某金属表面处理有限公司废水零排放方案

常州市XX金属表面处理有限公司

电镀废水零排放回用方案

1、工程概述

常州震XX金属表面处理有限公司是常林股份有限公司，小松常林公司，江苏多棱

多数控制机床有限公司，苏州长风机械厂，韩国现代等单位定点镀硬铭加工企业。同

时生产镀白锌、镀金、镀彩锌、镀银、镀锡二极管等产品。因发展需要，企业准备搬迁

至新厂区，需新建废水处理站。新厂投产后，废水量将达到200吨/天。水质情况与

旧厂基本相同。

2、设计依据：

1.企业提供的基础资料：原水水量、水质

2.《城镇污水处理厂污染无排放标准》(GB18918-2002)

3.《给排水设计手册》(第二、四、六、九分册)

4.《三废处理工程技术手册》

5.《水处理工程师手册》

6.各厂家设备选型样本

7.相关电气、土建设计手册

3、设计原则

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。

2.根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、

运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日

常运行费用。

3.妥善处理处置污水处理过程中产生的污泥，避免造成二次污染。

4.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维

护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选用的设备为优良名牌设备。

5.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，且污水站运行设

备有足够的备用率。

6.站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量

集中，节约用地。使厂区环境和周围环境协调一致。

7.站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协调。

4、废水来源及污染物成分

废水的来源

根据该厂提供相关资料，废水日均排放量为240吨，按每天工作运行20个小时

计算，平均水量为10吨/小时。

原水污染因子及设计水量

根据厂方提供的有关资料及我们对同类废水的了解，按处理的方式将该厂生产废

水分为以下几大类：

1.含制废水：水量约801n7d（即4m3/h）,PH=,[Cu='I<70mg/L,[CN-]"50mg/L；

2.含铝废水：水量约40m3/d（即2m3/h）,PH=2s6,[Cru]W80mg/L：

3.含铜、银酸碱综合废水：：水量约120m>d（即5m7h）,PH=6s7,[Ni>]W

100mg/L,[Cu']WIOOmg/L；

5、设计范围

1.废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置；

2.废水处理站的工艺管线；

3.废水处理站从调节池后的处理工艺参数的制定。

6、工艺流程设计

设计指导思想

1.根据废水分类要求，本设计围绕以下几点进行设计：

2.由于含氟废水的特殊性，本设计对含氟废水进行单独破氨预处理，鉴于无机化学

反应的不可逆性，为节省投资，简化管理，破鼠完后的废水并入混合废水一起进

行后续沉淀处理。

3.为降低工程造价和综合运行费用，将含错废水单独收集，还原后的废水并入混合

废水一起进行后续沉淀处理

4.为防止间歇性排放的高浓度的电镀废液和退镀废液，对污水处理系统造成冲击，

调节池容积，宜尽可能大，有足够的蓄水调节能力。

5.设置适当的在线监控设备，达到降低劳动强度、稳定处理、达标排放的目的。废

水分类

根据电镀废水的处理技术可行性和电镀行业生产、管理现状，我们建议对各种废

水进行如下分类：

1.含制废水由于CV毒性较大，而其他混合废水的PH值较低，一般呈酸性，如果废

水采用完全混合分流，因为CN■和f结合生成HCN挥发，直接污染环境。此外，CW

与某些金属离子混合生成稳定的络合离子，不易从水中去除.因此，宜将含制废水单

独设置管道收集，经除制后才能排入混合废水系统。

2.含铭废水处理相比于其它含金属离子废水处理需多一道还原处理程序，为降低各

还原处理单元的规模，对含铭废水进行分流，111独立管道系统排入。

3.考虑电镀行业的生产管理现状，同时为了简化污水管网敷设，我们建议除含氟废

水和含铭废水外的其他废水混合统称为混合废水。

4.对镀铝废液和退镀液属不定期排放，接入混合废水管集中到污水处理厂进行处理。

为了防止镀铝废液和退镀液对污水处理系统造成冲击，要求废水调节池有足够的

蓄水调节能力。

以上废水分类有如下几个优点：（1）与实际情况符合，可操作性强；（2）M废

水单独接出，并进行碱性氯化法破氨，既可以使CV达标排放，乂可以减少污泥产生

量；（3）含铭废水单独接出，进行还原反应，可以降低还原单元处理规模，降低工程

造价。

工艺流程选择

1、含银废水

废水中的制化物毒性较大，处理技术有化学氧化、电解氧化、离子交换、膜分离

等，但常用且较成熟的方法为碱性氯化法,本方案采用二次碱性氯化法破甄，氧化剂采

用NaCLOo一次氧化阶段PH控制在1071,0RP在300mV左右，二次破MPH控制在

7-8之间,ORP在650mV左右。

该处理方法稳定可靠，采用进口ORP计及PH计在线监控，控制药剂投加量，降

低处理费用，处理后废水流入混合废水调节池。

2、含格废水

含铭废水中Cr”还原，采用焦亚硫酸钠还原，方法成熟可行，可以达到尽可能

减少污泥产生量的目的，过程在线控制PH2~3，控制ORP在300”330mV之间。经还原

处理后的废水流入混合废水调节池。

3\混合废水

经破鼠和铭还原的废水与混合废水进行混合，采用二次中和沉淀处理工艺，中和

剂采用石灰水和氢氧化钠配合使用，一次中和反应投加石灰水和氢氧化钠，由进口PH

计在线监控PH在~8之间，二次中和反应采用氢氧化钠并控制PH在10~之间。混合

废水中各种重金属成份多，而每种重金属加碱析出的最佳PH范围不同（见表67）,

尤其对一些两性元素，如锌，它的氢氧化物，既溶于强酸，乂溶于强碱，其沉淀的最

佳PH是，所以两段PH调节沉淀是必须的。

表67某些金属氢氧化物沉淀析出的最佳范围

金属离子Fe”A广Cr"Cir'Zn,Xi'-Fe少

沉淀的最佳PH值>5>5-12

加碱溶液的PH值>>9>>

工艺流程说明

废水回用零排放工艺主要由“化学沉淀预处理”部分和“回用系统”部分所组

成。其工艺流程简述如下：

各车间废水经厂区污水管道收集至混合调节池。含制废水单独收集至含制废水

收集池，均质均量后，用提升泵1泵入破鼠池，机械搅拌调节pH为10〜11,投加次

氯酸钠进行一次破鼠处理，通过0RP计在300s350mV之间控制氧化剂次氯酸钠的

加入量，。一次破鼠后，在PH下调至7〜8,继续加入次氨酸钠，直至ORP值为600-

700mVo此时废水在碱性条件下，次氨酸盐将冢根氧化分解为无毒的物质，二次破鼠

后的废水汇入到混合调节池中。

含铭废水经格废水调节池匀质匀量后投加硫酸控制PH为2~3之间，用提升泵2

泵入铝还原反应池，焦亚硫酸钠采用泵前吸入的方式投加，控制0RP在300~330西

之间，还原反应池内采用机械搅拌，经还原反应后的废水流入混合废水调节池。

混合废水经混合废水调节池匀质，为适应重金属离子沉淀不同的PH要求，采用

两段PH调节和反应沉淀分离法。混合废水由提升泵3泵入一次中和反应池，池内投

加石灰乳液和液碱，在线控制PH为〜8之间，使废水中的重金属离子与0H-反应生

成氢氧化物絮体后自流入斜管沉淀池，经斜管沉淀池进行泥水分离，上清液经砂滤

后进入中间水池。

经上述化学沉淀处理后，处理水水质指标主要表现为少量未完全沉淀的重金属

离子、阴离子和少量残余的PAM。

化学沉淀预处理系统出水进入多介质过滤器，去除其中的有机物、悬浮物和部

分重金属离子后，再经过精密过滤器进一步去除悬浮物。精密过滤器出水进入

超滤系统，通过超滤膜微米级的孔径过滤，彻底截留分子量两万以上的有机物和悬

浮物。通过超滤截留后，水中残余的只是重金属离子，再通过反渗透纳米的错流过

滤，将重金属离子截留。经过系统处理，出水可达到饮用水标准，大大高于工艺用水

要求。整个系统由PLC控制，在运行过程中，不需要人值守。

零排放工艺流程图案

回用工艺简介

7主要构筑物及设备工艺设计

考虑到处理场地有限，拟将所有处理单元整合为一个综合构筑物，各单元的设计参数如

下：

调节池

调节池采用合建形式，内分3格，分别用于含制废水、含铭废水和混合废水

的匀质匀量，使后续废水处理得以连续稳定运行。

5.1.1含飘废水调节池

结构形式：地下式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理

净尺寸：3X4mX3.5m

有效水深：3.0m

有效容积：36m3

水力停留口寸间：9h

配套设备：

(D提升泵1:

功能：将废水提升至破鼠池

型号：IH50-32725

流量：6.3m7h

扬程：5m

功率：kw

数量：1台

5.1.2含铭废水调节池

结构形式：地下式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理

净尺寸：2mX4mX3.5m

有效水深：3.0m

有效容积：24m3

水力停留时间：12hr

配套设备：

(1)提升泵2：

功能：将废水提升至还原反应池

型号：IH50-32-125

流量：6.3m7h

扬程：5m

功率：

数量：1台

5.1.3混合废水调节池

结构形式：地下式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理

净尺寸：8mX4mX3.5m

有效水深：3.0m

有效容积：96m3

水力停留时间：8hr

配套设备：

(1)提升泵3：

功能：将废水提升至中和池

型号：IH65-50-160

流tt：12.5m

扬程：5m

功率：

数量：1台

含毓废水处理系统

7.2.1破甄池

结构形式：地上式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理，与铭还原反应池合建。破制方

式为间歇式，一次破制控制0RP为300mv,二次破鼠控制0RP为650mvo

净尺寸：2mX2mX3.3m

有效水深：3m

有效容积：121?

(1)留时间：3hr

配套设备

(D搅拌机1:水下部分不锈钢SS304

型号：LFJ-150

功率：

转速：8rpm

数量：1套

(2)pH计:德国E+H公司

型号：topHitHCPS401

数量：1套

(3)0RP计:德国E+H公司

型号：topHitHCPS401

数量：1套

铭还原反应池

六价格还原采用投加NaSOs溶液方式，经混合池搅拌混合，反应池反应完全。混合池和

破氨合壁共建，池底布置PVC穿孔管曝气装置。

单体(混合池或反应池)参数如下：

结构形式：地上式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理

净尺寸：2mX2mX3.3m

有效水深：3m

有效容积：121?

反应时间：6hr

配套设备

(1)搅拌机2：水下部分采用不锈钢材质

型号：LFJ-150

功率：

转速：8rpm

数量：1套

(2)pHif：德国E+H公司

型号：topHitHCPS401

数量：1套

(3)0RP计：德国E+H公司

型号：topHitHCPS401

数量：1套

中和池⑴⑵

采用投加NaOH石灰乳混合液方式。

池参数如下：

结构形式：地上式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理，折流板填充

净尺寸：lmX5mX3.3m

有效水深：3m

有效容积：9m3

混合时间：54min

配套设备

(DPVC穿孔管曝气搅拌

(3)pHit：德国E+H公司

型号:topHitHCPS401

数量：1套

斜管沉淀池(1)(2)

结构形式：半地下式钢碎结构，与中和池合壁共建，内壁四酯三布防腐处理

净尺寸：4mX5mX6.3m

有效水深：2.8m

泥斗高度：3m

表面水力负荷:0.75m7m-•h

斜管型号：HX80

数*：15m3

中间水池

结构形式：地下式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理

净尺寸：2mX4mX3.5m

有效水深：3.0m

有效容积：24m3

水力停留时间：

砂滤塔

工艺尺寸：中？H=?3.2m

结构：钢制

滤层面积：1.7巾2

滤速；20.Om/h

主要设备

(1)反冲水泵

反冲强度：12L/

型号：SLS50-125(I)

Q=33m3/h,H=18m,N=

数量：1台

(2)气源

共用罗茨风机提供

污泥浓缩池

结构形式：半地下式钢碎结构，池内壁四酯三布防腐处理

平面尺寸：3mX3mX4.Im

有效深度：4m

表面负荷：0.Gni1/h

板框压滤机

多介质过滤器

废水处理系统出水中的污染物，主要为未沉淀完全的金属离子、残余的聚丙烯酰胺(PAM)

及少量的悬浮物。多介质过滤器填料由颗粒活性碳层及精制石英砂层组成。依靠活性碳巨大的

比表面积和强大的吸附能力，将废水中的少量有机物和异味、异色等吸附去除，并能吸附部分

重金属离子。活性碳吸附后，再经精制石英砂层进行过滤，截留活性碳碎屑。

精密过滤器

精密过滤器由聚丙烯熔芯组成，属微率范畴，依靠滤芯上的微孔，机械截留水中的悬浮物

体，用在此处为防止活性碳碎屑，进入后续处理系统，对膜造成伤害。

超滤

超滤是利用一种压力活性膜，在外界推动力(压力)作用下截留水中胶体、颗粒和分子量

相对较高的物质，而水和小的溶质颗粒透过膜的分离过程。通过膜表面的微孔筛选可截留分

子量为50000^200000Da范围内的物质。当被处理水借

助于外界压力的作用以一定的流速通过膜表面时，水分子和分子量小于300-500

的溶质透过膜，而大于膜孔的微粒、大分子等由于筛分作用被截留，从而使水得到

净化。也就是说，当水通过超滤膜后，可将水中含有的大部分胶体硅除去，同时可

去除大量的有机物等。系统简单、操作方便、占地小、投资省、且水质极优，可满

足各类反渗透装置的进水要求。其结构示意图如下：

0浓缩液

°浓缩液n

透过液

超滤膜工艺

反渗透

反渗透技术是利用半透膜（膜）以水压使水由较高浓度的一方渗透到较低浓度的一方,

利用孔径仅为l/IOOOOum的膜（相当于大肠杆菌大小的1/60000,病毒的1/3000）,将水中

污染物及重金属、细菌、病毒等杂质全部清除，系统脱盐率在97%以上，从而达到规定的理

化指标及卫生标准，产生至清至纯的水，纯净度几乎达到100%,本系统所用反

渗透膜为美国海德能公司生产。其结构示意图如下：

原液0浓缩液n

透过力透过液

<______________________________J

反渗透膜工艺

在反渗透产水过程中，浓水侧山于水的不断浓缩，无机盐当达到超饱和状态时，盐容易

析出，在膜表面凝结，如不及时冲洗掉就形成了垢，长期使用会使反渗透膜的脱盐率下降，

产水量下降，工作压力升高，导致化学清洗或损坏，为了防止这种现象的产生，在反渗透进

水前加入阻垢剂能够提高无机盐的溶解度，不致以在反渗透运行过程中浓缩水盐的析出，使

用美国通用-贝迪公司生产的

MDC220阻垢剂（本公司代理），不仅能够有效地阻止C广、Mg'、Fe/Ba*、Sr〉、S。？■等

离子形成垢，还能够防止胶体、有机物在膜表面的凝结，同时.，当膜表面已经结垢时（但不

严重）还能够使已形成的垢逐渐溶解，从而提高了设备的使用效果以及膜的寿命，降低化学

清洗频率，由于该设备占地面积小，操作简便，不易产生故障，而在水处理系统中广泛使

用。

8、投资和运行费用核算投资费用核算

8.1.1化学沉淀预处理系统投资一览表

序号构筑物及设备尺寸或型号单位数量造价（万元）备注

含小废水调节池1.5mX8mX3.5m座1含防腐

1

提升泵IH50-32-125台1

含铭废水调节池lmX8mX3.5m座1含防腐

2

提升泵IH50-32-125台1

混合废水调节池4mX8mX3.5m座1含防腐

3

提升泵IH65-50-125Zx1

破虱池2mX2mX3.5m座1含防腐

搅拌机LFJ-150台1

4

pH计topHitHCPS401台1

0RP计topHitHCPS401台1

铭还原反应池2mX2mX3.5m座1含防腐

搅拌电机LFJ-150台1

5

pH计topHitHCPS401台1

0RP计topHitHCPS401台1

中和池ImX5mX3.5m座2含防腐

6n

pH计topHitHCPS401台2

7斜管沉淀池4mX5mX6.3m座216含防腐

8中间水池2mX4mX3.5m座1

砂滤塔①？HZ.?3.2m座1含滤料

9

反冲水泵SLS50-1251

10污泥浓缩池3mX3mX4.Im座1含防腐

11板框压滤机台1

12罗茨风机SLF-50A1

13PAM加药泵台1

14石灰乳投加泵台1

15曝气管道DN50UPVC米50

16电控箱台1

总计

8.1.210T/h回用处理系统投资一览表

单

序号

品名型号规格数量备注

位

1原水箱PT-5000LD=1820H=2320台1PE液位自控

2原水泵CD-16-40台1杭州南方

台

多介质过滤器JED-1400D=1400H=21201不锈钢衬胶

操作阀组套1多路阀

操作支架台不锈钢

31SUS304

吨精制石英砂

填料

101#吨果壳活性炭

台

4精密过滤器JL-161SUS304不锈钢

滤芯中60*10001PP材质

超滤膜设备CL61R-16套1

膜元件6英寸只8组合件

支架台1SUS304不锈钢

套

5管阀件1UPVC

台

流量计3管道式

冲洗阀只1德国产

压力表o-只3上海产

加药装置套1添加阻垢剂

计量泵台意大利

6ACS6011SEK0

台

计量箱KC-120L1PE整体

7多级泵CD.16-10041杭州南方

反渗透装置FSJ83R-10X3800*950*1600套1

膜元件ES=»Ac-8040支9美国海德能

膜容器8英寸3芯装支3玻璃钢

台

支架1SUS304不锈钢

8

管件套1台湾环琪UPVC

电控箱台1威图

流量计台2管道式

电磁阀只1德国产

续表:

序号品名型号规格单数量各注

位

电导仪CM-230台2上海产

压力表0—3Mpa只2台湾产

压力开关0-5kg台1韩国产

低压电控套1德国西门子

PLC控制器LOGO!台1德国西门子

清洗装■套1

台

9清洗泵CHL16-301杭州南方

清洗箱PT-WOOLD=1080H=1390台1PE整体

台

10淡水箱PT-10000LD=2250H=30601PE附液位自控

11淡水泵CHL8-40台1杭州南方

12系统管阀件UPVC

总价万元

3.1.3工程投资费用

工程总投资一览表

序号名称投资（万元）

1化学沉淀预处理投资

2回用水系统投资

合计

运行费用

8.2.1化学沉淀预处理系统设备功率一览表