液位计选用合资产品。 错误 !未找到引用源。 压力开关选用进口产品。 错误 !未找到引用源。 电导率仪选用合资公司产品。 5、系统设备布置 电器柜。并在现场装置上。 6、系统管阀件 ；其余管阀件均为合资 7、常用消耗品备件 0 m 、 5 0； 指示灯、保险丝； 8、技术服务内容 (图纸在合同生效后 1个月内提供 ) 计图纸 杭州民天环保技术研究所有限公 司 H a n g z h o u M i n t i a n E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e C O . , L T D 9 0571 89961705 89961907 洞、设备基础及沟道资料 气资料 9、设备技术资料 (技术文件在设备运行一个月后提供 ) 统操作说明书 气、控制线路图 备合格证书 10、技术文件的提供方式和交付时间 供方式：邮寄或送达 邮局印记和 合同签订日期为准 供数量： 1套 11、设计联络 O 工艺系统的计算，技术要求、工艺流程提交用户，由用户确认。 供