含氰废水改造2014.12.4 (2).doc

贵航集团114厂含氰废水处理改造方案2015年2月一、项目概述中国贵航集团114厂是中国航空工业总公司所属机载设备制造厂，国家大二型企业。工厂技术力量雄厚，设备精良，工艺技术先进，生产管理科学，质保体系完善，在机械加工、中压焊接、热表处理、模具制造、氟塑料喷涂等方面具有很强的优势。近几年该企业生产经营一直持续高速增长，电镀技术扮演着生产工艺过程中的重要角色，随着市场的成长及企业的发展，其电镀技术得到了长足的进步，但由于原电镀废水处理系统在六十年代投资建设，设备老化陈旧、管道锈蚀严重，完全不能满足生产经营需要，已严重困扰着企业的发展。根据业主提供的信息，该厂在工艺生产电镀过程中产生含有含镍、含铜、含铬、含氰化物和含酸碱等废水，致使废水中铜离子、镍离子、铬离子、氰化物和PH超标，根据国家对电镀行业废水排放控制，必须处理达到现行电镀废水排放要求才能排放。为了挖掘企业发展潜力，同时响应国家“十二五”节能减排的号召，该企业决定对原废水处理工程进行改造或新建。 受该厂委托，我公司在综合比较分析国内外电镀废水治理情况的基础上，结合我们在类似企业废水处理过程中的实际经验，提出含氰废水处理改造方案，供业主及相关领导审核。1、设计规模根据业主提供信息，该厂含氰废水单独管网收集，有利于含氰废水处理。该厂废水具体排放情况如下：序号废水名称废水量（m3/h）排放时间（h）废水总量（m3/d）备注1含氰废水1.0 88合计车间电镀废水排放量为：8 m3/d根据我公司实地现场与电镀车间技术人员了解情况得知：该车间满负荷生产时废水排放量小于本表废水量所示；同时该电镀车间兴建于20世纪70年代，工艺较为落后，污水分流收集管网老化，各种废水无法无泄漏单独收集，该厂电镀车间不会扩能生产。我公司结合本项目实际情况和类似项目设计实际经验，本项目中含氰废水10 m3/d，设计处理时间：8小时 /天，根据实际进水情况，调整处理时间。 2、设计依据2.1 建设单位提供的废水量及水质数据。2.2 环保部门对污染治理的指示与要求。2.3 室外排水设计规范(GBJ14-87)有关规定。2.4三废处理工程技术手册2.5水处理工程师手册2.6各厂家设备选型样本2.7相关电气、土建设计手册3、设计原则5.1贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。5.2 强化建筑设计，力求各污水处理设施布置紧凑，工艺流程顺畅，外型与周围环境协调统一、美观大方。6、设计范围本方案设计包括从集水池进水口开始到含氰出水为止的污水处理站内的污原有含氰废水处理设施的改造、临时应急废水储存系统等的设计。二、工艺设计1、工艺比选目前含氰废水常用处理工艺有：碱氯氧化法、双氧水氧化法、微生物降解法、酸化回收法、电解法、加压水解法。各种处理方法优缺点比较表编号名称优点缺点备注1碱氯氧化法工艺成熟,设备简单,操作方便,氧化最终产物为碳酸盐和氮气没有毒性可能造成CNCl逸出污染大气,余氯可能超标,不能处理铁氰配合物等最常用的处理方法2双氧水氧化法设备简单,可以去除铁氰配合物,过氧化氢分解产物为水,不增加有毒物质使用铜作为催化剂,可能造成排放水铜超标,原料成本较高,不能氧化水中的硫氰化物3微生物降解法处理的废水,水质比较好,去除率高,排水无毒,尤其是能彻底去除SCN2适应性差,仅能处理极低浓度而且浓度范围波动小的含氰废水,含氰废水往往需要经过稀释后方可进行处理4酸化回收法药剂来源广、价格低,处理成本受废水组成影响小,氰化物浓度高时具有较好的经济效益,受氰化物的浓度和废水组成影响较小投资较氯氧化法高,可能需要二次处理氰根才能符合排放标准5电解法不向废水中加入新的有毒化学物质,排水水质好;处理高浓度氰化物废水,处理成本低;设备可以随时运行,电力用量大小自如;设备简单投资小;操作和控制易处理低浓度氰化物废水时电效率随氰化物浓度的降低而大幅度降低,虽然加入少量的氯化钠可以提高电解效果,但处理成本仍高于其它氧化法6加压水解法不消耗化学药剂,反应彻底,对氰化物浓度和存在形式无要求,对杂质也无要求,适应性广,运行稳定。反应温度高、对设备质量要求高、投资大、反应时间长。根据各种处理方法的特性本项目选择碱氯氧化法。碱氯氧化法工艺成熟，产物无毒无害。并且项目污水处理后排入生活污水处理厂对于余氯没有要求。2、工艺设计思路确定目前原有含氰废水处理池已经严重腐蚀，无法使用，根据业主单位意见重建含氰废水处理处理池系统。经过现场勘查，原有含氰废水处理系统腐蚀极其严重。并且使用年限长达几十年，水池基础稳定性很差，基本上没有修复的可能。综上考虑，在原有的基础上另行修建一套含氰废水处理系统，同时利用pvc水箱做一套临时处理设施来保证工厂生产。处理系统在原址回填后另行修建一套钢筋混凝土处理设施。钢筋混凝土处理设计经久耐用，使用年限可达几十年。处理工艺为间歇式运行模式。每次处理量为5m，每次处理时间为4小时。2、处理工艺流程 NaOH NaCLO H2SO4 NaCLO 收集池含氰废水一体化处理装置排放口池 含氰废水 泵 图列： 加药管线 污水管线 3、工艺流程说明 车间含氰废水和含镉废水通过单独收集管道自流进入含氰废水收集池，均质均量，通过耐腐蚀化工泵提升进入含氰废水处理设施中。 含氰废水预处理设施共分二格。第一格通过NaOH自动加药装置投加NaOH调节PH，稳定控制PH在1011之间。通过投加次氯酸钠溶液，控制ORP数值在300350mV条件下进行不完全氧化破氰。采用机械搅拌方式均匀水质。氰化物氧化为氰酸盐，即局部氧化。 第二格通过投加稀硫酸，稳定控制PH在7.58.5之间。通过投加次氯酸钠溶液，控制ORP数值在600650mV条件下进行二次完全氧化破氰。 破氰完成后自动流入排放口。三、废水处理单元工艺设计设计目的：对含氰废水进行碱氯氧化破氰处理。1、含氰废水收集池有效容积：12m3规格（长x宽x高）：2.3mx2.3mx2.5m停留时间：24h 结 构：钢筋混凝土结构，玻璃钢内衬防腐主要设备：ZX40-6.3-20-316L不锈钢耐腐蚀自吸泵2台（一用一备），Q=6.3 m3/h，H=20m，N=1.5kw，管道式流量计1套，流量范围：06 m3/h2 、含氰废水处理装置处理能力：5m3/次（每次4小时）结 构：钢筋混凝土结构，玻璃钢内衬防腐规格（长x宽x高）：4mx2mx1.5m有效容积：10m3停留时间：4h主要设备：A PH在线监测仪表2套。B 机械减速搅拌机2套。C IHG50-100不锈钢耐腐蚀管道泵一台D 超声波液位计2套四、加药量计算1、NaOH自动加药装置计算参数：含氰废水原水PH值按最低8计，投加NaOH后的PH值按11计。进水量：5m3/次，含氰废水氰根离子浓度按200mg/l计，则：NaOH投加量为：5(10-3-10-6)40+0.22.524026=3.26kg/次NaOH溶液的配比浓度按：10%计2、不完全氧化-次氯酸钠加药计算参数：含氰废水氰根离子浓度按200mg/l计，次氯酸钠投加量为：0.255.5=5.5kg/次次氯酸钠溶液的配比浓度按：10%计3、完全氧化-次氯酸钠加药计算参数：含氰废水氰根离子浓度按200mg/l计次氯酸钠投加量为：0.251.5=1.5kg/次次氯酸钠溶液的配比浓度按：10%计 4 、H2SO4加药计算参数：第二格进水PH值按11计，投加H2SO4后的PH值按7计。进水量： 5m3/次, 含氰废水氰根离子浓度按200mg/l计H2SO4投加量为： 5(10-3-10-6)982+0.251.88=2.12 kg/次H2SO4溶液的配比浓度按：10%计五、池体防腐在水泥池内表面衬玻璃钢，以达到防腐、防浸、防老化目的（介质为酸、碱，使用温度为常温，使用压力为常压）。 1、原材料的选择 A：树脂的选择 树脂起防腐、防浸、防老化作用，为了达到长期使用： 、如水泥池内表面或钢制罐内表面贮存酸液体时，选用HC-197双酚A型不饱和聚酯树脂。该树脂分子结构中的分子链不参与酸引起的反应，可达到长期使用的目的。这种树脂在使用前必须加入防老化剂V-9。V-9是一种国内目前用于防老化的材料，在自然条件下具有优良的防紫外线性能。树脂中加入这种材料后大大地延长了玻璃钢的使用寿命。 、如水泥池内表面及钢制贮罐内表面贮存碱液时，选用FVCHEM884环氧乙烯基酯树脂。该树脂分子结构中的化学键不参与碱液中的化学键起反应，可达到长期使用的目的。这种树脂在使用前也必须加入防老化剂V-9，以延长玻璃钢的使用寿命。 、如水泥池内表面及钢制贮罐内表面贮存的液体先为酸性，当酸液中和后逐渐变为碱性液体时，选用3201-乙烯基酯树脂。该树脂分子结构中的化学键不参与酸碱液中的化学键起反应，可达到长期使用的目的。这种树脂在使用前也必须加入防老化剂V-9，以延长玻璃钢的使用寿命。 B、纤维制品的选择 玻璃纤维制品有多种，生产设备、工艺不同，产品质量也不同，当要求耐酸、耐碱时，就必须选用铂金坩埚拉制生产的平纹方格布。该织物表面光滑，疏松、柔软性好，有良好的铺覆性，同时选用这种玻璃纤维布必须是经过化学处理或在施工时在树脂中加入界面粘合剂，界面粘合剂中的一端分子链牢固与水泥池表面或钢制贮罐的内表面粘合，而另一端分子链与树脂中分子键牢固结合形成网络结构，成为不溶不融的玻璃钢制品，其结构形式如图：2、工艺方案、三布五胶的防腐方案（树脂为乙烯基树脂），其结构如图（即0.4mm布2层，0.2mm布1层）：、施工过程： （1）先将要衬玻璃钢的水泥池内表面（或钢制贮罐的内表面）除去油污、灰尘、铁锈等，对凹凸不平的表面用树脂胶泥进行平整，对不够干燥的部位用红外线灯烘干，使整个要衬玻璃钢的表面干洁、平整。 （2）在第一道工序完成之后，涂一层树脂层，然后下布至3层（即0.4mm布2层，0.2mm布1层），此时已达到3布4胶的阶段。 （3）在第二道工序完成且玻璃钢全部固化之后进行表面处理，使整个表面光滑、平整，然后再涂一层加有防紫外线添加剂的树脂。待固化后即可投入使用。 3、技术指标 颜色由客户选择。 表干4小时 抗压强度75Mpa 实干72小时 剪切强度6.0Mpa 最大强度：144小时 冲击强度68Mpa 硬度（肖氏）8 耐磨耗g0.07g（1000g500转） 4、主要防腐措施凡pH在酸性的水池和钢设备均需采用玻璃钢防护，其中含铬及除锈酸性废水及所有反应池采用三布五油，其余为二布三油。搅拌装置与废水接触的搅拌轴和浆叶采用不锈钢或塑料材质。强腐蚀溶液储罐、储池、配药池根据不同溶液采用玻璃钢、PVC或不锈钢材质。废水主要管道采用PVC管，加药管路根据不同的条件采用PVC、玻璃钢、工程塑料、钢管等材质。加药管路均设管沟和管槽防护。六、项目预算1、设备投资工艺设备清单序号设备名称型号规格单位数量金额（万元）备注1不锈钢耐腐蚀自吸离心泵ZX40-6.3-20-316L台21.8南方泵业2耐腐蚀管道泵IHG50-100台10.74南方泵业3PH在线监测仪套21.6台湾尚捷4超声波液位仪套20.8北京康纳森5减速搅拌机套20.9不锈钢6设备自动控制箱台21.97简易遮雨棚和操作平台套12.48管线、电缆、阀门、管件等套11.79临时水箱5M个20.8PVC成品水箱10合计12.642、土建投资 土建清单序号设备名称型号规格单位数量金额（万元）备注1含氰废水调节池2.3mX2.3mx2.5m座17.62含氰废水处理池4mX2mx1.5m座110.83场地恢复11.44合计19.83、总投资总投资序号费 用 名 称说明估算金额 （万元）一工艺设备、材料12.64二新增土建部分19.8三设备安装部分设备投资费用10%3.24四技术服务费3.581设计费 （一+二）3% 0.972调试费（一+二）2% 0.653税收税率 5.5%1.96五工程总造价39.26七、运行费用分析1、设施运行特点分析1.1、本方案中采用自动控制。整套系统只需要操作人员将定额药剂量预先投入反应罐中，开启总开关。系统既可以自动启停水泵、搅拌器。保证水位、反应时间准确无误。较少人员工作量，同时操作运行有序精准、避免人为失误。1.2、本方案机械化、自动化程度高，操作人员工作量大大减少，劳动强度较低。2、成本分析本方案中成本费用主要集中在电费、药剂费、人工成本三个方面，因操作简单，可制定专人负责，也可由热表车间部门人员兼职运营即可，减少运行成本，药剂投加基本自动化，减少药剂浪费情况，降低运行成本。2.2、用电费用分析1.1实际运行功率实际平均运行功率约为：3KW1.2电费统计日运行时间8小时，耗电：3*8=24度，按每度电0.6元计算，日用电共计24*0.6=14.4元。 2.3、药剂费用药剂费用约70元说明：由于废水水质中重金属含量可能存在一定幅度的波动，故药品添加没有固定量，因此处理每方废水的药剂用量属于估计数。2.4、人工费用污水处理轮班维护、操作，正常编制1人， 1天工资80元。 2.5、运行费用日运行费用为：14.4元+60元+80元=154.4元单位废水运行费用：154.4/10=15.4元/m3八、人员培训及岗位职责为了使甲方能够正确操作废水处理站内设备，保证整个系统正常运行，我们提供免费人员培训，培训人员23人次。培训地点在现场，内容为废水处理基本知识和化验方法和紧急事故处理方法。整个培训计划在废水处理设施调试过程中完成。废水处理系统涉及到物理、化学及生物学的处理机制，并在处理过程中使用许多机械设备及电气控制装置、化学用品添加等。因此每个运行人员，除具备一定的文化知识外，应在物理、化学、微生物学等方面有一定的专业知识。应熟悉所处理的废水的水质性质，整个处理工艺流程、原理，每个处理步骤的作用，各步骤处理单元在处理系统中的地位，即懂原理、作用。熟悉操作的具体步骤，综合分析运行数据，进行工艺调整，即会开车，会调整工艺，懂处理设备的原理、型号、操作步骤及有关规程。会进行废水处理的有关运行中的工艺数据的测定。会维护使用设备。会处理异常运行中的工艺问题。维修工作要求设备维修人员应懂得处理设备的原理，会看懂处理设备的图纸资料，会合理使用工具，维修人员应懂处理设备的作用、型号及机械性能。维修人员应会正确拆装设备，科学检修，维护人员会检查设备中的不正常现象、能正确处理，熟悉本专业的有关安全知识及对应急事故的处理。九 、技术服务承诺为确保设施的运行稳定，我们将以完善的设