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文档简介

1、绪言1设置修订说明书1.1工程概况(一)电镀工艺及废水的产生;电镀是将金属通过电解法在产品表面进行电镀的过程,是工业上通用性强、使用面广的行业之一。 常用的镀层种类有镍镀层、铜镀层、铬镀层、锌镀层、镉镀层、铅镀层、银镀层、金镀层、锡镀层。 无论哪种电镀种类或电镀物,电镀工艺大致相同。 在电镀过程中,在油分除去、酸洗和电镀等操作后,用水清洗电镀废水,除了来自电镀生产过程的电镀清洗、电镀过滤、镀液及操作或管理不完备引起的跑、取出、滴下、泄漏之外,还有地面清洗、通风凝结等(2)电镀废水的性质和危害;电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理和用水方式等因素有关,电镀废水水质复杂,成

2、分难以控制,其中有毒有害物质有镉、铬、镍、铅、氰化物、氟化物、铜、锌、锰、 酸的这些废水如果进入水体,会危害水生动植物的生长,影响水产养殖,引起大幅度的减产,破坏虾也灭绝的田地土壤,破坏作物,通过食物链进入饮用水源,在人体内蓄积,轻者引起慢性中毒,重者1.2企业概要东莞市市区污水处理厂位于南城区石鼓村王洲,是东莞市目前采用二级处理、日处理生活污水设施修订能力20万吨的最大国有污水处理厂。 占地面积15.42万平方米,去污主干管全长14.77Km,管径从D1400mm到D2600mm。 收水范围:划分城区、南城区、万江区南集团、东城区(牛山区、桑园、周屋、温塘区除外)所有生活污水服务面积62.9

3、5平方公里,服务范围现状人口49.96万人。 外辖新基污水泵站、圣萨州河污水泵站两个和管网维护。 二期工程完成,一期采用厌氧氧化沟技术(A/O技术),处理能力为10万吨/日的二期采用缺氧厌氧氧化沟工艺(A2/O工艺),处理能力为10万吨/日。 本厂处理的尾水是市环境保护监测站常规抽样检测,水质符合国家城镇污水处理污染物排放标准 (GB18918-2002 )一级b标准。1.3自然情况(1)东莞市是亚热带季风气候,长夏无冬,日照充足,雨量丰富,温差幅度小,季风明显。(2)各地的年日照时数为1288.51780.0小时,年平均气温在22.723.6之间。(3)各区总降水量在1547.42074.0

4、毫米之间。 一年中23月的日照最少,7月的日照最多。 雨量集中在49月,其中46月为前汛期,前线低沟降水较多。 79月是后汛期,台风降水活跃。(4)东莞市主要河流为东江、石马河、寒溪水。 市境的96%属于东江流域。(5)在东莞市地质构造上,位于东北至罗浮山断裂带南缘的东北向博罗大断裂西南部、东莞断凹盆地。 地势东南高,西北低。 地形以丘陵台地、冲积平原为主,丘陵台地为44.5%,冲积平原为43.3%,山地为6.2%。 东南部山多,特别是东部最大,山体巨大,分割强,集中成片,起伏大,海拔200600米,坡度30左右,中南部低山丘陵成片,丘陵台地区东北部接近东江河滨,分布着陆地和溪谷平原坡度小、地

5、形起伏平缓、易积水埕田区西北部是东江冲积而成的三角洲平原,地势低平,水网纵横的围田区西南部是滨临珠江口的河川冲积平原,地势平坦低陷,是潮汐影响大的沙咸田地区。1.4设置修订依据和设置修订任务1.4.1设定修订主题电镀废水日处理量200m3工艺方案的确定1.4.2设置修订水质总铬: 30mg/L; Cr6: 16毫克/升; ss:50毫克/升; pH:34总青色: 30 mg/L; 总锌25 mg/L。1.4.3设置修订依据东莞市市区污水处理厂处理后的尾水水质符合国家城镇污水处理污染物排放标准 (GB18918-2002 )一级b标准。 寻找相关资料获得该厂水质排放标准:总铬1.5mg/L; 六

6、价铬0.5 mg/L; ss20 mg/L; PH 6-9; 总青色0.5 mg/L; 总锌2.0毫克/升。1.4.4设定修正要求实行水污染控制工程课程设置修订教学大纲2 .查阅5篇以上相关文献3 .分组进行方案论证,确定流程流程4、独立完成过程物料平衡核算5、图纸:绘制工艺流程图6 .对主要构筑物进行选定和具体说明7 .格式要求符合科技论文的编写规范2程序的决定和建议的论证2.1介绍和比较几种常见的处理方法2.1.1化学法化学法通过氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒有害物质分解成无毒无害物质,或通过沉淀和浮法将重金属从废水中除去。 主要包括:1 )还原沉淀法在电镀废水的处理中最典型,最主要的是

7、含铬废水的处理。 其方法是在废水中加入FeSO4、NaHSO3、Na2SO3、SO2和铁粉等将Cr6还原为Cr3,再加入NaOH和石灰乳进行沉淀分离。 该方法的优点是设备简单、投资少、处理量大,但能防止沉渣污泥造成的二次污染。2 )氧化破氰法是碱氧化法、过氧化物法、水解法、臭氧处理法、电化学氧化法等对含氰废水进行氧化化学处理。 在碱氧化法中应用最广泛。3 )中和法主要用于处理电镀厂酸洗或碱洗废水。 常见的是自然中和法、给药中和法、过滤中和法、鼓式中和法等。 另外,以电渣为中和剂处理酸废水也很有效,同时也能达到废弃的目的。4 )腐蚀电池法根据电化学腐蚀原理处理电镀废水中的氰和铬离子。 具体来说,

8、是指在金属表面存在多个极微小的电极而形成的电池,后者是指肉眼可见的大电池,可分为微蚀刻和宏蚀刻的电池法。5 )化学气浮法的原理是,通过压力容器的工作水急剧减压放出的大量微泡,与加药混合的凝聚物附着,其比重变得比水小,浮在水面上排除浮渣,净化废水2.1.2化学沉淀法化学沉淀法技术成熟,操作管理简单,可同时去除电镀废水中多种金属离子,经常用于电镀废水的处理,是一种经济的方法,如氢氧化物沉淀法、钡盐沉淀法等1 )氢氧化物沉淀法氢氧化物沉淀法是在电镀废水中投入碱沉淀剂,从废水中的重金属生成不溶于水的氢氧化物,使其沉淀,分离除去。 该工艺的优点是所使用的沉淀剂石灰、碳酸钠等,来源广泛,价格低廉,其缺点是

9、出水pH高,容易导致生成的沉淀再溶解,因此严格控制pH值,使其逐步沉淀2 )钡盐沉淀法钡盐沉淀法处理的主要对象是六价铬,投入的沉淀剂是氯化钡、硫化钡、碳酸钡等,利用投入的固相钡盐和废水中的铬酸的接触反应,生成比投入的钡盐的溶解度积小的铬酸钡的废水中的六价氯3 )铁氧体法铁素体定律对于处理含有单一金属离子和多个金属离子的混合电镀废水,均取得了良好的效果。 该方法的优点是硫酸亚铁供应源广、设备简单、处理量大、净化效果好。 但产泥量大,技术条件难以控制,处理成本高2.1.3生物化学法微生物法电镀废水的处理是利用微生物功能菌,通过电镀废水中的金属离子的还原、吸附、凝聚、包藏、络合和螯合作用,将废水中的

10、重金属离子浓缩到功能菌的表面,除去废水中的重金属离子,将废水中的重金属离子吸附到菌体上沉淀除去,浓缩回收重金属离子的同时, 功能菌对PH值的缓冲作用,使管理后的PH值始终保持在6-9之间,由于微生物生长容易控制,生长繁殖速度快,其生长所需营养成本低,用量少,运行成本低微生物法治理电镀废水是一项新技术,现在仍在发展中,在发展过程中,这种处理效果越来越好。 微生物法与传统的化学法、电解法、离子交换法相比,微生物处理电镀废水具有非常好的经济和社会效益1 )投资成本低在严格标准的情况下,由于微生物法工艺流程简单、土建工程量少、设备设施简单可靠,比传统法的投资成本低2 )运行成本低由于功能菌的生长容易控

11、制,生长速度快,其生长所使用的营养物质便宜,可利用处理后的废水培养菌,因此微生物功能菌成本低,工艺流程简单,运行快,使用功率相当于排放废水泵,且容易控制,使用者极少3 )淤泥量少,无二次污染,设备工作周期长;微生物功能菌是电镀废水中重金属离子的吸附、凝聚、包藏、聚结的络合作用形成的粒状沉淀物,其渣量相当于重金属离子重量的2-5倍,日处理100M3设施一天只有几公斤的污泥,设备运行时间长,污泥中重金属离子浓度高,可以将集中的污泥4 )设备寿命长,在受污染的外部环境中有管理作用由于功能菌对PH值的缓冲作用,其核心设备较长期在中性环境下运行,其设备寿命是化学法长期在酸、碱环境下工作的设备寿命的十倍微

12、生物处理后达到的水中还残留有部分功能菌(经国家检验,SR功能菌无毒,无病原,无致敏性,不影响植物、动物的生物和遗传),对污染的排水沟、河道中的重金属离子仍有吸附作用。 因此,从长远来看,对受污染的环境有改善管理的作用2.1.4离子交换法离子交换法中最常用的交换剂是离子交换树脂,柱饱和,酸碱再生,可以重复使用。 对于含氰废水,将自由离子变成金属离子络合离子后,通过阳离子和阴离子交换树脂的混合柱,用无机酸再生,再生液可以用碱中和。 该方法是实现含铬废水强制闭路循环的有效手段之一。2.1.5电解法电解法是利用电解作用本身来处理或回收重金属,也利用电解产生的金属氢氧化物的凝聚作用。 主要的缺点是消耗电

13、力和铁材,污泥也很多,现在不怎么被采用,但因为回收纯度高,所以用于收获贵重的金属很好。2.2各处理方法的比较程序方法离子交换法电解法化学法化学法沉淀生物化学方法投资成本太贵了矮中等中等太贵了工艺流程复杂一般比较复杂比较复杂简单占地面积很少很少多多大处理效果好啊不清楚尚可太好了太好了出水水质好啊不清楚一般一般太好了运行成本太贵了不贵太贵了太贵了太贵了污泥量少,可回收利用少,可回收利用大大很少设备的维护复杂费用必须经常应对交换电极需要耐腐蚀设备需要耐腐蚀设备简单工艺的弱点操作复杂处理能力小处理能力有限,规模小药费很高,很难达到一级药费高母菌培养困难,稳定性差2.3工业废水处理原则:一)全面订正、合

14、理配置; 尽可能设置集中的废水处理厂,利用规模效用有效处理废水,降低处理费用。2 )淘汰不合理的产品,采用先进的技术和排放污染少的生产线。三)加强管理,减少污染。4 )改革工艺,实施清洁生产。 尽量采用无污染、污染少的原料,在生产过程中尽量回收原料,降低废水的水量和浓度。五)促进工业园区循环经济发展,与其他工厂企业交换信息,相互利用产生的废水和废物,使废物成为宝。2.4方法的应用(1)含氰废水氰化电镀是常用电镀种之一,主要用于镀锌、镀镉、镀铜、镀银、镀金。 电镀质量优于无氰电镀,镀液质量稳定,操作管理方便。 根据各种氰化电镀液的配方,氰化电镀中产生的含氰废水中除了存在剧毒的游离氰化物以外,还存

15、在铜氰、镉氰、银氰、锌氰等络合物离子,破坏氰化物时重金属离子也进入废水中。 因此,在处理含氰废水时,也应包括重金属离子的处理。作为含氰废水的处理方法,多采用电解氧化法、活性炭吸附法、离子交换法、臭氧法、硫酸亚铁法等。 目前国内外多采用碱氯化法。碱性氯化法分为两个阶段:第一阶段将氰氧化为氰酸盐,称为不完全氧化,反应式如下。CN- OCl- H20 CNCl 2OH-CNCl 2OH- CNO- Cl- H2O第二阶段称为将氰酸盐进一步氧化为二氧化碳和氮气的完全氧化,反应式如下。2CNO- 3ClO- H2O 2CO2 N2 Cl- 2OH-或2CNO- 3Cl2 4OH- 2CO2 N2 6Cl

16、- 2H2O工艺流程图如下所示调节池反应池反应池污泥脱水沉淀池含氰废水碱性碱性氧化剂回收或排放酸调PH搅拌搅拌污泥氧化剂使用液氯作为氧化剂时,不完全氧化阶段的PH控制在10-11,反应时间为10min15min。 完全氧化的第二阶段PH为7左右,反应时间为10min15min。(2)含铬废水含铬电镀废水来源于镀铬、钝化、铝阳极氧化等电镀物的清洗水。 含六价铬浓度为20-150mg/L左右的镀铬清洗水钝化后的清洗水的六价铬浓度高达200-300mg/L。 另外,还含有三价铬、铜、铁、镍、锌等重金属离子和硫酸、硝酸、氧化物等。 正常冲洗水的PH值是4-6。 作为含有一种废水的处理方法,有化学法、离子交换法、电解法、活性炭吸附法、蒸馏浓缩法、表面活性剂法等。 国内外应用广泛的是化学法处理含铬废水,常用的有化学还原法、铁氧化法、铁粉处理法等。化学还原法是使用硫酸亚铁、亚

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