金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告.doc

金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 1 金属表面处理厂污水深度治理金属表面处理厂污水深度治理 项目项目可行性研究报告可行性研究报告 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 2 第一章第一章 总论总论 4 1 1 概述 4 1 2 项目提出的背景和建设的必要性 5 1 3 编制依据及可研报告研究范围 9 1 4 主要指导思想和技术原则 11 1 5 可行性研究结论 12 第二章第二章 项目目标及效果分析项目目标及效果分析 14 2 1 国家发展规划以及有关政策法规 14 2 2 污染现状及存在的环保问题 14 2 3 从清洁生产 可持续发展的角度衡量项目建设的必要性 15 2 4 总量控制 达标排放 减少排污 治理效果等情况 16 第三章第三章 工程技术方案工程技术方案 18 3 1 厂区总体规划及总平面布置 18 3 2 工程设计 18 3 3 废水来源及特点 20 3 4 废水水量分析 21 3 5 设计水质 21 3 6 执行标准 22 3 7 废水处理工艺比选 22 3 8 工程设计 29 3 9 工程规模分析 38 3 10 治理前后污染物排放对比 39 第四章第四章 原材料及辅助材料供应及消耗原材料及辅助材料供应及消耗 40 4 1 供水 40 4 2 供电 40 4 3 药剂 40 4 4 建筑材料 40 第五章第五章 公用工程 土建工程及配套设施公用工程 土建工程及配套设施 42 5 1 建筑设计 42 5 2 结构设计 44 5 3 辅助工程 46 第六章第六章 厂址条件和厂址位置厂址条件和厂址位置 55 6 1 厂址地理位置 55 6 2 厂址自然条件 55 6 3 社会环境概况 56 6 4 项目选址意见 57 第七章第七章 环境保护环境保护 58 7 1 设计依据及标准 58 7 2 主要污染物 58 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 3 7 3 废水治理环境状况分析 59 7 4 废水处理项目环境保护措施 59 第八章第八章 劳动保护与安全卫生劳动保护与安全卫生 60 8 1 安全生产 60 8 2 防治措施 62 第九章第九章 消防消防 65 9 1 编制依据 65 9 2 消防措施 65 第十章第十章 节能节能 69 10 1 节能措施 69 第十一章第十一章 生产组织和劳动定员生产组织和劳动定员 71 11 1 定员原则 71 11 2 劳动组织 71 11 3 劳动定员 71 第十二章第十二章 施工条件和进度计划施工条件和进度计划 72 12 1 施工条件 72 12 2 建设占地 72 第十三章第十三章 投资估算与资金筹措投资估算与资金筹措 73 13 1 编制依据 73 13 2 项目总投资估算 74 13 4 资金来源及资金筹措 74 13 4 投资计划 75 第十四章第十四章 项目评价项目评价 76 14 1 基础资料 76 14 2 环境效益评价 77 14 3 社会效益评价 78 14 4 项目年效益估算 78 14 5 项目总经营成本费用估算 79 14 6 财务盈利能力分析 80 14 7 清偿能力分析 81 14 8 不确定性分析 81 第十五章第十五章 结论和建议结论和建议 83 15 1 项目主要风险及其防范措施 83 15 2 结论与建议 83 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 4 第一章第一章 总论总论 1 1 概述概述 1 1 1 项目名称项目名称 项目名称 金属表面处理厂污水深度治理项目 1 1 2 承办单位承办单位 企业名称 金属表面处理厂 法人代表 地 址 自行车工业园区 1 1 3 编制单位及研究概况编制单位及研究概况 编制单位 证书编号 1 1 4 研究概况研究概况 我公司在承担了该工程可行性研究报告编制工作后 成立了可 行性研究报告编制项目组 立即组织研究人员前往 金属表面处理 厂电镀废水处理站进行实地考察并收集资料 对项目区产生的电镀 废水特性 电镀废水处理站现状进行现场调查 同时收集了项目区 水文 地质地貌 气象 环境影响评价报告等相关资料 通过对本 项目实际情况及相关资料的仔细研究和分析 摸清了项目区的环境 污染现状 确定了拟建项目及规模 经过设计计算及技术经济论证 选定了拟建项目的建设方案和设备 设施 在对项目进行了充分的 技术经济评价后 提出了可行性研究结论 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 5 1 2 项目提出的背景和建设的必要性项目提出的背景和建设的必要性 1 2 1 项目提出的背景项目提出的背景 十二五 是承前启后 开创发展 从根本上转变我国经济发展 方式 调整产业结构 改变中国环境现状的关键 5 年 是彻底走出 先污染 后治理 发展模式的关键 5 年 是进一步改善环境质量 实现跨越发展的关键 5 年 是追赶世界先进发达国家环境水平 实 现生态环境保护与建设突飞猛进 创新发展的关键 5 年 环境保护部副部长李干杰 2011 年 6 月 日在国务院新闻办公 室举行的发布会上表示 针对 十二五 我国面临的严峻环境形势 环保部重点解决饮水安全 空气污染 重金属污染 土壤污染等突 出环境问题 在 十二五 期间将继续以环保专项行动为重点 解 决好关系民生的突出环境问题 2011 年的重点一是进一步加大污染 减排重点行业的监管力度 二是深度治理电镀废水 从省环保厅了解到 省重金属污染综合防治 十二五 规划 以下简称 规划 已编制完成 经省政府批准实施 规划 提出 到 2015 年 我省重金属产业结构进一步优化 重金属污染物产生 排放强度明显下降 重金属环境监控能力明显提高 危害群众健康 的重金属污染问题得到基本控制 国家重点防控区重金属污染物排 放量比 2007 年降低 15 省重点防控区排放量比 2007 年降低 5 其他涉重金属排放区域 重金属污染物排放量不超过 2007 年 水平 重金属污染物得到有效控制 在 十二五 期间将加大重金 属综合治理 各地要建立健全重金属污染问题限期整治 督办制度 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 6 各重点防控区于 2015 年前必须完成重金属污染整治 重点防控的重 金属污染物是铅 汞 镉 铬和类金属砷 兼顾铜 锌等其他重金 属污染物 1 2 2 项目建设的必要性项目建设的必要性 重金属污染是 十一五 凸显的重大环境问题 自 2009 年以来 中国已连续发生 30 多起重特大重金属污染事件 因此 中国第一个 十二五 国家级别专项规划聚焦在一个相对较小但事关重大的领域 重金属污染防治 重金属防治 十二五 规划 的第一类规划 对象以铅 Pb 汞 Hg 镉 Cd 铬 Cr 和类金属砷 As 等生物毒性强且污染严重的重金属元素为主 同时 国家已设立 重金属污染防治专项资金 按照 以奖促治 的思路 国家将对 东部 中部 西部地区经过治理符合标准的企业区别对待 给予不 同比例的奖励 近年来 砷毒 血铅 镉米 等事件频发 让重金属污染 成为最受关注的公共事件之一 由于重金属污染已经导致部分流域 土壤受到侵蚀 居民生产生活用水 粮食作物受到严重威胁 影响 生活质量 身体健康 在 2011 年 省整治违法排污企业保障群众 健康环保专项行动工作方案 中提出 省环保厅 省发改委 省工信 厅等 9 部门将深入整治重点行业重金属污染 作为全国最大的自行车零配件和童车生产基地 经过 30 多年 的发展 目前形成了以河 镇为龙头的中国最大的自行车零配件集散 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 7 地 自行车产业产值占全县工业产值的半壁江山 对 GDP 财政贡 献率均超过 30 长期以来 由于自行车专业市场发展的需求 与 之配套的产业随之兴起 其中电镀是自行车生产中的关键工序 电 镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程 常用的镀种有镀镍 镀铜 镀铬 镀锌等 其电镀工艺大体相同 在电镀过程中 除油 酸洗和电镀等操作之后 都用水清洗 电镀废水来源于电镀生产过 程中的镀件清洗 镀液过滤 废镀液 渗漏及地面冲洗等 其中镀 件清洗水占 80 以上 废水水质因生产工艺而异 含铬 含镍或含 镉 含氰 含酸 含碱等 若不妥善处理 将会污染地下水环境 金属表面处理厂 位于河 镇东 村北 占地面积约 15 亩 该 厂现有年镀锌 8 万平方米 镀铬 10 万平方米生产线各一条 该厂环 评于 2003 年 11 月 4 日通过 省环保厅审批 其中年产 10 万平方米 镀铬生产线于 2007 年 8 月 20 日已通过邢台市环保局验收 该厂现 有 1 套污水处理设施 采用化学法处理 其工艺流程为 电镀废水 含铬废水预处理 酸碱废水 调节池 中和池 消毒池 电镀废水 一体化设备 过滤器 出水 由于现有污水处理设施工艺落后 设 备陈旧 且能耗量高 出水质不稳定 不能满足环保要求 为进一步避免镀铬废水对地下水的污染 使企业走上良性循环 和 谐发展的道路 实现 经济的可持续发展 金属表面处理厂决定投 资 600 万建设污水深度治理项目 国家对污染物的排放实施总量控制的项目为 废水中的 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 8 CODcr 石油类 砷 汞 铅 镉 六价铬 和工业固废废气中 SO2 烟尘 工业粉尘 本项目废水处理设施建成运行后 可削减总量控制的污染物排 放量 可减少 CODCr排放量 19 2t Zn2 排放量 2 3t Cr3 排放量 2 41t Ni2 排放量 3 16t 同时 贯彻落实 中华人民共和国清洁生产促进法 对原有废 水处理工艺进行改造 减少处理过程中原材料的消耗 提高资源利 用率 减少和避免污染物的产生 降低污染物排放的总量以保护老 漳河水体 对实施可持续发展战略具有重要意义 该项目的建设符合 省环境保护专项资金项目申报指南 2008 2010 年 中支持重点区域环境安全保障项目 排放重金属 及有毒有害污染物的冶金 电镀 焦化 印染 石化 化工 建材 等行业的污染防治项目 符合 省财政厅 省环境保护关于组织申报 2012 年度重金属污染防治专项资金项目的通知 专项资金支持排放含硫 含铵的皮革企业 排放砷 醛 酮 酚 苯及其衍生物 多环芳烃以及高分子合成聚合物的石化 化工 企业 以及造成水域铬 镉 汞等重金属污染的冶金 电镀等行业 的污染防治项目 综上所述 本工程项目的实施十分重要 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 9 1 3 编制依据及可研报告研究范围编制依据及可研报告研究范围 1 3 1 编制依据编制依据 1 法律 法规及有关法律 法规及有关规定规定 1 中华人民共和国环境保护法 1989 12 26 2 中华人民共和国水污染防治法 2008 2 28 3 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 2004 12 29 4 中华人民共和国大气污染防治法 2000 4 29 5 省环境保护专项资金项目申报指南 2008 2010 年 6 关于组织申报 2012 年度省级环境保护专项资金预算项目 的通知 冀财建 2012 450 号 2 技术标准技术标准 1 室外排水设计规范 GB50014 2006 2 建筑给水排水设计规范 GB50015 2006 3 厂矿道路设计规范 GB22 2000 4 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 5 给水排水工程结构设计规范 GB50069 2002 6 混凝土结构设计规范 GB50010 2002 7 砌体结构设计规范 GB50003 2001 8 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 9 建筑设计防火规范 修订书 GB50016 2006 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 10 10 构筑物抗震设计规范 GBJ50191 93 11 室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范 GB50032 2003 12 建筑地面设计规范 GBJ50037 96 13 工业企业噪音控制设计规范 GBJ87 85 14 屋面工程技术规程 GB50207 94 15 工业企业总平面设计规范 GB50187 93 16 供电系统设计规范 GB50052 95 17 低压配电设计规范 GB50054 95 18 3 110kV 高压配电装置设计规范 GB50060 92 19 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053 94 20 电动装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50060 92 21 工业建筑防腐蚀设计规范 GB50046 95 22 给水排水制图标准 GB T50106 2001 23 污水综合排放标准 GB8978 1996 24 地表水环境质量标准 GB3838 2002 25 给水排水设计基本术语标准 GBJ125 89 26 城市污水水质检验方法标准 CJ T51 2004 27 房屋建筑制图统一标准 GBT50001 2001 28 给水排水设计基本术语标准 GBJ125 89 29 建筑制图标准 GB T50104 2001 3 3 其它资料其它资料 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 11 1 电镀废水处理的相关文献 2 业主提供的环评报告以及相关资料 1 3 2 可行性研究的范围可行性研究的范围 在本报告的编制过程中 我公司根据委托方的要求深入现场进 行调查研究 对生产工艺中各产污点的水量 水质等各种指标进行 分析论证 并收集了有关的基础资料 结合国内外已建同类废水治 理工程 研究论证了本项目的建设规模和技术方案等 本可研报告 的研究范围如下 1 工程建设规模 2 工程建设条件 3 工程技术方案 4 环境保护及节能措施 5 工程建设期及进度安排 6 工程投资分析及效益评估 1 4 主要指导思想和技术原则主要指导思想和技术原则 1 贯彻执行国家关于环境保护的政策 符合国家有关法规 规 范及标准 2 采取有效措施控制治理水污染 保护工厂和当地环境 确保 电镀废水集中处理站的废水排放水质达到国家规定的排放标准 3 切实贯彻 生产可靠 技术先进 节省投资 提高效益 的 设计指导方针 以生产可靠为前提 尽可能采用先进的技术方案和 优质设备 以降低治理投资成本及日常运行费用 达到运行稳定可 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 12 靠 高效节能 经济合理 4 通过多方案比较 优化设计方案 从设计角度最大限度地降 低工程造价 5 吸取国内已投产项目的经验教训 不仅要重视选用稳妥可靠 的环保主机设备 还要保证环保辅机设备的可靠性 规格和能力要 适当留有余地 以避免因辅机设备故障而影响系统正常运行 6 尽量采用二次污染少 低噪音设施 妥善处理和处置废水处 理过程产生的栅渣 污泥 避免产生二次污染 7 最大限度回收废水中的有用物质 提高资源的利用率 8 废水处理站总平面布置力求在便于施工和维修的前提下 使 构筑物及设备布置合理 结构紧凑 节约用地 使厂区环境和周围 环境协调一致 1 5 可行性研究结论可行性研究结论 1 5 1 综合技术效益指标综合技术效益指标 表 1 1 综合技术效益指标表 指标名称单位数量备注 工程总投资万元600 企业自筹 320 万元 申请重金属污 染防治专项资金 280 万元 建设规模m3 d500 职工人数人3 年工作日天300 处理工艺 亚硫酸盐还原法 年处理成本万元9 32 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 13 1 5 2 可行性研究结论可行性研究结论 1 环境保护是我国的一项基本国策 加强环境保护是实施可持 续发展战略的关键 2 金属表面处理厂污水深度治理项目的建设 符合国家产业 政策 符合 国务院关于加快发展循环经济的若干意见 国发 2005 22 号 和 国家环保总局关于推进循环经济发展的指导意见 环发 2005 114 号 文件精神 是区域性环境污染综合治理和清洁 生产的示范项目 3 该工程的实施 是企业生存和发展所必须的 能改变本项目 所在区域电镀废水污染的局面 有效的降低物料消耗和改善厂区及 周边环境 减少对老漳河的污染 减轻恶臭 净化空气 保护当地 的生态环境 改变企业的面貌 促进 电镀企业经济的持续健康发展 4 本废水治理工程建成后 治理后生产废水 25 回用企业生产 年节约用水 37500 吨 综上所述 金属表面处理厂污水深度治理项目的建设 符合 国家现行环境污染治理的法律法规政策 开展该厂废水治理工程 既可以减少对环境 水体和土壤的污染 又可以减少资源的消耗 为该企业的可持续发展提供了环境保障 是一件利国 利民工程 在技术和经济上都是可行的 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 14 第二章第二章 项目目标及效果分析项目目标及效果分析 2 1 国家发展规划以及有关政策法规国家发展规划以及有关政策法规 1 中华人民共和国环境保护法 2 中华人民共和国水污染防治法 3 中华人民共和国清洁生产促进法 4 国家环境保护 十二五 规划 5 重金属污染综合防治 十二五 规划 6 省重金属污染综合防治 十二五 规划 7 国务院发 1996 31 号文 国务院关于环境保护若干问题的 决定 8 中华人民共和国国家发展和改革委员会令第 9 号 产业结构 调整指导目录 2011 年本 2 2 污染现状及存在的环保问题污染现状及存在的环保问题 金属表面处理厂 位于河 镇东 村北 占地面积约 15 亩 该 厂现有年镀锌 8 万平方米 镀铬 10 万平方米生产线各一条 1 套 污水处理设施 处理工艺采用化学法处理 其工艺流程为 电镀废 水 含铬废水预处理 酸碱废水 调节池 中和池 消毒池 电镀 废水一体化设备 过滤器 出水 由于厂区现有污水处理设施工艺 落后 设备陈旧 且能耗量高 出水质不稳定 不能满足环保要求 使电镀废水含有高浓度重金属 镍 锌 铬 离子的废水进入水体 导致水体中水生动植物减少 破坏生态平衡 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 15 因此 为了节省投资 做到废旧资源综合利用 进一步避免镀铬 废水对地下水的污染 使企业走上良性循环 和谐发展的道路 在 金属表面处理厂建设污水深度治理项目 从该类废水特殊性考虑 对该工艺进行改造 使废水稳定达标排放 针对已初步形成的河 自行车产业集中区和丰州镇工业集中区 自行车的多个零部件都必须电镀 传统的电镀技术 不仅需要消耗 大量水资源 而且产生含有重金属的废水 对环境污染严重 本项 目采用的全自动化的电镀生产线 实现了完全自动化的整个电镀过 程 每批产品都要经过清洗 除油 镀膜等工艺流程 在设定的时 间内 通过 54 个池子的反复操作才能出厂 所有废水通过排污管道 进入污水池 经过专业处理 可达标排放 一流的生产线 不仅保 护环境而且提升了产品质量 环境保护与自行车产业同时升级互动 作用推进转型发展 2 3 从清洁生产 可持续发展的角度衡量项目建设的必要性从清洁生产 可持续发展的角度衡量项目建设的必要性 清洁生产作为 21 世纪工业发展模式 对企业的生存和发展提出 了更高的要求 从生产原料 生产工艺 设备 产品和能源的选取 到每个生产环节以及能耗和 三废 治理都必须把清洁生产贯穿始终 清洁生产就是将污染物消除或消解在生产过程中 使生产末端处于 无废或少废状态的一种全新生产工艺路线 清洁生产就是将产品生 产和污染治理有机结合起来 取得资源 能源配置利用的最大效率 和环境成本的最小量化 是深化工业污染防治 实现可持续发展的 根本途径 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 16 2011 年 3 月 在北京举行的第七届可持续发展新趋势报告会上 中国企业联合会会长王忠禹在大会上表示 当前 可持续发展已成 为国内企业在发展过程中越来越重视的问题 2 3 1 做好节能工作 推行清洁生产做好节能工作 推行清洁生产 对于当今的电镀生产工艺而言 生产过程中不可避免会产生污 染源和污染物 企业为了贯彻清洁生产方针 提高污染治理水平 对本建项目投入环保资金 选用技术先进 成熟可靠 运行稳定 成本低廉 易于管理的污染源治理设施进行有效处理 使废水做到 达标排放 本废水治理项目采取的节能措施有 1 本项目在设备选型时首先选用节能型 对国家明令禁止的耗 能设备决不选用 2 合理布局生产工艺流程 减少物料迂回运输 降低动力消耗 3 强化节能管理 加强节能宣传 不断提高全员职工节能意识 实行岗位能耗计量 开展节能竞赛 做好节能工作 2 3 2 做好综合回收利用工作 推行清洁生产和循环经济做好综合回收利用工作 推行清洁生产和循环经济 该工程废水处理过程中对废水中的锌 镍 稀酸水等有用物质 进行回收 同时将治理后的废水部分回用 年减少用水约 37500 吨 这样既提高了资源的再利用率 又减少了铬 镍等重金属物质对环 境的污染 不仅具有明显的环境效益 企业还具有一定经济效益 有利于企业今后的发展 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 17 2 4 总量控制 达标排放 减少排污 治理效果等情况总量控制 达标排放 减少排污 治理效果等情况 根据 国家环境保护 十二五 规划 中规定的实施总量控制污 染物种类与原则 本项目建成后正常运行能完成 十二五 总量控 制指标 每年 以 300 天计 可减少 CODCr排放量 19 2t Zn2 排放 量 2 3t Cr3 排放量 2 41t Ni2 排放量 3 16t 不仅使污染物排放达 到 污水综合排放标准 GB8978 1996 的一级标准和 电镀废水 污染物排放标准 GB21900 2008 同时回收了有用资源 提高物 料回收利用率 有效的降低物料消耗 治理了工厂及周边环境 对 保护当地的生态环境 促进社会 经济 环境的协调发展起到了积 极的作用 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 18 第三章第三章 工程技术方案工程技术方案 3 1 厂区总体规划及总平面布置厂区总体规划及总平面布置 3 1 1 厂区平面布置厂区平面布置 本方案总体布置以满足生产功能要求为前提配合工艺对 金属 表面处理厂污水深度治理项目工程处理工段各种建 构 筑物及相关 的设施进行合理布置 同时结合道路 环境绿化 整个废水处理工 程处理工段做到功能分区明确 根据工艺流程和各建 构 筑物功 能 将废水处理站分为各功能处理区和综合处理区 构筑物相对集 中 节约用地 便于安全生产管理 节约投资 3 1 2 厂区竖向布置厂区竖向布置 厂区竖向布置考虑满足废水处理工艺的要求和废水自流进行处 理 同时考虑到 1 力求土方平衡 2 确定构筑物底板高程时 尽可能减少地下水对池体的浮力 以节 省基建费用 3 2 工程设计工程设计 3 2 1 设计原则和依据设计原则和依据 1 设计原则 1 本工程符合环境保护要求 减少废水排放的同时 加强废 水处理能力 使系统排放稳定的达到国家标准要求 生产废水全部 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 19 回用 2 降低水耗 回收资源 以中水回用为重要的设计指标 3 减少投资风险 采用成熟 先进的工艺技术 4 设施及工艺便于管理 便于操作运行 工艺和设备的选用在 满足要求的情况下遵循实用 高效 节能的原则 尽可能节省投资 5 采用成熟 可靠的控制系统 逐步实现科学自动化管理 尽量减轻劳动强度 做到技术先进 经济合理 2 设计依据 1 中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 26 日 2 中华人民共和国水污染防治法 2008 年 2 月 28 日 3 中华人民共和国清洁生产促进法 2002 年 6 月 29 日 4 金属表面处理厂提供的有关资料和现场实地勘测资料 3 2 2 设计采用的主要标准和规范设计采用的主要标准和规范 地表水环境质量标准 GB3838 2002 污水综合排放标准 GB8978 1996 给水排水工程结构设计规范 GBJ69 84 室外排水设计规范 GBJl4S7 1997 混凝土结构设计规范 GBJ10 89 建筑地地基基础设计规范 GBJ7 89 建筑设计防火规范 GBJl6 87 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 20 工业与民用供配电系统设计规范 GB50052 95 低压配电装置及线路设计规范 GB50054 95 电力装置的继电保护和自动装置设计规范 GB50060 92 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 3 3 废水来源及特点废水来源及特点 根据业主提供资料以及参考自行车电镀技术条件 QB T 1217 1991 需要对车把 车圈等零部件进行电镀 电镀生产过程排出大 量废水 主要来源 1 镀件清洗废水 2 废电镀液 如钝化废 水中常含有 H2SO4 HNO3 HF 退镀废水中含有 Cr6 Fe2 金属离 子 3 其他废水 包括冲刷车间地面 刷洗极板以及通风设备冷 凝水和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 其中电镀车圈车间是生产过程中造成环境 污染最严重的车间 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 自行车厂电镀在生产过程中产生的 废水有含铬废水 含镍废水 含锌和酸碱废水 从废水的来源可以 看出 其组成成分复杂 若混合在一起处理 由于水量较大 污染物 浓度较高 各类废水对处理工艺 反应条件不一 会造成投资及运 行费用高等问题 因此将生产车间含锌 铬 镍 酸碱废水分流排 出 分而治之 针对含铬废水中 Cr6 必须先将其还原为 Cr3 几种 废水混合可起到中和作用 耗用的化学材料费可节省 30 40 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 21 又可节省处理设施 减少占地面积 减少投资 布控合理 操作方 便 3 4 废水水量分析废水水量分析 金属表面处理厂污水深度治理项目主要是处理该厂的生产废水 根据 金属表面处理厂环境影响报告书 中总废水水量为 500m3 d 其中电镀废水 重金属 96m3 d 表 3 1 废水组成表 序号废水来源水量 m3 d 1酸碱废液25 2重金属废水96 3生活污水17 4酸碱废水363 5500 3 5 设计进水水质设计进水水质 根据该公司提供水质资料 结合国内同类电镀废水水质情况确 定本项目废水处理工程的设计进水水质如下 表 3 2 电镀废水水质 项目 CODCr mg L 总锌 mg L 总铬 mg L 总镍 mg L pH 设计值20080841107 8 表 3 3 生活污水水质 项目 CODCr mg L BOD5 mg L NH3 H mg L TP mg L pH 设计值3502002556 9 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 22 3 6 执行标准执行标准 根据老漳河的水环境能功类别 结合当地环保部门的要求 废 水处理后出水执行国家 污水综合排放标准 GB8978 96 的一级 排放标准 同时该属于电镀行业 还应执行 电镀污染物排放标准 GB21900 2008 具体水质指标如表 3 4 3 5 表 3 4 生产废水执行标准 项目 CODCr mg L 总锌 mg L 总铬 mg L 总镍 mg L pH GB21900 2008801 51 00 56 9 GB8978 96 一级 1002 01 51 06 9 表 3 5 生活污水执行标准 项目 CODCr mg L BOD5 mg L NH3 H mg L SS mg L pH GB8978 96 一级 1003015706 9 3 7 废水处理工艺比选废水处理工艺比选 3 7 1 常用工艺常用工艺 电镀含铬废水的铬的存在形式有 Cr6 和 Cr3 两种 其中以 Cr6 的毒性最大 含铬废水的处理方法较多 常用的有化学法 电解法 离子交换法等 1 化学法 电镀废水中的六价铬主要以 CrO42 和 Cr2O72 两种形式存在 在酸性条件下 六价铬主要以 Cr2O72 形式存在 碱性条件下则以 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 23 CrO42 形式存在 六价铬的还原在酸性条件下反应较快 一般要求 pH 4 通常控制 pH2 5 3 常用的还原剂有 焦亚硫酸纳 亚硫 酸纳 亚硫酸氢纳 连二亚硫酸纳 硫代硫酸纳 硫酸亚铁 二氧 化硫 水合肼 铁屑铁粉等 还原后 Cr3 以 Cr OH 3沉淀的最佳 pH 为 7 9 所以铬还原以后的废水应进行中和 1 亚硫酸盐还原法 目前电镀厂含铬废水化学还原处理常用亚硫酸氢纳或亚硫酸纳 作为还原剂 有时也用焦磷酸纳 六价铬与还原剂亚硫酸氢纳发生 反应 4H2CrO4 6NaHSO3 3H2SO4 2Cr2 SO4 3 3Na2SO4 10H2O 2H2CrO4 3Na2SO3 3H2SO4 Cr2 SO4 3 3Na2SO4 5H2O 还原后用 NaOH 中和至 pH 7 8 使 Cr3 生成 Cr OH 3沉淀 采用亚硫酸盐还原法的工艺参数控制如下 废水中六价铬浓度一般控制在 100 1000mg L 废水 pH 为 2 5 3 还原剂的理论用量为 重量比 亚硫酸氢纳 六价铬 4 1 焦亚硫酸纳 六价铬 3 1 亚硫酸纳 六价铬 4 1 投料比不应过大 否则既浪费药剂 也可能生成 Cr2 OH 2SO3 2 而沉淀不下来 还原反应时间约为 30min 氢氧化铬沉淀 pH 控制在 7 8 沉淀剂可用石灰 碳酸纳 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 24 或氢氧化纳 可根据实际情况选用 2 硫酸亚铁还原法 硫酸亚铁还原法处理含铬废水是一种成熟的较老的处理方法 由于药剂来源容易 若使用钢铁酸洗废液的硫酸亚铁时 成本较低 除铬效果也很好 硫酸亚铁中主要是亚铁离子起还原作用 在酸性 条件下 pH 2 3 其还原反应为 H2Cr2O7 6FeSO4 6H2SO4 Cr2 SO4 3 3Fe 2 SO4 3 7H2O 用硫酸亚铁还原六价铬 最终废水中同时含有 Cr3 和 Fe3 所 以中和沉淀时 Cr3 和 Fe3 一起沉淀 所得到的污泥是铬与铁氢氧化 物的混合污泥 产生的污泥量大 且没有回收价值 这是本法的最 大缺点 其主要工艺参数为 废水的六价铬浓度为 50 100mg L 还原时废水的 pH 1 3 还原剂用量一般控制在 Cr6 FeSO4 7H2O 1 25 30 反应时间不小于 30min 中和沉淀的 pH 控制在 7 9 3 铁氧体法 铁氧体法实质上是硫酸亚铁法的演变与发展 其特点是投加亚 铁盐还原六价铬 调节 pH 沉淀后 需要加热至 60 80 并较长 时间的曝气充氧 形成的铬铁氧体沉淀属尖晶石结构 Cr3 占据部分 Fe3 位置 其他二价金属阳离子占据了部分 Fe2 的位置 即进入铁氧 体的晶格中 进入晶格的三价铬离子极为稳定 在自然条件或酸性 和碱性条件都不为水所浸出 因而不会造成二次污染 从而便于污 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 25 泥的处置 铁氧体法的工艺条件为 硫酸亚铁投加量 FeSO4 7H2O CrO3 16 1 加 NaOH 沉淀 pH 8 9 加热温度控制在 60 80 之内 不宜超过 80 压缩空气曝气 既充氧又搅拌 4 水合肼还原法 水合肼 N2H4 H2O 在中性或微碱性条件下 能迅速地还原六价 铬并生成氢氧化铬沉淀 4CrO3 3N2H4 4Cr OH 3 3N2 这种方法可以处理镀铬生产线第二回收槽带出的含铬废水 也 可以处理铬酸盐钝化工艺中所产生的含铬漂洗水 水合肼还原法产 生的污泥量少 含铬量高 便于回收利用 特别在中性或微碱性条 件处理含铬废水 不会引入中性盐 显然改善了排放废水的水质 水合肼方法处理含铬钝化废水时 Zn Cd Fe Ni 等重金属也可同 时去除 2 电解法 电解还原处理含铬废水是利用铁板作阳极 在电解过程中铁溶 解生成亚铁离子 在酸性条件下 亚铁离子将六价铬离子还原成三 价铬离子 同时由于阴极上析出氢气 使废水 pH 逐渐上升 最后呈 中性 此时 Cr3 Fe3 都以氢氧化物沉淀析出 达到废水净化的目的 电解还原处理含铬废水的工艺参数 含铬废水 Cr6 浓度为 50 200mg L 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 26 废水 pH 6 5 一般含铬 25 150mg L 之间的废水 pH 值为 3 5 6 5 故不需调节 pH 值 温度影响不大 一般处理后水温约上升 1 2 电解还原法具有体积小 占地少 耗电低 管理方便 效果好 等特点 缺点是铁板耗量较多 污泥中混有大量的氢氧化铁 利用 价值低 需妥善处理 3 离子交换法 离子交换法是利用一种高分子合成树脂进行离子交换的方法 应用离子交换法处理含铬废水是使用离子交换树脂对废水中六价铬 进行选择性吸附 使六价铬与水分离 然后再用试剂将六价铬洗脱 下来 进行必要的净化 富集浓缩后回收利用 用这种方法可以回 收六价铬 回用部分水 但由于钝化含铬废水 地面冲洗含铬废水 等 除了含六价铬外 还含大量的其他重金属阳离子以及多种酸根 阴离子 组分比镀铬漂洗水复杂得多 因而离子交换法处理镀铬废 水比较容易 而处理其他含铬废水比较困难 虽然该方法在技术上 有独特之处 在资源回收和闭路循环方面发挥了主导作用 但其投 资费用大 操作管理复杂 一般的中小型企业难于适应 除以上 3 种处理方法是目前国内最常用的电镀含铬废水处理技 术 早期还有钡盐法 活性炭法等 钡盐法基本上已停止使用 近 年来还有生物法等新兴的生物技术处理含铬废水 综合分析 根据本项目实际情况 本项目选用亚硫酸盐还原法 处理含铬废水 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 27 3 7 2 工艺方案选择原则工艺方案选择原则 1 技术先进 稳妥可靠 要在前人不断探索的基础上 科学地 加以总结 并在稳妥可靠的前提下 积极采用先进的工艺技术 因 此在选择废水处理工艺时适当考虑自动化控制水平较高的工艺 2 占地少 土地资源十分宝贵 因此在选择工艺时占地面积也 是一项非常重要的指标 3 投资省 要充分发挥投资效益 在能达到同样效果的情况下 必须选择最为经济的工艺技术方案 4 管理方便 运行费用低 必须考虑当地的管理水平和投产后 的常年运行费用 因此在选择工艺方案时 要选择管理方便 运行 费用 低的方案 3 7 3 深度治理工艺方案确定深度治理工艺方案确定 电镀废水来源于电镀生产过程中的镀件清洗 镀液过滤 废镀 液 渗漏及地面冲洗等 其中酸碱废液25m3 d 含重金属废水为 96m3 d 酸碱废水363m3 d 生活污水17m3 d 电镀废水成分复杂 含有Cr6 Zn2 Ni2 等大量的重金属离子 由于电镀废水可生化 性小 所以通常采用物理化学法相结合工艺处理 根据本项目特点 将酸碱废液 含重金属废水单独处理后与生活污水进行综合 能够 达到电镀废水排放要求 具体工艺流程如图3 1 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 28 3 7 4 工艺工艺流程流程 结合本项目废水特点 综合考虑废水处理要求 投资成本 运 行费用 经过前面章节论述 确定对电镀废水深度治理 具体工艺 流程图见图 3 1 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 29 调节池 废碱液 酸碱废液处理单元工艺流程简图酸碱废液处理单元工艺流程简图 隔油池 调节池 废酸液 中和池混凝沉淀池 酸碱废水 处理单元 澄清水 压滤滤液 调节池 含铬废水 还原反应池中和池混凝沉淀池 澄清水 调节池 含镍废水 调节池 含锌废水 压滤 滤液 含铬 镍 滤饼 含铬 镍 锌 重金属离子处理单元工艺流程简含铬 镍 锌 重金属离子处理单元工艺流程简 图图 调节池 酸性废水 调节池 碱性废水 调节池 酸雾净化 中和池混凝沉淀池集水池排放 酸碱废液 重金属离子处理水 生活污水 回用 压滤滤渣 酸碱废水处理元工艺流程简酸碱废水处理元工艺流程简 图图 图图 3 1 电镀废水处理工艺流电镀废水处理工艺流 程程 酸碱废水 处理单元 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 30 3 8 工程设计工程设计 3 8 1 主要工艺设计主要工艺设计 1 酸碱废液处理单元设计 酸碱废液处理单元设计 主要设计参数 主要设计参数 废碱液 10m3 d 废酸液 15m3 d 1 调节池 贮存废碱液 废酸液 结构为塑料 V有效 3m3 2 个 废水提升泵 50QW5 7 0 5 2 台 液位仪 2 支 pH 自控仪 2 套 2 隔油池 去除废水中的浮油成分 T 24h V有效 20m3 钢筋混凝土结构 设备 隔油网 3 中和池 将废碱液 废酸液进行中和 调节 pH 值至弱酸性 T 0 5h V有效 5m3 砖混结构 金属内衬防腐层 4 混凝沉淀池 为进一步去除废水中的污染杂质 以保证后续单元的正常运行 反应池加入 PAC PAM 进行充分混凝絮凝反应 保证沉淀处 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 31 理效果 加药量 PAC 为 10 50mg L PAM 为 2 5mg L 具体加药量 根据现场调试情况确定 混凝沉淀后的杂质通过压滤机形成泥饼 压滤后的废水进入酸碱废水处理单元 T 1 2h V有效 15m3 钢筋混凝土结构 设备 加药系统 2 套 含溶药箱 计量泵 搅拌机等 N 3 0kw 压滤机 DY 500 带宽 500mm 处理能力 1 5 2 5m3 h N 0 75kw 2 含铬 镍 锌 重金属离子处理单元设计 含铬 镍 锌 重金属离子处理单元设计 主要设计参数 主要设计参数 含铬 镍 锌 重金属总量为 96m3 d 其中镍清洗废水占 34 6 即 33m3 d 镍清洗水中含 Ni Kg 22 7 铬清洗 滚洗水占 33 3 即 32m3 d 铬清洗滚洗水中含 Cr Kg 89 7 锌清洗废水占 32 1 即 31m3 d 锌清洗水中含 Zn Kg 21 9 含铬废水处理含铬废水处理 基本原理 主要是在酸性条件下 使废水中的 Cr6 还原成 Cr3 后调整 pH 值使其形成氢氧化铬沉淀除去 废水得到净化 常用的亚硫酸盐有 NaHSO3 Na2S2O3 Na2S2O5等 此处选用 NaHSO3 其还原反应为 2H2Cr2O7 6NaHSO3 3H2SO4 2Cr2 SO4 3 3Na2SO4 8H2O 形 成氢氧化铬沉淀反应为 Cr2 SO4 3 6NaOH 2Cr OH 3 3Na2SO4 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 32 技术条件和参数 pH 值 亚硫酸盐还原 Cr6 须在酸性条件下进行 还原的速度 与废水的 pH 值有很大关系 当 pH 3 0 时 反应速度很慢 pH 过 低则耗酸过多 所以一般控制 pH 2 5 3 0 反应时间为 20 30min 投药量 投药量应适当控制 过低会使还原不充分 出水中 Cr6 不能达标 过高又浪费药剂费 增加处理成本 甚至形成 Cr2 OH 2SO3 2 络合离子 影响沉淀效果 Cr6 与 NaHSO3的理论投药 比为 1 3 由于废水中还存在其他杂质离子 实际生产中的投药量 要比理论值高 实际使用投药比为 1 4 5 处理效果及注意事项 经过处理后水能达到排放标准 且设备操作简单 注意亚硫酸 盐在存放时要注意密封 避免敞口 因为亚硫酸盐与空气接触后会 被风化而氧化 有 SO2逸出 污染环境并降低亚硫酸盐的含量 须 考虑污水处理站的通风设施 或将反应池加盖 防气体外逸 1 调节池 分别对镍清洗废水 铬清洗滚洗废水 锌清洗废水进行收集 停留时间按 24h 计 则有效容积分别为 33m3 32m3 31m3 均为钢 筋混凝土衬防腐层 废水提升泵 QW20 10 1 1 6 台 3 用 3 备 液位仪 3 支 2 还原反应池 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 33 利用 NaHSO3作还原剂使得 Cr6 还原为 Cr3 反应时间为 1 0h 有效容积为 10m3 砖混结构内衬金属防腐层 亚硫酸纳储罐为塑料桶 3 中和池 将含镍清洗废水 含锌清洗废水与发生还原反应后的含铬清洗 滚洗废水进行中和 废水中含有 Ni2 Cr3 Zn2 离子 T 0 5h V有效 15m3 砖混结构 金属内衬防腐层 4 混凝沉淀池 通过前端酸碱废液中和使得 pH 值达到某一范围 使废水中的 金属离子形成氢氧化物而沉淀 为加速沉淀物的分离速度 投加一 定量的凝聚剂和助凝剂 废水中的金属离子加碱后的反应为 Mn n OH M OH n M OH n 的溶度积 Ksp Mn OH 而水的溶度积 Kw OH H 10 14 25 所以 lg Mn g nPH lgKsp 14n 式中为氢氧化物沉淀共存的饱和溶液中的金属离子浓度 是在 一定 pH 值下 溶液中金属离子的最大浓度 即金属氢氧化物的溶 解度 表 3 6 部分金属离子浓度与 PH 值关系表 金属离子金属氢氧化物溶度积参考 PH 值 Cd2 Cd OH 22 5 10 1410 2 Cr3 Cr OH 31 0 10 305 7 Cu2 Cu OH 25 6 10 206 8 Pb2 Pb OH 22 0 10 168 9 Zn2 Zn OH 25 0 10 177 9 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 34 Mn2 Mn OH 24 0 10 149 2 Ni2 Ni OH 22 0 10 169 0 pH 值越高 废水中残余的金属离子越少 但某些两性元素如铬 铅 锌等 pH 过高时会形成络合物而使沉淀物发生再溶解 影响处 理效果 pH 值 该混合废水中含锌 铬 镍重金属离子 铬的处理效果 不受混合废水中其他重金属离子的种类和浓度的影响 控制 pH 到 7 5 8 0 以上 锌的含量低于 1mg l pH 到 8 5 9 0 时 镍的含量 就低于 1mg l 共沉时所要求的 pH 值比单独金属离子形成氢氧化物 沉淀所要求的 PH 值低 一般混合废水中含锌 锌 镍 三价铬时 控制 pH 8 9 均能使处理后废水中金属离子浓度达排放标准 但 必须控制废水中络合剂的浓度 药剂选用和用量 一级 pH 设定为 9 5 同时加入无机助凝剂 CaCl2 形成小颗粒金属氧化物 投加量为 10 20l h 二级 pH 调节 槽设定为 10 5 使重金属离子形成氢氧化物沉淀 再加入有机凝聚 剂聚丙烯酰胺 PAM 投加量为 1 2mg l 使金属氢氧化物进一 步凝聚成较大的絮体 以利于沉淀去除 混合废水经过固液分离后 使镍 锌 铬离子除去 但 pH 值 较高 故需进行 pH 总调节 pH 7 5 停留时间 T 1 0h V 30m3 设备 加药系统 2 套 分别为氯化钙和 PAM N N 3 0kw 压滤机 DY 500 带宽 500mm 处理能力 1 5 2 5m3 h N 0 75kw 金属表面处理厂污水深度治理项目可行性研究报告 35 pH 值自控仪 1 支 沉淀下来的 Cr OH 3 Ni OH 2 Zn OH 2金属沉淀物 经过压滤机压滤形成含 镍 铬 锌 滤饼 上清液与其他废水混 合处理 3 酸碱废水处理单元设计 酸碱废水处理单元设计 主要设计参数 主要设计参数 Q 500m3 d 其中酸碱废水 其中酸碱废水 363m3 d 主要处理单元设计 主要处理单元设计 1 调节池 酸性废水 碱性废水 铬酸雾净化水分别经调节池收集 调节 池的有效容积为 100m3 每座 均为钢筋混凝土衬防腐层 废水提升泵 QW65 25 7 5 6 台 3 用 3 备 液位仪 3 支 2 中和池 将酸性废水 碱性废水 铬酸雾净化废水进行