电镀综合废水处置工程设计方案

山东华龙机械有限公司400m3/d电镀综合废水解决工程设计方案二月目录TOC\o"1-2"\h\z\u附图：废水解决工艺流程图废水解决区总平面布置图第一章总论项目概况山东华龙机械有限公司位于山东省临沂市经济开发区，重要从事汽摩配件及五金锁具类配件等电镀。由于电镀生产过程中，将排放一定量的含有多个致癌、致畸、致突变、剧毒等物质的废水，因此，必须认真解决，并尽量回收运用，以减少或消除其对环境的污染。为贯彻贯彻国家环保方针政策，加强环境污染防治，严格执行“三同时”的规定，该公司特委托我公司进行生产废水解决工程设计方案的编制。电镀工艺品种繁多，产生的电镀废水中含有的污染物也不一定相似，须综合解决的电镀废水将含有多项镀种产生的污水。惯用镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀锡、镀金和镀银。无论那种镀种和镀件，电镀工艺大致相似，乡镇公司惯用氰化电镀工艺。产生的电镀废水分为下列几个：镀件清洗水：占电镀废水的80%以上。废水中大部分污染物质是由镀件表面的附着液在清洗时带入的。其污染物质重要为重金属离子，如：Ni2+、Cu2+、Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Ag+等。其PH值普通为4—6，呈酸性。镀液过滤和废镀液：产生的污水中含有高浓度的污染物质，重要有：Cr6+、CN-、废酸、废碱、光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等，大部分为有害物质和剧毒物质。电镀车间的“跑、冒、滴、漏”产生的低浓度污染水。设计根据1、业主提供的有关水质、水量资料及解决规定；2、《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90）；3、《电镀污染物排放原则》（GB21900-）；4、《中华人民共和国环保法》；5、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-）；7、《混凝土构造设计规范》（GB50010-）；8、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；9、其它行业原则及有关设计规范。设计范畴2、给排水范畴：废水由甲方接入污水解决调节池，排水由乙方接至计量排放口。自来水由甲方接入废水解决区。3、消防、绿化、道路、自来水及照明系统由建设单位另行委托统一负责实施。设计原则1、贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策，结合实际状况，充足运用现有的设施（设备）、水、电供应以及管理、技术、维修与运输等条件，合理选定方案，减少工程造价，减少建设投资，减少运行费用；2、本着切合实际、技术先进、经济合理、安全合用的原则，主动采用通过实践考验的先进成熟的新工艺、新技术、新设备，发挥整体技术优势，提高技术含量，完善节能方法；3、选用国内外先进、可靠、高效、成熟的设备，性能可靠、稳定的控制系统。4、因地制宜提高土地运用率，总平面布置做到合理、紧凑、美化环境并与其周边景观相协调；5、尽量采用先进的工艺技术，配套成熟的控制技术，减少工人的劳动强度，使污水解决工程操作管理方便，易维修；6、妥善解决处置污水解决过程中产生的污泥，避免造成二次污染。设计水量、水质及出水原则设计水量各工艺水量的拟定：根据电镀生产废水的特点及解决工艺规定，拟将废水分为六大类：含氰废水（W1）、焦磷酸废水(W2)、含镍废水(W3)、综合废水(W4)、含铬废水(W5)、除油除蜡废水（W6）等。含氰废水（W1）重要来自于氰化镀银及预镀铜后的清洗废水。预计日产生含氰废水约30m3/d。重要污染因子为：pH、总氰化物、总铜、总银、CODCr等；焦磷酸废水（W2）重要来自于电镀枪色及化学沉镍后的清洗废水。预计日产生焦磷酸废水约20m3/d。重要污染因子为：pH、总磷、总镍、CODCr等；含镍废水(W3)重要来自于预镀镍、半光亮镍、光亮镍后的清洗废水，预计日产生含镍清洗废水20m3/d。重要污染因子为：pH、总镍、CODCr等；综合废水（W4）重要来自于酸性镀铜、酸性、活化等后的清洗废水。预计日产生酸铜废水约50m3/d。重要污染因子为：pH、总铜、CODCr等；含铬废水（W5）重要来自于镀铬、钝化、粗化、还原后续清洗等工序废水，预计日产生含铬清洗水量约90m3/d。重要污染因子为：pH、Cr6+、总铬等；除油除蜡废水（W6）重要来自于除油和碱洗工序的清洗废水，预计日产生除油除蜡清洗水量约90m3/d。重要污染因子为：pH、CODCr、总铁等；总水量的拟定：根据上述分析，生产废水产生量Q=Σ(W1+W2+…W6)=300m3/d。考虑到水量变化以及设计裕度(取Kz=，设计解决日解决能力为Qmax=400m3/da，废水解决与生产同时，采用8小时单班制，则设计最大时解决能力为qe=50m3/h。设计进水水质根据同类公司的状况，预计本方案进水质状况如表1-1表：1-1进水水质单位：mg/l（pH除外）污染物含氰废水(W1)焦磷酸水(W2)含镍废水（W3）综合废水(W4)含铬废水(W5)除油除蜡废水（W6）COD150～200120～180100～150120～15050350～500Cr6+≤≤≤≤≤300≤氰化物≤200≤≤≤≤≤Cu2+≤200≤120≤2≤200≤10≤Ni2+≤≤70≤300≤50≤10≤Zn2+≤50≤≤≤30≤1≤2石油类≤1≤1≤1≤1≤1≤10pH10～12～～63～5～6～8出水原则本项目废水经解决后排放灵江，根据有关规定，该公司的废水解决后执行《电镀污染物排放原则》（GB21900-）。（原环评规定执行GB8978-1996《污水综合排放原则》，现实施新的行业原则），具体指标如表1-2：表1-2电镀行业水污染物排放限值单位：mg/l污染物项目原则限值第一类污染物总铬六价铬总镍第二类污染物总铜总锌总铁pH值6~9SS50CODcr80氨氮15总氮20总磷石油类总氰化物第二章工艺设计工艺选择含氰废水（W1）含氰废水中的氰离子（CN-）能与镍、铜、铁过渡金属元素形成稳定的配位化合物（即常说的络合物），制止了金属离子与氢氧根（OH-）的结合，因此，欲将其沉淀去除，必须先破环其络合状态。现在，较为经济成熟的工艺为碱性氧化破氰，适宜采用的氧化剂为次氯酸钠，可将氰根（CN-）氧化为二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。CN-+OCl-+H2OCNO-+Cl-+H2O2CNO-+4OH-+Cl2CO2+N2+6Cl-+2H2O考虑到部分络合物异常稳定（如：铁氰化物等），含氰废水水量较小，本方案采用一次破氰、间歇反映的解决方式，停留时间为1天，可避免生产负荷冲击。破氰后的废水与综合废水合并解决。W1的解决工艺流程为：碱+氧化剂并入综合废水（W4）含氰废水（W1）反映调节池1并入综合废水（W4）含氰废水（W1）反映调节池1焦磷酸废水（W2）焦磷酸废水中重要含有焦磷酸、化学镍等，惯用的化学沉淀法很难将铜、镍离子去除。采用酸性氧化的办法，先将废水调节到酸性，再投加强氧化剂将焦磷酸氧化为正磷酸，络合物被破坏，使金属离子游离出来。其反映原理为：P2O74-+ClO-2PO42-+Cl-W2与W1同样，采用间歇反映的解决方式，停留时间为1天，氧化后的废水与W4合并解决。W2的解决工艺流程为：酸＋氧化剂焦磷酸废水（W2）并入综合废水W4焦磷酸废水（W2）并入综合废水W4反映调节池2含镍废水在车间内单独收集，并通过槽边回收装置进行回收，副产品外卖，水循环运用。当回收系统废水需要外排时，可与综合废水（W4）合并。W3支线的解决工艺流程为：净化水净化水含镍废水清洗槽回收副产品回收装置含镍废水清洗槽回收副产品回收装置剩余废水剩余废水并入综合废水W4并入综合废水W4综合废水（W4）综合废水中含有大量的金属离子，在不含六价铬、氰化物及络合性物质的状况下，采用中和沉淀易使金属离子达标，但一旦有氰化物或络合物混入综合废水中，金属离子就很难达标，因此，清污分流以及W1、W2、W3各股废水的预解决都非常核心。W4出水与W5合并，作用有二：一是综合废水（W4）沉淀的pH较高，可中和含铬废水（W5）的酸性；二是含铬废水（W5）对综合废水（W4）部分离子起稀释和二次混凝沉淀作用。Mn+＋nOH-=M(OH)n↓W4的解决工艺流程为：W1、W2、W3碱PACPAM综合废水（W4）沉淀池1絮凝反映池1中和池1调节池4综合废水（W4）沉淀池1絮凝反映池1中和池1调节池4去中和池2去中和池2含铬废水中重要含有Cr6+、Cr3+等离子，Cr6+必须先还原（药剂可选用焦亚硫酸钠）为Cr3+，然后中和沉淀而从水中去除。其反映机理为：2Cr2O72-+3S2O52-+10H+4Cr3++6SO42-+5H2OCr3+＋3OH-=Cr(OH)3↓W5支线的解决工艺流程为：W4酸+还原剂W4絮凝反映池2还原池调节池5含铬废水(W5)中和池2絮凝反映池2还原池调节池5含铬废水(W5)中和池2去排放口pH回调池沉淀池2去排放口pH回调池沉淀池2除油除蜡废水(W6)该公司除油除蜡工艺涉及到化学除油、电解除油以及超声波除油三种方式，但除油溶液的基本成分大致相似，均为碱、磷酸盐以及表面活性剂等，因此，废水中石油类物质、CODcr和磷酸盐含量较高，对排放水中对应指标的奉献值较大，需单独收集解决，方便能有效控制CODcr及磷的含量。W6的解决工艺流程为：碱、铁盐PAC、PAM除油除蜡清洗水（W6）除油除蜡清洗水（W6）絮凝反映池3中和池3调节池6中和池3调节池6沉淀池3去pH回调池沉淀池3去pH回调池注：以上全部支线流程仅为废水流向，沉淀池的污泥池进入污泥浓缩池浓缩后经压滤机压滤成滤饼，安全处置（流程中已省略）CODcr的去除由于电镀废水生化性很差，真实B/C值局限性，采用生化法很难去除。在本方案中，清污分流后CODcr含量较高的是除油除蜡废水（W6），其它废水CODcr值较低，对W6采用物化的办法将CODcr降至200mg/l下列再与其它废水混合，混合后的废水CODcr在150mg/l左右，采用臭氧氧化+吸附的方式可确保CODcr达标。工艺流程图除油除蜡废水（W6）含铬废水(W5)除油除蜡废水（W6）含铬废水(W5)含氰废水(W1)综合废水(W4)调节池6调节池6调节池4调节池5反映调节池1调节池4调节池5反映调节池1中和池3中和池1还原池反映调节池2中和池3中和池1还原池反映调节池2焦磷酸废水焦磷酸废水(W2)中和池2沉淀池3沉淀池1沉淀池3沉淀池1含镍废水(W3)含镍废水(W3)污泥浓缩池沉淀池2污泥浓缩池沉淀池2回收装置回收装置压滤机中间水池压滤机中间水池逆流漂洗逆流漂洗安全处置氧化塔安全处置氧化塔排放pH回调池注：为废水流向，为污泥流向排放pH回调池工艺流程阐明1、含氰废水（W1）自车间自流入反映调节池1,在碱性条件下（pH≥）加入NaCLO氧化，采用间歇解决的方式：进水－反映－排水，总停留时间为1天，可有效去除氰化配合物，解决后的废水与W2、W3、W4合并解决；2、焦磷酸废水（W2）自车间自流入反映调节池2,在酸性条件下（pH3～）加入NaCLO氧化，采用间歇解决的方式：进水－反映－排水，总停留时间为1天，可有效去除焦磷酸、化学镍等络合物，解决后的废水与W1、W3、W4合并解决；3、含镍废水（W3）在车间通过槽边回收装置进行回收，出水可回用于清洗槽，回收的副产品可产生较高的经济效益。回收系统外排水与W1、W2、W4合并解决；4、综合废水(W4)自车间自流入调节池4,经泵提高与来自W1、W2、W3预解决后废水混合进入中和池1，加碱搅拌调节PH值至～11，然后进入絮凝反映池1,加入PAC、PAM，絮凝反映后进入沉淀池1，出水进入中和池2，与含铬废水合并解决；5、含铬废水（W5）自车间自流入调节池5，用提高泵泵入还原池，加入焦亚硫酸钠还原六价铬，然后与来自W4的废水一起流入中和池2，调节～，然后经絮凝反映池2和沉淀池2，出水进入中间水池；6、除油除蜡废水（W6）自车间自流入调节池6，用提高泵泵入中和池3，加入碱和铁盐，搅拌调节PH值至～9，然后进入絮凝反映池3，加入PAM，混凝反映后进入沉淀3，出水与来自W5的废水一起进入中间水池；7、中间水池废水经水泵提高后进入氧化塔，通入臭氧接触反映，使有机物矿化分解为二氧化碳或者降解为小分子物质，再通过活性碳吸附过滤，出水经pH调节后排放。本解决系统的污泥经污泥浓缩池浓缩后，用压滤机制成滤饼，交有关部门安全处置。预期解决效果预计解决过程中污染物削减状况如表2-1表2-1预期污染物削减表废水及解决工艺水量Ni2+Cu2+Cr6+CN-CODt/dmg/lmg/lmg/lmg/lmg/L含氰废水（W1）30-200-200180反映调节池130-200-80焦磷酸废水（W2）2070120--150反映调节池22070120--80含镍废水（W3）20300---120回收系统202---120综合废水（W4）503050150中和池1（W1/W2/W3/W4）100115沉淀池1100115含铬废水（W5）90--300-50还原池90---200中和池2（W4/W5）190157沉淀池2190120除油除蜡废水（W6）90----500沉淀池390----200中间水池280160氧化+吸附28060排放池28060含氰废水（W1）中氧化破氰工艺对CN-的去除率按％计，同时CODcr的去除率按%计；焦磷酸废水（W2）在酸洗条件下经24h氧化破络后，对焦磷酸、化学镍等络合物的去除率按%计，氧化剂同时减少约%的CODcr；含镍废水（W3）经槽边回收装置回收，对Ni2+去除率按%计；综合废水（W4）与W1、W2、W3互相混合稀释，经中和沉淀，对Ni2+、Cu2+去除率按%、%计，CODcr的去除率按%计；含铬废水（W5）采用焦亚硫酸钠还原，对Cr6+的去除率按%计，同时由于焦亚硫酸钠的过量投加，CODcr升高到200mg/l左右；W4与W5混合后，CODcr有所稀释，降至157mg/l，再经中和沉淀，去除率按%计；除油除蜡废水（W6）含有大量的油类及表面活性剂，经混凝沉淀，CODcr去除率按60%计；臭氧氧化+活性碳吸附，对CODcr的去除率按%计；根据对同类废水的实验研究及工程实践，上述各解决单元要达成上述预期的解决效率是可行的。第三章废水解决站工程设计重要建、构筑物工艺设计及设备选型调节池1设计参数：设计水量：qh＝5m3/h停留时间：HRT=有效容积：V＝有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：50UHB-ZK-20-20/4流量：Q＝20m3/h扬程：H＝20m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）计数量：1套4．ORP仪表数量：1套调节池2设计参数：设计水量：qh＝h停留时间：HRT=20h有效容积：V＝有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：32UHB-ZK-15-15/流量：Q＝15m3/h扬程：H＝15m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）计数量：1套4．ORP仪表数量：1套调节池4设计参数：设计水量：qh＝h停留时间：HRT=11h有效容积：V＝90m3有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：50UHB-ZH-20-20/4流量：Q＝20m3/h扬程：H＝20m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）设计参数：设计水量：qh＝40m3/h停留时间：HRT=有效容积：V＝135m3有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：50UHB-ZK-20-20/4流量：Q＝20m3/h扬程：H＝20m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）计数量：1套絮凝反映池1设计参数：设计水量：qh＝20m3/h（按水泵流量）停留时间：HRT=18min有效容积：V＝6m3有效水深：H=外形尺寸：L×B×H＝××（共2格）配套设备：1.搅拌机功率：N=，浆叶防腐，非标定制数量：2台沉淀池1设计参数：设计水量：qh＝20m3/h表面负荷：q=停留时间：HRT＝3h有效容积：V＝60m3外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.斜管填料30调节池5设计参数：设计水量：qh＝15m3/h停留时间：HRT=有效容积：V＝有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：50UHB-ZK-20-20/4流量：Q＝20m3/h扬程：H＝20m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）还原池设计参数：设计水量：qh＝20m3/h停留时间：HRT=18min有效容积：V＝6m3有效水深：H=外形尺寸：L×B×H＝××（共2格）配套设备：1.搅拌机功率：N=，浆叶防腐，非标定制数量：2台计数量：1套仪表数量：1套中和池2设计参数：设计水量：qh＝40m3/h（按水泵最大组合流量）停留时间：HRT=有效容积：V＝135m3有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：65UHB-ZH-40-15流量：Q＝40m3/h扬程：H＝15m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位计数量：1套仪表数量：1套絮凝反映池2设计参数：设计水量：qh＝40m3/h停留时间：HRT=23min有效容积：V＝有效水深：H=外形尺寸：L×B×H＝××（共2格）配套设备：1.搅拌机功率：N=，浆叶防腐，非标定制数量：2台沉淀池2设计参数：设计水量：qh＝40m3/h表面负荷：q=停留时间：HRT＝有效容积：V＝100m3外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：调节池6设计参数：设计水量：qh＝15m3/h停留时间：HRT=有效容积：V＝有效水深：H=土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.提高泵型号：50UHB-ZK-20-20/4流量：Q＝20m3/h扬程：H＝20m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）设计水量：qh＝20m3/h（按水泵流量）停留时间：HRT=18min有效容积：V＝6m3有效水深：H=外形尺寸：L×B×H＝××（共2格）配套设备：1.搅拌机功率：N=，浆叶防腐，非标定制数量：2台仪表数量：1套设计参数：设计水量：qh＝20m3/h表面负荷：q=停留时间：HRT＝3h有效容积：V＝60m3外形尺寸：L×B×H＝××配套设备：1.斜管填料30设计参数：设计水量：qh＝60m3/h(按最大进水流量)停留时间：HRT＝有效容积：V＝90m3有效水深：H=外形尺寸：L×B×H＝××1.提高泵型号：65UHB-ZK-30-15流量：Q＝30m3/h扬程：H＝15m功率：N=数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）设计参数：设计水量：qh＝30m3/h停留时间：HRT＝30min有效容积：V＝15m3有效高度：H=设备外形尺寸：D×H＝?×配套设备：1.臭氧发生器臭氧产生量：g/h功率：55Kw数量：1套设计参数：设计水量：qh＝30m3/h过滤速度：υ＝h设备外形尺寸：D×H＝?×1．活性碳滤料数量：2400kgPH回调池设计参数：设计水量：qh＝30m3/h;停留时间：HRT＝30min有效容积：Q＝16m3土建外形尺寸：L×B×H＝××配套设备:计数量：2套2.搅拌机功率：N=，浆叶防腐，非标定制数量：2台污泥池设计参数：有效容积：Q＝90m3土建外形尺寸：L×B×H＝××标排口外形尺寸：B?L?H=??(规范设计)构造：砖混药间尺寸：L(m)×B(m)=×构造形式：砖混构造数量：1座配套设备:1.加药桶：有效容积：1m3，材质：PP，数量：9只2.储罐：有效容积：5m3，材质：PP，数量：1只3.加药泵型号：25FSB-15流量：Q＝3m3/h扬程：H＝15m功率：N=0.75kw数量：19台4.溶药搅拌机功率：N=，浆叶防腐，非标定制数量：9台压滤机间尺寸：L(m)×B(m)=×构造形式：钢构造数量：1座配套设备:1.压滤机：型号：XMU100/920-BPP材质，明流不可洗2.螺杆泵：风机房尺寸：L(m)×B(m)=×构造形式：钢构造数量：1座配套设备:附属建筑1.操作间：尺寸：L(m)×B(m)=×构造形式：钢构造数量：1座2.化验室：尺寸：L(m)×B(m)=×构造形式：钢构造数量：1座考虑车间事故排放的可能性，本方案设事故应急池一座外形尺寸：B?L?H=??土建构造设计建筑设计构造设计重要工程材料公用工程电气本项目电机功率统计如表3-1表：3-1设备电机功率统计表序号设备名称额定功率（kw）数量装机总功率（kw）最大使用功率（kw）备注W1提高泵2台1用1备W2提高泵2台1用1备W4提高泵2台1用1备W5提高泵2台1用1备W6提高泵2台1用1备中和池1提高泵2台1用1备中和池2提高泵2台1用1备中间水池提高泵2台1用1备反映搅拌机8台溶药搅拌机9台加药泵19台臭氧机551台5555螺杆泵2台1用1备罗茨风机1台压滤机1台累计=SUM(ABOVE)电源由业主以电压等级为380V/220V接至现场电控柜，本项目设备总装机容量。配电线路从中控室以放射式配电至回收场地内其它用电区。动力设备保护按厂内现有系统，接地电阻≤10Ω。电控室设配电柜两台，水泵、压滤机在控制室控制，并结合现场控制。给排水劳动定员自动控制自控体系由两个系统构成：集中控制系统和现场就地控制系统。集中控制系统设在中央控制室，它接受现场传回的信号及数据（如pH、ORP值等），通过PLC对各工艺参数进行解决，协调管理现场执行器，可遥控现场重要设备，并可设立报警区域。现场就地控制重要为动力设备控制（如水泵等），可根据操作者指令随时进行手动操作，实现快速反映。第四章技术经济工程投资估算表：4-1废水解决土建投资(万元)序号名称规格数量单价总价备注构造反映调节池1××m81m3钢砼构造反映调节池2××m81m3钢砼构造调节池4××m108m3钢砼构造调节池5××135m3钢砼构造调节池6××135m3钢砼构造中和池1××162m3钢砼构造中和池2××162m3钢砼构造中间水池××m108m3钢砼构造pH回调池××m20m