银镍三色生产工艺废水、酸洗废水技术方案

上海××××有限公司废水处理设计方案上海××环境公司××××大学环境工程研究所二零零六年十二月目录TOC\o"1-2"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc153097723"1.公司简介1HYPERLINK\l"_Toc153097724"2.总论2HYPERLINK\l"_Toc153097725"2.1工程简介2HYPERLINK\l"_Toc153097726"2.2方案编制依据2HYPERLINK\l"_Toc153097727"2.3方案编制目的3HYPERLINK\l"_Toc153097728"2.4方案编制原则3HYPERLINK\l"_Toc153097729"2.5方案编制范围3HYPERLINK\l"_Toc153097730"3.处理工艺确定及说明4HYPERLINK\l"_Toc153097731"3.1设计流量及水质要求4HYPERLINK\l"_Toc153097732"3.2污水处理工艺流程的选择6HYPERLINK\l"_Toc153097733"3.3污泥处理工艺13HYPERLINK\l"_Toc153097734"3.4处理工艺流程14HYPERLINK\l"_Toc153097735"4.主要构筑物设计及设备说明21HYPERLINK\l"_Toc153097736"4.1调节罐21HYPERLINK\l"_Toc153097737"4.2沉淀/吹脱一体罐21HYPERLINK\l"_Toc153097738"4.3纳滤膜系统22HYPERLINK\l"_Toc153097739"4.4均质池22HYPERLINK\l"_Toc153097740"4.5沉淀－气浮一体罐23HYPERLINK\l"_Toc153097741"4.6CAST24HYPERLINK\l"_Toc153097742"4.7污泥储罐25HYPERLINK\l"_Toc153097743"4.8污泥浓缩脱水一体机25HYPERLINK\l"_Toc153097744"5.监控设计与自动化控制26HYPERLINK\l"_Toc153097745"6.电气设计28HYPERLINK\l"_Toc153097746"6.1设计依据28HYPERLINK\l"_Toc153097747"6.2用电负荷计算28HYPERLINK\l"_Toc153097748"6.3供配电和电气设计28HYPERLINK\l"_Toc153097749"7．环境保护30HYPERLINK\l"_Toc153097750"7.1气味30HYPERLINK\l"_Toc153097751"7.2噪声30HYPERLINK\l"_Toc153097752"7.3固体废弃物30HYPERLINK\l"_Toc153097753"8．安全卫生、防火和节能31HYPERLINK\l"_Toc153097754"8.1安全卫生31HYPERLINK\l"_Toc153097755"8.2防火31HYPERLINK\l"_Toc153097756"8.3节能31HYPERLINK\l"_Toc153097757"9.主要设备、仪表和报价32HYPERLINK\l"_Toc153097758"10.服务承诺34HYPERLINK\l"_Toc153097759"11.附页36HYPERLINK\l"_Toc153097760"附图一：废水处理工程工艺流程图36

1.公司简介上海××环境公司上海××环境公司是专业的水处理及膜分离工程公司，集环保水处理技术研发、设计、工程施工、设备制造和服务于一体。常规产品包括给水处理（纯水及高纯水、软化水等）、排水处理（工业废水、中水回用等）。重点技术产品有：含油废水处理回用技术及设备、冶金及电镀废水处理技术及设备、印染废水处理技术及设备、垃圾渗滤液处理技术及设备、生物制药废水处理技术及设备、凝结水回用技术及设备、有价资源回收技术与设备等。公司立足全球环保市场，长期致力于新品开发。多年来，与美国、德国、西班牙、日本、以色列、台湾等国家和地区的十几家公司建立了长期战略合作伙伴关系，重点进行的技术合作和经贸合作。为提升研发能力，公司已与国内多家高等院校和科研院所签订了联合开发协议，建立了横向技术合作关系。2006年10月，又与×××大学环境工程研究院签订了长期技术合作协议，并在环境工程研究院建立了科研实验室，形成产、学、研一条龙体系，促进科技成果产业化，以推动环保产业健康的发展。××公司严格遵循“质量为基础，管理为核心，创新为根本”的原则，不断发展和完善，已经通过ISO9001：2000体系。公司凭借先进的技术、真诚的服务，赢得了客户的信任和同行的赞誉。我们的客户遍布全国各地，涉及电力、石化、化工、电子、冶金、医药等行业。公司将继续遵循“质量第一、信誉第一、服务第一”的宗旨，以“培养一流人才、制造优质产品、提供一流技术和服务”的方针大力发展。2.总论2.1工程简介本工程项目为上海××××有限公司的废水处理项目。本项目处理对象主要包括以下几股废水：（1）工艺废水和场地、设备冲洗废水：70吨/天；（2）洗洁精清洗废水：30吨/天；（3）酸洗废水：25吨/天；（4）银镍三色生产工艺废水：6吨/天，生产天数为每月10天；（5）生活污水：1000名职工，有食堂，洗澡设施（50人/天）。业主要求有价资源充分回收利用，出水达标排放。本方案主要采用特殊污水分散处理和同类废水集中处理相结合的处理工艺路线，做到有价资源充分回收利用、出水达标排放、投资和运行成本最小化。提交以下污水处理方案，供有关领导、技术人员、环保管理部门和有关专家审查和参考。2.2方案编制依据1国内外同类废水处理技术资料；2《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；3《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）；4《室外排水设计规范》（GBJ14—87）；5《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）；6《建筑设计防水规范》（GBJ16-87）；7《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-97）；8《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001版）；9有关土建、电气设计规范；10业主提供的有关资料。2.3方案编制目的按照业主提供的废水水质情况和处理要求，我们进行了一系列工艺优化实验和最佳工况优化实验。在切实可靠的实验数据基础上，充分考虑实际工程中的经济性和可操作性，提供合理的废水处理方案，其中包括提供处理流程选择确定、处理流程说明、单体构筑物参数、工程投资等，以供业主进行方案选择和投资控制。2.4方案编制原则1．执行国家关于环境保护的基本国策，遵守国家有关法规、政策、规范和标准；2．根据业主的要求，采用近、远期相结合，统一规划、分步实施的方针，使工程建设与城镇发展相协调，逐步解决污水排放对环境造成的污染，最大限度地发挥工程的环境效益和社会效益；3．考虑到节约场地和建设要求，采用技术先进可靠、高效节能、管理方便的污水处理工艺，在确保处理效果的前提下，尽量减少占地、降低运行费用；4．妥善处理、处置污水处理过程中产生的污泥，避免二次污染；尽量改善污水处理现场的视觉、嗅觉效果，选用国产先进、高效、节能、运行维护简便的污水处理设备，以节省能源，降低处理成本；5．采用适合我国国情的、先进可靠的自动化控制系统，提高污水处理工艺的管理水平，降低劳动强度；监控仪表能运行稳定，维修方便，操作简便；6．充分考虑污水处理系统配套的减振、降噪等措施，防止对周围环境的噪声污染。2.5方案编制范围1．污水、污泥处理工艺，含污水经各系统处理后水质变化情况的说明；2．各构筑物设计；3．污水处理站电气控制设计；4．检测、检验方式及相应设备；5．操作、设备用房；3.处理工艺确定及说明3.1设计流量及水质要求设计流量确定根据业主提供的资料，本项目共包括四种生产废水和厂区生活污水，各股水的水量如下：（1）工艺废水和场地、设备冲洗废水：70吨/天；（2）洗洁精清洗废水：30吨/天；（3）酸洗废水：25吨/天；（4）银镍三色生产工艺废水：6吨/天，每月10天生产此产品；（5）生活污水：100吨/天，其中食堂废水为23吨/天（估算方法如下）。厂区食堂规模为1000名职工用餐，根据非营业食堂，每人每餐用水定额标准15升来计，假设其中一半的员工每天在食堂用餐两次，食堂用水估算为：22.5m3每天。这里以保守估计，排污量以用水量来计，因此，食堂废水为23t/d。废水水质和排放标准环境科学研究院采用国家标准测定方法对业主提供的水样进行了测定，其测定结果见表3.1。本方案的工艺路线设计以业主提供的水样为准。表3.1废水水质情况指标标样品CODcr(mg/l)氨氮(mg/l)石油类(mg/ll)总镉(mg/l)总镍(mg/l)总银(mg/l)总铜(mg/l)pH工艺废水和场地、设设备冲洗废水水39312024320003-4洗洁精清洗废水**185036000007-8酸洗废水10443200.50.60.2740001银镍三色生产工艺艺废210.21289.41*：洗洁精清洗废水的水样为洗洁净废水原液，由于到处理工艺的废水是洗洁净废水原液和清洗水的混合液，因此，洗洁净清洗废水的水质情况以洗洁净废水原液稀释10倍来计，此稀释倍数为保守估计。厂区生活污水的水质情况参照典型城市生活污水水质，见表3.2。表3.2生活污水水质情况BOD5(mg/L)CODcr(mg/L)总氮(mg/L)悬浮物(mg/L)总磷(mg/L)220400402008根据业主要求，处理后的污水确保达到三级排放标准（见表3.3）。表3.3排放标准序号项目单位标准值1化学需氧量（COODcr）mg/L3002悬浮物（SS）mg/L4003氨氮（NH3-NN，以N计）mg/L254PH—6-95Cumg/L1.03.2污水处理工艺流程的选择工艺流程选择原则在工艺选择时，在满足处理能力和水质要求的前提下，还应该结合本工程的特点，充分考虑以下原则：（1）根据污水水质、水量等综合因素，选用投资少、能耗低、运行费用省、操作管理简单方便的污水处理工艺；（2）采用先进高效、经济合理的污水处理工艺及污泥处理处理方法，确保处理达标，并且稳定可靠；（3）采用流程简捷、占地面积小、运行管理方便的处理工艺，；（4）能耐水量与水质的冲击负荷；（5）运行安全可靠，调节灵活；（6）充分考虑对周围环境的影响，控制污水处理构筑物散发的臭味，降低设备运行噪音；（7）降低污泥产量，简化污泥的后续处理；（8）在配置污水处理工艺设备时，应在满足工艺技术要求的前提下，优先采用优质、低耗、技术先进、性能可靠的设备，并且尽量选用国内优质产品以降低工程造价，对于控制方面的设备，尽量选择业主方生产的优质产品，便于维护，并且可降低维护成本。工艺流程确定.1处理技术概述根据废水水质情况及其排放标准分析可知，本项目主要处理难点在高浓度氨氮和高浓度金属离子，分别到达28000mg/L和74000mg/L，如果不能做好特殊污水的预处理，就会影响后续生物降解处理的正常运行，因为重金属对微生物是有毒害性的，必须控制在一定范围内，氨氮的浓度也不能太高，否则也不利于微生物的生长。针对于这两方面，我们先将现有的处理工艺进行一个简要分析：（一）氨氮废水处理技术发展及现状废水中氨氮的去除有多种方法。物理方法有反渗透法、电渗析法、蒸馏法等；化学法有空气吹脱法、离子交换法、折点氯化法、电化学处理法等；生物方法有硝化－反硝化法等。对于给定的废水，氨氮处理技术的选择主要取决于：（1）水的性质；（2）要求达到的处理效果；（3）经济性。此外，处理后出水的最后处置，也是必须考虑的因素之一。氨氮处理技术的选择还与氨氮的浓度密切相关。目前常用的处理方法有：（1）折点加氯：折点氯化法除氨的机理为氯气与氨反应生成了无害的氮气。当水中存在氨和胺时，加氯量必须控制在折点之后，才能保证水中氨和胺被全部氧化分解。因此在工艺设计上，常将其用来作深度脱氮处理，而在废水处理中，折点加氯法因加氯量大，费用高，副产物氯胺和氯代有机物会造成二次污染，以及产酸增加总溶解固体等原因，目前尚未见以此为主要除氨方法的污水厂在运行。氯化法只适用处理低浓度氨氮废水。由于本项目中的氨氮浓度很高，因此不适合使用此法。（2）离子交换法：离子交换法是将中等酸性废水通过弱酸性阳离子交换柱，NH4+被截留在树脂上，同时生成游离态的H2S，从而达到去除氨氮的目的。由于H2S不被吸附，所以很容易被洗脱。饱和的阳离子交换树脂可用无机酸溶液再生。对于氨氮浓度约为10～50mg/L的废水，离子交换法脱除氨氮效率可达93－97％。操作温度变化和毒性化合物对氨氮的去除效率影响较小。该法的缺点是离子交换树脂用量较大，再生频繁，废水先要进行预处理以去除悬浮物，因此处理成本较高。天然沸石是一种骨架状的铝硅酸盐，与合成沸石分子筛一样，能够选择性地吸附气体，并在水溶液中具有离子交换能力。斜发沸石可作为低浓度至中等浓度废水选择性去除氨的离子交换介质。（3）吹脱法：吹脱法是将废水中的离子态铵，通过调节pH值转化为分子态氨，随后被通入废水的空气或蒸汽吹出。吹脱法及汽提法常用于处理高浓度氨氮废水。炼钢、石油化工、化肥、有机化工、有色金属冶炼等行业的废水常含很高浓度的氨,常用蒸汽吹脱法处理。回收利用的氨部分抵消了产生蒸汽的高费用,其抵消程度取决于废水中氨的浓度。经吹脱处理可回收到质量分数为30%以上的氨水。一般用石灰提高pH值,用蒸汽比用空气更易控制结垢现象,用苛性钠代替石灰能大大减轻结垢现象,但会增加处理成本。影响蒸汽吹脱效率的因素有:(1)蒸汽吹脱装置的合理设计;(2)废水流量的控制;(3)足量的蒸汽;(4)吹脱温度;(5)pH;(6)足够的气液分离空间;(7)适宜的氨冷凝系统。空气吹脱法虽然效率比前者低,但能耗低,设备简单,操作方便,在出水氨氮总量不高的情况下,采用空气吹脱比较经济。蒋林时、张洪林分析了高浓度氨氮废水的成份,将其含硫废水进行一定的调配调解后,使其中重金属污染物Zn2+沉淀过滤出来,Zn2+的去除率达99.99%,其过滤液作为汽提原料,汽提可除去大部分硫化物与氨氮,该方法具有工艺流程简单,易于操作,能耗低,脱除率高,适用范围广等特点。胡允良等通过制药废水的氨氮吹脱试验的研究发现:某制药厂在生产乙胺碘呋酮时产生了一部分高浓度氨氮废水(NH3-N7200～7500mg/L)。通过实验得出该废水最经济合理的吹脱pH为11,温度为40℃。在此最佳吹脱条件下,最合理的吹脱时间为2h,吹脱效率为96%。吹脱后的废水氨氮浓度大大降低,可以进入生化处理系统进行处理。改进吹脱法及汽提法工艺技术,应从提高吹脱效率,降低成本,回收再利用、简化操作程序和扩大应用范围等方面入手。（4）化学沉淀法化学沉淀法的基本原理:向含氨氮废水中投加Mg2+和PO43-,三者反应生成MgNH4PO4·6H2O(简称MAP)沉淀。谢炜平用化学沉淀剂(Mg(OH)2+H3PO4)去除废水中的氨氮,并得到有用复合肥MgNH4PO4,用该法处理氨氮废水,工艺与设备简单,处理成本低,废物可以利用,是一种比较实用值得推广的废水处理技术。尹先清等利用化学混凝沉淀法处理合成氨废水中的氨氮,可以使废水中的氨氮由最初的511.6mg/L降到113mg/L以下,处理工艺流程简单,易于与其它方法结合实施工业化。赵庆良等对香港新界西垃圾渗滤液做了研究发现在pH=8.6时投加MgCl2·6H2O和Na2HPO4·12H2O,可将氨氮由5618mg/L降至65mg/L。在同样条件下,投加MgO与H3PO4,可由氨氮由5404mg/L降到1688mg/L。显然前者效果要好得多,但同时也引入大量氯离子,会对后面的生化过程产生负面影响。R.Schulze-Rettmer提出使用MgO与H3PO4好一些,这样不但可以避免带入有害离子,而且MgO还可以中和部分H+,节约碱的用量。化学沉淀法处理高浓度氨氮废水的工艺简单,效率高,但投加药剂量大,寻找一种高效价廉无污染的药剂仍是目前需要解决的关键问题。（5）生物脱氨：目前，实际生产中大量采用的方法是生物法脱氨。其原理如下：污水中含氮化合物物经异氧细菌菌作用分解成成NH+4-N,在好氧氧条件下，由由于亚硝酸盐盐和硝酸菌的的作用，氧化化生成亚硝酸酸氮(NO-2-N)和硝酸酸氮（NO-3-N）,称为硝化过过程，反应式式为：亚硝酸盐菌NH+4+1.55O2NO-2+H2O+2H++能量这一反应中，氧化化1kgNHH+4-N需要3.4kkg氧。硝酸盐菌NO-2+0.55O2NO-3这一反应中，氧化化1kgNOO-2-N需要1.2kg氧。总的反应式为：NH+4+2.00O2NO-3+H2O+2H++能量影响硝化过程的主主要因素有：：污泥、pHH、温度及溶溶解氧。在缺氧条件下，由由于兼性脱氮氮菌的作用，在在氢供给体充充分的条件下下，将NO-2-N和NO-3-N还原成N2，排入空气气中，同时有有机物分解，称称为脱硝过程程，最后达到到脱氮。反应应式为：2NO-2+6..0H+（氢供给体体）N2↑+2H2O+2OHH-2NO-3+100.0H+（氢供给体体）N2↑+4H2O+2OHH-影响脱硝的主要因因素有：适当当的缺氧条件件、氢供给体体（有机碳源源）、pH、温度等等。但是，采采用这种方法法的前提是废废水具有可生生化性。本项项目中的难处处理废水由于于其氨氮浓度度太高，并且且同时有重金金属存在，因因此，必须采采用适当的预预处理后才能能使用生化脱脱氮法。综上所述，折点加加氯法和离子子交换法一般般用于低浓度度氨氮废水的的处理，吹脱脱法和化学沉沉淀法可用于于高浓度氨氮氮废水处理，生物脱氮法法是在废水可可生化的情况况下才能应用用。根据本项项目中银镍三三色生产工艺艺废水高浓度度氨氮的特点点，从理论上上讲可以采用用的方法为吹脱脱法或化学沉沉淀法作为预预处理。废水水进行一定预预处理后，如如果达到可生生化处理的条条件，后续就就可采用运行行成本比较低低的生物脱氮氮，在脱氮的的同时可降解解COD。但是，本项目中银银镍三色生产产工艺废水的的氨氮浓度高高大280000mg/L，其浓度是是比较罕见的的，同时又需需要回收废水水中的银，因因此，必须通通过对具有代代表性的废水水水样进行一一定的实验，从从而确定处理理方法的实际际可行性和经经济性，确保保出水达标排排放，并且避避免产生二次次污染。（二）重金属回收收技术现状重金属废水的处理理方法很多，可可分为两大类类。一类是使溶解性的的重金属转变变为不溶或者者难溶的金属属化合物，从从而将其从水水中除去。常常用的有氢氧氧化物沉淀法法、硫化物沉沉淀法、氧化化还原法等。其其中以氢氧化化物沉淀法使使用最为普遍遍。另一类是在不改变变重金属化学学形态的情况况下进行浓缩缩分离，例如如膜法、离子子交换法、蒸蒸发浓缩法等等。膜法是目目前国际比较较先进的处理理工艺，受到到越来越多的的关注。一般般采用纳滤膜膜回收废水中中重金属。从经济、操作安全全性和技术成成熟性等各方方面考虑，一一般推荐采用用氢氧化物沉沉淀法。由于本项项目中难处理理废水的重金金属含量比较较高，如果单单独采用氢氧氧化物沉淀法法无法满足要要求时，可采采用其它方法法相结合的方方式，如纳滤滤膜处理。下下面将对这两两种方法进行行介绍。氢氧化物沉淀法采用氢氧化物作沉沉淀剂使工业业废水中的许许多重金属离离子生成氢氧氧化物沉淀而而得以去除，这这种方法一般般称为氢氧化化物沉淀法。氢氧化物的沉淀与与溶液pH值有很大关关系。如果水水中的金属离离子以Mn+表示，则其其氢氧化物的的溶解平衡为为：M(OH)n=Mn++nnOH-Ksp=[Mnn+][OH-]n所以 [[Mn+]=Ksp/[[OH-]n这是与氢氧化物沉沉淀共存的饱饱和溶液中的的金属离子的的浓度，也就就是溶液在任任一pH值条件下，可可以存在的最最大金属离子子浓度。水中同时发生水的的解离： H2O=HH++OH-水的离子剂积为：： Kw=[HH+][OH-]＝1×100-14(25℃)所以 [[Mn+]=Ksp/((Kw/[HH+])n+将上式两边取对数数得到： lg[Mn++]=114n－npH-ppKsp由此可见，金属氢氢氧化物的生生成条件和存存在状态与溶溶液中的pH值有直接关关系。由于废水水质复杂杂，干扰因素素多，上述的的计算结果可可能与实际有有出入，最好好通过试验来来控制pH值。此外，有些金属如如Zn、Pb、Cr、Al等的氢氧化化物为两性化化合物，如果果pH值过高，它它们会重新溶溶解。因此采采用氢氧化物物沉淀法处理理废水中的金金属离子时，调调节好pH值是操作的的重要条件，pH值过高或过过低都可能会会导致处理失失败。当水中存在CNN-、NH3、S2-及Cl-等配位体时时，能与金属属离子形成可可溶性络合物物，增大金属属氢氧化物的的溶解度，对对沉淀不利，应应通过预处理理除去。采用氢氧化物沉淀淀法去除金属属离子时，沉沉淀剂为各种种碱性物料，常常用石灰、碳碳酸钠、氢氧氧化钠、石灰灰石、白云石石、电石渣等等。可根据金金属离子的种种类、废水性性质、pH值、处理水水量等因素来来选用。石灰灰沉淀法的优优点是经济、简简便、药剂来来源广，因而而应用最多，但但石灰品质不不稳定，配药药系统劳动条条件差，管道道易结垢与腐腐蚀，沉渣量量大且极难脱脱水。当处理理水量小时，采采用氢氧化钠钠可以减少沉沉渣量。纳滤膜法（1）纳滤膜概述及工工作原理纳滤是在压差推动动力作用下，盐盐及小分子物物质透过纳滤滤膜，而截留留大分子物质质的一种液液液分离方法，又又称低压反渗渗透。纳滤膜膜最小截留分分子量范围为为200－1000MMWCO，介于超滤滤和反渗透之之间，主要应应用于溶液中中大分子物质质的浓缩和纯纯化。纳滤系统多采用错错流的过滤方方式。错流方方式避免了在在死端过滤过过程中产生的的堵塞现象：：料液流经膜膜的表面，在在压力的作用用下液体及小小分子物质透透过滤膜，而而不溶性物质质和大分子物物质则被截留留；料液具有有足够的流速速可将被膜截截留的物质从从膜表面剥离离，连续不断断的剥离降低低了膜的污染染程度，因而而可在较长的的时间内维持持较高的膜渗渗透通量。错错流过滤业已已证明是最有有效、最可靠靠、最可以创创造经济效益益的膜分离手手段。错流过程同时避免免了在死端过过滤(如板框压滤滤机、鼓式真真空过滤机)过程中依靠靠滤饼层进行行过滤的情况况，分离发生生在膜表面而而不是滤饼层层中，因而滤滤液质量在整整个过程中是是均一而稳定定的。滤液的的质量取决于于膜本身，使使生产过程完完全处于有效效的控制之中中。（2）卷式纳滤膜的结结构卷式纳滤膜组件设设计简单，填填充密度大，内内部结构为多多个“膜袋”卷在一多孔孔中心管外形形成，膜袋三三边粘封，另另一边粘封于于多孔中心管管上，膜袋内内以多孔支撑撑材料形成透透过物流道。膜膜袋与膜袋间间以网状材料料形成料液流流道，料液平平行于中心收收集管流动，进进入膜袋内的的透过物，旋旋转着流向中中心收集管，并并由中心收集集管流出。（3）纳滤膜用于浓缩缩纯化的优点点a)系统工作唯唯一驱动力是是压力，因而而能耗极低；；b)膜耐受的条条件范围宽，浓浓缩倍数高；；c)设备结构简简洁紧凑，操操作十分方便便，可实现自自动化作业；；d)在浓缩的同同时可脱除无无机盐杂质，出水水质好；e)在截留重金金属的同时，可可有效的降低低COD。.2实验概述为了确保本方案提提供的处理工工艺路线能合合理有效的处处理业主生产产工艺中排放放的难处理废废水，我公司司工程师和华华东理工环境境工程研究所所的专家、教教授共同对业业主提供的具具有代表性的的水样进行了了一系列水质质检测、处理理方法比较、及及最佳处理工工况范围确定定的实验。检测方法：水质检测方法均采采用国家规定定的标准检测测方法。表3.4检测方法序号指标检测方法1CODcr重铬酸钾法2氨氮分光光度法3石油类紫外分光光度法3Cu原子吸收分光光度度法4Ag原子吸收分光光度度法5Ni原子吸收分光光度度法实验内容：在对每一种水样进进行分析检测测的基础上，分分别采用不同同的处理方法法进行处理效效果的对比，然然后确定最优优方法，并将将水质类似处处理方法相同同的废水进行行了混合实验验，为估计实实际处理工艺艺的处理效果果和运行成本本提供确实可可靠的依据。实实验总体内容容如下表所示示。表3.5实验内容容序号水样处理方法1工艺废水和场地、设设备冲洗废水水混凝沉淀法氢氧化物沉淀法2酸洗废水混凝沉淀法b.氢氧化物物沉淀法3洗洁净废水化学沉淀法4银镍三色生产工艺艺废水化学沉淀法吹脱法MAP法吹脱法最佳工况确确定5（酸洗废水）＋（工工艺废水和场场地、设备冲冲洗废水）氢氧化物沉淀法（最佳工况确定）6混合液生物降解有机物、脱氮实验目的：判断处理方法的可可行性和处理理效果，并且且确定合理处理方法法的最佳工况况。实验结果：1．工艺废水和场地、设设备冲洗废水水和酸洗废水水采用氢氧化化物沉淀法处处理效果都比比较好。但是是由于废水中中的铜浓度特特别高，因此此碱消耗量很很大，而且反反应产生的铜铜泥很厚，混混合液流动性性不好，沉淀淀物沉淀性能能很差，因此此反应器的设设计和固液分分离装置是到到达最佳处理理效果的关键键。2．银镍三色生产工工艺废水的有有效预处理方方法是吹脱法法。正如前面面在介绍处理理方法现状中中所指出，影影响蒸汽吹脱脱效率的因素素有很多，如如，蒸汽吹脱脱装置的合理理设计，废水水流量的控制制，吹脱温度度，pH，足够的的气液分离空空间等等。虽虽然，理论上上温度越高效效果越好，但但是运行温度度越高会带来来很多成本、维维护和安全等等问题。实验验中发现，只只要空气流量量、气液分离离空间等设计计合理50℃的吹脱温度度也能达到990℃的效果。但但是，要确定定处理效果最最好，运行成成本最低的最最佳工况是一一个复杂的实实验过程。目目前，我们以以确定一个合合理的范围，更更精确的控制制条件，还需需进一步确定定。3．在混凝剂和助凝剂剂的筛选过程程中发现，某某些药剂的混混合使用对洗洗洁净废水有有一定的处理理效果，并且且同时配合pH值的调节控控制。但是，稀稀释实验发现现，虽然洗洁洁净废水原液液的COD比较高，并并且还含有难难处理的阴离离子表面活性性剂，但由于于其水量比较较小，如果根根据本项目中中其他废水水水量进行相应应稀释，对后后续的生化处处理不会造成成影响。.3处理方案确定根据废水水质特点点、处理技术术分析和实验结果，最后提出：特殊废废水特殊处理理，性质相同同废水混合处处理。酸洗废水和工艺废废水和场地、设设备冲洗废水水水质情况比比较相似，这这两股废水混合后，采用用氢氧化物沉沉淀法作为预预处理。银镍三色生产工艺艺废水不但氨氨氮浓度高，而而且银含量较较高，具有回回收利用价值值。采用吹脱法法和沉淀法对对其进行预处处理。预处理后的出水与与其他几股废废水进行混合合进入后续的的生化处理，选选用CAST工艺艺，CAST是循环式活活性污泥法的的简称，是SBR工艺的一种种新的型式，能能降低COD的同时还可可实现生物脱脱氮、沉淀等等功能，使水水达标排放。3.3污泥处理工工艺污泥处理要求污水处理过程中产产生的污泥，有有机物含量较较高且不稳定定，易腐化，并并含有寄生虫虫卵，若不经经妥善处理，将将造成二次污污染，故必须须妥善处置。污泥的处理要求：：（1）减少有机物，使使污泥稳定化化；（2）减少污泥体积，降降低污泥后续续处置费用；；（3）减少污泥中有害害物质；污泥处理工艺选择择本污水处理工程产产生的污泥主主要来自CAAST反应器器中的剩余污泥。初沉池池的污泥含水水率相对较低低，在95％~97％，CASTT剩余污泥的的含水率为99.2%~999.6%之间。为优化处理工艺、节节约空间和简简化操作，选选用污泥浓缩缩脱水一体机机设备。3.4处理工艺流流程3.4.1工工艺流程框图图（见下页）加碱系统氨气吸收系统加碱系统氨气吸收系统吹脱系统吹脱系统固液分离装置调节/沉淀一体罐固液分离装置调节/沉淀一体罐A废水空气、蒸汽银回收银回收加碱系统空气、蒸汽银回收银回收加碱系统均质/沉淀一体罐固液分离装置加药/混合一体罐B,C废水均质/沉淀一体罐固液分离装置加药/混合一体罐B,C废水杂质外运铜泥回收杂质外运铜泥回收D废水D废水隔油池隔油池E废水E废水F废水PAC、中和剂均质沉淀池PAC、中和剂均质沉淀池杂质排放杂质排放CAST反应池达标排放泥饼外运滤液回流污泥浓缩脱水一体机污泥储罐上清液回流排放污泥空气污泥输送泵CAST反应池达标排放泥饼外运滤液回流污泥浓缩脱水一体机污泥储罐上清液回流排放污泥空气污泥输送泵图中代号说明：A：银镍三色产品生产产废水；B：工艺废水和场地、设设备冲洗废水水；C：酸洗废水；D：食堂污水；E：除食堂污水外的其其它生活污水水；F：洗洁精清洗废水。注：1、重金属回收罐等等由业主自备备；3.4.2工工艺流程说明明（1）银镍三色生产工艺艺废水（即图图中D废水）预处理理工艺：经调节/沉淀一体罐均均质均量并去去除沉淀物后后，出水可自自流入吹脱系统，吹脱出的氨氨气进入氨气气吸收系统，吹吹脱处理后的的出水进入固固液分离装置置，回收银，出出水可直接进进入后续均质质池，与其他他废水混合后后，进行生化化处理。（2）酸洗废水（即C废废水）和工艺艺废水和场地地、设备冲洗洗废水（即A废水）水质质情况比较相相似，这两股股废水中均有有明显的杂质质颗粒物和大大量可回收利利用的铜离子子。为减少占占地面积和操操作方便，采采用全自动叠叠片过滤器去去除杂质颗粒粒物，出水进进入加药/混合一体罐罐，加碱形成成氢氧化铜，混混合液进入固固液分离装置置，氢氧化铜铜回收，出水可直接接进入后续均均质池，与其其他废水混合合后，进行生生化处理。（3）生活污水（即EE废水）经过过格栅，去除除较大固体物物质，然后进进入隔油沉淀淀池，除去固固体物的同时时去除来自食食堂污水中的的油脂，减小小后续生物处处理的负荷，出出水进入均质质池与其他废废水混合。由由于洗洁净废废水（即B废水）中也也有比重加大大的沉淀物质质，因此进入入隔油沉淀池池后进行预处处理后，进入入均质池与其其他废水混合合。（4）混合废水处理工艺艺：各股废水水在均质池中中均匀混合，均均质池同时起起到均量的作作用，同时加加中和剂，调调节混合液pH值，确保进进入CAST池的废水pH值在微生物物生长允许范范围内。出水水进入CAST工艺艺，降解COD和氨氮，使使出水达标。（5）污泥处理系统：：气浮池和SBR反应池中的的污泥自流入入污泥储罐，再由污泥泥泵送入污泥泥浓缩脱水一一体机，脱水水后的泥饼外外运至垃圾填填埋场进行卫卫生填埋。污污泥储罐的上上清液和污泥浓缩脱脱水一体机的的滤出液自流流回流入均质质池。3.4.3主要工工艺单元说明明.1调节/沉淀淀一体罐：调节/沉淀一体罐罐的主要功能是是调节水量水水质的同时，将将沉淀物分离离出来，回收收再利用。.2吹脱系统：：吹脱系统的主要作作用是将大部部分氨氮从银银镍三色生产产工艺废水中中吹脱出去。影响蒸汽吹脱效率的因素有:(1)吹脱装置的合理设计;(2)废水流量的控制;(3)足量的蒸汽;(4)吹脱温度;(5)pH;(6)足够的气液分离空间;(7)适宜的氨冷凝系统。如果吹脱装置设计合理和工况选择最佳，其氨氮去除效率可达到99%。吹脱系统包括了液液体循环系统统、加热系统统、气液分离离区、氨气冷冷凝系统等组组成。.3氨气吸收系系统：吹脱出来的有毒气气体如果不进进行处理，就就会污染周围围环境，因此此需要设置吸吸收系统。氨气吸收系统主要要包括：吸收收塔、吸收液液储罐、吸收收液循环泵。.4固液分离装置：固液分离装置的主主要作用是将将反应生成的的沉淀物从液液体中分离出出来。本方案案中主要是用用于氧化银回回收和铜泥回回收。固液分离装置的选选择应根据过过滤物的特性性、粒度、密密度和脱水后后泥的含水率率等因素选用用。本方案根根据，颗粒物物的性质选择择压滤机作为为固液分离装装置。压滤机机适用于难于于过滤成胶体体状的悬浮液液。.5均质/沉淀淀一体罐：均质/沉淀一体罐的主要要功能是使两两股废水均匀匀混合的同时时，将冲洗时时带入废水中中的杂质沉淀淀去除。.6加药/混合一体罐：加药/混合一体罐的作用用是碱液与含含铜废水充分分混合、反应应，生成氢氧氧化铜沉淀。因因为铜浓度太太高，因此，采采用自然沉淀淀无法分离，因因此混合液进进入后续的固固液分离装置置。储存铜泥的罐由业业主提供。.7格栅：格栅去除进水中大大颗粒悬浮物物、漂浮物，保保护后续设备备及管道系统统。.8均质池：均质池是将预处理理后的几股废水与其其它废水混合合均质，同时时起到均量的的作用，较少少后续处理工工艺段的水质质、水量波动动。同时，为了确保后后续生物降解解处理单元正正常运行，在在均质池中加加中和剂，将将pH调至微生物物允许的浓度度。.9CASTCAST是循环式式活性污泥法法的简称，是是SBR工艺的一种种新的型式。CAST将主反应区区中部分剩余余污泥回流至至选择器中，在在运作方式上上沉淀阶段不不进水，使排排水的稳定性性得到保障。通通行的CAST一般分为三三个反应区：：一区为生物物选择器，二二区为缺氧区区，三区为好好氧区。CAAST的运行工序序如下：CAST方法的主主要优点：工艺流程非常简单单，投资低；；能很好地缓冲进水水水质、水量量的波动，运运行灵活；在进行生物除磷脱脱氮操作时，整整个工艺的运运行得到良好好的控制，处处理出水水质质尤其是除磷磷脱氮的效果果显著优于传传统活性污泥泥法；运行简单，无需进进行大量的污污泥回流和内内回流。由于上述优点，近近几年CAST在全世界范范围内得到了了广泛的推广广。.10污泥储罐污泥储罐用于废水水处理过程中中所产生的污污泥的贮存。.11污泥浓缩脱脱水一体机污泥浓缩脱水一体体机是将污泥泥的浓缩和脱脱水在个设备备上完成，减减少占地面积积，操作简单单方便。3.4.4工工艺可行性分分析从废水水质上分析可可知，有几股废水水中含有大量量有价值的金金属成分，如如酸洗废水、工工艺废水和设设备场地冲洗洗混合废水中中含有浓度很很高的铜离子子，银镍三色色生产工艺废废水中则含有有一定数量的的银，这些重重金属物质对对生化处理中中的微生物是是有毒害作用用的，因此对对于这几股废废水采取了单单独预处理，回回收重金属，确确保后续处理理的正常运行行。并且，银银镍三色生产产工艺废水中中氨氮的浓度度非常高，达达到280000mg/L，如此高的的氨氮浓度一一般的处理方方法是很难处处理的，我们们选用处理高高浓度氨氮废废水的吹脱法法，合理的设设计和最佳工工况条件的控控制可使氨氮氮的去除率到到达99％，剩余氨氨氮可再用生生物脱氮法，出出水可达标排排放。其它几股废水可通通过简单的隔隔油沉淀，将废水中的的大部分SS和油类物质质去除，然后后进入生化处处理单元，降降解COD和生物脱氮氮，使其出水水达标。因此，本项目的整整体处理工艺艺路线采用局局部预处理和和集中处理相相结合的形式式是符合进水水水质特征的的。混合废水的生化处处理采用CAST降解CODcr和氨氮。CAST采用缺氧区区前置式，可可以进一步提提高废水的可可生化性，同时，好氧氧区硝化液回流流到缺氧区，在缺氧条条件下反硝化化菌利用污水水中各种低分分子有机物作作为电子供体体，以回流混混合液中硝酸酸盐作为电子子最终受体，使使硝态氮还原原成气态氮，达达到脱氮目的的，使出水CODcr和氨氮达标标。因此，本方案设计计完全满足出出水标准。以下是根据据水样小试确确定的处理工工艺的处理效效果。表3.7银镍三色色生产工艺废废水预处理效效果预测污染指标CODCrNH3-NAgCu进水（mg/L）14462800012810出水（mg/L）120056020.5去除率（％）179898.495表3.8酸洗和工工艺、设备冲冲洗混合废水水预处理效果果预测污染指标CODCrNH3-NCu进水（mg/L）1222521000出水（mg/L）50250.4去除率（％）5999.99表3.9混合废水生生化处理效果果预测污染指标（mg//L）CODCrNH3-NAgCu废水：A废水预处理出水((6t/d)120056020.5B、C废水预处理出水((95t/dd)5025－0.4生活污水(1000t/d)40040－－洗洁净废水(300t/d)18503－－混合废水(2311t/d)465430.05出水（mg/L）去除率（％）排放标准120251004.主要构筑物设计及及设备说明根据前面水量水质质分析所确定定的设计水质质和水量，依依据设计规范范及实际情况况进行计算，确确定污水处理理的主要构筑筑物和设备如如下：4.1调节/沉淀淀一体罐（1）设计参数设计流量： Q=6m3/d尺寸：φ1900××2500材质：碳钢内衬胶（2）主要设备及参数数●潜污泵数量： 1台流量： Q=2m3/h扬程： H=5m●银回收储罐业主自备4.2吹脱系统统（1）设计参数设计流量： Q=6m3/d数量：1座（2）主要设备及参数数●吹脱塔外形尺寸：φ900×22500气液接触区装置：：1套●循环泵数量： 2台（一用一一备）流量： Q=1m3/h扬程： H=5m●NaOH加药系统统药箱：2个计量泵：2台●热交换器设计温度：50℃℃设计流量：1m33/h4.3氨气吸收收系统（1）设计参数处理气量： Q=20－50m3/d数量：1套（2）主要设备及参数数●特制吸收塔尺寸：φ400×2500材质：碳钢内衬胶胶数量： 1套●循环槽尺寸：φ750×1300数量： 1个●循环泵数量： 1台流量： Q=1m3/h扬程： H=5m●风机抽气量：20－50m3/hh数量： 1台●吸收液储罐储备时间：1个月尺寸：φ1500××1800数量： 1个4.4集水箱（1）设计参数有效容积： 5m3材质：碳钢内衬胶胶4.5压滤机（1）设计参数处理量： Q==2－3m3/h数量：1套（2）主要设备及参数数●气动隔膜泵数量： 1台流量： Q=3m3/h扬程： H=50m4.6均质/沉沉淀一体罐（1）设计参数设计流量： Q=95m3/d有效容积：V==20m3（2）主要设备及参数数●潜污泵数量： 1台流量： Q=0.5m3/h扬程： H=5m4.7混合/沉淀淀一体罐（1）设计参数设计流量： Q=4m3/h总有效容积：VV=20m3材质：碳钢内衬胶胶（2）主要设备及参数数●机械搅拌机数量： 1套转速：1277r/minn●气动隔膜泵数量： 2台（一备一用用）流量： Q=15m3/h扬程： H=60m4.8板框压滤滤机（1）设计参数处理量： Q=100m3/d数量：1台4.9隔油沉淀池池（1）设计参数设计流量： Q=130m3/d有效容积：V=15m3（2）主要设备及参数数●人工格栅数量： 1套栅条间隙： b=10mm栅条倾角： α=75°过栅流速： 0.55～1.0m/s●斜板数量： 1套●刮油机数量： 1台4.10均质池（1）设计参数设计流量： Q=230m3/d有效容积：V==10m3数量：1座（2）主要设备及参数数●中和剂加药系统加药箱： 2个剂量泵： 2台(一备一用)4.11CASST（1）设计参数设计流量： Q=230m3/d数量：2座容积：660m3（2）主要设备及参数数●管式微孔曝气器型号： HA65单位通气量： 3m3/m.h数量： 60m●滗水器数量： 2套●泥水回流泵数量： 2台流量： 7m3/h扬程：8m●鼓风机供气量： 7m3/min数量： 两台（一备备一用）风压：6m鼓风机同时供给CCAST反应池和吹吹脱系统共用用。缺氧区采用间间歇运行方式式，在起到搅搅拌的同时，使使池内溶解氧氧保持在<0.5mmg/L。好氧区溶解氧氧保持在>2mg//L。4.12污泥处处理系统（1）设计参数干污泥量： 0.14tt/d湿污泥量： 14m3/d（含水率99%）（2）主要设备及参数数●污泥储罐数量： 1台容积：11m3●污泥罐数量： 1个有效容积： 1m3●机械搅拌机数量： 1套转速：1277r/minn●絮凝剂（PAM）加加药系统剂量泵：2台药箱： 2个●污泥增压泵数量： 1台流量： Q=3m3/h扬程： H=60m●板框压滤机数量： 1台处理量： Q=3m3/h5.自动化仪表及及自控系统设设计5.1设计原则则提高设备利用率，保保证水处理质质量。根据仪仪表检测的各各种工艺参数数协调各设备备之间的供需需关系，并利利用这些数据据纠正设备工工作中的偏差差从而保证水水处理质量。节省能耗及日常运运行费用，整整个自控系统统使所有的水水处理设备均均运行于优化化的工况下，因因此日常运行行费用也最为为节省。运行安全可靠。控控制系统的实实时监控便于于事故发现的的隐患，确保保安全供水。节省劳力，减轻工工人劳动强度度。5.2设计方案案在废水处理工程设设置由可编程程序控制器(PLC)及自动化仪仪表组成的检检测控制系统统现场控制站站，可对废水处理各各个单元进行行分散控制。控制方式设计为：：就地手动控控制、自动控控制，两种方方式的控制级级别。5.3设计选型型自动化仪表选用高精度、高稳稳定性、免维维护或低维护护量的的数字字式、智能化化现场总线仪仪表。现场转换器一般都都选配带数字字显示的现场场安装型。可编程序控制器((PLC)选用模块化的分布布式控制系统统，且支持符符合国际标准准的现场总线线协议。各个个输入模块全全部为隔离型型，输出模块块均有隔离保保护，模拟信信号的分辨率率不小于12位。各种模模块可带电插插拔。控制系统本控制系统中，程程序的任务主主要是针对吹吹脱系统、固固液分离系统统、CAST反应器、加加药装置的程程序控制及其其它水泵与液液位的联锁。控控制系统中的的PLC根据工艺运运行要求，以以完成以下控控制功能：（1）吹脱系统自动进水水、循环、出出水等（2）氨气吸收系统自动动运行，吸收收液循环（3）热交换器的启动动、停止等（4）压滤机自动运行、输输料等（5）加药装置的启动动、停运及断断液保护等（6）水泵与水箱液位位的联锁等（7）CAST反应器自自动进水、运运行、排水、进进水切换等6.电气设计6.1设计依据据电气设计按照国家家有关电气专专业设计规范范及标准进行行。6.2用电负荷计算序号设备名称型号工作数量安装数量单机功率(KW))运行功率(KW))装机功率(KW))备注1潜污泵2m3/h@5m110.370.370.742吹脱系统循环泵1m3/h@5m120.750.750.75一用一备3吸收液循环泵1m3/h@5m111515154气动隔膜泵3m3/h@60m110.550.550.555气动隔膜泵15m3/h@660m110.750.750.756污泥回流泵6m3/h@5m220.551.11.17污泥增压泵3m3/h@60m110.550.550.559鼓风机125510一用一备10加药泵等1111控制元件2212总计27.8233.19回用水处理设备用用电负荷统计计预算如表66.1所示。表6.1处理设备用电负负荷统计表6.3供配电和和电气设计系统供电：3800V，50Hz，三相五线线制6.3.2电动动机启动方式式：由于该系统涉及的的电机功率均均不大于15KW，故电机均均为直接起动动。6.3.3电动动机的控制方方式：重要的工艺设备拖拖动电动机采采用就地机旁旁控制、MCC控制、和PLC远程控制，即即三点控制。在在机旁设置就就地控制箱，在在控制箱面板板设有开机、停停机按钮，运运行、停机及及事故指示灯灯，急停按钮钮。在低压马马达控制中心心MCC上设有控制制方式选择开开关(就地、MCC、PLC控制)，开机、停停机按钮，指指示灯及电源源表。.照明与检修网络络（业主自备备，仅供参考考）：照明与检修采用2280/2220V三相四线制制系统，室内内照明光源采采用白炽灯和和萤光灯。厂厂区道路照明明采用光电控控制，光源采采用高压钠灯灯及庭院灯。特特别潮湿的厂厂所照明电源源采用36V或12V。变电所设设事故照明，事事故照明采用用应急灯。.电缆敷设：在建筑物内采用电电缆沟及电缆缆桥架敷设，在在厂区采用电电缆沟，直埋埋及电缆桥架架敷设。电缆缆直埋敷设采采用金属凯装装，电缆在电电缆沟及桥架架内敷设采用用非凯装。配配置防止电缆缆火灾蔓延措措施。7．环境保护在我国，环境保护护已作为一项项基本国策加加以贯彻，受受到了全社会会和各级政府府的重视。污污水处理工艺艺流程本身就就是一项重要要的环境保护护项目，但它它在处理过程程中，也要有“三废”排出，虽然然数量不大，但但也不容忽视视，为此本工工程设计中采采取了以下主主要措施。7.1气味污水处理车间内由由于有许多敞敞开工作的构构筑物，因此此污水污泥气气味散发也是是无法避免的的，限于目前前的经济条件件和技术标准准，尚不可能能对厂内的气气味进行处理理，建议解决的办法是设置置防护绿化隔隔离带，将主主要污染源进进行隔离。处理厂中主要气味味污染源为污污泥泵房及污污泥区。设计计时应将这部部分布置在下下风向，再加加上在其周围围广种花草树树木，既美化化环境，又可可防止臭味扩扩散，以上措措施都能有效效地减缓气味味对周围环境境的影响。7.2噪声污水处理工艺中噪噪声的主要来来源是泵房和和鼓风机房，设设计时采用减减振消音隔音音等措施加以以解决。7.3固体废废弃物污水处理流程中格格栅、一体罐罐、CAST反应器有废弃弃物产生，在在设计时已将将这几部分废废弃物分别进进行处置，然然后统一外运运，因而避免免了对周围环环境的污染。同同时在设计及及运行管理中中尽量做到废废弃物不落地地，而直接进进入弃物箱或或直接装车外外运，避免造造成废弃物落落地后的二次次污染，污染染物外运时采采用半封闭自自卸车，送到到垃圾卫生填填埋场进行处处置。8．安全卫生、防火和和节能8.1安全卫卫生安全为保证生产安全运运行，设计采采取如下措施施：（1）各生产性构筑物物均设有便于于行走的操作作平台、走道道板、安全护护栏和扶手；