化学工程毕业设计论文_600m3d电镀废水处理工艺设计.pdf

本科毕业设计(论文) 题目题目:600m3/d 电镀废水处理工艺设计 学院学院:化学工程学院 专业专业:环境工程 班级班级: 学号学号: 学生姓名：学生姓名： 指导教师指导教师:职称: 二一四 年 五 月 二十 日 摘要摘要 本设计用于处理含铬，含氰电镀废水。由于电镀废水的污染日益严重，传统的处理方法效率和效 果得不到保证，所以改进电镀废水的处理方案成为了一个越来越重要的问题。为了做到环保并且尽 可能减少投资，决定先将废水中的六价铬离子还原成为三价，对氰化物进行破氰处理，而后与综合 废水一起进行化学沉淀絮凝， 再用活性炭吸附污水中残留的重金属离子， 最后废水中的 cod 则采取 mbr 工艺去除，水质达标排放。 关键字：电镀废水；化学沉淀；mbr 膜生物反应。 abstact the design used in the treatment of chromium, electroplating wastewater containing cyanide.because of the electroplating wastewater pollution is serious day by day, the traditional method of efficiency and results can not be guaranteed, so theprocessing scheme of electroplating wastewater is becoming a more and moreimportant problem。in order to achieve environmental protection and to minimizeinvestment， decided to be six chromium ions in wastewater reduced to trivalent，treat cyanide，then together with synthetic wastewater chemical flocculation and sedimentation，heavy metal ions and activated carbon adsorption in the sewage residue，finally, cod in wastewater by mbr process to remove，water quality discharge standards. keywords:electroplating wastewater；chemical precipitation；mbr 1.前言.1 1.1 研究的目的与意义. 1 1.2 我国电镀废水污染现状. 1 1.3 电镀废水的来源.2 1.4 电镀废水的特点.2 1.5 电镀废水的危害.3 1.5.1 含氰废水的危害. 4 1.5.2 含铬废水的危害. 4 1.5.3 含锌废水的危害. 4 1.5.4 含铜废水的危害. 5 1.5.5 含锌废水的危害. 5 1.5.6 其他危害.5 1.6 我国处理电镀废水现状. 5 2. 设计背景.7 2.1 项目的概况和意义. 7 2.2 设计条件.7 2.2.1 设计水量.7 2.2.2 设计水质.7 2.2.2 设计出水水质. 7 2.2.3 设计依据.8 2.2.4 水文地质资料. 8 2.2.5 气象资料.8 2.3 设计原则.8 3.电镀废水处理工艺方法. 10 3.1 化学法.10 3.1.1 含铬废水的处理. 10 3.1.2 含锌废水的处理.11 3.1.3 含铜废水的处理. 13 3.1.4 含氰废水的处理. 13 3.2 物理法.13 3.2.1 蒸发浓缩法. 13 3.2.2 反渗透法.14 3.3 物理化学法.14 3.3.1 活性炭吸附法. 14 3.3.2 液膜法.14 3.4 生物处理法.14 3.4.1 生物絮凝法. 15 3.4.2 生物吸附法. 15 3.4.3 生物化学法. 15 3.5 膜分离技术.16 3.5.1 废水中 cod 的去除.16 3.6 离子浮选法.17 3.7 黄原酸法.18 3.8 腐殖酸法.18 3.9 活性炭吸附法.18 4.1 工艺流程的选择. 20 4.2 工艺流程说明.22 4.2.1 废水系统.22 4.2.2 污泥系统.22 4.2.3 药剂投配系统. 22 4.3 工艺条件控制.22 5.单体构筑物的计算.24 5.1 调节池计算.24 5.1.1 含铬废水调节池. 24 5.1.2 含氰废水调节池. 24 5.2 破铬池.25 5.3 破氰池.25 5.3.1 一级反应池. 25 5.3.2 二级反应池. 26 5.4 综合废水池.26 5.5 沉淀絮凝池.27 5.6 斜板沉淀池.28 5.7 活性炭吸附塔：. 33 5.8ph 调节池.33 5.9 mbr 膜生物反应池.34 5.10 清水池.37 5.11 药剂投陪系统.37 5.11.1 h2so4加药罐. 37 5.11.2nahso3加药罐.39 5.11.3naoh 加药罐. 39 5.11.4naclo 加药罐.40 5.11.5pam,pcm 加药罐.40 5.12 污泥处理系统.41 5.12.1 斜板沉淀池污泥.41 5.12.2mbr 膜生物反应污泥.41 5.12.3 污泥浓缩池相关参数设计.41 5.12.4 污泥脱水. 41 6.水力计算.43 6.1 含氰废水调节池水泵扬程. 43 6.2 含铬废水调节池扬程泵. 44 6.3 综合废水调节池. 45 6.4 斜板沉淀池水泵扬程. 46 6.4 活性炭吸附反冲洗泵.47 7.平面布置.49 7.1 各处理单元构筑物的平面布置.49 7.2 管渠的平面布置. 49 7.3 辅助建筑物.49 7.4 道路、围墙、绿化带的布置. 50 8. 构筑物一览表.51 9. 运行费用估算.53 9.1 土建工程.53 9.2 设备工程.54 9.3 运行费用与成本预算. 54 10. 环境保护和安全生产. 56 10.1 环境保护.56 10.2 安全生产.56 10.3 电镀废水治理前景. 57 结论.58 致谢.59 参考文献.60 1 1.前言前言 1.1 研究的目的与意义研究的目的与意义 近年来，我国政府和广大民众越来越认识环境保护对人民生活和经济的持续发展的重要性，特别 是去年国家各种新的环保法令的公布，更促进了工业界对环境保护的重视。我国是一个缺水大国， 可供人民生产生活的水量不足世界人均占有量的 1/2，在我国北方部分地区甚至只有 1/31/4，节约 和有效利用水资源是当务之急。 电镀生产所产生的废水在工业生产中是主要的水污染源之一，电镀 业是用水大户。据不完全统计，全国的电镀生产每年排放 4 亿吨含重金属废水。目前，国内大部分 电镀厂是将电镀生产线排放的废水用化学、电解或生物处理方法达到相关的国家污水排放标准后进 行排放。这样处理后的排放水虽然达到相关的国家污水排放标准，但其中的很多指标并不能达到直 接循环回用到电镀生产线上，甚至也不能利用在清洗和绿化等方面。 近几年来，由于国家环境保护 和清洁生产方面要求的提高，在我国北京、上海、广东及江浙等经济发达地区，新建或改造电镀生 产线项目，环境保护管理部门都要求水的回用率在 50%90%以上，有的甚至需要零排放。这就要 求电镀工作者、专业设备制造厂及环保专家在电镀废水的回收利用方面做更深入的工作。 要避免片 面盲目地追求电镀废水的“零排放”，要综合考虑所涉及的各方面因素，应将能源消耗和排放达到最 小化，以达到国家要求的水的小排放或微排放为宜。 在本设计中，先将含铬废水中的六价铬离子还原成为三价，再连同综合废水中的重金属离子一起 进行化学沉淀处理。考虑到形成的金属氢氧化物难以沉淀，易形成胶体，在化学沉淀工艺后需要加 入 pac,pam 药剂以促进絮凝沉淀作用。对于氰根离子，则采用破氰处理，设计一二级破氰池，把氰 根离子转化为氮气排放，经过二级处理后流入综合废水池。为了消除废水中难以去除的重金属离子， 沉淀池后设置一个活性炭吸附塔， 吸附塔后则有ph 调节池确保 ph 值达标。 废水中的cod 则用 mbr 膜生物反应池去除。 1.2 我国电镀废水污染现状我国电镀废水污染现状 电镀行业是通用性强、使用面广、跨行业、跨部门的重要加工工业和工艺性生产技术。由于电镀 行业使用了大量强酸、强碱、重金属溶液，甚至包括镉、氰化物、铬酐等有毒有害化学品，在工艺 过程中排放了污染环境和危害人类健康的废水、废气和废渣，已成为一个重污染行业。电镀是当今 全球三大污染工业之一。 就我国电镀废水而言，据不完全统计，2004 年我国电镀厂点约有一万家，每天排放的 40 亿吨废 水约有 50%没有达到国家排放标准。电镀废水的排放量约占废水总排放量的 10%，占工业废水排放 量的 20%。电镀废水不仅量大，而且对环境造成的污染也严重，因为电镀废水中不仅含有氰化物等 2 剧毒成分，而且含有 cr、zn、cu、ni 等自然界不能降解的重金属离子。 除了少部分国有大型企业、三资企业及新建的正规专业电镀厂拥有国际先进水平的工艺设施，大多 数中小型企业仍然使用简陋而陈旧的设备，操作方式以手工操作为主。 我国电镀行业存在的主要问题是： （1）厂点多、规模小，专业化程度低。 （2）装备水平低。表现在一方面缺少机械装备，以手工操作为主；另一方面是技术装备水平不高， 自动化程度低、可靠性差，产品质量不稳定。 （3）管理水平较低，经济效益较差。 （4）电镀污染治理水平低，有效治理率低。 （5）经营粗放，原材料利用率低。一大部分甚至绝大部分宝贵的原材料流失并变成了污染物。在清 洁生产审计中调查的 10 条电镀加工线中，平均用水量为 0.82t/m2，是国外的 10 倍。 近年来，国内许多电镀企业从实际出发，积极改进和推广低浓度、低污染的电镀工艺、逆流清洗 工艺，发展电镀槽（废）液的净化与回收技术，重视废水处理，开展综合防治，消除和减少污染。 1.3 电镀废水的来源电镀废水的来源 （1)镀件清洗水； (2)废电镀液； (3)其他废水，包括冲刷车间地面，刷洗极板洗水，通风设备冷凝水，以及由于镀槽渗漏或操作管 理不当造成的 “跑、冒、滴、漏”的各种槽液和排水； (4)设备冷却水，冷却水在使用过程中除温度升高以外，未受到污染。电镀废水的水质、水量与电 镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易 控制，其中含有铬、镉、镍、铜、锌、金、银等重金属离子和氰化物等，有些属于致癌、致畸、致 突变的剧毒物质。 1.4 电镀废水的特