400m3一天电镀废水处理设计方案.docx
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400m3一天电镀废水处理设计方案
xx电镀厂
400m3/d电镀废水处理工程
XX环境工程有限公司
20xx年x月
第一章总论1
1.1项目概况1
1.2设计依据1
1.3设计范围1
1.4设计原则2
1.5设计水量、水质及出水标准2
第二章工艺设计5
2.1工艺选择5
2.2工艺流程图7
2.3工艺流程说明8
2.4预期处理效果9
第三章废水处理站工程设计11
3.1主要建、构筑物工艺设计及设备选型11
3.2土建结构设计20
3.3公用工程21
3.4自动控制22
第四章技术经济23
4.1工程投资估算23
4.2运行费用25
4.3主要技术经济指标26
第五章工作进度及服务承诺27
5.1工作进度安排27
5.2服务承诺27
附图:
废水处理工艺流程图
废水处理区总平面布置图
第一章总论
1.1项目概况
临海市宏盛电镀厂原名临海市双港电镀有限公司,原位于临海市双港镇前洋村,后因企业发展的实际需要和环境保护的考虑,经临海市环保局同意,将企业迁移至临海市沿江镇亭山村重建。
迁建后企业共有电镀生产线5条,分别为自动镀银生产线1条、半自动铜镍铬直线1条、全自动铜镍铬环线3条,主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种致癌、致畸、致突变、剧毒等物质的废水,因此,必须认真处理,并尽量回收利用,以减少或消除其对环境的污染。
为贯彻落实国家环境保护方针政策,加强环境污染防治,严格执行“三同时”的要求,该公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。
受业主委托,我公司经现场踏勘并结合我公司在同类废水处理工程设计经验,编制本设计方案,供业主及有关部门领导决策。
1.2设计依据
1、业主提供的有关水质、水量资料及处理要求;
2、《临海市宏盛电镀厂(原临海市双港金属制品厂)搬迁技改项目环境影响报告书》;
3、《电镀废水治理设计规范》(GBJ136-2010);
4、《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008);
5、《中华人民共和国环境保护法》(2014);
6、《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93);
7、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002);
8、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
9、《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-95);
10、其它行业标准及相关设计规范。
1.3设计范围
本工程设计范围为污水处理工程区块(从调节池至排放口之间)的设备、建构筑物、电气、仪表、管道及安装等。
1、废水集中处理区进水、排水、供水于废水处理区块外1m处与建设单
位交接。
供电在配电柜进电总线处交接。
2、给排水范围:
废水由甲方接入污水处理调节池,排水由乙方接至计量排放口。
自来水由甲方接入废水处理区。
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。
1.4设计原则
1、贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策,结合实际情况,充分利用现有的设施(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,降低工程造价,减少建设投资,降低运行费用;
2、本着切合实际、技术先进、经济合理、安全适用的原则,积极采用经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,完善节能措施;
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、因地制宜提高土地利用率,总平面布置做到合理、紧凑、美化环境并与其周围景观相协调;
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,使污水处理工程操作管理方便,易维修;
6、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。
1.5设计水量、水质及出水标准
1.5.1设计水量
各工艺水量的确定:
根据电镀生产废水的特点及处理工艺要求,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。
1、含氰废水(W1)主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。
主要污染因子:
pH、总氰化物、总铜、总银、CODcr等;
2、焦磷酸废水(W2)主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。
主要污染因子:
pH、总磷、总镍、CODcr等;
3、含镍废水(W3)主要来自于预镀镍、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。
主要污染因子为:
pH、总镍、CODcr等;
4、综合废水(W4)主要来自于酸性镀铜、酸性、活化等后的清洗废水。
预计日产生酸铜废水约50m3/d。
主要污染因子为:
pH、总铜、CODcr等;
5、含铬废水(W5)主要来自于镀铬、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。
主要污染因子为:
pH、Cr6+、总铬等;
6、除油除蜡废水(W6)主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。
主要污染因子为:
pH、CODcr、总
总水量的确定:
根据上述分析,生产废水产生量Q=艺(W1+W2+…
W6)=300m3/d。
考虑到水量变化以及设计裕度(取Kz=1.33),设计处理日处理能力为Qmax=400m3/d,废水处理与生产同步,采用8小时单班制,则设计最大时处理能力为qe=50m3/h。
1.5.2设计进水水质
根据同类企业的情况,预计本方案进水质情况如表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)
CODcr
150〜200
120〜180
100〜150
120〜150
50
350〜500
Cr6+
<0.5
<0.5
<0.5
<0.5
<300
<0.5
氰化物
<200
<0.5
<0.5
<0.5
<0.5
<0.5:
CiT
<200
<120
<2
<200
<10
<0.5
Ni2+
<0.5
<70
<300
<50
<10
<0.5
Zn2+
<50
<0.5
<0.5
<30
<1
r<2
石油类
<1
<1
<1
<1
<1
<10
pH
10〜12
4.5〜6.5
4.5〜6
3〜5
2.5〜3.5
6〜8
1.5.3出水标准
项目废水经处理后排放灵江,根据有关规定,该企业的废水处理后执行
《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)。
具体指标如表1-2:
污染物项目
标准限值
第一类污染物
总铬
1.0
六价铬
0.2
总镍
0.5
第二类污染物
总铜
0.5
总锌
1.5
总铁
3.0
pH值「
6~9
SS
50
CODcr
80
氨氮
15
总氮
20
总磷
1.0
石油类
3.0
总氰化物
0.3
第二章工艺设计
2.1工艺选择
2.1.1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),阻止了金属离子与氢氧根(0H-)的结合,因此,欲将其沉淀去除,必须先破环其络合状态。
目前,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
(2)。
CN-+OCI-+H2O—*CNO-+Cl-+H2O
2CN0-+4OH-+CI2CO2+2+6CI-+2出0
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、间歇反应的处理方式,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处理。
W1的处理工艺流程为:
碱+氧化剂
含氰废水►-反应调节池一►并入综合废水(W4)
(W1)
2.1.2焦磷酸废水(W2)
焦磷酸废水中主要含有焦磷酸、化学镍等,常用的化学沉淀法很难将铜、镍离子去除。
采用酸性氧化的方法,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。
其反应原理为:
P2O74-+CIO-K2PO42-+CI-
W2与W1一样,采用间歇反应的处理方式,停留时间为1天,氧化后
的废水与W4合并处理。
W2的处理工艺流程为:
酸+氧化剂
焦磷酸废水一*反应调节池—*并入综合废水W4
(W2)
2.1.3含镍废水(W3
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,水循环利用。
当回收系统废水需要外排时,可与综合废水(W4)合并。
W3支线的处理工艺流程为:
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情况下,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
各股废水的预处理都非常关键。
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。
M++nOH=M(OH)n;
去中和池2
W4的处理工艺流程为:
2.1.5含铬废水(W5)
含铬废水中主要含有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。
其反应机理为:
2C2O72-+3S2O52-+10H+—4C严+6SO42-+5出0
2.1.6除油除蜡废水(W6)
该企业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同,均为碱、磷酸盐以及表面活性剂等,因此,废水中石油类物质、COD”和磷酸盐含量较高,对排放水中相应指标的贡献值较大,需单独收集处理,以便能有效控制CODcr及磷的含量
W6的处理工艺流程为:
注:
以上所有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)
2.1.7CODcr的去除
除油除蜡清洗水一
(W6)
由于电镀废水生化性很差,真实B/C值不足0.2,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),其余废水CODcr值较低,对W6采用物化的方法将CODcr降至200mg/l以下再与其他废水混合,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。
2.2工艺流程图
注:
►为废水流向,
—►为污泥流向]
2.3工艺流程说明
活性碳吸附塔
pH回调池
一*排放
1、含氰废水(W1自车间自流入反应调节池1,在碱性条件下(pH》10.5)加入NaCLO氧化,采用间歇处理的方式:
进水—反应—排水,总停留时间
为1天,可有效去除氰化配合物,处理后的废水与W2W3W4合并处理;
2、焦磷酸废水(W2自车间自流入反应调节池2,在酸性条件下(pHA
3.5)加入NaCLO氧化,采用间歇处理的方式:
进水—反应—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,处理后的废水与W1
W3W4合并处理;
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W1W2
W4合并处理;
4、综合废水(W4)自车间自流入调节池4,经泵提升与来自W1W2W3预处理后废水混合进入中和池1,加碱搅拌调节PH值至10.5〜11,然后进入絮凝反应池1,加入PACPAM絮凝反应后进入沉淀池1,出水进入中和池2,与含铬废水合并处理;
5、含铬废水(W5自车间自流入调节池5,用提升泵泵入还原池,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pH8.5〜9.0,然后经絮凝反应池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,用提升泵泵入中和池3,加入碱和铁盐,搅拌调节PH值至8.5〜9,然后进入絮凝反应池3,加入PAM混凝反应后进入沉淀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升后进入氧化塔,通入臭氧接触反应,使有机物矿化分解为二氧化碳或者降解为小分子物质,再经过活性碳吸附过滤,出水经pH调整后排放。
本处理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。
2.4预期处理效果
预计处理过程中污染物削减情况如表2-1
表2-1预期污染物削减表
废水及处理工艺
水量
Ni2+
Cu2+
Cr6+
CN
COD
t/d
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/L
含氰废水(W1)
30
-
2001
-
200
180
反应调节池1
30
-
200
-
0.5
80
焦磷酸废水(W2)
20
70
120
-
-
150
反应调节池2
20
70
1201
-
-
80
含镍废水(W3)
20
300
-
-
-
120
回收系统
20
2
-
-
-
120
综合废水(W4)
50
30
50
0.2
0.5
150
中和池(W1/W2/W3/W4)
100
29.7
84.0
0.2
0.5
115
沉淀池1
100
0.2
0.9”
0.2
0.4
115
含铬废水(W5)
90
-
-
300
-
50
还原池
90
-
-
0.1
-
200
中和池2(W4/W5)
190
0.2
0.47
0.1
0.2
157
沉淀池2
190
0.2
0.47”
0.1
0.2
120
除油除蜡废水(W6)
90
-
-
-
-
500
沉淀池3
90
-
-
-
-
200
中间水池
280
0.2
0.3[
0.1
0.2
160
氧化+吸附
280
0.2
0.3
0.1
0.2
60
排放池
280
0.2
0.3
0.1
0.2
60
含氰废水(W1)中氧化破氰工艺对CN-的去除率按99.75%计,同时COD”的去除率按55.6%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99.5%计,氧化剂同时降低约46.7%的CODcr;
含镍废水(W3)经槽边回收装置回收,对Ni2+去除率按99.3%计;
综合废水(W4)与W1、W2、W3相互混合稀释,经中和沉淀,对Ni2+、Cu2+去除率按99.3%、98.9%计,CODcr的去除率按23.3%计;
含铬废水(W5)采用焦亚硫酸钠还原,对Cr6+的去除率按99.97%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23.6%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62.5%计;
根据对同类废水的试验研究及工程实践,上述各处理单元要达到上述预期的处理效率是可行的
第三章废水处理站工程设计
3.1主要建、构筑物工艺设计及设备选型
本工程主要建、构筑物包括:
调节池、中和池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩池、综合机房等;主要设备包括:
污水提升泵、搅拌机、风机、加药系统、臭氧发生器、污泥脱水设备等。
3.1.1调节池1
设计参数:
设计水量:
qh=5m3/h
停留时间:
HRT=13.5h
有效容积:
V=67.5m3
有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=3.0X9.0x3.0m
结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
50UHB-ZK-20-20/4流量:
Q=20m3/h
扬程:
H=20m功率:
N=4.0kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位控制器数量:
二台(与水泵联动)
3.pH计
数量:
1套
4.ORP氧化还原电位)仪表
数量:
1套
3.1.2反应调节池2
设计参数:
设计水量:
qh=3.325m3/h
停留时间:
HRT=20h
有效容积:
V=67.5m3
有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=3.0X9.0x3.0m
结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
32UHB-ZK-15-15/2.2流量:
Q=15m3/h
扬程:
H=15m功率:
N=2.2kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位控制器
数量:
二台(与水泵联动)
3.pH计
数量:
1套
4.ORF仪表
数量:
1套
3.1.3调节池4
设计参数:
设计水量:
qh=8.125m3/h
停留时间:
HRT=11h
有效容积:
V=90m3
有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=4.0X9.0x3.0m
结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
50UHB-ZH-20-20/4流量:
Q=20m3/h
扬程:
H=20m功率:
N=4.0kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位控制器
数量:
二台(与水泵联动)
3.1.4中和池1
设计参数:
设计水量:
qh=40m3/h
停留时间:
HRT=3.4h
有效容积:
V=135m3
有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=6.0X9.0x3.0m
结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
50UHB-ZK-20-20/4流量:
Q=20m3/h
扬程:
H=20m功率:
N=4.0kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位控制器
数量:
二台(与水泵联动)
3.pH计
数量:
1套
3.1.5絮凝反应池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=2.0m
外形尺寸:
LxBxH=1.5X2.0x2.5m(共2格)
结构形式:
钢制防腐,与沉淀池合并。
配套设备:
1.搅拌机
功率:
N=2.2kw,浆叶防腐,非标定制
数量:
2台
3.1.6沉淀池1
设计参数:
设计水量:
qh=20m3/h
表面负荷:
q=0.667m3/m2.h
停留时间:
HRT=3h
有效容积:
V=60m3
外形尺寸:
LxBxH=5.0x6.0x3.5m结构形式:
钢制,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.斜管填料
规格:
孔径50mm,长1m
数量:
30m3
3.1.7调节池5
设计参数:
设计水量:
qh=15m3/h
停留时间:
HRT=7.5h
有效容积:
V=112.5m3
有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=5.0X9.0x3.0m
结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
50UHB-ZK-20-20/4流量:
Q=20m3/h
扬程:
H=20m功率:
N=4.0kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位控制器
数量:
二台(与水泵联动)
3.1.8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=2.0m
外形尺寸:
LxBxH=1.5X2.0x2.5m(共2格)
结构形式:
钢制防腐。
配套设备:
1.搅拌机
功率:
N=2.2kw,浆叶防腐,非标定制
数量:
2台
2.PH计
数量:
1套
3.0RP仪表
数量:
1套
3.1.9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=3.4h
有效容积:
V=135m3
有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=6.0X9.0x3.0m
结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
65UHB-ZH-40-15流量:
Q=40m3/h
扬程:
H=15m功率:
N=5.5kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位计
数量:
1套
3.pH仪表
数量:
1套
3.1.10絮凝反应池2
设计参数:
设计水量:
qh=40m3/h
停留时间:
HRT=23min
有效容积:
V=15.6m3
有效水深:
H=2.5m
外形尺寸:
LxBxH=2.5X2.5x3.0m(共2格)
结构形式:
钢制防腐,与沉淀池合并。
配套设备:
1.搅拌机
功率:
N=2.2kw,浆叶防腐,非标定制
数量:
2台
3.1.11沉淀池2设计参数:
设计水量:
qh=40m3/h
表面负荷:
q=0.80m3/m2.h
停留时间:
HRT=2.5h
有效容积:
V=100m3
外形尺寸:
LxBxH=5.0X10.0x3.5m结构形式:
钢制防腐。
配套设备:
1.斜管填料
规格:
孔径50mm,长1m
数量:
50m3
3.1.12调节池6
设计参数:
设计水量:
qh=15m3/h停留时间:
HRT=7.5h有效容积:
V=112.5m3有效水深:
H=2.5m
土建外形尺寸:
LxBxH=5.0X9.0x3.0m结构形式:
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备:
1.提升泵
型号:
50UHB-ZK-20-20/4流量:
Q=20m3/h
扬程:
H=20m功率:
N=4.0kw
数量:
二台(一用一备)
2.液位控制器数量:
二台(与水泵联动)
3.1.13中和池3、絮凝池3
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=2.0m
外形尺寸:
LxBxH=1.5x2.0x2.5m(共2格)结构形式:
钢制
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