9000吨天线路板废水处理工艺设计毕业论文.doc

9000吨天线路板废水处理工艺设计毕业论文1 概述1.1设计依据1. 污水综合排放标准(GB8978-1996)2. 水污染物排放标准DB44/26-20013. 室外排水设计规范GBJ14-874. 环境工程手册水污染防治卷5. 工业污水处理工程设计规定DBJ08-71-986. 泵站设计规范(GB/T50265-97)7. 废水治理工程8. 三废处理工程技术手册1.2 设计范畴珠海市某线路板生产厂废水处理系统工程的处理方案，设计范围如下所示：1. 本工程设计范围为厂区电路板生产废水，不包括雨水及厂区生活污水。 2. 本工程设计包括污水处理工艺、总图、给排水、电气控制、土建、机械设备、仪表、分析化学等专业。3. 本工程设计为污水处理站，自调节池至界区排放口计止，包括污水处理和污泥处理。4. 本工程所需的电源、自来水管，均需建设方按设计要求送至污水处理站界区内。1.3 设计原则1. 严格执行有关方面环境保护和工程建设的规定，保证出水达标。2. 采用经济合理的工艺，保证处理效果，节省投资和运行管理费用。3. 设备选型兼顾通用性和先进性，处理稳定可靠、效率高、管理方便，维修、维护 工作量少，价格适中。4. 流程布局紧凑合理、规范，整体感强，外观装饰美观大方，环境绿化优美。2 处理工艺的设计2.1 线路板废水的水质特性2.1.1线路板废水的来源1、线路板分为单面板、双面板、多面板，生产工艺流程如下：(1)单面板：开料打磨印线路蚀刻洗油墨板钻孔印字烘干。(2)双面板：原板材料切断材料整面(钻孔)化学处理(镀铜)贴干膜曝光碱性显影蚀刻碱性剥离干燥整面Coverlav film贴合Coverlay临时压著热压表面处理(电镀)外形加工(钻孔)加工防锈处理检查捆包、出货。(3)多层板制作流程：发料裁切内层线路制作(经测试、修补后)黑化烘烤压合烘烤裁切铣钻靶半捞一钻孔PTH电镀一次铜外层线路制作电镀二次铜剥膜蚀刻，剥锡铅LQ防焊文字印刷喷锡成捞成品清洗测试成检包装出货。内层线路制作工序：前处理压膜DF，涂饰LD曝光显影蚀刻黑化。2、线路板几种工艺生产使用的主要原料有：(1)化学沉铜工艺:氢氧化钠、碳酸钠、表面活性剂、硫酸、双氧水、盐酸、氯化亚锡、锡酸钠、氯化钯、硫酸铜、甲醛、EDTA。(2)电镀(镀铜镍锡)工艺:酸性除油剂、硫酸、硫酸铜、硫酸镍、氯化镍、硼酸、硫酸亚锡。(3)蚀刻工艺:氢氧化钠、氯化氨、氨水1。2.1.2线路板废水的水质特性1、刷磨工序：下料、钻孔后的刷磨工序产生清洗废水，废水中含重金属离子等。2、微蚀(过硫酸铵一硫酸)工序：废水中主要含Cu2+ 及NH4+ 。在酸性条件下，废水中的Cu2+ 与NH4+无法生成络合物，但在碱性条件下，可形成络合物。3、化学沉铜工序：废水主要含有络合剂EDTA与Cu2+。其中，Cu2+ 与络合剂形成极稳定的络合物，采用常规的中和沉淀法无法去除Cu2+。4、碱性蚀刻工序：废水中主要含Cu2+及NH3H2O，当NH4+含量较高以及在碱性条件下，Cu2+与NH4+可形成铜氨络合物，无法用中和沉淀的方法来处理废水中的铜。5、线路制作、防焊工序：线路制作、防焊工序产生去墨废水、显影废水等，废水中含有机物。6、其他工序：对于酸性去油、碱性去油、清洗等工序，也排放一定废水，废水中含重金属离子2。在线路板加工制作的每个环节中都会产生不同程度的污染,由于使用的的化学药剂繁多,成分复杂,造成废水中的污染成分相对复杂,处理难度较大。因此对每一类废水应该对症下药才能够取得良效。2.2线路板废水处理国内外研究状况线路板废水处理方法有化学法（化学沉淀法、离子交换法、电解法等）、物理法（各种滗析法、过滤法、电渗析、反渗透等），化学法是将废水中的污染物质转化成易分离的物态（固态或气态），物理法是将废水中的污染物富集起来或将易分离的物态从废水中分离出来，使废水达到排放标准。国内外采用的方法有以下几种：（1）滗析法滗析法实际上是过滤法，是物理法的一种。去毛刺机排出的含有铜屑的冲洗水，经过滗析器处理，可过滤除去铜屑。经滗析器过滤的出水可回用毛刺机的清洗水。（2）化学法化学法包括氧化还原法和化学沉淀法。氧化还原法是利用氧化剂或还原剂将有害物质转化为无害物质或易沉淀、析出的物质。线路板中的含氰废水和含铬废水常采用氧化还原法，详见后面说明。化学沉淀法是选用一种或几种化学药剂使有害物质转化为易分离的沉淀物或析出物。线路板废水处理选用的化学药剂有多种，如NaOH、CaO、Ca(OH)2、Na2S、CaS、Na2CO3、PFS、PAC、PAM、FeSO4、FeCl3、ISX等，沉淀剂能把重金属离子转化成沉淀物，然后通过斜板沉淀池、砂滤器、PE过滤器、压滤机等，使固液分离。（3）化学沉淀离子交换法化学沉淀处理高浓度线路板废水一步达到排放标准是比较困难，常和离子交换法结合使用。先用化学沉淀法，处理高浓度的线路板废水，使其重金属离子的含量降低到5mgL-1左右，再用离子交换法，把重金属离子降低到排放标准。（4）电解离子交换法电解法处理高浓度线路板废水可降低重金属离子的含量，其目的同化学沉淀法一样。但电解法不足之处是：只对高浓度的重金属离子处理有效，浓度降低，电流明显下降，效率明显减弱；耗电量大，推广较困难；电解法只能处理单一金属。电解离子交换法就是镀铜、蚀刻废液，对于其它废水，还要用其它方法处理。（5）化学法膜过滤法线路板企业的废水通过化学预处理，使有害物质沉淀出可过滤的颗粒（直径0.1），再经膜过滤装置过滤，就能达到排放标准。（6）气态凝聚电过滤法气态凝聚电过滤法是美国在80年代开发出来的一种不加化学药剂的新颖废水处理法，属于一种物理方法来处理印制电路板废水。包括三个部分，第一部分是离子化气体发生器，空气被吸入该发生器，能过离子化磁场改变其化学结构，变成高度活化的磁性氧离子和氮离子，用射流装置把这种气体引入废水中，使废水中的金属离子、有机物等有害物质氧化并聚集成团，易于过滤除去；第二部分是电解质过滤器，过滤除去第一部产生的聚团物质；第三部分是高速紫外线照射装置，紫外线射入水中可氧化有机物和化学络合剂，降低CODcr和BOD5。目前，已开发出成套一体化设备可直接应用3。2.3 线路板废水处理方案比较2.3.1离子交换法 王氏联业线路板厂生产废水成分较复杂，其中含铜离子21.50mg/L、NH4N23.40mg/L，SS14.00mg/L，pH5.00。设计废水处理量为100m3/d。根据废水中含有Cu2、NH4N、SS及酸等多种污染物的特点，选用离子交换法处理该厂废水，废水处理工艺流程见图2.1。 图2.1 离子交换法工艺流程图主要设计参数为，树脂选用0017，过滤流速6m/h，再生剂选用NaCl，工作交换容量800eq/m3R，再生剂耗量12g/eqR。设备1993年7月投入运行，当年12月通过环保局验收，设备运行以来一直没有发生过出水超标现象。原设计废水处理量为100m3/d，实际运行废水处理量为150m3/d。由于没有设计预处理设备，废水处理工艺流程短，运行费用低，实际运行费用为0.35元/立方米废水4。 用离子交换法处理印刷线路板生产废水，优点是：占地少、工艺流程短,不需对废水进行分类处理,费用相对较低,缺点是：投资大、对树脂要求高、不便于控制管理等。但是本设计的线路板废水处理量较大，故采用此法不适宜。2.2.2气浮法1、珠海市柏力（斗门）电子技术公司有限公司所排放的线路板废水的水量水质见表2.1。表2.1 污水水量及水质污水名称污水量 （m3/d）主要污染物成分浓度（mg/L）络合铜废液1.5EDTACODCu100008002000高COD废液20pHCOD101113000低COD废液80pHCOD9101500含氟废液1.5FCu10000700重金属废液500CuMnNi100040004000酸、碱性清洗废水2000CupH1482、处理原理(1)络合铜废液主要是化学镀铜废液，加入Na2S破坏铜络合物，使Cu2+形成 CuS沉淀去除。除Cu后含COD的出水再做后续处理。(2)含COD物质的去除采用化学方法和次氯酸钠氧化二级处理。高COD废液主要含碱性干膜，用浓H2SO4调节pH2，使干膜固体凝聚，经沉淀分离后，并入低COD废液，再用次氯酸钠氧化处理，去除COD物质后做去除重金属处理。(3)当有含氟废水时，在超过110 高温下使氟硼酸离解生成HF，再加石灰生成CaF2沉淀分离，除氟后进行后续处理。(4)重金属离子废水中主要有Cu2+、Mn2+、Sn2+，调节pH在10.5左右使之生成沉淀，再加混凝剂后进入气浮分离，出水进行粗滤，滤液调节pH值后直接排放。若重金属离子仍然超标，则再经精滤后进入吸附处理，然后排放。吸附材料为OT石。(5)酸碱性清洗水的处理是先调节pH6，再加混凝剂进行气浮处理。(6)污泥处理：在各类废水处理过程中产生的沉淀污泥、气浮污泥进入污泥浓缩池，浓缩后污泥经压渣机过滤，滤液返回重金属废水储池，滤渣泥饼含水量为70%，泥饼量约为2 m3/d，运往指定地点进行掩埋。气浮法处理工艺的流程图见图2.2。图2.2 气浮法工艺流程图3、运行结果见表2.2。表2.2 气浮法运行结果序号Cu（mg/L）CODcr（mg/L）pH进水出水进水出水进水出水1206.8500.413135470.93.768.012201.7600.501118360.82.546.543171.8500.34885945.44.327.624160.3100.21793535.83.578.715183.1500.46580166.92.928.56注：Cu进水样取自重金属废液贮池；CODcr进水样取自低COD废液贮池； pH进水样取自酸碱清洗水贮池。废水总处理费为1.15元/t5。气浮法处理线路板废水有很好的效果，不过由此成本会相对提高.本设计的部分工序可借鉴此工艺。2.2.3物化和生化的方法采用分质、分类处理的方法，含重金属铜离子为主的废水以物化沉淀为主的工艺，含有机物为主的显影废水与生活污水采用生化方法处理,具体的工艺流程见图2.3。图2.3 分类处理工艺流程图工艺流程特点说明(1)含重金属离子的废水采用凝聚共沉淀处理。加入Fe2(SO4)3和NaOH，可形成Fe(OH)3沉淀。Fe(OH)3拥有巨大的吸附表面，能够吸附废水中的各种金属离子与之发生共沉淀。(2)铜氨废水、沉铜络合废水中主要污染物是铜的络合物，用一般方法难以去除。但Na2S在碱性条件下，能与重金属形成比其络合物更稳定的沉淀物CuS,从而达到去除重金属铜的目的。(3)脱墨废水，碱性很强(pH=12左右)，加酸酸化后，形成油墨浮渣，过滤后干渣外运，滤液含有机物，排入有机废水调节池。(4)为了提高物化处理效果，各分质废水分别进入了絮凝反应池，再进行混凝沉淀处理，确保废水达标排放。(5)由于本工程脱墨显影废水等含有机物，用物化方法难以处理，考虑到还有部分生活污水，将这两部分废水一起进行生化处理。本工程方案采用A/O处理系统。A池为生物筛选池，其停留时间短，约为1 h，具有吸附、生物筛选、缓冲等功能，0池采用活性污泥法。(6)采用板框压滤机进行污泥处理，泥饼含水率低，成形好，易于搬运，无需投加药剂。由于本工程进水水质种类较多，采用分质、分类处理的方法，处理工艺复杂，流程较长，处理成本相对较高。本工程总投资人民币460万元，设计处理规模2200 m3d，目前不计折旧和人工费用吨水，平均运行费用为1.85元。本工程采用分质、分类处理的方法，处理工艺复杂，流程较长，给操作管理带来了一定的难度2。2.4 工艺选择及说明2.4.1废水类别及水质水量本设计的内容是珠海某公司生产过程产生的线路板废水量9000吨/天，废水中的主要污染物为CODcr、总氰化物、Cr6+、总铅、总铜、总镍等。具体的废水类别及水质水量见表2.3。表2.3废水类别及水质水量类别SS / mgL-CODcr / mgL-Cu2+/ mgL-CN/ mgL-Q/m3L-有机废水90020001140含络合物废水200502100普通含铜废水含氰化物废水 20020080100-200570060排放标准20900.50.32.4.2工艺流程选择的原则根据上述水质、水量状况及线路板废水处理方案的比较,确定其处理工艺流程时候遵循以下几个原则:(1)工程中废水按类分流预处理，废水性质相近者合并处理。(2)处理工艺简明、高效、操作方便，能实现较高水平的自动化控制。(3)工程布局合理，结构紧凑，占地面积小，系统注意了与周围环境的协调，与整体环境相一致6。根据以上原则并借鉴前述的工艺方案，本设计采用分类处理的物化沉淀法处理。2.4.3工艺流程图及说明1、本设计的处理工艺流程图见图2.4。含氰化物废水 普通含铜废水 有机废水 络合物废水 NaClO 有机废水贮池络合物废水调节池氰化物反应池 泵 泵一级破络合物反应池(pH自控)有机废水酸化池综合调节池 泵 H2SO4 泵 硫酸 Fe2+ Ca(OH)2絮凝反应池 滤后污水 中和反应池(pH自控) 浮渣 Fe2+ Ca(OH)2 PAM 斜管沉淀池 PAM 絮凝反应池 Na2S 二级破络合物池 污泥浓缩池斜管沉淀池 絮凝反应池 污泥泵 PAM中间停留池板框压滤机斜管沉淀池 泵 石英砂过滤器 反冲水去综合调节池活性碳吸附器 反冲泵 反冲泵 清水池 达标排放 图2.4 废水处理工艺流程图2、处理工艺流程说明(1)普通含铜废水普通含铜废水水量大,于是其它重金属废水同其混合作为综合废水处理。综合废水一般呈酸性，在pH=3条件下，投加硫酸亚铁将络合铜中的铜还原成一价铜，再加石灰将pH值调至8.59.0，使其中的重金属离子形成氢氧化物沉淀去除，在絮凝池内加入高分子絮凝剂（PAM）提高沉淀效果，出水在斜管沉淀池进行水渣分离,上清液流到中间水池，达到一定水位时，利用加压泵将污水输入石英砂过滤罐和活性碳过滤器进行过滤和吸附，吸附后之清水在清水池停留后达标排放。在沉淀池出水处可加硫化钠把关处理。石英砂过滤器和活性碳过滤器定期反冲洗。污泥靠静压排入污泥贮池，经污泥泵输送至板框压滤机脱水，滤液回流入综合调节池，干泥定期交由有资质的单位处理。(2)含络合物废水含络合物的蚀板废水经排水管流入含络合物废水调节池收集，输水泵便定量连续地将污水输入反应池内进行金属置换工艺。在pH=3条件下，投加硫酸亚铁将络合铜中的铜还原成一价铜，再加入石灰，生成氢氧化合物沉淀，之后加PAM，使得沉淀絮凝成大颗粒状，进入斜管沉淀池(初沉池)容易被除去。水渣分离后的污水流入加硫化钠和PAM的格池，进行深度处理，出水进入另一斜管沉淀池(二沉池)，水渣分离后污水流进中间水池，再用加压泵依次将污水注入石英砂过滤罐和活性碳过滤器进行过滤和吸附，吸附后之清水在清水池停留后达标排放。污泥定期自动排入污泥浓缩池，经污泥泵至板框压滤机脱水，滤液回流入综合调节池，干泥定期交由有资质的单位处理。(3)有机废水含有机物的显影废水和除油废水，CODCr较高，Cu2+浓度较低。经排水管流入有机废水贮存池，再用泵抽入有机废水酸化池，加酸调节pH值至23左右，混合反应半个至一个钟后，有机物则形成絮体状浮渣上浮，清渣后将污水流引入综合调节池与综合废水一同处理。(1)含氰化物废水根据含氰化物废水的水量及水质浓度，需对其预处理。因含氰化物废水水量较小,可经排水管直接排入含氰化物废水处理池进行预处理，在此用碱性氯化法处理，药品选用NaOCl。处理后废水排入综合沉淀池。123 工艺流程设计计算3.1含氰化物废水预处理部分设计计算3.1.1设计说明含氰化物废水预处理部分的构筑物只有一个反应池。反应池主要是用于去除氰化物，在反应池中投加次氯酸钠，用次氯酸钠作氧化剂对氰化物进行氧化，破坏氰与金属离子形成的络合物，并使金属离子形成氢氧化物沉淀下来。氧化反应分为二级进行，第一级反应是剧毒的氰化物被氧化成毒性相对低的氰酸盐：即：CN+ClO=CNO+Cl。第二级反应，氰酸盐被进一步氧化成二氧化碳和氮气，即：2CNO+3ClO+H2O=2CO2+N2+3Cl+2OH为保证一二级反应正常进行，废水pH保持在9.510.0，反应时间保持在1.5h7。3.1.2设计计算1、池体总容积线路板厂含氰化物废水水量为60 m3/d，即2.5 m3/h,池体总容积可按下式计算： ,式中W - 反应池总容积（m3）Q - 设计流量 （m3/h）T - 反应时间 （min）Q为2.5m3/h ； T 取90min故 m3,取4.0 m32、池体的各部分尺寸有效水深h=2.0m，超高为h1=0.3m，则其有效表面积：m2取池长L=2m，则宽B=1m,总高度H=h+h1=2.3m。3、加药量根据氧化反应反应方程式，CN+ClO=CNO+Cl2CNO+3ClO+H2O=2CO2+N2+3Cl+2OH总反应式：CN+4ClO+ CNO+H2O=2CO2+N2+4Cl+2OH分子量 26 206 已知含氰化物废水中含氰100200mg/L， 取最高浓度时计算则所需的NaClO的量为 200206/261584.6mg/L4、反应池的建设假设现场地质条件允许,反应池采用地埋式，进水水面标高为-0.4m，池底标高为-2.3 m。经预处理后的废水用塑料离心泵输送到综合调节池进行处理。3.2含络合物废水处理部分设计计算3.2.1设计说明含络合物的废水处理部分的主要构筑物包括络合物废水调节池、破络合物反应池、絮凝池以及斜管沉淀池。沉淀池出水的后续处理工序与综合废水沉淀池出水的处理工序是一样的，为节省占地和工程投资，共用了中间池、砂滤罐、活性炭吸附器、清水池和污泥浓缩池几个构筑物，这几个构筑物的设计将会在综合废水的处理设计中进行。3.2.2设计计算1、络合物废水调节池（1）设计说明废水调节池主要起到调节络合铜废水水质，达到均质均量的要求。假设现场地质条件允许,此设计采用地埋式，池底设曝气。（2）污泥量假设络合废水中的SS量为50mg/L，废水量W=2100 m3/d，则进入调节池后每天产生的污泥总量为 Q20010-32100105kg/d污泥含水率设为98，污泥容重为1.0t/m3 ， 则每天需处理的污泥体积为： VQ/（10000.02）=2.1m3（3）设计计算池体有效容积每天线路板厂络合铜废水废水量为 2100m3/d ，按24小时计算调节池，则平均流量为：m3停留时间按12小时计算，则调节池有效容积为： 有效m3池体设计尺寸取有效水深 h1=4.0m，则有效面积A为： 1=1050/4.0=262.5m2 取池长25.0m，池宽10.5m。超高h2=0.3m，缓冲高度h4=0.3m，h3=200.071.4m (20m是池底坡度的延伸长度)调节池总高度H=h1+h2+h3+h4=4.0+0.3+1.4+0.3=6.0m（4）络合物废水调节池建设调节池采用地埋式，池面标高为0.00m，池底标高为-4.3m，进水水面标高为-0.4m，废水经污水提升泵提升到破络合物反应池。池底设曝气管定时曝气,以防池底污泥沉淀,堵塞提升泵。2、破络合物反应池（1）设计说明破络合物反应池分为一级破络合物反应池和二级破络合物反应池。一级破络合物反应池的设计是先投加亚铁进行破络和混凝反应，再投加石灰，达到沉淀大部分铜离子的作用，以便后续处理。二级破络合物反应池是投加硫化钠对络合物进行深度处理。（2）设计计算总容积可按右式计算： 式中 W - 反应池总容积（m3） Q - 设计流量 （m3/h） T - 反应时间 （min）一级破络合物反应池设计计算池体容积 ：Q为87.5m3/h ； T 取30min。故 =m3 ，取44.0 m3反应池设计尺寸:反应池两个，每个池体分两格，共四格。有效水深h=4.0m，超高为h1=0.3m，则反应池总有效表面积：m2设计水体在每个池中停留时间各为15min，则每个池体的容积为44.0/2=22.0 m2每格的容积为22.0/2=11.0 m2取池长为7.3m，则宽为3m，沿长度方向将池分成两格，每格宽3.63m，在第一格中投加硫酸亚铁，用以破含铜络合物及混凝，设机械搅拌；第二格用于反应缓冲，使药物与水体充分混合反应。第三格投加石灰浆液，设机械搅拌；第四格用于反应缓冲。二级破络合物反应池设计计算池体容积W:Q为87.5m3/h ； T 取15min。故 =m3 ,取22.0 m3反应池设计尺寸：反应池一个，有效水深h=4.0m，超高为0.3m，则其总有效表面积：m2 取池宽为1.5m，池长为3.67m。设机械搅拌。(3)加药量 一级破络合物反应池：因络合废水中成分比较复杂，不宜按化学反应式来计算加药量，可按经验推算。此设计每吨水加0.5千克亚铁即可，实际操作可根据废水水质浓度而浮动。其中加石灰可用pH计控制，加石灰量使pH值控制在89。二级破络合物反应池：根据钠与铜的置换公式， Na2S Cu2+ 2Na+ CuS分子量 78 64 96由于络合物废水经一级破络合反应池处理后，铜离子已去除一部分，假设进入二级破络合物反应池的铜离子为5mg/L， 则所需的硫化钠的量为： 578/646.094 mg/L 生成的CuS沉淀的量为： 596/647.5mg/L（4）破络合物反应池的建设一级破络合物反应池池底标高为2.0 m，进水标高为2.0m，水面标高为6.0m。二级破络合物反应池池底标高为1.0 m，进水标高为1.0m，水面标高为5.0m。3、絮凝反应池(1)池体有效容积： 设计停留时间为10min，有效容积可按下式计算： 式中 W - 反应池有效容积（m3） Q - 设计流量 （m3/h） T - 反应时间 （min）池体共两个，每个有效容积W=87.510/60=14.58 m3，取15.0 m3，(2)池体设计尺寸:有效水深h= 4.0m,超高h1=0.3m,长L=2.5m,宽B=1.5m。(3)加药量： 絮凝剂使用PAM，可配制0.2%的溶液，加药量可根据沉淀效果来确定，一般一吨水可加一升，池底设曝气管4、斜管沉淀池(1)设计说明斜管沉淀池是用于去除废水中的悬浮物，同时可去除部分BOD5的构筑物，这里用于去除络合物废水中的悬浮物。斜管沉淀池具有去除率高，停留时间短，占地面积小等优点。本设计采用升流式逆向流斜管沉淀池，斜管长为1.0m，斜管倾角为60，水流方向与颗粒沉淀方向相反。（2）沉淀池水表面积 式中 A 水表面积；n 池数，个。本设计初沉池取1个，二沉池取1个；q0 表面负荷，取7.0m3/（m2h）；Qmax最大设计流量，m3/h，本设计取87.5 m3/h；0.91斜管面积利用系数。初沉池和二沉池的水表面积都为A，A87.5/0.9117.013.74m2（3）沉淀池边长取长L=4.6m，宽B=3.0m（4）配水流速为了保证出水质量,配水流速v一般为0.020.05m/s8 。本设计选v=0.03m/s,则配水的面积,采用穿孔墙的配水方式。（4）池内停留时间式中 池内停留时间，min； 斜管区上部的清水层高度，m，一般用0.71.0m，本设计取0.7m；斜管的自身垂直高度，m，h31msin600.866m。代入求得：T（0.70.866）60/7.013.42min30min（5）污泥部分所需容积初沉池污泥部分在絮凝池出水取1000ml静置10min后沉淀物占1520ml，因此根据进水的铜离子浓度，可推算进水悬浮物浓度为400mg/L，由于经斜管沉淀后的出水悬浮物浓度很低，浓度可记为0mg/L，污泥含水率为98，污泥容重为1.0t/m3，Q87.5m3/h，排泥间隔时间T取10h，则 二沉池污泥部分进水悬浮物浓度为200mg/L，出水悬浮物浓度很低可记为0mg/L, 污泥含水率为98，污泥容重为1.0t/m3，Q87.5m3/h，排泥间隔时间T取20h，则（6）污泥斗容积 设a10.3m，60，a3.0m，如图3.1:图3.1污泥斗则h5（aa1）tg60/2（3.00.3）tg60/22.338m 2.338（3.00.3）4.6/2 17.745m314.0 m3 污泥斗V2= V1=17.745m317.5m3污泥斗设一条穿孔排泥管，采用静水压重力排泥方式，排泥管选用管径DN=315mm的UPVC管。 （7）沉淀池的总高度设超高h10.3m，斜管区底部缓冲层高度h40.7m0.30.70.8660.72.3384.904m,取5.0m。（8）斜管沉淀池的建设 初沉池池面标高6.0m，池底标高1.0m，进水水面标高为3.7 m，出水水面标高为5.5m。二沉池池面标高5.0m,池底标高0.0,进水标高2.7m,出水水面标高4.5m。配水方式采用穿孔墙,集水采用淹没孔集水槽。3.3有机废水预处理部分设计计算3.3.1设计说明本部分包括有机废水贮池、有机废水酸化池的设计计算。有机废水预处理后调回综合调节池与综合废水混合处理。3.3.2设计计算1、有机废水贮池（1）设计说明有机废水贮池和调节池类似，主要起到调节水量，均和水质的作用。待贮水池中水量达到一定水位时，就用污水泵把有机废水送到有机废水酸化池处理。假设现场地质条件允许,采用地埋式建设,池底设曝气管。（2）设计计算每天线路板厂有机废水废水量为1140m3/d ，按24小时计算调节池，则平均流量为：m3/h停留时间按12小时计算，则调节池有效容积为： 有效m3取有效水深 h1=4.0m，则有效面积A为： 1m2 取池长6.0m，池宽3.0m。超高h2=0.3m，调节池总深度H=h1+h2=4+0.3=4.3m（3）贮池建设贮池采用地埋式，池面标高为0.00m，池底标高为-4.3m，进水水面标高为-0.4m，出水水面标高为-4.1m。2、酸化池（1）设计说明在酸化池中投加硫酸调节pH值至3.0，使大量有机物析出形成絮状体上浮，再通过人工捞渣进行水渣分离，余液排入综合调节池。加酸采用pH自控装置。（2）设计计算池体有效容积有效容积可按右式计算： 式中 W - 反应池有效容积（m3） Q - 设计流量 （m3/h） T - 反应时间 （min）Q为47.5m3/h ； T 取60min。故 m3酸化池设计尺寸设酸化池一个，有效水深h=4.0m，超高为0.3m，则其有效表面积：m2，取A=12.0 m2取池长为4.0m，则宽为3.0m。（3）酸化池的建设酸化池进水水面标高为0.5m，水面标高为4.8m，池底标高为0.5m。3.4综合废水处理部分设计计算3.4.1设计说明综合废水处理部分的主要构筑物包括络综合废水调节池、中和反应池、絮凝池、斜管沉淀池、中间水池、砂滤罐、活性炭吸附器、清水池和污泥浓缩池几个构筑物。其中中间水池、砂滤罐、活性炭吸附器、清水池和污泥浓缩池与处理络合废水共用，可根据实际轮流使用，但设计中根据综合废水的水量较大，因此以处理综合废水的水量水质计算。3.4.2设计计算1、调节池（1）设计说明综合废水主要是普通含铜废水，混合有其它各种重金属废水、经过预处理的含氰化物废水及有机废水。综合废水调节池就是要调节各种废水综合后的水质水量，以便于后续处理正常进行。假设现场地质条件允许,采用地埋式建设,池底设曝气管。（2）污泥量总调节池的污泥主要是其它含铜废水及重金属废水，还有一些其它废水的悬浮物所组成的。虽然含氰化物废水和有机废水虽在前面预处理过，这两种废水进入总调节池后产生的污泥量也会沉积。假设综合废水中的SS量为80mg/L，废水量W=6900 m3/d，则进入综合调节池后每天产生的污泥总量为 Q8010-36900552kg/d污泥含水率设为98，污泥容重为1.0t/m3 ， 则每天需处理的污泥体积为： VQ/（10000.02）=27.6m3（3）设计计算池体有效容积每天处理的综合废水量=普通含铜废水量+经过预处理的含氰化物废水及有机废水量，即W=5700+1140+60=6900 m3/d按调节池每天处理24小时计算，则平均流量为： m3停留时间按8小时计算，则调节池有效容积为： 有效m3池体设计尺寸取有效水深 h2=5.0m，则有效面积A为：1取池长23m，池宽20m。综合调节池底坡度取0.07。超高h1=0.3m，有效高度 h2=5.0m，缓冲高度h3=0.3m，h4=150.071.05m (15m是池底坡度的延伸长度)调节池总高度H = h1 + h2 + h3 + h4= 0.3+5.0+0.3+1.05=6.65m （4）调节池建设调节池采用地埋式，进水水面标高为0.4m。废水由污水提升泵提升到中和反应池。在池底设曝气管定时曝气,以防池底污泥沉淀,堵塞提升泵。2、中和反应池（1）设计说明：中和反应池主要是先在酸性（pH=3）条件下加硫酸亚铁将废水中部分络合物置换，再加碱将pH值调至8.59.0时，使其中的重金属离子形成氢氧化物沉淀。（2）设计计算：池体有效容积总容积可按右式计算： 式中 W - 反应池总容积（m3） Q - 设计流量 （m3/h） T - 反应时间 （min）Q为287.5m3/h ； T 取30min。故 m3反应池设计尺寸反应池共两个，每个池体分两格，共四格。有效水深h=4.0m，超高为0.3m，则反应池总有效表面积：m2设计水体在每个池中停留时间各为15min，则每个池体的容积：V=143.75 /2=71.875m2，取每个池体V=72.0m2每格的容积为V=71.875/2=35.94m2取池长为7.0m，则宽为6.0m，沿长度方向将池分成两格，每格宽3.5m，在第一格中投加硫酸亚铁，用以置换含铜络合物及混凝，设机械搅拌器，第二格用于反应缓冲，使药物与水体充分混合反应。第三格投加石灰浆，设机械搅拌器及pH自控，第四格用于反应缓冲。(3)加药量 加亚铁反应池：因综合废水中络合物成分比较少，加亚铁量可按经验推算。此设计每吨水加0.2千克亚铁即可，实际操作可根据废水水质浓度而浮动。其中加石灰可用pH计控制，加石灰量使pH值控制在8.59。（4）中和反应池的建设中和反应池采用地面式，底部过水，进水水面标高为2.0m，水面标高为6.0m，池底标高为2.0m。3、絮凝反应池(1)池体有效容积 设计停留时间为10min，有效容积可按下式计算： 式中 W - 反应池有效容积（m3） Q - 设计流量 （m3/h） T - 反应时间 （min）池体共一个，有效容积：W=287.510/60=47.92 m3，取48.0 m3有效水深取4.0m,超高取0.3m，长为4.0m,宽为3.0m。(2)加药量 絮凝剂使用PAM，可配制0.2%的溶液，加药量可根据沉淀效果来确定，一般一吨水可加一升所配液，为防止矾花被打碎,池内不设机械搅拌器,池底设曝气管。4、斜管沉淀池（1）斜管沉淀池设计说明本设计采用升流式逆向流斜管沉淀池，斜管长为1.0m，斜管倾角为60，水流方向与颗粒沉淀方向相反。（2）沉淀池水表面积A 式中 A 水表面积；n 池数，个，本设计取4个；q0 表面负荷，取7.0m3/（m2h）；Qmax最大设计流量，m3/h，本设计取287.5m3/h；0.91斜管面积利用系数。代入数据计算，得A287.5/（0.9147.0）11.41m2（3）沉淀池设计尺寸 每个池长L4.0m，则宽B2.85m（4）池内停留时间式中 T 池内停留时间，min； h2 斜管区上部的清水层高度，m，一般用0.71.0m，本设计取0.7m； h3 斜管的自身垂直高度，m；h31msin600.866m。代入求得：T（0.70.866）60/7.013.42min（5）污泥部分所需容积在絮凝池出水取1000ml静置10min后沉淀物占1520ml，因此根据进水的铜离子浓度，可推算进水悬浮物浓度为400mg/L，出水悬浮物浓度很低可设为0mg/L，污泥含水率为98，污泥容重为1.0t/m3，Q287.5m3/h，排泥间隔时间T取9h，则 （6）污泥斗容积每个沉淀池各设一个污泥斗，共四个设a10.3m，60，a2.85m，见图3.2:则h5（aa1）tg60/2（2.850.3）tg60/22.2m2.2（2.850.3）4.0/213.86m3污泥斗总容积V总=413.86=55.44m351.75m3图3.2 污泥斗污泥斗各设一条穿孔排泥管，采用静水压重力排泥方式，排泥管选用管径DN=315mm的UPVC管。 （7）沉淀池的总高度H设超高h10.3m，斜管区底部缓冲层高度h40.7m0.30.70.8660.72.24.766m,取4.8m。（8）斜管沉淀池的建设斜管沉淀池采用地埋式，池面标高5.30m，池底标高0.5m，进水水面标高为2.8 m，出水水面标高为4.5m。5、中间停留池（1）设计说明中间停留池主要起缓冲作用，为后续处理作准备。（2）设计流量：Q6900m3/d，即q287.5m3/h（3）停留时间T：0.5h （4）有效容积 （5）池体尺寸设计有效水深取h=4.5m，超高h1=0.3m选取L=8.0m,则B=A/L=32.0/8.0=4.0m,H=h+h1=4.5+0.3=4.8m池体尺寸：LBH8.0m4.0m4.8m（6）中间停留池的建设中间停留池采用半地埋式，池底标高2.0m，水池池面标高2.5m，进水水面标高为3.0m，出水水面标高为1.5m。6、石英砂过滤器（1）设计说明过滤的作用主要是有效去除沉淀技术所不能去除的微小粒子和细菌等，而且对BOD5和CODcr也有某种程度的去除效果。鉴于对沉淀出水的进行深度处理的效果和各方面因素的考虑，在过滤这一工序上采用了压力砂滤罐。（2）使用砂滤罐有如下的特点结构紧凑，易于安装和操作维护滤速高，处理量大，运行效果稳定，设备占地少滤料截污容量大，孔隙率高，耐摩擦，比重适中（3）压力砂滤罐的构造砂滤罐的滤料可以只有一层，也可以有两层或者三层，这要根据具体情况而定。压力砂滤罐是一种承压的钢罐，进水用泵直接抽入，在压力下工作，允许水头损失可达6-7m。滤后水压较高，可直接送到用 水装置或水塔中。配水系统常用小阻力的缝隙式滤头，支管开缝或孔式（支管外包以尼龙网）等。反冲洗污水通过顶部的漏斗或设挡板的进水 管收集并排出，为提高反洗效果，常辅以压缩空气冲洗。压力砂滤罐外部安装有压力表、取样口，及时监控水头损失和水质变化。滤罐顶部还设有排气阀，以排除池内和水中析出的空气。（4）压力砂滤罐的选用某厂家的压力砂滤罐的技术性能参数见表3.1：表3.1 某厂生产的压力砂滤罐的技术性能参数处理量m3/h规格mm过滤面积m2滤层高度m材质 厚度mm设备基本配置 直径 高度 140020600.13 0.81.2碳钢 61. 各接口（进出水口、反洗