某电镀污水物化段处理方案

1、水污染控制工程项目学习题目名称： 某电镀污水处理物化段工艺方案设计项目学生姓名：学 号：专业：环境工程学院：机械工程学院年级：环卫201 6年月日1.基本参数及标准1.1设计参数及水质条件综合废水水量500m3/d，含铬废水水量200 m3/d。进水水质不考虑有机物，Zn2+: 5090 (mg/L)、CiT (mg/L) : 1030 SS(mg/L): 50100;含铬废水中 Cf+浓度范围为，20mg/L60mg/L，pH为23. 2015年4月10日项目环评获得批 复，项目不是建在需要特别保护措施的地区，请查阅最新相关排放标准。1.2排放标准适用范围本标准规定了电镀企业和拥有电镀设施的

2、企业的电镀水污染物和大气污染物的 排放限值等内容。本标准适用于现有电镀企业的水污染物排放管理、大气污染物排放管理。本标准适用于对电镀企业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环 境保护验收及其投产后的水、大气污染物排放管理。本标准也适用于阳极氧化表面处理工艺设施。本标准适用于法律允许的污染物排放行为；新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理，按照中华人民共和国大气污染防治法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国海洋环境保护法、中华人民共和国固体废物污染环境防治法、中华人民共和国放射性污染防治法、中 华人民共和国环境影响评价法等法律、法规、规章的相关规定执行。本标准规定的

3、水污染物排放控制要求适用于企业向环境水体的排放行为。企业向设置污水处理厂的城镇排水系统排放废水时，有毒污染物总铬、六价铬、 总镍、总镉、总银、总铅、总汞在本标准规定的监控位置执行相应的排放限值； 其他污染物的排放控制要求由企业与城镇污水处理厂根据其污水处理能力商定 或执行相关标准，并报当地环境保护主管部门备案；城镇污水处理厂应保证排放 污染物达到相关排放标准要求。建设项目拟向设置污水处理厂的城镇排水系统排放废水时，由建设单位和城镇污水处理厂按前款的规定执行。污染物排放控制要求现有企业自2010年7月1日起执行表2规定的水污染物排放限值。新建企业 自2008年8月1日起执行表2规定的水污染物排放

4、限值。S2新建企业水污染物排放限值序号污塢物项日排放限值再渠辆拌放监控俭置1总辂(rnglj1.0乍何或生产说他唳水捋敏口20-2乍间或主产设施.废水料族口3总0.5乍何或生严设施谨水却魏口4总镉(ing/L)0.05车间我土产设施蛊水捋成口5总银（n卑L）0,3乍何或尘产设齟废水科放口6总钳（吗L）0.2帕何或生产设龜废水捋放口<菽衣(ing/L)a 01服阖或生产设施拔朮排放口2.工艺设计2.1综合废水综合废水处理工艺选择废水收集后进入调节池，起到初步均化水质水量，确保后道工序的稳定运行。 大部分废水在调节池得到初步沉淀， 去除部分的大颗粒悬浮物。其它废水水质在 调节池得到均化。综合

5、废水中含有锌、铜等大量的金属离子，在不含六价铬、氰化物及络合性 物质的情况下，采用中和沉淀易使金属离子达标。中和沉淀法就是指水中难溶解 盐类服从溶度积原则（即在一定温度下，在含有难溶盐的饱和溶液中，各种离子 浓度的乘积为一常数，也就是溶度积常数），为去除废水中的某种离子，可以向 水中投加能生成难溶解盐类的另一种离子， 并使两种离子的乘积大于该难溶解盐 的溶度积，形成沉淀，从而降低废水中这种离子的含量。一般来说，废水中的铜、 锌、硫等离子都有可能用沉淀法从废水中分离出来。废水中某种离子能否采用化学沉淀法与废水分离，首先决定于能否找到合适 的沉淀剂。所以在采用中和沉淀法处理含重金属离子废水时，沉淀

6、剂的选择也是一个需要考虑的因素。常用的沉淀剂有：NaOH CaCO Ca（OH 2、CaO等。与石灰相比，采用NaOH乍为沉淀剂，沉淀效果较好、产生的沉淀渣较少、反应速 度较快，但是成本也比较高。一般来说，从成本上考虑，处理含重金属离子废水 采用较多的沉淀剂为CaCO Ca（OH 2或CaO另外，为了使氢氧化物更好地从 废水中分离出来，我们选用 PAC（聚合氯化铝）作为絮凝剂，使水与杂质快速、 比较彻底的分离开来。综合废水处理流程碱PAC综合废水出水2.2含铬废水含铬废水处理工艺选择含铬废水一般有三种处理方式：电解法，化学法，离子交换法。化学沉淀还原法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本

7、原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将 Cr6+还原成Cr3+，然后再加入石灰或氢氧化 钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。可作为还原剂的有： SQ、FeSQ、NaSQ、NaHSO Fe等。还原沉淀法得到广泛应用，但在采用此方 法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题。离子交换法的优点是处理效果好，废水可回用，并可回收铬酸。尤其适用于 处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂，且使用 的树脂不同，工艺也不同；一次投资较大，占地面积大，运行费用高，材料成本 高，因此对于水量很大的工业废水，该法在经济上不适用。这里我们采用电解法处理含铬废水。电解法处理含铬废

8、水是用一个以铁板作阴极、阳极的耐酸电解槽，槽中盛放含有一定量食盐的含铬废水，通过槽内放电并用压缩空气搅拌进行电解处理。在 直流电的作用下阳极溶解出亚铁离子(Fe+2),然后亚铁离子将废水中的六价铬还 原为三价铬,同时阴极上发生氢离子放电析出氢气。实验证明，六价铬在阴极上直 接还原的量是很少的。例如，在装置隔膜的电解槽中，电解处理含铬废水，阴极区 还原六价铬的量只有阳极区亚铁离子还原六价铬量的 4%左右。所以在电解法处 理含铬废水时，主要依靠阳极上溶解下来的亚铁离子将六价铬还原。随着电解反 应的进行,废水中的氢离子不断消耗，溶液的pH值不断升高，当达到氢氧化铁和 氢氧化铬能沉淀的pH值时,两者便

9、沉淀析出。最后将沉淀与水分离,分离出来的 清水即可排放，从而达到去除废水中有害的六价铬的目的。电解法处理含铬废水的基本流程是：把生产中各处排放的含铬废水在废水池 中贮存，将已经溶解好的食盐水，按需要量加到废水池中，用压缩空气搅拌使之均 匀,然后将废水送到电解池进行电解处理，经过电解的废水中含有氢氧化铁和氢 氧化铬等沉淀物，再流到沉淀池使之沉淀，清水可以排放。最后，由于沉淀下来的 污泥中含有较多的水分，还需要有一个干化场将污泥脱水干化。222含铬废水处理流程食盐出水3.总工艺流程图碱 PAC1r1T综合废水调节浒“絮擬反应池3沉淀池“污泥浓缩中和调节进水一调节池电解槽空气水V盒磁污爲污泥干4匕场

10、口f污泥卩综合废水和含铬废水分 别处理，最后含铬废水沉淀池的污泥沉淀中，含重金属 的污泥直接进行危废处理，综合废水普通污泥由于污泥产量低，也不需污泥回流,直接采用污泥浓缩法。4. 主要构筑物设计本工程主要建、构筑物包括：调节池、中和池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩 池、综合机房等；主要设备包括：污水提升泵、搅拌机、风机、加药系统、污泥 脱水设备等。4.1调节池1设计参数：综合废水水量500m/d=20.83m3/h。取停留时间t为8小时，最低水 位为0.3m。(注：调节池的水力停留时间：经验值 4-12h，般取8,连续进水 取4,间断取12)a. 进水管设计取水流流速为0.5m/s，则管径应为

11、D= '' n v = 0.12 (m) 取管径为150mm(钢筋混凝土管)，则流速为 0.32m/s , 设计标高为1.40 ;b. 容积计量V=Q X t=500 - 24 X 8=168(m)取长宽为12mK 7m,则有效水深为h=2(m);c. 总高度计算h最咼水位=h调节+ h最低水位=2.0 + 0.3 = 2.3 (m)总池深为2.3m；d. pH调节器e. 结构形式地下钢砼,内壁作防腐处理。f. 调节池水泵选型选用QW型潜水排污泵，型号为32QW12-15-1.1泵二台，两用一备，出口口径32mm流量12nVh，扬程15m，电机动机功率1.14KW4. 2絮凝反

12、应池1设计参数：设计水量qh = 24nVh (按水泵流量)，取停留时间 20min，最低水 位为0.3m。a. 容积计量qvT 3V 二而=8m取长宽为2mx 2m,则有效水深为h=2(m)b. 总高度计算h最咼水位=h有效+ h最低水位=2+ 0.3 = 2.3 (m)取3m总池深为3m；c. 结构形式地下钢砼,内壁作防腐处理。d. 配套设备投药机搅拌机 功率：N=2.2kw,浆叶防腐，非标定制(2台)4.3沉淀池1设计参数：设计水量qh二24nVh，取停留时间1.5h，采取平流式，取表面负荷 为2m3 / m2 *h (注：通常沉淀池的表面负荷取值范围为 1.0-3.0m 3 / m2*

13、h)，设水 流速为v=3.5mm/s。E沉淀池超高=0.3m, ha缓冲层高度=0.5，池底坡度i=0.01 。a. 沉淀池表面积qmax 2A=12mqb. 沉淀区有效水深h 2=qt=2 x 1.5=3.0mc. 沉淀区有效容积V=A*h 2=28.8m3e. 沉淀池尺寸L=vt3.6=3.5 x 1.2 x 3.6=15.12m 取 16mB= =0.75mf. 沉淀池总高H=h i+h2+hb+h4=4.17h 4污泥区高度=0.15+0.22=0.37mh 4, = (16-0.75 ) X 0.0仁0.15mh 4 =0.75-0.5/2*tan60 o=0.22mg. 污泥斗容积

14、13V 1=3 X 0.22 X (0.75 X 0.75+0.5 X 0.5+0.9 )=0.125m3k.结构形式钢制，内壁作防腐处理。4.4调节池设计参数：含铬废水水量200 n3/d=8.33m3/h。取停留时间t为8小时，最低水位为0.3m。a. 进水管设计取水流流速为0.5m/s，则管径应为D= ' n v = 0.077 (m) 取管径为90mm( PVC管)，则流速为0.36m/s ,设计标高为1.40 ;b. 容积计量V=Q X t=200 - 24X 8=66.66(m)取 65m取长宽为5nX 10m则有效水深为h=1.3(m);c. 总高度计算h最咼水位=h调节

15、+ h最低水位=1.3 + 0.3 = 1.6 (m) 总池深为1.6m；d. pH调节器e. 结构形式地下钢砼,内壁作防腐处理。f. 调节池水泵选型型 是 径书蠹裁(mm) (rh3/h) (jm)|無速刃min功率效率QU型是 口径扯里-杨理 Ghm) tjfcSjfh) (m)转ifi功$到I率2S-8-22-1. 12325lr 138. 1150200-30-371480377032-12-15-1.120251140200=300*T*197011T340-15-15-1-528401,545 1S0D-250-11-1E970157440 15-3-E.E2.2钊20040010

16、221470227650-20-7-0 花13900. 7S542DO-4DO-13-3014703D731390>0. 759S2U0-E5O-15-13. 5147016 572l.bSb200 30015-221470ZETO50-15-E5-2 223402,£56300-250-22-301470307150 IS 00-320G0'3200-350-25-37377S50-25-32-5.529005.553ZDO-4UO-3U-5514BU5bYU50-W-4D-T 52900丁行9S2CO-350-40-7598075706S-Z5-15-2.22.25

17、22EO-M0-0-3aoeo30716537-13-323603天250-600-12-371480377865-2530-<29Q04SB2SO-6On-15-4514旳457565-30-40-7.529007.536Z50-&00-20-551430557365-35-50-1L290011so2SO-6O0-25-751<I8O7&7365-35-&0-15293015S32SO-BOO-12-45laeo殆7&80-<0-T-2. 214202.252300-5UU-15-45yeo45TO90-43-13-33SO300000-1

18、5-55960557330-0-15-4Z3S0573OO-&O0-gO-55&eoS575选用QW型潜水排污泵，型号为50QW10-10-0.75泵二台，一用一备，出口口径50mm流量10nVh，扬程10m 转速2900r/min，电机动机功率0.75KW,效率 75%.4.5电解槽电解池的大小根据以下程序计算确定：a选择电解池的型式电解池基本上分间歇式和连续式两种。 连续式依水流形式的不同又分翻腾式和回 流式两类。选型主要应从运行管理方便着眼。我们选择翻腾式。b. 每一安培每一小时处理铬的量从点解理论推算，每一安培每一小时最多能处理六价铬 0.32克。在实际上由于 废水成份

19、、浓度、设备性能等各种因素的关系，每1安培小时能处理的六价铬数 量各不相同，但都低于0.32克/安培小时。我们确定的数据是0.24克/安培小时。c. 确定每小时要处理的污水量 QQ=20.83nVhd. 测定废水中六价铬的平均浓度含铬废水中Cr6+浓度范围为，20mg/L60mg/L ,则确定平均浓度 N=40mg/L=40g/md. 所需点解电流I=Q*N/0.24=3472Ae. 所需阳极电解面积在试验中得知，当食盐加入量为1克/升时，阳极电流密度不宜大于1安/分米 太大了阳极容易钝化，结果电流虽然加大了，效果并不增加，白白浪费电能。我 们选取0.6安/分米2为设计数据。因为过小了要增大阳

20、极面积，从而也增加了 电解池的体积。所需阳极电解面积应为2A=3472/0.6=5787dmf. 极板选择在含铬废水电解处理这种条件下，任何容易溶解的钢板，都可作为极板。某些不 易溶的如高矽生铁或矽钢片，不宜做极板。由于阴极和阳极要经常换向使用， 所 以阴极和阳极应选用同样材料，同样尺寸。宽板的厚度，可从现有材料出发。太 薄则易损耗，短期内就要更换。太厚则每块极板重量太大，而且电解池的体积也 会增大。我们选用5毫米厚的A钢板做极板。考虑装拆时的劳动强度和材料利 用率，我们选定极板尺寸为场 650毫米，宽400毫米。极板浸入水中的长度为 600毫米。这样，每块极板的电解面积约为 4*6*2=48

21、分米2按计算需要阳极87块，我们定为96块。阴极数量大致等于阳极。根据翻腾式电解槽的结构，将极板分八个区间安装。阴阳极之间的距离我们选为30毫米。太大了会增加电压降落，浪费了电能。太 小则安装和冲洗不方便极板之间容易接触而造成短路。g. 压缩空气量极板与电解池底保持50毫米空隙，已利泥渣清除，压缩空气管也就安装在 这个空隙中。管的位置靠近挡墙。由于电解池不深，所以压缩空气的压力不要很大，有一个大气压以上就可以， 用气量可也按照每立方米废水每分钟 0.20.8立方米以上就可以。实际运行时 也是只要水能翻动就行。4.6沉淀池2a. 参数选取池子个数n =1池子的长宽比不小于4，取长宽比为4池子的长深比一般采用812,取长深比为8b. 工艺设备：最大设计流量Qma>=8.33m3 /h 沉淀部分水面面积设表面负荷q 1=2n3 /(m2.h)2A=Qax=8.33/2=4.17m 沉淀部分有效水深设停留时间为1.5hh2=q*t=2*1.5=3m 沉淀池有效容积V=A* h2=4.17*3=12.5m3 沉淀池长设流速u=0.5m/s取 m=2.7 沉淀池宽B=A/L=4.17/2.7=1.54m 已知污水中含有Cr6+浓度为40mg/L,则污泥体积最大为：Vma=40X 250/1000=10。