600m³d电镀综合废水处理工程设计

600m³/d电镀综合废水处理工程设计设计总说明由于我国重金属行业的迅速发展，产生的电镀废水已经成为一个比较大的污染源，为了能够很好地保护我们的生态环境，认真处理好电镀废水是至关重要的。电镀废水的特征主要为成分复杂、重金属含量高、毒性较大、色度深以及生化性极差，并且间隔排放，属于比较难处理的工业废水。根据给出电镀废水的水质和数量，参考有关文献，比较各种工艺流程，为了达到环保标准和尽可能减少投资，决定分别先将电镀废水中的六价铬离子还原为三价，另外对氰化物进行破碎处理，然后再与综合废水发生混凝沉淀反应。工艺设计的流程大致如下:含铬废水和含氰废水分开处理，然后结合综合废水通过格栅去掉大部分悬浮物和漂浮物。由于废水是间歇排放的，因此有必要用化学方法来去除掉一些重金属。设置调节池来调节废水里的质量和数量，然后用混凝沉淀方法来沉降废水中的一些重金属，然后进行过滤，本工艺设计采用砂滤器。砂滤器的原理是通过石英砂和活性炭吸附能力来去除残留的重金属离子。混凝沉淀与砂滤器相结合能够更好地处理电镀废水和废水。使排出的水质符合《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）。污泥经过浓缩脱水过程后，剩余的污泥会被运送到当地的填埋场进行安全性卫生填埋。本设计主要是针对各结构进行合理计算和配套设备选择，并完成平面布置和标高计算。最后，根据结构尺寸来绘制平面布置图、高程图以及剖面图。关键词：电镀废水，工艺设计，混凝沉淀

GeneraldescriptionofthedesignDuetotherapiddevelopmentofheavymetalindustryinChina,electroplating

wastewaterhasbecomeamajorsourceofpollution.Soastoprotecttheecologicalenvironment,itisveryimportanttotreatelectroplatingwastewaterwell.Themaincharacteristicsofthewastewaterarecomplexcomposition,highcontentofheavymetals,hightoxicity,deepcolorandpoorbiochemicalproperties,andintermittentdischarge,whichisdifficulttotreatindustrialwastewater.Accordingtothewaterqualityandquantityofelectroplatingwastewater,relevantliteratureswereconsultedandvariousprocesseswerecompared.Inordertoachieveenvironmentalprotectionandreduceinvestmentasfaraspossible,itwasdecidedtoreducehexavalentchromiumioninwastewatertotrivalentandtreatcyanidewithcyanide.Chemicalprecipitationflocculationwascarriedoutwiththeintegratedwastewater.Theprocessflowisasfollows:chromium-containingwastewaterandcyanidecontainingwastewateraretreatedseparately,andthentheintegratedwastewaterisconnectedtothegridtoremovesuspendedandfloatingobjects.Sincethewastewaterisdischargedintermittently,itisnecessarytousechemicalmethodstoremovesomeheavymetals.Aregulatingtankwassetuptoregulatethequalityandquantityofwastewater,andthenthewastewaterwascoagulatedandprecipitatedtoremovesomeheavymetalsinthewastewaterandthenfiltered.ThisdesignUSESsandfiltertofilter.Theprincipleofsandfilteristoremoveresidualheavymetalionsbyadsorptionofquartzsandandactivatedcarbon.Coagulationsedimentationcombinedwithsandfiltrationcanbettertreatelectroplatingwastewaterandwastewater.Watermeetsthedischargestandardsforelectroplatingpollutants(gb21900-2008).Aftersludgeconcentrationanddehydration,theremainingsludgeistransportedtolocallandfillsforsafeandsanitarylandfill.Thisdesignmainlycarriesonthecomputationandthematchingequipmenttypeselectiontoeachstructure,aswellascompletestheplanearrangementandtheelevationcalculation,finallydrawstheplanearrangementplan,theelevationplanandtheplanesectionplanaccordingtothestructuresize.Keywords:electroplatingwastewater;processdesign;coagulationandsedimentation目录TOC\o"1-3"\h\u6905绪论 绪论电镀废水的来源一般有:（1）电镀部件清洗水；（2）电镀废液；（3）其他废水，包括车间地板清洗、板材清洗、通风设备冷凝水、各种槽液或由于操作不当而引起的泄漏或排泄的废水[1]。电镀废水质量极其复杂，其组合不易控制，它包含有重金属离子，如铬、镉、镍、铜、锌和氰化物，其中一些属于有毒物质。目前，电镀废水是主要分成三类:1.含铬废水，2.含氰化物废水，3.其他综合废水，包括铜、镍、锌等。目前，通常使用的方法是物化法。其中有许多处理方法，其中主要包括吸附、膜分离、离子交换或电解。电镀废水种类比较繁多，其成分往往同时包括多种污染物，其中有毒有害的物质镉、铬、镍、铅、氰化物、铜、锌、碱、酸、悬浮物等废水进入水体，会危及水生动植物的生长，影响水产养殖，毒性较大，有些还含有剧毒物质，可导致癌症、致畸和致突变，这对人类极为有害。本设计采用分类废水处置的方法，包括亚硫酸盐还原法处理六价铬，碱性氯化氰化法处理含氰废水，混凝沉淀法处理重金属离子，从而使各类废水处理最大化，达到排放标准。因此电镀废水必须要认真回收处置，以此来消除或减轻其对环境的污染[2,3,4]。电镀废水的处理设备由调节池、破铬池、破氰池、格栅、加药箱、还原池、中和反应池、絮凝池、斜管沉降池、箱式压滤机、清水池、活性炭过滤器等组成。

第一章设计任务和相关资料1.1工程概述电镀废水是具有明显的特征。首先，高浓度的重金属有很多种类。电镀废水几乎得不到二次利用，在处理工艺上也分为很多的步骤。其次，电镀废水的含盐量非常高，严重影响废水的处理效果，甚至导致污泥膨胀和微生物死亡。因此，在处理电镀废水时，必须有针对性地进行，传统工艺在现阶段无法对电镀废水产生合适的处理效果。值得注意的是，电镀废水的种类非常多，有时候需要将多种工艺并用，否则很难将废水处理干净。本设计是电镀综合废水处理工程设计，根据当地环保部门的规定，必须对电镀废水进行处理达标后才能排放，经过处理后的废水必须符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)相关标准。通过查阅电镀废水文献，结合各种电镀废水主要工艺，本设计主要采用“破氰池+破格池+混凝沉淀+砂滤池”工艺，处理后出水达标排放至城市下游河流。1.2设计规模及进出水指标1.2.1设计规模电镀废水量：，为了更具体地处理废水，根据实际生产经验值，设含氰废水为，含铬废水为，其他综合废水为。根据排水工程下册，总变化系数一般为，本设计取，最大水量为。1.2.2进出水指标根据提供的资料，进水指标如表1.1：表1.1进水指标mg/L指标数值总Cr5-15CN-5-15Ni2+20-45Zn2+150-2000Cu2＋15-30Cr6+5-15pH3-12依据当地环保部门的规定要求，出水必须符合《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)相关标准，出水指标如下：表1.2出水水质标准mg/L指标数值总Cr1.0CN-0.3Ni2+0.5Zn2+1.5Cu2＋0.5Cr6+0.2Cr3+0.5pH6-91.3设计依据和原则1.3.1设计依据1、《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)2、《中华人民共和国水污染防治法》(2008年6月)3、《城市污水再生利用城市杂用水水质标准》(GB18920-2002)4、《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）5、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-99）6、《室外排水设计规范》（GB50014-2006）7、《建筑给水排水设计规范》（GB50015-2003）8、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-2008）9、《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）10、《电镀废水治理手册》11、《排水工程》下册第五版12、《污水处理厂工艺设计手册》13、《水处理构筑物设计与计算》第二版14、《废水处理工程技术手册》1.3.2设计原则1、根据国家相关环境保护和管理的规范、标准和规定，符合保护水质和生态环境的总体目标，服从总体规划的原则和要求，并与城市道路、给水、防洪、环保、电力、电信、移民迁建，协调好近期的建设和其他相关项目规划；2、认真贯彻国家环保方针政策，精心设计，实现先进技术，经济合理，安全适用，根据统一规划，分期、分阶段建设的原则，兼顾短期和长期项目内容，以短期为主，兼顾长期发展，因地制宜，在保证治理效果的前提下，尽可能节约项目投资，节约土地利用、能源和成本[5]。3、积极稳妥地引进和采用先进技术、设备和新材料，提高运行的稳定性和可靠性，适当提高自动化程度，尽量减少污染物对环境的不利影响。收集、运输和处理，防止二次污染。1.4设计内容根据任务书提供的水质、水量等设计参数，设计污水处理站，确定工艺流程，然后根据工艺流程计算各结构和结构设备的选型，并进行合理的平面布置和高程布置，最后进行经济概算，包括项目投资预算和运营成本预算[6]。然后，根据结构设计参数，利用绘图软件辅助设计绘制电镀废水处理站平面布置图、高程图以及主体结构剖面图。

第二章污水处理工艺方案2.1常用污水工艺介绍本设计废水属于电镀废水工艺的设计。废水具有成分复杂、重金属含量很高、毒性大、颜色深、生化性能极差、间歇排放等特点。一般来说工业废水很难处理，电镀废水必须化学和物理结合[7]。2.1.1化学法1.含铬废水的处理亚硫酸盐还原法:在酸性条件下，废水中的六价铬还原为三价铬，然后调节酸碱度，让形成氢氧化铬沉淀得以除掉，最后废水得以净化。其主要优点是处理后的废水符合排放标准，氢氧化铬可回收利用，设备操作也简单，沉渣量少且易于回数，因此应用较广。在实际的生产中，亚硫酸盐还原是在酸性条件下进行的。通常废水的pH控制在，反应时间控制在。亚硫酸盐与六价格的理论投药比是，但在实际的操作过程中。2.含氰废水的处理碱性氯化氰化法:分为两个阶段:第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐，对破氰尚不完全称为不完全氧化法；第二阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气，这称为完全氧化。使用次氯酸钠作为氧化剂：总反应方程式：在一级反应池中，调节至11，加入，使废水得到反应，然后进入二级反应池，将调节至8，加入，以上步骤即为破氰过程，再接入综合废水池，一并进行后续的处置。3、混凝法混凝处理是将混凝剂加入水中，通过混凝剂水解或混凝形成的聚合物的强吸附和架桥，胶体颗粒的吸附和结合，或者通过凝结剂水解产物压缩胶体颗粒扩散层。混凝过程可分为两个阶段:混凝和絮凝[8,9,10]。混凝工艺结合沉淀设备可去除原水悬浮物和胶体，降低出水浊度和色度，去除水中微生物，去除污水中磷、重金属等有机物和无机污染物，改善水质[10]。常见的混凝剂是铁盐混凝剂，包括硫酸亚铁和氯化铁。氯化混凝剂主要是硫酸铝、明矾和碱式氯化铝，主要是通过聚丙烯酰胺来合成高分子絮凝剂。4、氧化还原法废水中的可溶性物质，包括无机物和有机物，如等，可通过化学氧化还原转化为无害物质，或形成易于从水中去除的形式，进而达到处置的效果。这样的方法叫做氧化还原法。对于无机物的化学氧化或还原过程，元素失去电子或获得电子，导致化合价增加或减少。失去电子的过程称为氧化，而获得电子的过程称为还原[11]。废水处理中使用的氧化剂包括空气、臭氧、氯、次氯酸钠和漂白粉。常使用的还原剂包括硫酸亚铁、亚硫酸氢钠、硼氢化钠、水合肼和铁屑。试剂投加氧化还原法的工艺流程和设备相对简单。通常只需要一个反应罐。如果产生沉淀物，必须分离和处理污泥。2.1.2物理法1、气浮法气浮是将大量微气泡注入水中或电解它们以产生密度接近水的固体或液体污染物颗粒，形成密度低于水的气浮的水处理技术。在浮力的作用下，浮力浮到水面形成浮渣，浮渣将固体和液体分开。气浮主要用于去除废水中相对密度小于1的悬浮固体和油脂。它亦可用于污泥浓缩过程。污染物在气泡上的稳定吸附和气泡浮选是气浮分离的先决条件[12]。所以，污染物颗粒的去除应该是具备有疏水性表面。为了提高气浮的分离效率，常常采取措施改变固体或液体污染物颗粒的表面特性。气浮按气体分布方式的不同一般分为分散气浮、溶解气浮和电解气浮。2、过滤法过滤是指通过多孔颗粒过滤层拦截废水中的小固体颗粒的过程。在废水处置时，主要用于去掉悬浮颗粒以及胶体杂质等，特别是小颗粒(固体和油)和重力沉淀不能有效去除的微生物。颗粒物过滤对废水的生化需氧量有一定的去除效果。过滤主要取决于过滤介质的接触吸附，因为过滤介质的表面积非常大，必须具有很强大的吸附能力。当污水流入过滤器的孔中时，杂质颗粒会与过滤材料大量接触，并将吸附到过滤材料颗粒的表面，从而将它们从污水中去除。3、离子交换法离子交换法主要是利用离子交换树脂中的交换离子和电镀废水中的离子交换来消除和净化废水的方案。我国自20世纪60年代以来，一直在探索离子交换技术处理电镀废水的实验性研究。到20世纪70年代末，为了迫切需要解决环境污染这个问题，这个技术取得了很大的发展。现已成为电镀废水处理和金属回收的有效方法之一。然而，采取离子交换法的投资成本变得很高，系统设计以及运行管理复杂，一般中小企业很难适应，由于修理、管理等笨拙，往往达不到预期的效果，所以普及应用有一定的限制[13,14,15]。目前，离子交换法已在我国铬镍电镀废水处理中得到广泛应用，在设计、运行和管理方面具有成熟的经验。处理后的水能够符合排放标准，出水水质良好，通常可以回收利用。树脂交换吸附饱和再生洗脱液经过电镀工艺组分的调整和纯化后，可以在电镀液中重复使用，基本实现封闭循环。此外，离子交换法亦可用作处理含铜、锌和金的废水。4、隔油法油分离主要用于去除污水中的油类物质。一般来说，水中的油类物质可以分为三类:浮油、乳化油和溶解油。由于油比水轻，所以可以通过自然浮选从水中除去具有较大粒径的油滴。乳化油的油滴直径为，自然浮选难以分离。溶解油需要气浮脱除。水中溶解油的含量很少，通常只有。通过自然浮选从废水中去除浮油称为油分离。所使用的构筑物称为油分离罐。在油分离罐中，比重小于水的油浮到罐表面，比重大于水的杂质悬浮到罐底部。目前常用的油分离池有水平流油分离池和斜板油分离池[16]。卧式流油分离池应用最广泛，操作简单，处理效果好，适用于一般工业废水的脱油。2.2污水处理工艺确定2.2.1工艺流程通过对上述物化工艺和生化工艺的分析比较，本设计采用的主要工艺为“破格池+破氰池+混凝沉淀+砂滤池”，详细工艺流程图如下：泵泵干泥外运达标排放污泥脱水间房混凝反应池综合调节池污泥浓缩池混凝沉淀池格栅混凝剂PAC,PAM清水池砂滤池破铬池调节池1一、二级破氰池调节池2NaHSO3将六价铬还原为三价NaClO,反应的pH分别为11，8含铬废水综合废水含氰废水pH调节至3图2.1工艺流程图2.2.2工艺说明首先分别对含氰废水和含铬废水进行处理，用次氯酸钠对氰进行氧化破氰处理，用亚硫酸盐对六价铬还原成三价，再与其他废水一起用絮凝沉淀。由于电镀废水中含有很多杂质，因此在进水前需要设置一道格栅，拦截并清除废水中的漂浮物，以确保后续结构和设备的正常运行。电镀废水排水非常不稳定。因此，有必要设置一个调节池来调节废水的质量和数量，以确保水量均匀。然后用潜水污水泵将废水从调节池通入混凝反应池。向反应池中加入一定量的和混凝剂，去除废水中的一些重金属，然后废水自动流入清水池。清水池主要是检测混凝沉淀的出水效果。然后污水流入砂滤池，可以将污水中剩余的重金属去除，从而保证污水的达标排放。混凝沉淀和砂滤过滤产生的污泥自动流入污泥浓缩池，本设计采用重力浓缩，在污泥浓缩池中加入和混凝剂，使污泥浓缩效果更好，然后用螺杆泵将污泥泵送到污泥脱水室进行脱水。本设计采用全自动板框式压滤机脱水。脱水后的滤液返回调节罐进行再处理。脱水污泥的含水量大大降低，污泥体积一般也大大减少。最后，干污泥被运送到当地的填埋场进行安全卫生的填埋。第三章工艺设计与计算3.1调节池3.1.1设计说明电镀废水的质量有一定的波动。设置调节池使水质和水量保持相对稳定，有利于后续处理单元的有效运行，调节池材料采用钢筋混凝土，内外作防腐处理，调节池设事故溢流管。3.1.2设计计算根据污水处理厂工艺设计手册，调节池水力停留时间一般在之间，本次停留时间取8h，调节池深度在，本次设计取。1、含铬废水调节池有效容积式中：—调节池的容积，—含铬废水通过调节池1的流量，根据污水量可知为；—调节池的停留时间，。可以计算出调节池面积，公式如下：式中：—调节池面积，；—调节池容积，根据以上计算结果为；—调节池水深，。假设调节池长为，则宽为，超高取QUOTES=Vh=152=7.5㎡，所以含铬废水调节池总尺寸。QUOTELxBxH=3500mm×2000mm×2500mm2、含氰废水调节池有效容积QUOTEV=Q×HTR=9024m³/h×4h=15m³错误!未找到引用源。式中：—调节池的容积，—含氰废水通过调节池2的流量，根据污水量可知为；—调节池的停留时间，。可以计算出调节池面积，公式如下：式中：—调节池面积，；—调节池容积，根据以上计算结果为；—调节池水深，。假设调节池长为，则宽为，超高取QUOTES=Vh=152=7.5㎡，所以含铬废水调节池尺寸。3、综合废水调节池由于最大流量为，可以计算出调节池的有效容积：式中：—调节池的容积，—污水通过综合调节池的最大流量，根据污水量可知为，即；—调节池的停留时间，。可以计算出调节池面积，公式如下：式中：—调节池面积，；—调节池容积，根据以上计算结果为；—调节池水深，。假设调节池长为，则宽为，超高为，所以综合调节池的尺寸为。污水进入各调节池后，需要采用潜污泵抽至下一级污水处理构筑物，根据污水的各流量和构筑物水力损失，选用南方泵业的潜污泵，数量各为2台，一备一用，潜污泵的型号规格如下表：表3.1潜污泵型号规格型号流量扬程功率QDN5-7-0.25KW5m3/h12m6.25kwQDN3-5-0.12KW3m3/h12m6.25kw90QW40-12-6.2540m3/h12m6.25kw3.2破铬池QUOTELxBxH=3500mm×2000mm×2500mm3.2.1设计说明废水中的六价铬离子浓度取,，NaHSO3与六价铬离子的最佳质量比为QUOTE15×5×9024×3=93.75g错误!未找到引用源。，控制废水,反应时间为。发生反应的化学式为：3.2.2设计计算有效容积式中：—破格池有效容积，—污水通过破格池的流量，根据污水量可知为；—调节池的停留时间，。假设有效水深，有效面积取池长，则池宽为，超高取，所以破铬池总尺寸QUOTELxBxH=1250mm×1000mm×1300mm。3.3破氰池3.3.1设计说明及计算1、一级反应池含氰废水进入含氰废水调节池，然后进入一级破氰池，为，通过计在之间控制氧化剂的调节量，反应时间取，废水将在碱性的条件下将氰根离子氧化成无毒物质。有效容积QUOTEV=Q×HTR=6024×4h=0.625m式中：—破氰池有效容积，—污水通过破氰池的流量，根据污水量可知为；—调节池的停留时间，。假设有效水深，有效面积取池长，则池宽为，超高取，所以一级破氰池总尺寸QUOTELxBxH=900mm×700mm×1300mm错误!未找到引用源。。2、二级反应池废水进入二级破氰池的方式如下：此时，值在之间，反应时间也为。二次除氰后的废水以及含铬废水一起送入综合废水调节池进行后面处理。有效容积QUOTEV=Q×HTR=6024×4m3=0.625=0.63m³假设有效水深，有效面积QUOTES=Vh=0.631式中：—破氰池有效容积，—污水通过破氰池的流量，根据污水量可知为；—调节池的停留时间，。取池长，则池宽为，超高取，所以二级破氰池总尺寸QUOTELxBxH=900mm×700mm×1300mm。3.4格栅3.4.1设计参数1、污水经过格栅的流速:根据污水处置的工艺设计手册为；2、格栅间隙：根据排水工程下册为；3、格栅安装倾角：根据排水工程下册为；4、柵前有效水深：根据污水处理厂工艺设计手册为；5、过栅流速：根据排水工程下册为。格栅示意图如下：图3.1格栅示意图3.4.2设计计算1、格栅间隙数的计算根据排水工程下册，公式如下：式中：—格栅的间隙数，个；—格栅间隙宽度，根据排水工程下册为；—栅前污水的有效水深，根据污水处置工艺设计手册为；—污水的过栅流速，根据排水工程下册为；—污水通过格栅的最大流量，根据污水量可知为，即；—格栅安装倾角，根据排水工程下册为。根据以上计算结果，格栅间隙数，根据污水处理厂工艺设计手册，格栅间隙数一般为个，所以本次设计取。2、格栅宽度的计算根据排水工程下册，单个格栅的宽度为，所以格栅的宽度为：式中：—格栅的宽度，；—单个栅条的宽度，根据排水工程下册为；—格栅间隙数，根据以上计算结果为；—格栅间隙宽度，根据排水工程下册为。3、废水通过格栅的水头损失计算根据污水处理厂的工艺设计手册，计算公式如下：式中：—废水通过格栅的水头损失，；—相关阻力系数，根据排水工程下册为；—单个栅条的宽度，根据排水工程下册为；—格栅间隙宽度，根据排水工程下册为。—污水的过栅流速，根据排水工程下册为；—重力加速度，根据排水工程下册为。—格栅安装倾角，根据排水工程下册为。—系数，由于污水中漂浮物和悬浮物的阻挡作用，导致污水的水头损失会增加几倍，根据排水工程下册为3。4、格栅进水渠道的渐宽部分长度的计算根据排水工程下册，进水渠道的宽度为，通过格栅渠的污水流速为，渐宽部分的展开角度为，因此渐宽部分的长度可以计算，公式如下：式中：—格栅进水渠道渐宽部分的长度，；—格栅的宽度，根据以上计算结果为；—格栅进水渠道的宽度，根据排水工程下册为；—格栅渐宽部分的展开角度，根据排水工程下册为。5、格栅出水渠的渐窄部分的长度计算根据污水处置工艺设计手册，格栅出水渠的渐窄部分的长度等于进水渠道的渐宽部分长度的一半，所以根据公式：式中：—格栅出水渠的渐窄部分的长度，；—格栅进水渠道渐宽部分的长度，根据以上计算结果为。6、格栅的总高度的计算根据排水工程下册，公式如下：式中：—格栅的总高度，；—栅前污水的有效水深，根据污水处理厂工艺设计手册为；—废水通过格栅的水头损失，根据以上计算结果为；—栅槽超高，根据排水工程下册一般为。7、格栅的总长度计算根据排水工程下册，计算式子如下：式中：—格栅的总长度，；—格栅进水渠道渐宽部分的长度，根据以上计算结果为。—格栅出水渠的渐窄部分的长度，根据以上计算结果为；—栅前渠道的深度，根据排水工程下册；—格栅渐宽部分的展开角度，根据排水工程下册为。8、栅渣量的计算根据排水工程下册，公式如下：式中：—每天的栅渣量，；—污水通过格栅的最大流量，根据污水量可知为；—栅渣量，根据排水工程下册为。3.5混凝反应池3.5.1设计说明和参数在混凝反应池中加入一定量的氢氧化钠和混凝剂，然后采用搅拌机不断搅拌，可以将混凝剂与污水中的重金属结合并慢慢沉淀下来，这样可以去除污水中一部分重金属，一般混凝反应池水力停留时间为。3.5.2设计计算根据水处理构筑物设计与计算，混凝反应池停留时间为，本次设计取，因此可以算出混凝反应池的容积，公式如下式中：—混凝反应池的容积，；—污水通过混凝反应池的最大流量，根据污水量可知为，即；—混凝反应池水利停留时间，根据水处理构筑物设计和计算，混凝反应池停留时间为，本次设计取。根据水处理构筑物设计以及计算，混凝反应池有效水深取，所以可以计算出混凝反应池的面积：式中：—混凝反应池面积，；—混凝反应池容积，根据以上计算结果为；—混凝反应池水深，根据水处理构筑物设计与计算取。假设混凝反应池宽为，所以池长为，超高为，所以混凝反应池的尺寸为。在污水中需要加入和，保证污水中的悬浮物可以正常去除，查阅有关文献资料，混凝剂加入比例为：PAC：污水加入；PAM：污水加入。由于污水流量为，因此每天需要的混凝剂为：PAC：PAM：混凝反应池需要配备搅拌器，让污水和混凝剂充分混合和反应。根据污水流量和化学药剂添加量，采用湖南止水环保工程有限公司JT摆线针轮减速器，型号为，数量台，规格参数如下表。表3.2搅拌机型号规格型号转速功率材质服务面积有效水深BL-750-150r/min0.75kw不锈钢0.5-10m20.2-2.5m根据混凝剂加药量，选用山东泽能环保泵业有限公司的计量泵，型号为，数量台，规格参数如下表。表3.3计量泵规格参数型号流量压力功率电压材质GM0050PR1MNN025L/h0.7Mpa1.25kw380v碳钢防腐3.6混凝沉淀池污水经过混凝反应后，加入了和絮凝沉淀，因此，需要在混凝反应池后面设置混凝沉淀池，以混凝沉淀污水中的悬浮物。根据污水流量及水质，本次工艺采用竖流式沉淀池。竖流式沉淀池沉淀速度较快、占地面积比较小。3.6.1设计参数1、污水在沉淀区流速为；2、沉降时间为；3、中心管水流速度一般不大于；4、设计水力负荷为。3.6.2设计计算1、中心管的面积计算根据排水工程下册，中心管水流速度一般不大于，本次设计取，中心管面积计算公式如下：式中：—中心管的面积，；—污水通过混凝沉淀池的最大流量，根据污水量可知为，即；—中心管污水的流速，本次设计取。2、中心管的直径计算根据排水工程下册，中心管的直径计算公式如下：式中：—中心管的直径，；—中心管的面积，根据以上计算结果为。3、中心管的喇叭口和反射板之间的间隙高度计算依据排水工程下册，污水由喇叭口与反射板之间的间隙流出的速度为，中心管喇叭口的直径为，所以可计算出：式中：—中心管喇叭口与反射板之间的间隙高度，；—污水通过混凝沉淀池的最大流量，根据污水量可知为，即；—中心管喇叭口的直径，根据以上计算结果为；—污水由喇叭口与反射板之间的间隙流出的速度，根据排水工程下册为。4、混凝沉淀部分的有效面积计算根据排水工程下册，有效面积的计算公式如下：式中：—沉淀部分的有效面积，；—污水通过混凝沉淀池的最大流量，根据污水量可知为，即；—水力负荷，根据排水工程下册为。5、混凝沉淀池的直径计算根据排水工程下册，混凝沉淀池直径计算式子如下：，取式中：—混凝沉淀池直径，；—沉淀部分的有效面积，根据以上计算结果为；—中心管的面积，根据以上计算结果为。6、沉淀部分的水深根据排水工程下册，沉淀所需时间为，计算公式如下：式中：—沉淀部分的水深，；—水力负荷，根据排水工程下册为。—沉淀所需时间，根据排水工程下册为。7、污泥体积计算设计进水的水质：总，，，，，，；设计出水的水质：总，，，，，,则产生沉淀量为：铬的重量计算镍的重量计算锌的重量计算铜的重量计算所以，每天产生沉淀量为：（干沉淀）假设其密度统一为3.4kg/m3，则沉淀容积W为：190.188/3.4=56m38、污泥斗体积的计算根据排水工程下册，污泥斗底部直径，污泥斗侧壁倾角，因此污泥斗高度为：,取所以污泥斗体积为：式中：—污泥斗的高度，；—污泥斗的的体积，；—混凝沉淀池的半径，根据以上计算结果是；—污泥斗底部半径，根据排水工程下册为；9、池子的总高度计算根据排水工程下册，沉淀池超高为，缓冲层高度为，所以池子的总高度计算为：式中：—池子的总高度，；—池子的超高，根据排水工程下册为；—池子沉淀部分的水深，根据以上计算结果为；—中心管喇叭口与反射板之间的间隙高度，根据以上计算结果为；—池子缓冲层的高度，根据排水工程下册为；—污泥斗的高度，根据以上计算结果为。3.7清水池3.7.1设计说明清水池的作用主要是为了看混凝沉淀的出水水质，如果出水不好，就继续加药沉淀，保证出水良好和后续过滤处理。3.7.2设计计算根据污水处理厂工艺设计手册，清水池水力停留时间一般在之间，由于最大流量为，本次设计选取，所以可以算出清水池的容积：式中：—清水池的容积，—污水通过清水池的最大流量，根据污水量可知为，即；—清水池的停留时间，。根据污水处理厂工艺设计手册，调节池深度在，本次设计取，所以可以计算出清水池面积，公式如下：式中：—清水池面积，；—清水池容积，根据以上计算结果为；—清水池水深，依据污水处理厂工艺设计手册是。假设清水池长为，则清水池的宽为，超高一般为，所以清水池的尺寸为。3.8砂滤池设计流量过滤速度v：；反洗强度q：；反洗时间t：10min；过滤器数n：个；膨胀率e：石英砂粒径：，垫层高度h1：；活性炭粒径：；炭床高度h2：过滤器面积：过滤器直径：；反洗水量：；设备高度直筒：，超高取计算说明：若采用空气和水联合反洗，反洗强度为，反洗时间为，滤层膨胀率。3.9药剂投加量3.9.1H2SO4加药量1、铬还原池中的铬还原反应在的情况下进行，设计进水，且该反应,进水，即出水，即即进入还原池的H+总量硫酸溶液的浓度为，即设加入的硫酸体积为V，则0.001一天加入的2、二级破氰池中的已知进水,该反应要在的条件下进行，且反应停留,进水，即出水，即即进入还原池的H+总量设加入的硫酸体积为V，则一天加入的体积3.9.2NaHSO3加药量根据相关资料得，NaHSO3与废水中六价铬的投加比（质量比）为，即投药量为，设溶液浓度为，则需要用量为：3.9.3NaOH加药量1、一级破氰池中加药量进水,为使反应进行，需要将pH调节至11，则每天需要的苛性钠溶液为：2、综合调节池中加药量经综合估计进水,为使反应进行，需要将pH调节至10，则每天需要的苛性钠溶液为：与铜，镍，锌，铬均发生反应，各反应式如下：消耗的量为=消耗的量为=消耗的量为=消耗的量为=那么每天需要苛性钠量为：3.9.4NaClO加药量按照相关资料得知，要把转化为，则投加的药量为，要使转化为,则投加的药量为。1、一级破氰池中已知废水中含量是15mg/L，投加药量为，所以的含量为，的溶液浓度，则每天要用的的体积V为：2、二级破氰池中已知废水中含量为，投加药量为，所以的含量为的溶液浓度，则每天要用的体积V为：3.10污泥处理污泥主要来源混凝沉淀池产生的污泥。所有的污泥一开始排入污泥浓缩池进行浓缩，然后用螺杆泵送到污泥脱水室进行污泥脱水，最后再外运至当地垃圾填埋场安全卫生填埋。3.10.1污泥浓缩池设计该部分主要是包括混凝沉淀池所产生出来的污泥，污泥量计算如下：式中：—污泥总量，；—混凝沉淀池的污泥量，根据以上计算结果为；2、中心进泥管的设计面积计算：式中：—中心进泥管的面积，；—污泥总量，根据以上计算结果为；—中心进泥管污泥的流速，根据排水工程下册取。直径计算：式中：—中心进泥管的直径，；—中心进泥管的面积，根据以上计算结果为。3、中心进泥管的喇叭口和反射板之间的间隙高度计算根据排水工程下册，计算公式如下：式中：—中心进泥管喇叭口和反射板之间的间隙高度，；—污泥总量，根据以上计算结果为；——污泥由喇叭口与反射板之间的间隙流出的速度，根据排水工程下册取；——中心进泥管喇叭口的直径，一般采用。4、相关尺寸计算与确定（1）污泥浓缩后的量根据排水工程下册，污泥浓缩后含水率为，所以：式中：—污泥浓缩后的量，；—污泥总量，根据以上计算结果为；—污泥本身的含水率，本设计为；—污泥通过浓缩后的含水率，本设计为。（2）池子的面积计算根据排水工程下册，公式如下：式中：—污泥浓缩池的面积，；—污泥浓缩后的量，根据以上计算结果为；—污泥浓缩池内污泥的上升流速，根据排水工程下册小于，本设计为。（3）直径计算式中：—污泥浓缩池的直径，；—污泥浓缩池的面积，根据以上结算结果为；—中心进泥管的面积，根据以上计算结果为。（4）池子的污泥深度计算式中：—污泥浓缩池的污泥深度，；—污泥浓缩池内污泥的上升流速，根据排水工程下册小于，本设计为；—污泥浓缩所需的时间，根据排水工程下册一般为。5、浓缩池污泥斗的设计（1）污泥斗体积计算根据排水工程下册，污泥斗的高度计算如下：式中：—污泥斗的高度，；—污泥斗的侧壁倾角，一般取；—污泥浓缩池的半径，根据以上计算结果为；—污泥斗的底部半径，根据排水工程下册取。根据污泥斗的高度，可以计算出污泥斗的体积：—污泥斗的体积，；—污泥斗的高度，根据以上计算结果为；—污泥浓缩池的半径，根据以上计算结果为；—污泥斗的底部半径，根据排水工程下册取。（3）污泥斗中的污泥的停留时间计算式中：—污泥斗中污泥的停留时间，；—污泥斗的体积，根据以上计算结果为；—污泥浓缩后的量，根据以上计算结果为。（4）污泥浓缩池总高度计算根据排水工程下册，超高一般取，缓冲层高度也为，总高计算如下：式中：—污泥浓缩池的超高，根据排水工程下册为；—中心进泥管喇叭口和反射板之间的间隙高度，根据以上计算结果为；—污泥浓缩池的污泥深度，根据以上计算结果为；—缓冲层的高度，根据排水工程下册为；—污泥斗的高度，根据以上计算结果为。3.10.2脱水机房设计1、污泥脱水前的量式中：—污泥脱水前的量，；—污泥浓缩后的量，根据以上计算结果为。2、污泥脱水后的量式中：—污泥脱水后的量，；—污泥脱水前的量，根据以上计算结果为；—污泥脱水前的含水率，根据排水工程下册为；—污泥脱水后的含水率，根据排水工程下册为。根据需要脱水的污泥量为，因此选用型号为的板框压滤机，数量为2台，一用一备，主要规格参数如下：表3.4板框压滤机规格参数型号处理能力功率尺寸BYJ1001.8m3/h3kw4m×1.5m×1m根据压滤机的尺寸及其相关的配套设备，脱水机房的尺寸为。3、脱水后的干污泥量式中：—脱水后的干污泥量，；—污泥脱水后的量，根据以上结算结果为；—污泥脱水后的含水率，根据排水工程下册为—干污泥的密度，。第四章污水厂总体布置和高程设计4.1污水厂的总体布置污水处理厂工程平面布置是包括处理构筑物、办公楼、化验室及其他辅助建筑物以及各种管道渠道、道路、绿化等的布置。4.1.1污水厂平面布置原则1、尽量布置管道简单顺畅，避免管路迂回和重复，尽量减少管路长度，减少沿程的水头损失。处置结构应布置成直线状。当由于场地或地形的限制，管道不能以直线形式布置时，在施工过程中应注意管道的相互连接。2、在施工中，应尽量平衡土方工程量，减少运往厂外的土方工程量，避免劣质土区。3、处理构筑物之间应保持一定距离，以确保连接管道和排水管的规范要求。通常一般间距为，一些特殊要求的结构，如污泥消化池，间距为，应根据有关规定予以批准。4、所有结构的布局应考虑紧凑。分阶段建设的污水处理厂应考虑到眼前的需要，处理结构的布局应确保长期扩建不影响正常生产。4.1.2污水厂平面布置1、处理构筑物之间应保持一定的距离，以保证铺设连接管道和沟渠的要求。，一般的间距取。2、连接在各种处理结构之间的管道和沟渠应方便、直接，以避免曲折；3、处理结构之间应保持一定的距离，以保证铺设的连接管道和沟渠的要求；4、每个处理结构的布局应尽可能紧凑；5、办公室设置在主导风向垂直的地带，以免产生的气味影响人的正常生活。4.2污水处理厂的高程设计污水处理工程高程布置主要任务为确定各个构筑物以及泵房的高程，确定各处理构筑物之间连接管道和通道的尺寸和高程，并经过计算确定各部分水面高程，让污水满足设计要求。处理构筑物之间的低水位保证了污水处理工程的正常运行。4.2.1污水厂高程的布置原则1、认真核算配管沿线损失、局部损失，各构筑物、计量设备和联络管道水头损失，考虑最大时流量和事故时流量的增加，留有一定的余地，以及某些建筑物停止运行时，并行运行的其他构筑物及相关连接管渠必须考虑能通过全部的流量。2、避免在建筑物之间落下等浪费水资源的处理，利用地形的高低实现自流。3、仔细计算，在剩余量的前提下，应努力缩小总水头损失和提高泵站升程，降低运行费用。4、需要排放的净化水，全年大部分时间可以自行排放。应注意的是，排放水位不一定是多年来的最高水位，因为它发生在短时间内，很容易造成常年的水头损失。排放水体应选择经常出现的高水位。当水位高过设计的排放水位时候，可以进行短期排放。4.2.2构筑物高程确定1、管径计算方法：根据给排水设计规范，满流计算方法如下：式中：—管径，；—通过管道的污水流量，；—通过管道的水流速度，。2、污水构筑物管道水头损失计算与确定：根据排水工程下册，构筑物的水头损失计算公式如下：式中：—水头损失，；—系数，单位管道的水头损失，根据流速的变化而变化，无量纲；—管道长度，。当时，的计算公式如下：当时，的计算公式如下：式中：—通过管道的水流速度，。—管径，；3、局部水头损失计算与确定：根据给排水设计规范，局部水头损失如下：式中：—局部水头损失，；—系数，根据给排水设计规范，的弯头系数为，三通为；—通过管道的水流速度，；—重力加速度，根据排水工程下册为。根据上述计算方法和污水厂构筑物的布置，可以计算管道的水头损失、构筑物的水头损失和局部水头损失，具体数据如表4-1。表4.1构筑物水头损失表构筑物管道长度和坡度管道水损构筑物局部水损构筑物水损总水损排放口至砂滤池L=10m，i=0.2%0.020.10.030.15砂滤池至清水池L=10m，i=0.2%0.020.10.30.42清水池到混凝沉淀池L=10m，i=0.9%，0.090.750.181.02混凝沉淀池到混凝反应池L=8m，i=0.6%，0.0480.150.250.45混凝反应池到综合调节池L=12m，i=0.6%，0.0720.160.190.424、构筑物高程计算与确定根据污水处理厂工艺设计手册，一般选地面标高为，因此可以确定排污口标高为，根据构筑物的水头损失，各个构筑物的标高可以采用倒推法计算出：（1）砂滤池的标高水面：池底：池顶：（2）清水池的标高水面：池底：池顶：（3）混凝沉淀池的标高水面：池底：池顶：（4）混凝反应池的标高水面：池底：池顶：（5）调节池的标高水面：池底：池顶：第五章经济概算5.1概算编制依据 1、目前建设项目的各种设计规范和预算金额；2、本项目的工程量清单、设计图纸及其他相关设计资料；3、现行的人工工资标准、材料预算价格、机械台班预算价格及其他的价格信息等。5.2构建筑物概算 表5.1构建筑物概算表序号构建筑物尺寸数量单价/万元总价/万元1破铬池1.25m*1m*1.2m10.10.12调节池13m*2m*5.2m12.22.23一级二级破氰池1m*0.83m*1.2m20.070.144调节池22m*2m*5.2m11.51.51格栅池2.04m*0.4m*0.92m1座0.060.062综合调节池10m*6m*5.2m1座24.9624.963混凝反应池5m*3m*1.3m1座0.520.524混凝沉淀池Φ6m*10.86m1座3.653.655清水池10m*6m*5.3m1座17.6617.666砂滤池Φ3.5m*4m1座3.003.007污泥浓缩池Φ2.8m*4.87m1座4.564.568污泥脱水间5m*6m*3.6m1座8.648.649风机房5m*6m*3.6m1间9.69.610加药间4m*5m*4m1间6.46.411控制室4m*5m*4m1间6.46.412化验室4m*5m*4m1间6.46.4合计95.8

5.3材料设备概算表5.2材料设备概算表序号材料或设备规格型号数量单价/万元总价/万元1格栅非标1个0.10.12潜污泵QDN5-10-1.252台0.51.03潜污泵QDN3-10-1.252台0.51.04潜污泵90QW12.5-10-1.252台0.651.35JT摆线针轮减速机2台0.420.846计量泵4台0.722.887曝气头HA-65100个0.0228鼓风机LC-362台6.613.29组合填料HG-2280m30.032.410二氧化氯发生器YHL-502台1.83.611三相分离器3.3*1.2和3.3*1.64个2.28.812螺杆泵LG-10-452台1.63.213板框压滤机2台2.85.614电线电缆—1批8.68.615电控柜LX-344台3.212.816管道PVC和钢管1批7.87.817栏杆120mm，不锈钢400m0.0156合计81.125.4投资总概算表5.3投资总概算表序号名称数量计算方法总价/万元1构建筑物1项—95.82材料设备1项—81.123设计费1项（土建+设备）×4%7.044安装调试费用1项（土建+设备）×15%26.425税金1项（土建+设备）×10%17.61合计227.99

5.5污水处理厂运营费用估算表5.4运营费用估算（每年）序号名称数量/项单价/万元总价/万元1电力费用130.4430.442人工费113.613.63药剂费122.422.44折旧费119.0519.055维修费用112.812.86其他费用112127合计110.29根据污水量可知该污水处理厂污水量为，由上表可知每年运营费用为万元，所以单位废水运营费用为：结论本设计是电镀废水的综合处理工程设计。首先，通过对电镀废水水质和水量分析，由于废水生物降解性差、重金属浓度高、毒性大，必须采取物化处理相结合的工艺，然后通过对各种物理化学生物工艺的分析和比较，最后采用“混凝沉淀+砂滤工艺。混凝沉淀是在污水中加入和，使污水中微小悬浮物结合成比较大的悬浮物，使沉淀下来以便去掉污水中的大部分重金属。砂滤属于深度处理，可以将污水剩余的重金属全部去除，通过最后的处置使水质达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)标准，污泥被浓缩、脱水后并运送到附近的当地填埋场进行安全卫生填埋。参考文献[1]王文星,电镀废水处理技术研究现状及趋势[J].电镀与精饰,2011,05:42-46.[2]李峰,吴欲,胡如南.我国