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目目 录录1 外文文献译文一外文文献译文一:在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子.11.1 介绍.11.2 反应物质与方法.21.3 结果和讨论.31.4 总结.62 外文文献原文一外文文献原文一.73 外文文献译文二外文文献译文二: 离子交换法处理电镀涮洗废水离子交换法处理电镀涮洗废水.123.1 介绍.123.2 物质和方法.123.3 结果和讨论.133.4 结论.164 外文文献原文二外文文献原文二.17 171 外文文献译文一外文文献译文一:在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子废水中的镍离子摘摘 要要在间歇搅拌反应器中进行研究如何使用离子交换树脂从含氯化镍的废水中除去镍离子。比较各种因素对镍离子与树脂的分散控制反应的质量迁移系数（简称 MTC）的影响诸如镍离子的浓度、搅拌的程度以及温度都要研究。研究发现，MTC 随着镍离子浓度的提高而下降，而随着搅拌程度提高和温度升高而升高。结果显示在搅拌式反应器中使用强离子交换树脂去除废水中的镍离子，可以使得镍离子去处率高达88.5%，是具有发展前景的废水处理技术。关键词关键词：镍去除，离子交换树脂，水污染，质量迁移。1.1 介绍介绍最近这些年水污染排放限值越来越严格了，致使化学工业生产必须提高他们的废水排放质量。为了达到这些排放限值，那些工厂不得不采取复杂的化学和物理方法来处理废水，因为单纯的生物处理已经不能够达标。金属最后成型是造成水污染最严重之一的工业。金属成型废水包括重金属离子，例如：Zn2+、Ni2+、Cu2+、Pb2+、Cd2+、Ag+和 Cr6+，除此之外还有有毒的阴离子例如CN。从电池工业中产生的镍离子也包括在溶解性废物之内。如果金属是以无机形式存在的，那么一般都可以以氢氧化物的形式被沉淀，一些金属则以硫化物或硫酸盐的形式沉淀。然而，为了有效去除重金属，诸如络合、反渗透、活性炭吸附、离子交换和电极沉积等方法应该被使用。目前工作的任务是研究影响在在间歇搅拌反应器使用阳离子-交换树脂去除镍离子的速率的因素。通过离子交换把不想要的离子转移到固定的物质上，当在离子交换架上存在相当的部分想要的离子时便可以和它们交换，这方法就叫做离子交换法。需要记住的是，根据离子交换反应，一般的合成有机物离子交换剂由相当大量的多孔粒子组成，它的毛孔或毛细管充满了溶解性物质。这个可以从下面的方程式显示出来： 18RA2B2 RB2A （1）式中R是离子交换根，而B指要去除的Ni2。用离子交换树脂去除镍的过程是多相性反应，包括以下的步骤：（1）镍离子越过溶剂分布到吸附剂离子上。（膜状散布）（2）镍离子分布到吸附剂离子的毛孔上。（粒状分布）（3）A与B在交换粒子内部位置的化学交换。（4）在离子交换器内部被移置到外面的阳离子B的散布。（相反方向A的散布）（5）被移置的阳离子通过废水大量流过吸附粒子后的散布。使用离子交换树脂去除重金属的过程是被不同的三个作家发明的。他们发现使用阳离子交换树脂去除重金属对于工业废水的处理有很好的潜力。目前的焦点仍是反应过程的一些机制，尤其是用离子交换树脂去除镍离子在动力学上的质量迁移方面。1.2 反应物质与方法反应物质与方法研究中应用的装置由下图说明。图 1 主要反应装置图它由圆筒形的树脂玻璃阻挡的反应器组成，圆筒直径 15 厘米，高 20 厘米。搅拌器由一个涡轮机的不锈钢轴上 45 度处安装 4 片直径 5 厘米的叶片。搅拌器上涂上 19一层环氧基树脂。轴由 0.5 马力的发动机带动，此发动机被坚固的安装在钢架上以防震动。其转速由手动控制，并被一个可见的转速计来测量。每次运行按以下各项进行：（1）2.65L 新准备的已知起始浓度的镍的氯化物溶液被放置在反应器内，并调至要求的转速。（2）每间隔 2 分钟，从反应器中取出 5mL 的样本用分光光度计分析镍离子的浓度。 变化的参数如下：Ni2浓度（3001800ppm），温度（2360）。温度的控制通过在反应器中添加一定的温度的水来实现。海湾阳离子交换树脂被应用于现在的工作中。所有的溶液都用 AR等级的化学物品来配置。1.3 结果和讨论结果和讨论图 2 不同转速中 lnC0/C 对 t 的关系图图 2 是一个典型的图（lnC0/C）。它显示了现在的数据推出以下等式： lnC0/CKA /（Vst） （2） 以上的等式是下面的等式整理后的形式：Vs（dc/dt）KAC （3）从这个等式可以看出反应器的混合速率。目前被用于表现反应速率的测容积的质量迁移系数由图中 lnC0/C 对 t 的直线的倾斜度决定，如图 2 所示。 20 图 3 不同转速对测定体积的质量迁移的影响由图 3 可以看出，提高转速，可测体积的质量迁移系数就提高。根据数据推出以下等式： KAa（rpm）0.3 （4）常数 a 取决于 Ni2的初始浓度。由图四可以看出，Ni2的起始浓度越高，a 的值越低，也就是，对于一个给定的转速，测定体积的质量迁移系数随着起始浓度的上升而下降。图 4 在 600rpm 的转速下不同的初始浓度进行离子交换时浓度与时间的关系去除 Ni2速率的提高正如 KA 指出在目前排列的条件下，随着搅拌程度的提高，离子交换粒子包围的液相分散层厚度的减小，这有可能导致去除速率的提高。Ni2去除速率对于搅拌程度的敏感度显示出，除了粒子散布和化学步骤对反应速率的影响之外，液相质量迁移对反应速率贡献非常大。由图 5 看出， KA 随着 Ni2起始浓度的升高而下降。Ni2去除率随着镍离子初始 21浓度的升高而下降可能由于以下方面：（1）提高液体的粘性从而降低 Ni2的分布（2）由于在高电解物浓度中内在离子的吸引变得更加明显而导致 Ni2活性的降低。 图 5 在不同的镍离子初始浓度下转速（rpm）对可测体积的质量迁移系数的影响（KA103）图 6 初始浓度为 300ppm 的 Ni2在不同温度下用离子交换法处理时浓度与时间的关系图 22图 7 温度对可测质量迁移系数的影响（KA103）为了更深入的研究离子交换法去除镍离子的反应过程的原理，温度的影响也要研究。由图 6 和图 7 可以看出，在 1.78cal/mol 的运动能量下可测质量迁移系数随着温度升高而升高。激发能量 E 由阿瑞尼阿斯公式决定： KAA0eE/RT （5）相当小的能量激发就能说明离子交换法去除镍离子的过程是分散控制这个事实，也就是说，化学步骤和溶液中的镍离子转移到树脂表面上的速度相比要快。镍离子去除速率随着温度的提高而提高从斯托克斯爱因斯坦公式看可以归因于镍离子分散度： D/Tconstant （6）1.4 总结总结在间歇搅拌反应器中运用离子交换树脂是一种从废水中去除镍离子的有效的技术。影响质量迁移系数的因素有：镍离子的初始浓度、搅拌程度以及溶液温度。经研究发现，镍离子初始浓度越低，质量迁移系数就越大。另外，低于 900rpm 的时候，增强搅拌程度，就能使的质量迁移系数大幅度提高。转速超过 900rpm 时，对 KA 的提高只有很微小的作用。 232 外文文献原文一：外文文献原文一： 24 25 26 27目目 录录1 外文文献译文一外文文献译文一:在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子在间歇搅拌反应器使用阳离子交换树脂去处废水中的镍离子.11.1 介绍.11.2 反应物质与方法.21.3 结果和讨论.31.4 总结.62 外文文献原文一外文文献原文一.73 外文文献译文二外文文献译文二: 离子交换法处理电镀涮洗废水离子交换法处理电镀涮洗废水.123.1 介绍.123.2 物质和方法.123.3 结果和讨论.133.4 结论.164 外文文献原文二外文文献原文二.17 13 外文文献译文二外文文献译文二: 离子交换法处理电镀涮洗废水离子交换法处理电镀涮洗废水摘摘 要要对电镀厂含不同浓度的铜离子废水处理的净化进行研究。含铜废水，浓度范围在55-60 毫克每升，ph 值在 3.3-3.5，涉及一下的范围：（1）弱底部阴离子交换器（OH形式）弱酸阳离子交换器（H 形式）强底部阴离子交换器（OH 形式）以及（2）修改硫代氨基甲酸盐(或酯)强酸阳离子交换器弱底部阳离子交换器（OH 形式） 。被测试的弱酸阳离子(向 Cu2+)的突破性容量为 1.40-1.80eq/l 以及被修改的阳离子交换器为 1.45-1.90eq/l 已经被建立。在净化水中 Cu2+和 SO42-的浓度低于 0.05 毫克每升，水能被循环再用。20 道循环的含铜废水排放被测试的离子交换的再生被开展。总的交换容量和无用的（新的）湿式容量和备用的离子交换器已经被决定。显微研究以及多孔性的建筑研究已经开始展开。通过获取的数据展示总的容量和湿式容器有明显改变。关键字：关键字：废水，离子交换，净化，铜，电镀厂3.1 介绍介绍众所周知，电镀工业厂产生大量的废水，那些废水引起一系列严重的环境问题。不同的物理化学和化学方法能应用于这些废水的净化。通过运用离子交换过程和含重金属废水物质净化能被获得净化了的水，用于循环。他们的设备有正面的生态影响。研究的目的是创造一种电镀厂含铜涮洗废水净化后能重新利用的净化非传统技术。3.2 物质和方法物质和方法 离子交换净化含铜废水（浓度为 Cu2+55-60 毫克每升，SO42-140-150 毫克每升，PH 2为 3.3-3.5）已经被研究。众所周知，弱酸阳离子交换器对重和轻金属有高选择性以及经济性再生。含铜涮洗废水经常有低的 ph 值， （PH 小于 4）和对于净化经常弱酸阳离子以盐形式交换器被用。 一种运用 H 形式的阳离子交换器净化这些废水的可能性已经被研究。 例如正常功能的条件（PH 大于 4.5）的在配置中的弱酸阳离子交换器（H 形式） ，一个伴弱底层阴离子交换器（OH 形式）的离子交换膜已经被包括。 （图 1） 废水R-OHR-HR-OH净化水 （1） （2） （3）图 1 弱底层阴离子交换器的技术性配置（1） ，弱酸阳离子交换器（2） ，强底层阴离子交换器（3）下面的方案已经被运用：（1）ADAM（R-OH）离子交换树脂KCO（R-H）离子交换树脂ATM（R-OH）离子交换树脂；以及（2）wofatit AD42(R-OH)wofatitCA-20（R-H）Wofatit SZ-30(R-OH).运用修改的强酸阳离子交换器的实验也已经被展开（图 2）废水（1）修改的离子交换器（2）R-OH（3）R-OH净化水图 2 修改得离子交换器的技术方案（1） ，弱底层阴离子交换器（2） ，和强底层阴离子交换器（3） 。由于修改阳离子交换器，百分之五的硫脲溶液（2 床体积，在特殊的装载 5l/l h）已经被运用。这实验已经在一个半拖车工业安装（100mm 直径，床深 600mm 的膜）展开。那些废水通过向下穿过离子交换膜树脂床装载 15l/l h。铜离子和硫酸根离子的浓度在净化水中是被确定的。 33.3 结果和讨论结果和讨论实验通过运用技术方案获得的结果： ADAM（R-OH）离子交换树脂KCO（R-H 离子交换树脂）ATM（R-OH）离子交换树脂在图 3 中展示。Ph , 铜，硫酸根床容积图 3 在 ADAM 离子交换树脂之后的铜离子，硫酸根离子浓度和 ph 值 弱底层阴离子交换器 ADAM 离子交换树脂出来的处理水的 PH 值为 5.5-6.5 已经被建立，例如，在这种情况下，弱酸阳离子交换器 KCO（R-H）离子交换树脂正常功能的必要条件已经被创造。高至 200 床体积德废水的硫酸根离子浓度低于 15 毫克每升，铜离子大约为 8-10 毫克每升，例如，弱底层阴离子交换器剩余一部分铜。 新的（不用的）和处理（饱和的）ADAM 离子交换树脂的以下红光谱展示，在加工过的的通过 400cm-1的离子交换器，一小部分心的强烈的波段吸收显示。在 1300-700cm-1范围的强烈度的改变，和通过 3600-3200 cm-1，一个吸收带的扩大已经被观察到。 这些不同表示，一定量的铜离子是与离子交换器的氨基群粘结在一起的，那很可能由于过程的复杂形成。 必须被提到的是，弱底层阴离子交换器（向硫酸根离子）有用的容量是低于 0.5-0.6eq/l 的。容量的减少可能是氢氧化铜在离子交换器阶段状态形式和在铜离子之间互相粘结协调的形式和离子交换器功能组。在铜离子和硫酸根离子浓度上升之后（分别超过 10mg/l 和 15mg/l）阴离子交换器赋予 1.5 床体积百分之十硫酸（用于去除铜离子）以及 2 床体积的百分之四氢氧化钠（以氢氧根的形式转化） 。流出的再生液，铜浓度为 1.2-1.4 克每升，已经被建立。Kco 4离子交换树脂和 ca-20 离子交换树脂的有用容量分别是 1.5eq/l 和 1.73eq/l。弱酸阳离子交换器以 1.5 床体积硫酸（百分之十）的形式被再生。铜离子在再生液体的浓度为 35-40 克每升。 通过科学的安排，包括修改阳离子交换器（图.2） ，780-830 床体积废水的净化是可能的。一种比较于修复过的阳离子交换器以及没有修复过的阳离子交换器中展开。 运用没有修复过的离子交换器处理 650-700 床体积是可能的（图.4） 。修复过的阳离子交换器的有用容量是 1.50-1.90eq/l，以及没有修复过的为 1.20-1.40eq/l（表 1） 。耗尽的强酸阳离子交换器已经以百分之十的硫酸（4 床体积，特殊负荷 5 了。l/l h）以及在那些处理百分之五硫脲溶液（2 床体积，特殊负荷 5 了。l/l h） 。含铜废水再生二十次循环周期的耗尽测试离子交换器已经被展开。未用（新）和已用(20 次循环之后)的离子交换器总的交换器容量和湿的容量被决定（7，8） 。精微的研究以及多孔结构的研究已经被展开。数据的获得展示出，用过的离子交换器的总容量以百分之三到百分之五减少，以及多孔容量增长微不足道。 （表 2）图 4 以 KSM（氢形式或修复）离子交换树脂处理废水中铜的浓度表表 1有用容量 （eq/l）阳离子交换器没有修复已修复的s-100 离子交换树脂1.401.89ks-10 离子交换树脂1.211.56安珀莱特 200c1.301.50KSM 离子交换树脂1.381.61 5表表 2总交换容量（meq/ml）湿式容量（meq/ml）离子交换器新的处理过的新的处理过的s-100 离子交换树脂1.821.7549.850.5安珀莱特 200c1.601.5651.552.0ks-10 离子交换树脂1.611.5555.455.9KSM 离子交换树脂1.801.7352.553.0 完整的离子交换颗粒的数量在处理过的离子交换器中以百分之二到百分之四减少。从多孔结构研究获得的数据显示最初的多孔结构的修复再生后离子交换器的性质。表表 3离子交换器处理形式总气孔量（克每立方厘米）特殊表面（平方米每克）新的0.3145.5修复的0.2843.7安珀莱特 200c再生的0.3044.8新的0.2148.6修复的0.2146.8KS-10 离子交换树脂再生的0.2249.0 实验数据显示离子交换器在含铜废水的净化中物理化学特性的度的改变是非常小的（微不足道） 。3.4 结论结论实验结果表明关于离子交换净化含铜废水用弱酸阳离子交换器（R-H）离子交换单元和修复的强酸阳离子交换器的技术已经被获得。这些结果显示，实验方法关于铜的 6去除是高效的，选择科学的方法要依靠特殊的技术和经济的条件。 174 外文文献原文二外文文献原文二 18 19 20毕业设计（论文）外文参考文献译文及原文学 院 环境科学与工程学院专 业 环 境 工 程 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 20xx年6月2日xxx大学本科毕业设计（论文）1500吨/天线路板废水处理工程设计 学 院 环境科学与工程学院 专 业 环境工程 年级班别 学 号 学生姓名 指导教师 20xx 年 06 月摘要 本毕业设计的课题是1500吨/天线路板废水处理工程设计。该工程设计的平均流量是1500t/d，进水水质状况是Cu2+为3050mg/L ，Ni2+为510mg/L，CODcr为700900 mg/L，PH为312，SS为300 mg/L。根据广东省污染物排放限值（DB44/26-2001）中第二时段一级标准，排放污水的水质应达到如下指标：Cu2+为0.5 mg/L ，Ni2+为1.0 mg/L， CODcr为90 mg/L，PH为6-9，SS为60 mg/L。 线路板生产废水，以重金属铜离子污染为主，废水种类复杂，PH变化大，应先分别收集，单独预处理后再集中处理。络合物的处理用化学置换法，但条件许可的话也可用稀释混合法，这样可节约药剂，降低成本。有机物废液经酸化中和反应后，流入调节池，再进行混凝沉淀处理。线路板废水的污泥含有铜、镍等贵重金属，可回收变废为宝。针对线路板废水的这些特点，本设计采用分类处理的物化沉淀为主工艺处理线路板废水。该方法具有工艺简单，处理效果好，构造简单，便于操作和维护等优点，是处理线路板废水的理想工艺，经过处理后的出水各项指标均达到广东省水污染物排放限值一级标准。关键词：线路板废水，重金属，分类处理，物化沉淀 AbstractThe lesson of this graduate design is 1500 ton/day circuit plank waste water processing technological design. The entering waters condition is Cu2+=3050 mg/L,Ni2+=510 mg/L, CODcr=700900 mg/L, PH=312，SS=300 mg/L. According to the province of Guangdongs pollutant exhaustion standard（DB44/26-2001）, in which the second time a class standard limit that the exhausted waste water must reach: Cu2+=0.5 mg/L , Ni2+=1.0 mg/L, CODcr=90 mg/L, PH=69, SS=60 mg/L. The circuit plank manufacturing waste water, which heavy metals copper ions pollution is main,its composition is complicate and its PH varies very big. Should be collected separately after pretreatment centralized. Handling complex chemical replacement, if the conditions permit, the dilution mixing method could also be used, such savings Pharmacy, reduce costs. Acidification by organic waste and in response and then regulate the inflow pool and then coagulation treatment. PCB wastewater sludge containing copper, nickel and other precious metals, recyclable waste to treasure. According to these characteristicseses of the circuit plank waste water, this design adopts the mathod that classification handles and precipitation handles for the main craft processing the circuit plank waste water. That method has the characteristics of simple craft,effective handle,simple structure,easy to operation and support and so on,which is an ideal craft to handles circuit plank waste water.After handling the waters various index signs that all attain the exhaustion standard in dirty water in Guangdong provinceKey words: circuit plank waste water ，heavy metal ，the classification handles，physics and chemistry precipitation目 录1 前言11.1 处理废水类型及流量11.2 设计进水水质11.3 设计出水水质11.4 设计依据11.5 设计范畴21.6 设计原则22 线路板废水的处理工艺比较32.1 线路板废水的水质特性32.2 线路板废水处理方案比较42.2.1 离子交换法处理线路板废水42.2.2 气浮法处理线路板废水52.2.3 分类处理的物化沉淀法处理线路板废水62.3 线路板废水处理工艺方案选择73 工程设计93.1 设计计算部分93.2 各构筑物、设备单元设计93.2.1 含镍重金属废水预处理部分设计计算93.2.2 含络合物的废水预处理部分设计计算103.2.3 有机废水预处理部分的设计计算143.2.4 综合废水处理设计计算203.2.5 污泥处理系统的设计计算283.3 线路板废水处理工程设备的选型313.3.1 含络合物的废水预处理部分的设备选型313.3.2 有机废水预处理部分的设备选型323.3.3 综合调节池到中和絮凝池的设备选型323.3.4 斜管沉淀池的污泥泵选型333.3.5 活性炭吸附池到清水池的泵选型333.4 线路板废水处理工程的总体布置333.4.1 平面布置333.4.2 高程布置344 工程投资概算及效益分析354.1 主要构筑物、建筑物及投资概算一览表354.2 各类设备投资概算一览表364.3 总投资概算374.4 效益分析37结语39致谢40参考文献41附录42摘要摘要 本毕业设计的课题是 1500 吨/天线路板废水处理工程设计。该工程设计的平均流量是 1500t/d，进水水质状况是 Cu2+为 3050mg/L ，Ni2+为510mg/L，CODcr 为 700900 mg/L，PH 为 312，SS 为 300 mg/L。根据广东省污染物排放限值 （DB44/26-2001）中第二时段一级标准，排放污水的水质应达到如下指标：Cu2+为 0.5 mg/L ，Ni2+为 1.0 mg/L， CODcr 为 90 mg/L，PH 为 6-9，SS 为 60 mg/L。 线路板生产废水，以重金属铜离子污染为主，废水种类复杂，PH 变化大，应先分别收集，单独预处理后再集中处理。络合物的处理用化学置换法，但条件许可的话也可用稀释混合法，这样可节约药剂，降低成本。有机物废液经酸化中和反应后，流入调节池，再进行混凝沉淀处理。线路板废水的污泥含有铜、镍等贵重金属，可回收变废为宝。针对线路板废水的这些特点，本设计采用分类处理的物化沉淀为主工艺处理线路板废水。该方法具有工艺简单，处理效果好，构造简单，便于操作和维护等优点，是处理线路板废水的理想工艺，经过处理后的出水各项指标均达到广东省水污染物排放限值一级标准。关键词关键词：线路板废水，重金属，分类处理，物化沉淀 AbstractThe lesson of this graduate design is 1500 ton/day circuit plank waste water processing technological design. The entering waters condition is Cu2+=3050 mg/L,Ni2+=510 mg/L, CODcr=700900 mg/L, PH=312，SS=300 mg/L. According to the province of Guangdongs pollutant exhaustion standard（DB44/26-2001）, in which the second time a class standard limit that the exhausted waste water must reach: Cu2+=0.5 mg/L , Ni2+=1.0 mg/L, CODcr=90 mg/L, PH=69, SS=60 mg/L. The circuit plank manufacturing waste water, which heavy metals copper ions pollution is main,its composition is complicate and its PH varies very big. Should be collected separately after pretreatment centralized. Handling complex chemical replacement, if the conditions permit, the dilution mixing method could also be used, such savings Pharmacy, reduce costs. Acidification by organic waste and in response and then regulate the inflow pool and then coagulation treatment. PCB wastewater sludge containing copper, nickel and other precious metals, recyclable waste to treasure. According to these characteristicseses of the circuit plank waste water, this design adopts the mathod that classification handles and precipitation handles for the main craft processing the circuit plank waste water. That method has the characteristics of simple craft,effective handle,simple structure,easy to operation and support and so on,which is an ideal craft to handles circuit plank waste water.After handling the waters various index signs that all attain the exhaustion standard in dirty water in Guangdong provinceKey words: circuit plank waste water ，heavy metal ，the classification handles，physics and chemistry precipitation目目 录录1 前言.11.1 处理废水类型及流量.11.2 设计进水水质.11.3 设计出水水质.11.4 设计依据.11.5 设计范畴.21.6 设计原则.22 线路板废水的处理工艺比较.32.1 线路板废水的水质特性.32.2 线路板废水处理方案比较.42.2.1 离子交换法处理线路板废水.42.2.2 气浮法处理线路板废水.52.2.3 分类处理的物化沉淀法处理线路板废水.62.3 线路板废水处理工艺方案选择.73 工程设计.93.1 设计计算部分.93.2 各构筑物、设备单元设计.93.2.1 含镍重金属废水预处理部分设计计算.93.2.2 含络合物的废水预处理部分设计计算.103.2.3 有机废水预处理部分的设计计算.143.2.4 综合废水处理设计计算.203.2.5 污泥处理系统的设计计算.283.3 线路板废水处理工程设备的选型.313.3.1 含络合物的废水预处理部分的设备选型.313.3.2 有机废水预处理部分的设备选型.323.3.3 综合调节池到中和絮凝池的设备选型.323.3.4 斜管沉淀池的污泥泵选型.333.3.5 活性炭吸附池到清水池的泵选型.333.4 线路板废水处理工程的总体布置.333.4.1 平面布置.333.4.2 高程布置.344 工程投资概算及效益分析.354.1 主要构筑物、建筑物及投资概算一览表.354.2 各类设备投资概算一览表.364.3 总投资概算.374.4 效益分析.37结语.39致谢.40参考文献.41附录.421 前言前言1.1 处理废水类型及流量处理废水类型及流量本次工程设计是线路板废水1500t/d，即设计流量为62.5t/h（按24小时计算） 。线路板废水和其他废水比较起来，线路板废水中含铜离子浓度较高，及含铜络合物存在，废水种类复杂，pH变化大，废水达标处理有一定的难度。1.2 设计进水水质设计进水水质根据设计要求，设计排放污水的进水水质如下表：表表1.1 进水水质进水水质Cu2+ mg/LNi2+ mg/LCODcr mg/LPHSS mg/L30505107009003123001.3 设计出水水质设计出水水质根据广东省污染物排放限值 （DB44/26-2001）中第二时段一级标准，设计排放污水的水质应达到如下指标：表表1.2 出水水质出水水质Cu2+ mg/LNi2+ mg/LCODcr mg/LPHSS mg/L0.51.02.069601.4 设计依据设计依据1.水污染物排放标准DB44/26-20012.室外排水设计规范GBJ14-873.工业污水处理工程设计规定DBJ08-71-984.泵站设计规范(GB/T50265-97)5.水污染控制工程(下册)6.三废处理工程技术手册7.中华人民共和国环境保护法21.5 设计范畴设计范畴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、实验分析等专业。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。1.6 设计原则设计原则1. 设计方案严格执行有关方面环境保护和工程建设的规定，保证出水达到并优于广东省地方第二时段的一级标准。2. 采用经济合理的处理工艺，保证处理效果，并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. 整个工程布局应合理、规范，与厂区协调一致。5. 尽量采用占地面积少的工艺和设备，平面布置要紧凑合理。6. 工作设计完成后，力争达到社会效益、经济效益和环境效益的统一。32 线路板废水的处理工艺线路板废水的处理工艺的选择的选择2.1 线路板废水的水质特性线路板废水的水质特性线路板厂废水一般可分成 9 类废水，各类废水的水质水量如下：（1）铜氨刻版后的残浓液，腐蚀性强，深蓝色，主要化学成分是氯化铜和氨络合离子。溶液含 Cu2+及大量的氨络合物，此废水可回收后生产硫酸铜和硫酸铵。（2）蚀版后漂洗第 24 次废水，呈浅蓝色，是铜氨络合离子的稀液，PH 值89，每台蚀版机每小时的污水量为 11.5m3。（3）碱洗线路板油墨的残液，呈强碱性，其中 12油墨皂化物，残存 NaOH约 58，每 23 天排放一次，每次约 200L。该废液设中间槽收集，经沉降取上层清液作中和剂用于污水处理，沉渣去干渣池和污泥一同处理。（4）磨版机工艺废水，主要来源是清洁复铜版表面的油污和氧化层。这部分的污水含量情况：一般使用 23的稀硫酸脱氧化层，存在 Cu2+；含打磨的金属铜粉末PH 为 34，每台磨版机产生的污水量为 1m3/h。（5）机冲洗胶片废水及脱胶片废水，含光敏树脂胶膜及部分溶纤剂，溶纤剂是氨基乙醇。此溶液呈碱性（PH14 以上） ，浓残液要独立处理。加入 12的工业浓硫酸调整 PH5.56，搅匀后释出大部分的浓胶成团状浮于水面，捞出净置脱水送去焚烧，水溶液经毛绒布过滤后经活性炭吸附脱色后排入污水池继续处理。（6）过硫酸铵残液及漂洗水。浓过硫酸铵残液，呈强酸性和腐蚀性，过硫酸铵经水解后放出离子氧变成焦硫酸铵。漂洗稀液，内含 1020ppm 过硫酸铵，可集中到均化池中处理。（7）电路片电镀废水，只要是工艺漂洗水。镀铜液的主要成分是硫酸铜和其他添加剂。线路板经沉铜处理后，再进行镀镍和镀金。沉铜后浓残液经粗化、敏化、活化处理，废液内含氯化锡，用石灰中和沉降处理，水量少，对废水处理影响不大。（8）镀镍第一次洗水，含 Ni2SO4NiCl 510mg/L，由生产槽回收。（9）镀金第一次洗水回收，第二、第三过漂洗水集中到污水均化池。总的来说，线路板车间废水中主要含 Cu2，Ni，Au，Pd2，Sn2等金属离子，铜离子占总含量的 90以上，其他含量很小，重金属占总浓度约 20100m/L。线路板废水和其他废水比较起来，线路板废水中含铜离子浓度较高，及含铜络合4物存在，废水种类复杂，pH 变化大，废水达标处理有一定的难度，如果单纯靠中和沉淀法是难以做到达标的。因为络合铜(EDTA 铜络离子或铜氨络离子，其结构相当稳定，溶解于水，不沉淀)，一般只占总水量的 1 3，但由于其络合物极稳定，若不将络合物破除，出水中的铜离子肯定不能达标(05 mgL 以下)。络合铜废水若与其他的污水混合在一起进行处理，为破络合物则投药量非常大，运行费用增加因此络合铜废水必须进行预处理。比较有效的办法是先将络合铜破解（即还原反应） ，将铜离子分离成游离状离子，然后进入中和池里，当中投加碱或石灰乳，生成氢氧化铜这一难溶解物；另外延长沉淀时间对铜离子的去除更加有帮助。最后出水进行深度处理，采用砂滤、活性炭吸附系统，目的是为了防止出水 CODCr及铜离子浓度过高而备用的，同时也使该处理工艺更加完整，处理效果更好。处理方法上我们采用化学沉淀法处理，工艺上配备国际先进的 PH 自控投药系统，使加药方式自动化，以确保废水经治理后实现达标排放。另外，考虑到油墨废水 CODCr较高,直接流入后级处理系统对该处理系统冲击较大,故考虑油墨废水先进行预处理，调整 PH 值及沉淀大量有机物后进入总调节池；重金属废水也要进行预处理，调整 PH 值，并加絮凝剂进行处理后进入总调节池。2.2 线路板废水处理方案比较线路板废水处理方案比较2.2.1 离子交换法处理线路板废水根据废水中含有 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，废水处理工艺流程图如下：再生废液 回收铜废水处理水阳离子交换柱调节池泵氯化钠再生液 图 2.1 离子交换法工艺流程图5用离子交换法处理印刷线路板生产废水，要求水质比较清澈，重金属浓度低的废水，因此废水预处理要求高，运行费用较高，但处理效果好，不产生二次污染，而且可以从再生废液中回收铜，是处理线路板废水的理想工艺，有较高的经济价值，适合小型线路板厂废水的处理。但是鉴于本毕业设计的线路板废水处理量较大，故采用此法不适宜。2.2.2 气浮法处理线路板废水气浮法处理工艺的流程图如下：图 2.2 气浮法工艺流程图气浮法废水处理工艺效果显著，是处理大型线路板厂废水不错的方法。但是由于气浮法废水处理工艺只能去除溶解性悬浮物，不能处理废水中的重金属，需增加物化沉淀处理工艺来去除废水中的重金属，因此处理流程比较复杂，所用设备较多，占地较大，药物投放量较多，运行成本较高，不适合本设计的水质水量要求，故本设计不采用此工艺。672.2.3 分类处理的物化沉淀法处理线路板废水物化沉淀法处理线路板废水工艺流程图：含镍重金属废水 普通含铜废水 络合物废水 有机废水NaOH 泵 泵 H2SO4 泵 聚铁 H2SO4 Na2S 硫酸 H2SO4 NaOH 清 污 清 污 PAC/PAM 液 泥 液 泥 阳离子聚丙烯酰胺 污泥 阳离子聚丙烯酰胺 板框压滤 泵 污泥泵 堆肥 滤液回流入调节池反冲水去综合调节池 污泥饼 反冲洗泵 反冲洗泵 达标排放 图 2.3 废水处理工艺流程图金属污泥池金属污泥池综合调节池综合调节池活性碳吸附器活性碳吸附器清水池清水池斜管沉淀池斜管沉淀池中间停留池中间停留池中和反应池中和反应池(pH(pH 自控自控) )板框压滤机板框压滤机有机废水贮池有机废水贮池络合物废水均衡池络合物废水均衡池破络合物反应池破络合物反应池(pHpH 自控自控) )斜管沉淀池斜管沉淀池絮凝反应池絮凝反应池有机废水中和池有机废水中和池石英砂过滤池石英砂过滤池斜管沉淀池斜管沉淀池镍沉淀池镍沉淀池有机污泥池有机污泥池8处理工艺流程说明：1、含络合物的废水含络合物的蚀板废水经排水管流入含络合物废水均衡池收集，当水位达到预定值时，输水泵便定量连续地将污水输入置换反应池内进行金属置换工艺。投加硫化钠溶液，在酸性条件下，约 PH=3 左右，硫化钠与络合物中之铜进行置换，将铜离子沉淀；再加入聚铁溶液，使得沉淀絮凝成大颗粒状，进入斜管沉淀池容易被除去。破络合物后的污水流回综合调节池内贮存，等待随后处理。2、有机废水含有机物的显影废水和除油废水，含较高 CODCr等污染指标。经排水管流入有机废水贮存池，当达到预定水量时，用泵抽入有机废水酸化池，加酸调节 pH 值至 23左右，有机物沉淀下来，然后将污水流经有机废水沉淀池进行固液分离；固液分离后的污水流入综合调节池，进入后续处理工艺。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干化，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、含铜及其它重金属离子的重金属废水重金属废水同其它污水一同流进综合调节池内，连同破络合物及有机废水处理后的污水一同贮存，当污水达到预设水位时，输水泵便定量连续地把该等废水输往中和絮凝池内进行处理，先加碱将 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，酸碱调节处理后之污水随后流往中和絮凝池内第二格加入高分子絮凝剂加速沉淀，达到去除重金属离子的目的；经絮凝反应后再进入斜管沉淀池进行水渣分离。经固液分离后之污水流进中间水池，当污水达到一定水位时，再利用输水泵依次将污水注入石英砂过滤器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。石英砂过滤器和活性碳过滤器定期反冲洗。污泥定期自动排入污泥贮池，经污泥泵至板框压滤机脱水干化，滤液回流入综合调节池，干泥定期交由有资质的单位处理。2.3 线路板废水处理工艺方案选择线路板废水处理工艺方案选择线路板废水属于工业生产废水，根据上节水质、水量状况确定其处理工艺流程时候遵循以下几个原则。（1）由于地处广州，所以应选择占地面积小的工艺流程，从而减少污水厂的投资。9（2）由于污水的水量、水质变化大，所以应该选择一个对该特点废水能比较稳定运行的流程。（3）选择工艺上尽量选择简单，容易管理和维护的工艺流程。（4）采用的机械设备尽量的少，使运行简单。（5）采用目前比较好的线路板废水技术，可以使出水严格的达到广东省地表的一级标准，降低对环境的危害。（6）处理投资省，运行成本低。根据以上原则并综合前面所列的处理工艺，本设计采用分类处理的物化沉淀法处理。103 工程设计工程设计3.1 设计计算部分设计计算部分本设计分如下三部分进行：1. 重金属废水的预处理部分设计计算设计流量：Q120m3/d，即 q5 m3/h2. 含络合物的废水预处理部分设计计算设计流量：Q75m3/d，即 q3.125 m3/h，取 q3.5 m3/h3. 有机废水预处理部分设计计算设计流量：Q180m3/d，即 q7.5m3/h4. 综合废水处理设计计算设计总污水日处理水量：1500 m3设计总污水时处理水量：62.5 m3 (按每天运行 24 小时计)3.2 各构筑物、设备单元设计各构筑物、设备单元设计3.2.1 含镍重金属废水预处理部分设计计算含镍重金属废水预处理部分的构筑物只有一个反应池。设计如下：（1）设计说明：反应池主要是用于沉淀镍离子，在反应池中投加氢氧化钠，使镍离子转化成氢氧化镍沉淀下来。（2）设计计算：每天线路板厂含镍的重金属废水水量为 120m3/d，即 5 m3/h池体总容积可按右式计算： 60/QTW （1） 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 5m3/h ； T 取 30min。11故 m35 . 260/305W反应池各部分尺寸：设反应池一个，有效水深 h=0.5m，超高为 0.3m，则其有效m2 55 . 0/5 . 2/hWA（2） W 反应池总容积（m3）取池长为 2.3m，则宽为 2.3m。（3）在反应池中投加 NaOH 用以沉淀镍离子，使后续处理达到排放要求。加药量：根据镍离子与 OH的反应方程式， Ni2 2 NaOH Ni（OH）22Na分子量 59 40 93已知重金属废水中含镍 50mg/L， 则所需的 NaOH 的量为 50240/5967.8mg/L生成的 Ni（OH）2沉淀为 5093/5978.8mg/L，即 78.81209456g/d。（4）反应池的建设反应池采用地埋式，进水水面标高为-0.4m，出水水面标高为-0.4m，池底标高为-0.8 m。出水用潜污泵送到综合调节池进行处理。3.2.2 含络合物的废水预处理部分设计计算含络合物的废水处理部分的构筑物包括络合物废水均衡池、破络合物反应池、以及斜管沉淀池。1.均衡池：（1）设计说明：废水均衡池主要起到调节络合铜废水水质，达到均质均量的要求。由于此设计的调节池较小，不设搅拌。（2）设计计算：每天线路板厂络合铜废水废水量为 75m3/d ，按 24 小时计算调节池，用公式（1） ，则平均流量为：m35 . 324/75/TWQ12停留时间按 12 小时计算，则调节池有效容积为： 有效m3 TQV42125 . 3（3） 取有效水深 h1=3m，则有效面积 F 为： 1m2 hVF/143/42（4） 取池长 5m，池宽 3m。超高 h2=0.3m，均衡池总高度 H=h1+h2=3+0.3=3.3m（3）均衡池建设：；均衡池采用地埋式，池面标高为 0.00m，池底标高为-3.3m，进水水面标高为-0.2m，出水水面标高为-3m。废水经污水提升泵提升到破络合物反应池。2.破络反应池（1）设计说明：破络合物反应池是使络合物先和聚铁在第一格进行置换反应，再在第二格中投加硫化钠沉淀铜离子，达到破络和沉淀部分铜离子的作用，以便于后续处理。（2）设计计算： 池有效容积：用公式（1） ， 代入 Q 为 3.5m3/h ； T 取 30min。故 m375. 160/305 . 3W反应池各部分尺寸：设反应池一个，有效水深 h=0.5m，超高为 0.3m，用公式（2）则其有效表面积：m25 . 35 . 0/75. 1/hWA取池长为 3.5m，则宽为 1m。沿长度方向将池分成两格，每格宽 0.5m，在第一格中投加硫化钠，用以破含铜络合物，发生铜置换反应，在第二格中投加聚铁溶液，使沉淀絮凝成大颗粒沉淀下来。聚铁为自动投加。加药量：根据钠与铜的置换公式， Na2S Cu2 2Na CuS分子量 78 64已知络合物废水中含铜 1000 mg/L1500mg/L，取平均值 1250mg/L 来计算，13则所需的硫化钠的量为： 12578/641523.4 mg/L 生成的 CuS 沉淀的量为： 12596/641875mg/L（3）破络合物反应池的建设破络合物反应池进水水面标高为 6.6m，出水水面标高为 6.4m，池底标高为 6.2 m。3.斜管沉淀池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。（1）沉淀池水表面积： nqQA91. 0max（5） 式中 A 水表面积；n 池数，个，本设计取 1 个；q0 表面负荷，取 1.6m3/（m2h） ；Qmax最大设计流量，m3/h，本设计取 3.5 m3/h；0.91斜管面积利用系数。代入数据计算，得A3.5/0.9111.62.4m2， （2）沉淀池边长，取 1.6m mAa55. 14 . 25 . 05 . 0式中 a沉淀池边长（3）池内停留时间 qhhT6032（6）式中 池内停留时间，min；T 斜管区上部的清水层高度，m，一般用 0.71.0m，本设计取 0.7m；2h14斜管的自身垂直高度，m，h31msin600.866m。3h代入求得：T（0.70.866）60/1.658.7min60min（4）污泥部分所需容积（V）进水悬浮物浓度为 300500mg/L，取平均值 400mg/L 计算，出水悬浮物浓度为200mg/L，进水污泥还要加上 CuS 沉淀 1875mg/L，污泥含水率为 98，污泥容重 为1.0t/m3，Q3.5m3/h，T 取 4h，则 （7）32146. 12424100240002. 0002275. 05 . 3210024mTCCQV式中 C 进水总悬浮物浓度 ，mg/L C 出水悬浮物浓度，mg/L12污泥容重，t/m3（5）污泥斗容积（V1） 设 r0.2m，60，R1.2m，则 h5（aa1）tg60/2（1.20.2）tg60/20.866m32251rrRRhV 0.8663.14（1.221.20.20.22）/3 1.56m31.46m3污泥斗设一条排泥管，采用静水压重力排泥方式，每天排泥 8h，设排泥流速为0.04m/s,则排泥管径 d 为：，取 80mmmvQd074. 004. 014. 336001023. 644（6）沉淀池的总高度，设超高 h10.3m，斜管区底部缓冲层高度 h40.7m54321hhhhhH0.30.70.8660.70.8663.432m取 3.5m。（7）斜管沉淀池的建设15 斜管沉淀池的池面标高 7.00m，池底标高 3.5m，进水水面标高为 5.1 m，出水水面标高为-0.4m。污泥经泥污泵提升到污泥浓缩池进行处理。3.2.3 有机废水预处理部分的设计计算本部分包括有机废水贮池、有机废水中和池、斜管沉淀池以及有机污泥贮池的设计计算。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中和池。（2）设计计算：每天线路板厂有机废水废水量为 180m3/d ，按 24 小时计算调节池，用公式（1）则平均流量为：m3/h5 . 724/180/TWQ停留时间按 12 小时计算，代入公式（3）则调节池有效容积为： 有效m3TQV90125 . 7取有效水深 h1=3m，代入公式（4）则有效面积 F 为： 1m2 hVF/303/90取池长 6m，池宽 5m。超高 h2=0.3m，调节池总高度 H=h1+h2=3+0.3=3.3m（3）贮池建设：贮池采用地埋式，池面标高为 0.00m，池底标高为-3.3m，进水水面标高为-0.4m，出水水面标高为-3.1m。废水经污水提升泵提升到有机废水中和池。2.中和池（1）设计说明：在中和池中投加硫酸用以调节 PH 值至 2，使大量有机物沉淀下来。采用 PH 自控装置。为了出水 PH 值更有保证，本设计采用连续流中和池。16（2）设计计算：用公式（1） ，池有效容积：总容积可按右式计算： 60/QTW 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 7.5m3/h ； T 取 30min。故 m375. 360/305 . 7W中和池各部分尺寸：设中和池一个，有效水深 h=1m，超高为 0.3m，则其有效表面积：m275. 31/75. 3/hWA取池长为 2.5m，则宽为 1.6m。（3）中和池的建设中和池采用地埋式，进水水面标高为-0.4m，出水水面标高为-1.1m，池底标高为-1.3m。3.斜管沉淀池斜管沉淀池是用于去除污废水中的悬浮物，同时可去除部分 BOD5的构筑物，这里用于去除有机废水中和后的悬浮物。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。（1）沉淀池水表面积，用公式（5）计算 nqQA91. 0max式中 A 水表面积；n 池数，个，本设计取 1 个；q0 表面负荷，取 2.0m3/（m2h） ；Qmax最大设计流量，m3/h，本设计取 7.5 m3/h；0.91斜管面积利用系数。17代入数据计算，得A7.5/0.91124.12m2（2）沉淀池池寸 池长取 2.6m，池宽取 1.6m式中 沉淀池边长a（3）池内停留时间，用公式（6）计算qhhT6032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）60/2.047min60min，符合要求。（4）污泥部分所需容积（V） 进水悬浮物浓度为 500800mg/L，取平均值 650mg/L 计算，出水悬浮物浓度为325mg/L，污泥含水率为 98，污泥容重 为 1.0t/m3，Q7.5m3/h，T 取 1d，用公式（7）计算： 则 32193. 22110024000325. 000065. 05 . 7210024mTCCQV（5）污泥斗容积（V1） 设 a10.4m，60，a1.4m，则 h5（aa1）tg60/2（1.40.4）tg60/20.866m32251rrRRhV 0.8663.14（1.421.40.40.42）/3 2.973m32.93m3污泥斗设一条排泥管，采用静水压重力排泥方式，每天排泥 8h，设排泥流速为0.04m/s,则排泥管径 d 为：，取 d60mmmmmvQd51051. 004. 014. 336001093. 24418（6）沉淀池的总高度，设超高 h10.3m，斜管区底部缓冲层高度 h40.7m54321hhhhhH0.30.70.8660.70.8663.432m 取 3.5m。（7）斜管沉淀池的建设斜管沉淀池采用地埋式，池面标高 0.00m，池底标高3.5m，进水水面标高为-2.8m，出水水面标高为-0.4m。污泥经泥污泵提升到污泥浓缩池进行处理。4.有机污泥贮池本设计采用竖流间接式重力浓缩池。设计计算：（1）浓缩池总面积 A (m2) A = QC / G （8） 式中 ：Q 污泥量，2.93 m3/d C 进入浓缩池的污泥固体浓度 (kg/m3)C 与含水率 P(%)关系为：C = (100 P )10 = (100 99) 10 = 10 kg/m3G 固体通量 kg /(m2.d)，对剩余污泥，G =3060；对初沉污泥，G = 80120。 本设计取值 G =30 kg /(m2.d) A =2.9310 / 30 =0.98m2采用一个浓缩池，n=1，取值 A =1m2（2）浓缩池直径 D (m) D = (4A /) 0.5 = （41/ ）0.5= 1.12 m 取整后，浓缩池直径 D = 1.2 m19则其表面积为：A =1.22 / 4 = 1.13m24/2D（3）浓缩池工作部分高度 h1 (m) h1 = T Q / 24 A式中 T 设计浓缩时间 T ，一般取 16h 左右，则本设计取用 T = 16 hh12 h1 = 162.93/ (241.13)= 1.73 m 取 1.8m（4）浓缩池有效水深 H (m) H = h1 + h2式中 h1 浓缩池有效水深，已计算为 1.8mh2 浓缩池缓冲层高度，一般为 0.3m，则本设计取 0.3mH = h1 + h2 = 1.8+ 0.3 = 2.1m（5）浓缩池圆锥体高度 h4 （m）浓缩池下部为锥体，上口圆经计算，直径 D=1.2m，设计下口圆直径 d=0.5m，锥角，则锥斗高度 h4为：050 h4 = （D / 2 d / 2）t g 50 =（1.2 / 2 0.5 / 2）t g 50 = 0.42m，取 0.4m（6）污泥浓缩池总容积 V 为 ：V = V1 + V2式中 V1 柱体容积，本设计泥深 1.8m ， V2 污泥斗容积V1= 1.4A = 1.81.13 = 2.04m3V2= 2 + D2 + Dd )/3dh (4 = 0.4 ( 1.22 + 1.20.5 + 0.52)/3 = 0.96 m3V = V1 + V220 = 2.04 + 0.96 =3.00 m3 满足要求。93. 2（7）浓缩池总高度 H总 （m） H总 = h1 + h2 + h3 + h4 （9）式中 h1 浓缩池有效水深，已计算为 1.8m，h2 浓缩池缓冲层高度，一般为 0.3 m，h3 浓缩池超高，本设计取 0.3 m， h4 浓缩池圆锥体高度，本设计取 0.4m， 则 H总 = h1 + h2 + h3 + h4 = 1.8 + 0.3 + 0.3 + 0.4= 2.8 m图 3.1 污泥浓缩池（8）浓缩后污泥体积 V 1 (m3) V 1 = Q ( 1P1 )/( 1P2 ) （10）式中 P1 进泥污泥的含水率，取值 99% P2 浓缩后污泥的含水率，对剩余污泥 P2=97% ；故本设计取值 P2=97%V 1 = Q ( 1P1 )/( 1P2 )21 =2.93（199% ）/ ( 197% ) = 0.98m3（9）澄清液量 V 2 (m3) V 2 = Q - V 1 =2.930.98 = 1.95m3（10）污泥浓缩池建设污泥浓缩池采用半地埋式，池子地上部分池面标高 1m，地下部分池底标高1.4m，进泥管标高为 0.4m，水面标高为 0.7m，出泥管标高为1.2m。浓缩液用水泵泵流回调节池处理。5.污泥板框压滤的设计计算选用板框压滤机，间接操作，脱水效果好，一般脱水后泥饼含水率可达到6570，自动运行。选用国产 BAJZ15/810-50 自动板框压滤机两台，一用一备，其主要性能为：过滤面积 15m3,框内尺寸 810mm810mm，滤框厚度 50mm，滤板数为13 片，滤框数 12 片，装料容积 0.3 m3，最大滤饼厚度 20mm，最大过滤压力，滤布规格（长宽）36 0.93，压紧电流 1618A，外形尺寸（长宽高）MPa59. 0494513801715 mm。压滤后的浓缩液通过水泵流回调节池。3.2.4 综合废水处理设计计算1.调节池（1）调节池的设计说明综合废水是由普通含铜废水、重金属废水以及经过破络处理的络合铜废、经过中和处理的有机废水。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。（2）调节池的设计计算（a）每天线路板废水量为 1500 m3/d ，按调节池处理 24 小时计算，用公式（1）计算，则平均流量为： m3/h5 .6224/1500/TWQ停留时间按 14 小时计算，则调节池有效容积为：22 有效m3TQV875145 .62取有效水深 h2=5m，则有效面积 F 为： 1m2hVF/1755/875选用面积为 175m2,取池长 22m，池宽 8m。综合调节池底坡度取 0.07。（b） 综合调节池的污泥由于络合铜废水与有机废水已经在前面预处理过，且经过斜管沉淀池，故这两种废水进入总调节池后产生的污泥量忽略不计。总调节池的污泥主要是其他含铜废水及重金属废水，还有一些其他废水的悬浮物所组成的。其他含铜废水及重金属废水的 SS量为 200mg/L，流量为 1125m3/d，而其他废水的 SS 量为 300mg/L，流量为 120m3/d，重金属废水产生的氢氧化镍沉淀的量为 9456g/d，故进入综合调节池后每天产生的污泥总量为 W20011253001209456270456g270kg/d则每天需处理的污泥体积为： VW/（10000.02）=13.5m3 （11）污泥含水率设为 98，污泥容重 为 1.0t/m3 ，Q75m3/h，调节池污泥达一定量时用污泥泵把污泥抽走。（c）调节池总高度 H调节池总高度 H = h1 + h2 + h3 + h4 超高 h1=0.3m，有效高度 h2=5m，缓冲高度 h3=0.3m，h4=100.070.7m 调节池总高度 H = 0.3+5+0.3+0.7=6.3m （d）调节池建设调节池采用地埋式，池内水表面标高为0.3m，进水水面标高为0.4m，出水水面标高为3.5m。废水由污水提升泵提升到中和絮凝池。污泥通过泥浆泵泵到污泥浓缩池。2.中和絮凝池（1）设计说明：中和絮凝池主要是先在第一格内加碱将 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，酸碱调节处理后再在第二格往池内加入高分子絮凝剂加速沉淀，23达到去除重金属离子的目的。（2）设计计算：池有效容积：总容积可按公式（2）计算： 60/QTW 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 75m3/h ； T 取 30min。故 m35 .3760/3075W中和絮凝池各部分尺寸：设中和絮凝池一个，有效水深 h=1m，超高为 0.3m，则其有效表面积：m25 .371/5 .37/hWA取池长为 6.2m，则宽为 6.2m，池分五格，用隔板分开，第一格内进行中和反应，第二格开始进行絮凝反应。（3）中和絮凝池的建设中和絮凝池采用地面式，进水水面标高为 0.9m，出水水面标高为 0.5m，池底标高为 0 m。（4）在中和絮凝池第一格中投加硫酸或者 NaOH 用以调节 PH 值至 8.59.0，使废水中的重金属形成氢氧化物沉淀下来，本设计采用 PH 值自控装置，自动加酸加碱装置。在第二格中投加混凝剂聚合氯化铝（PAC）和助凝剂聚丙烯酰胺（PAM） ，使重金属污染物形成大分子颗粒物沉淀下来，设机械搅拌器，自动加 PAC 和 PAM 装置。氢氧化物沉淀的量计算如下：（a）氢氧化铜：线路板厂的废水中含铜离子 3050mg/L，取 40 mg/L 计算根据铜离子与 OH的反应方程式， Cu2 2 NaOH Cu（OH）22Na分子量 64 40 98则所需的 NaOH 的量为 40240/6450mg/L生成的 Cu（OH）2沉淀为 4098/6461.25mg/L（b）氢氧化锡：线路板厂的废水中含 Sn2100150mg/L，取 125mg/L 计算24根据锡离子与 OH的反应方程式， Sn2 2 NaOH Sn（OH）22Na分子量 119 40 153则所需的 NaOH 的量为 125240/11984mg/L生成的 Sn（OH）2沉淀为 125153/119160.7mg/L。3.斜管沉淀池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。（1）沉淀池水表面积，用公式（5）计算： nqQA91. 0max式中 A 水表面积；n 池数，个，本设计取 1 个；q0 表面负荷，取 1.832m3/（m2h） ；Qmax最大设计流量，m3/h，本设计取 75m3/h；0.91斜管面积利用系数。代入数据计算，得A75/（0.9111.832）45m2设两个沉淀池，每个沉淀池的水表面积为 A1=A/2=22.5m2（2）沉淀池尺寸 每个池 长 L6m，则宽 B22.5/63.75m（3）池内停留时间，用公式（6）计算qhhT6032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）60/1.83251.3min（4）污泥部分所需容积（V） 25 进水悬浮物浓度约为 253.0mg/L，进水的金属沉淀量为：Cu（OH）261.25mg/L，Mn（OH）256.6mg/L，Sn（OH）2160.7mg/L，出水悬浮物浓度为60mg/L，污泥含水率为 98，污泥容重 为 1.0t/m3，Q7.5m3/h，T 取 4h，用公式（7）计算： 3211 .14233. 01002400006. 00001607. 00000566. 000006125. 0000253. 075210024mTCCQV（5）污泥斗容积（V1） ，每个沉淀池各设一个污泥斗 设 a10.4m，60，a2m，则 h5（aa1）tg60/2（20.4）tg60/21.386m 取 h51.5m32251rrRRhV 1.53.14（2220.40.42）/3 7.79m314.1/2=7.05m3污泥斗设一条排泥管，采用静水压重力排泥方式，每天排泥 8h，设排泥流速为0.04m/s,则排泥管径 d 为：，取 d80mmmvQd079. 004. 014. 336001005. 744（6）沉淀池的总高度，设超高 h10.3m，斜管区底部缓冲层高度 h40.7m，把以上数据代入公式（9）可得54321hhhhhH0.30.70.8660.71.54.056m，取 4.0 m。（7）沉淀池的建设斜管沉淀池采用半地埋式，池面标高 2.4m，池底标高1.6m，进水水面标高为0.5m，出水水面标高为 2m。污泥经泥污泵提升到污泥浓缩池进行处理。264.中间停留池中间停留池主要起缓冲作用，为后续处理作准备。（1）设计流量：Q1500m3/d，即 q75m3/h（2）停留时间：4 小时（3）有效容积(V) 3300475mTqV（4）面积(A)，有效水深取 4m，超高为 0.3m 2754300mhVA（5）池长(L)和池宽(B)选取 L=10m,则 B=A/L=75/10=7.5m。池体尺寸：LBH10m7.5m4.3m（6）中间停留池的建设中间停留池采用地埋式，水池池面标高 0.0m，池底标高4.3m，进水水面标高为0.4m，出水水面标高为0.6m。5.石英砂过滤器池石英砂过滤器用于截留水中悬浮杂质，从而使水获得澄清的过程。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。本设计采用石英砂慢滤池。（1）设计流量 Q1500m3/d，即 q75m3/h ，（2）设计数据 滤速 v2.5m/h，冲洗强度 1316L/（sm2） （3）滤池面积及尺寸 滤池工作时间为 24 小时，每次冲洗时间为冲洗时间 5min，停留时间为 30min，滤池实际工作时间为2430/（260）5/（260）23.71h100ttTT则滤池面积 2306.2571.235 . 21500mvTQA（12） V滤速 T滤池实际工作时间27采用滤池数两个，则每个滤池面积为 A1A/225.306/212.653m2设计滤池长宽比 L/B1，滤池尺寸为 LB（A）0.5（12.653）0.53.6m校核强制滤速 (m/h)51NVNV（4）滤池总高 承托层高度 H1采用 0.45m；滤料层高度，单层石英砂滤料高700mm；滤料上水深 H3采用 1.3m；超高 H4采用 0.3m，滤板高度 H5采用 0.12m。代入公式（9）滤池总高为54321hhhhhH0.450.71.30.30.122.87m，取 2.9m（5）滤池反冲洗水头损失（a）配水系水力损失为 gqh211022（13）设计支管直径 d=75mm，b(壁厚)=5mm,孔眼 d=9mm，孔口流量系数=0.68，配水系统开孔比=25，q=14L/(sm2),代入上式得 h2=3.5m。（b）经支承层水头损失计算如下（式中 H2为承托层厚度）mqHh14. 01445. 0022. 0022. 023（c）滤料层水头损失及富余水头为 h4=2m（d）反冲洗水泵扬程 H=滤池高度+清水池深度+管道、滤层水头损失H=2.9+2.8+3.5+0.14+2=11.34m根据冲洗流量和扬程选择反冲洗水泵。（6）砂滤池建设砂滤池采用半地埋式，池面标高 1.9m，进水水面标高为0.6m，出水水面标高为1.5m。上层清水流入活性炭吸附器进行深度处理。286.活性炭吸附器活性炭吸附器在此处的作用是去除沉淀后大部分的悬浮物和铜离子。由于水量水质的差异，在进行上述的处理中，若测得铜离子达不到排放要求，则使用活性炭吸附进行深度处理后再排放，若前面处理铜离子达标了，则不用经过活性炭处理而直接排放。故活性炭吸附池在此设计中是属于备用性质。由于在设计过程中资料不足，因此，只能大概设计出活性炭吸附池的尺寸大小。而加入池中的活性炭质量需通过其吸附容量等参数确定，因此需要通过实验测定。设计计算如下：停留时间取 1h，水量为 75m3/h，故活性炭吸附池的容积为： V75175 m3，设池深为 5m，则池表面积为 15 m2，设计 LB5m3m。活性炭吸附池建成半地埋式，池面标高为 2m，池底标高为3m。进水标高为1.5m，出水标高为4m。经过活性炭吸附池的水要用泵送到清水池。7.清水池 清水池用于蓄装处理后的废水，以便于排放或回用。（1）设计流量： Q1500m3/d，即 q75m3/h（2）清水池体积 V，设停留时间为 2 小时 则 3150275mTqV（3）清水池面积 有效水深为 2m，则 2752150mhVA（4）清水池尺寸 设 L/B3/1，则 L15m，B5m池体尺寸为 LBH15m5m2.3m（5）根据广东省地方标准：DB44/26-2001，处理废水要经过消毒处理才能排放。（6）清水池的建设清水池采用地埋式，进水水面标高为0.3m，出水水面标高为2m，清水池出水29可以进行回用或排放。图 3.2 清水池3.2.5 污泥处理系统的设计计算污泥处理系统的设计计算1.污泥浓缩池的设计计算污泥中含有大量的水分，所含水分大致分为四类：颗粒间的空隙水，约占总水分的 70%；毛细水，即颗粒间毛细管内的水，约占 20%；污泥颗粒吸附水和颗粒内部水，约占 10%。降低污泥中的含水率，可以采用污泥浓缩的方法来降低污泥中的空隙水，通过降低污泥的含水率，减少污泥的体积，能够减少池容积和处理所需要的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸。主要浓缩方法有重力浓缩、溶气气浮浓缩和离心浓缩。本设计采用竖流间接式重力浓缩池。在污泥浓缩池中投加阳离子聚丙烯酰胺以加速污泥浓缩。设计计算：（1）浓缩池总面积 A (m2)，用公式（8）计算： A = QC / G 式中 ：Q 污泥量,94.43 m3/d C 进入浓缩池的污泥固体浓度 (kg/m3)C 与含水率 P(%)关系为：30C = (100 P )10 = (100 99) 10 = 10 kg/m3G 固体通量 kg /(m2.d)，对剩余污泥，G =3060；对初沉污泥，G = 80120。 本设计取值 G =30 kg /(m2.d) A =94.4310 / 30 =31.5m2，采用一个浓缩池，n=1，取值 A = 32m2（2）浓缩池直径 D (m)D = (4A /) 0.5=（432/ ）0.5= 6.4 m则其表面积为：A =6.42 / 4 =32m24/2D（3）浓缩池工作部分高度 h1 (m) h1 = T Q / 24 A式中 T 设计浓缩时间 T ，一般取 16h 左右，则本设计取用 T = 16 hh12 h1 = 1694.43/ (2432)= 2 m（4）浓缩池有效水深 H (m) H = h1 + h2式中 h1 浓缩池有效水深，已计算为 2mh2 浓缩池缓冲层高度，一般为 0.3 m，则本设计取 0.3 mH = h1 + h2 = 2 + 0.3 = 2.3 m（5）浓缩池圆锥体高度 h4 （m）浓缩池下部为锥体，上口圆经计算，直径 D=6.4m，设计下口圆直径 d=2m，锥角，则锥斗高度 h4为：050 h4 = （D / 2 d / 2）tg 50。 =（6.4 / 2 2 / 2）tg 50。31 = 2.6m（6）污泥浓缩池总容积 V 为 ：V = V1 + V2式中 V1 柱体容积，本设计泥深 2 m ， V2 污泥斗容积V1 = 2A = 2 32 = 64m3V2 = 2 + D2 + Dd )/3dh (4= 2.6 ( 6.42 + 6.42 +22)/3= 157.2 m3V = V1 + V2 = 64 + 157.2 =221.2 m3 满足要求。22.23（7）浓缩池总高度 H总 （m） ，运用公式（9） H总 = h1 + h2 + h3 + h4 式中 h1 浓缩池有效水深，已计算为 2 m，h2 浓缩池缓冲层高度，一般为 0.3 m，h3 浓缩池超高，本设计取 0.3 m， h4 浓缩池圆锥体高度，本设计取 2.6m，则 H总 = h1 + h2 + h3 + h4 = 2 + 0.3 + 0.3 + 2.6= 5.2 m32图 3.3 污泥浓缩池（8）浓缩后污泥体积 V 1 (m3) V 1 = Q ( 1P1 )/( 1P2 )式中 P1 进泥污泥的含水率，取值 99% P2 浓缩后污泥的含水率，对剩余污泥 P2=97% ；故本设计取值 P2=97%V 1 = Q ( 1P1 )/( 1P2 ) = 94.43（199% ）/ ( 197% ) = 31.5m3（9）澄清液量 V 2 (m3) V 2 = QV 1 =94.4331.5 = 62.93m3（10）污泥浓缩池建设污泥浓缩池采用半地埋式，池子地上部分池面标高 1.5m，地下部分池底标高3.7m，水面标高为 0.9m，出泥管标高为1.9m。浓缩液用水泵泵流回调节池处理。2.污泥板框压滤的设计计算33选用板框压滤机，间接操作，脱水效果好，一般脱水后泥饼含水率可达到6570，自动运行。选用国产 BAJZ15/810-50 自动板框压滤机两台，一用一备，其主要性能为：过滤面积 15m3,框内尺寸 810mm810mm，滤框厚度 50 mm，滤板数为 13 片，滤框数 12片，装料容积 0.3 m3，最大滤饼厚度 20mm，最大过滤压力，滤布规格（长MPa59. 0宽）36 0.93，压紧电流 1618A，外形尺寸（长宽高）494513801715 mm。压滤后的浓缩液通过水泵流回调节池。3.3 线路板废水处理工程设备的选型线路板废水处理工程设备的选型3.3.1 含络合物的废水预处理部分的设备选型含络合物废水流量为 Q=75m/d=3.5m/h，安全系数为 k=1.2，Qmax=Qk=3.51.2=4.2m/d1.由络合物废水均衡池到破络合物反应池的潜水泵潜水泵的选型：选用 50WQ18-7-0.75 型两台，一用一备，潜水泵机电一体不需另选电机。规格如下：表表 3.1 50WQ18-7-0.75 潜水泵的具体参数潜水泵的具体参数型号排水口径(mm)流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(KW)50WQ18-7-0.755018729000.752.由斜管沉淀池到污泥浓缩池的污泥泵污泥泵的选型：选用 NL50-8 型污水泥浆泵两台，一用一备。 表表 3.2 NL50-8 污水泥浆泵的具体参数污水泥浆泵的具体参数型号效率(%)流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(KW)NL50-84220-308-914501.5343.3.2 有机废水预处理部分的设备选型有机废水流量为 7.5m3/h，安全系数为 k=1.2，Qmax=Qk=7.51.2=9.0m/d1.由有机废水贮池到中和池的潜水泵潜水泵的选型：选用 50WQ18-7-0.75 型两台，一用一备，潜水泵机电一体不需另选电机。2.由斜管沉淀池到污泥浓缩池的污泥泵污泥泵选型：选用 NL50-8 型污水泥浆泵两台，一用一备。3.3.3 综合调节池到中和絮凝池的设备选型流量为 75m3/d，安全系数为 k=1.2，Qmax=Qk=751.2=90m/d1.污水泵选型选用 100WQ65-15-5.5 型两台，一用一备，潜水泵机电一体不需另选电机。表表 3.3 100WQ65-15-5.5 潜水泵的具体参数潜水泵的具体参数型号排水口(mm)流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(KW)100WQ65-15-5.5100651529005.52.污泥泵选型选用选用 NL50-12 型污水泥浆泵两台，一用一备。表表 3.4 NL50-12 污水泥浆泵的具体参数污水泥浆泵的具体参数型号效率 (%)流量(m3/h)扬程(m)转速(r/min)功率(KW)NL50-124125-3812-1413103353.3.4 斜管沉淀池的污泥泵选型斜管沉淀池，选用 NL50-12 型污水泥浆泵两台，一用一备。3.3.5 活性炭吸附池到清水池的泵选型选用：100WQ65-15-5.5 型两台，一用一备，潜水泵机电一体不需另选电机。3.4 线路板废水处理工程的总体布置线路板废水处理工程的总体布置3.4.1 平面布置1.总平面布置原则该污水处理站为新建工程，总平面布置包括：污水与污泥处理工艺构筑物及设施的总平面布置，站内各种管线、管道及渠道的平面布置，各种辅助建筑物与设施的平面布置。总图平面布置时应遵从以下几条原则：（1）处理构筑物与设施的布置应顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。充分利用各种资源。（2）工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助建筑物应按功能的差异，分别相对独立布置，并协调好与环境条件的关系（如地形、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物等） 。（3）构（建）筑物之间的间距应满足交通、管道渠道辅设、施工和运行管理等方面的要求。（4）管道（线）与渠道的平面布置，应与其高程布之相协调，应顺应污水处理厂各种介质输送的要求，尽量避免多次提升和迂回曲折，便于节能降耗和运行维护。（5）协调好辅助建筑物、道路、绿化与处理构（建）筑物的关系，做到方便生产运行，保证安全畅通，美化厂区环境。2. 总平面的布置结