电镀废水.docx
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电镀废水
电镀废水设计方案
2006年2月
一、工程概述
项目位于增城市石滩镇,主要从事电镀业务,其产生废水有含镍废水、含铬废水、含氰废水等综合废水,废水总量为25m3/h,每天24小时运行。
考虑到电镀废水中含的有毒物质种类多,其危害性仍然是很大的,为了保护环境,同时为了充分利用水资源,本公司特为其废水处理站提供设计方案。
二、设计原则、设计依据
1、设计原则
(1)采用先进可靠、占地少、效果好的处理工艺。
(2)运行成本低,使用寿命长。
2、设计依据
(1)《中华人民共和国环境保护法》
(2)《水污染物排放限值》(DB44/26-2001)
(3)《给水排水设计手册》
(3)委托方提供的资料
三、设计水量、水质
1、设计水量
根据厂方提供的资料和对现场用水量、废水量进行的考察,确定设计水量为
18米3/时,其中含镍废水为4米3/时,含铬废水4米3/时,含氰废水4米3/时,酸碱综合废水6米3/时,每天运行10小时。
2、设计水质
(1)、一期改造工程:
根据委托方提供的历年监测结果,一期改造工程的设计废水水质见下表1。
表1废水水质
主要污染物
及浓度单位
Cr6+
mg/L
Ni2+mg/L
Cu2+mg/L
Zn2+mg/L
CN-mg/L
SSmg/L
CODmg/L
pH
色度
(稀释倍数)
设计废水水质
≤100
≤50
≤50
≤50
≤25
≤200
≤110
2~10
≤110
污水经处理后,水质可稳定达到《水污染物排放标准限值》(DB44/26-2001)第一时段一级标准。
见表2。
表2设计废水水质出水目标
主要污染物及浓度单位
总铬
mg/L
Cr6+
mg/L
总镍mg/L
总铜mg/L
总锌mg/L
总氰化物mg/L
SSmg/L
CODmg/L
pH
色度(稀释倍数
目标值
1.5
0.5
1.0
0.5
2.0
0.3
70
100
6~9
50
(2)二期改造工程:
以第一期工程处理后的出水作为第二期工程的进水,进行深度净化。
考虑到
考虑到回用水的用途、工艺特点、运行成本等因素,并参考《生活杂用水水质标准》(CJ25.1-1989),本设计制定的处理水水质目标见表3。
表3设计回用水水质目标
主要污染物
及浓度单位
Cr6+
mg/L
Ni2+mg/L
Cu2+mg/L
Zn2+mg/L
CN-mg/L
SSmg/L
CODmg/L
pH
色度(稀释倍数)
目标值
0.05
0.05
0.10
0.10
0.05
10
50
6~9
25
四、整改内容
一期改造工程:
1、分流分治
在原有的废水处理系统中,更换所有旧的水管并重新铺设管网,根据含镍废水、含铬废水、含氰废水、酸碱综合废水所含的特征污染物,将它们分流进行分门别类的处理。
对各类废水有针对性地进行处理,以尽量省的投资和运行费用获得最佳的稳定处理效果。
2、加药自动化
拟在废水处理系统中的连续处理工序实施加药自动化控制整改。
加药自动化是以PH计/ORP计(氧化还原电位计)等自动化检测仪表控制计量泵,实现加料自动化,以确保药剂投加量和稳定最终处理结果。
3、加强过滤
在原有一台过滤器的基础上增加3台新的过滤器,增加过滤能力,从而提高
出水处理效果,保证出水达标。
4、建立化验室
为确保最终出水达标排放,拟建立一个化验室,对整个废水处理系统进行全面监控,及时对处理流程中各个环节废水的水质进行化验分析,检测废水中的Cr6+、Ni2+、Cu2+、CN-等离子浓度。
通过对水样的化验分析,还可获得最佳投药量和反应条件(对确保间歇式处理工序的处理效果尤其重要),从整体上提高废水处理效果。
二期改造工程:
1、废水深度净化和回用
拟建采用离子交换法对废水进行深度净化,提高处理水的水质,实现处理水回用。
回用水的主要用途是:
清洗工件、冲厕、洗车、洗地、厂区绿化等。
(1)阳离子交换器
通过离子交换可除去废水中的阳离子,如:
Cr3+、Cu2+、Ni2+、Ca2+、Mg2+、
Na+等,以Cu2+离子的交换为例,反应如下:
2RSO3H+Cu2+=(RSO3)2Cu+2H+
通过阳柱后,出水PH下降,使废水中六价铬呈Cr2O72-存在,利于下一步阴树脂的离子交换。
(2)阴离子交换器
废水流入OH型阴柱时,废水中的SO42-、Cr2O72-等与阴树脂上的OH-基团产
生交换作用,达到去除Cr2O72-的目的,其反:
2ROH+Cr2O72-=R2Cr2O7+2OH-
处理水经阴柱时,交换出大量OH-,其与处理水中大量的H+发生中和反应。
五、整改后工艺流程及说明
1、第一期整改后各类废水的详细工艺流程。
(各废水处理方案流程图见附图1)
(1)、含镍废水的处理
含镍废水经调节池调节后泵入中和池,用转子流量计控制进水量为4m3/h。
在中和池内通过PH计控制器控制苛性碱(NaOH)投加,使废水可在PH=10~12范围内实现自动化控制,且在中和池底铺设空气管,对废水进行空气搅拌。
废水在中和池停留30分钟后,流入镍沉淀池进行沉淀,再经1号砂滤器排入PH调整池。
镍沉淀池的污泥排到镍污泥反应池,投加PAM和空气搅拌后,由螺杆泵将污泥抽到箱式压滤机进行压滤,压滤后污泥可外运回收镍。
(2)、含铬废水的处理
建有2个含铬废水调节池,交替使用。
先将含铬废水排入1号铬调节池,水位到达刻度线后,关闭阀门,将后续来的含铬废水转向排入2号铬调节池。
在1号铬调节池中投加焦亚硫酸钠(Na2S2O5)和硫酸,控制PH=2.0~2.5,将Cr6+还原为Cr3+。
废水在池内停留60min后,由泵抽到中和池进行中和,水量通过转子流量计调节为4m3/h。
1号铬调节池排空后打开阀门进水,并关闭2号铬调节池阀门,对2号铬调节池内的废水进行与1号铬调节池同样的工序处理。
在中和池内通过PH计控制苛性碱(NaOH)的投加,使废水可在PH=7~8范围内实现自动控制,且在中和池底铺设空气管,对废水进行空气搅拌。
废水在中和池停留约30min后排入铬沉淀池进行沉淀,上清液泵入2号砂滤器,最后排入PH调整池。
铬沉淀池的污泥排到铬污泥反应池,投加PAM和空气搅拌后,由螺杆泵将污泥抽到箱式压滤机进行压滤,压滤后污泥可外运回收铬。
(3)、含氰废水的处理
建有2个含氰废水调节池,交替使用。
先将含氰废水排入1号氰调节池,水位到达刻度线后,关阀门,将后续来的含氰废水排入2号氰调节池。
在1号氰调节池中投加次氯酸钠(NaClO)和苛性碱(NaOH),控制PH=10~12,停留时间为60min,将氰离子进行氧化,使CN-离子转化为无害的物质。
破氰废水由泵送到酸碱综合废水调节池进行进一步的处理(详见酸碱废水处理)。
1号氰调节池排空后打开阀门进水,并关闭2号氰调节池阀门,对2号氰调节池内的废水进行与1号氰调节池同样的工序处理。
(4)、酸碱废水的处理
酸碱废水进入酸碱废水调节池,与破氰废水混合后,用泵连续、定量送入中和池。
在中和池内通过PH计控制苛性碱(NaOH)的投加,使废水可在PH=10~12范围内实现自动化控制。
废水在中和池停留40min后流入迷宫式沉淀池和平流式沉淀池进行沉淀(两个沉淀池并联使用)。
迷宫式沉淀池出水、平流式沉淀池出水分别经3号砂滤器和原有砂滤器排到PH值调整池。
迷宫式沉淀池污泥、平流式沉淀池污泥分别泵到综合污泥反应池(由原有的5个污泥改造而成),由螺杆泵将其抽到箱式压滤机进行压滤,压滤后污泥外运。
2、第二期整改后的工艺流程。
(处理水深度净化详细流程图见附图2)
(1)处理水深度净化及回用
由机械过滤器来的化学法处理水收集到PH调整池进行PH调节(PH=6~9)后,其中的40%的处理水外排,60%的处理水分别经过阳离子交换器、阴离子交换器后,处理水进入回用水贮槽,然后用泵送至回用水高位贮槽,水从高位贮槽流往用户。
(2)再生
阳树脂、阴树脂等饱和后,均需要进行树脂再生,周期一般为15天。
分别
用5~8%HCl溶解和6~8%NaOH溶液对阳树脂和阴树脂进行再生。
六、工艺处理预期效果
预计一、二期改造工程完成后的排水水质情况见下表4。
表4一、二期改造工程完成后的出水水质对照表
主要污染物
(浓度单位)
Cr6+
mg/L
Ni2+mg/L
Cu2+mg/L
Zn2+mg/L
CN-mg/L
SSmg/L
CODmg/L
pH
色度(稀释倍数)
原废水
100
50
50
50
25
200
110
2~11
110
化学法处理后出水
化学法去除率(%)
0.5
99.5
1.0
98
1.0
98
0.5
99
0.5
98
20
90
50
55
6~9
------
50
55
吸附法处理后出水
吸附法去除率(%)
0.1
80
0.2
80
0.2
80
0.2
60
0.1
80
15
25
50
0
6~9
-------
25
50
七、新增主要构筑物、设备及工艺设计参数
(一)、一期工程
构筑物:
1)含镍废水集水井(已建成)
长×宽×高=0.95米×0.85米×1米
2)含镍废水调节池(已建成)
长×宽×高=7.65米×2.85米×1.60米
3)含镍废水中和池(旧塑料槽改造)
长×宽×高=1.8米×0.65米×1.05米
4)含镍废水沉淀池(旧塑料槽改造)
长×宽×高=7.35米×1.8米×1.05米
5)含镍污泥反应池(已建成)
长×宽×高=2米×2米×1.6米
6)含铬废水中和池(旧塑料槽改造)
长×宽×高=1.8米×0.65米×1.05米
7)含铬废水沉淀池(旧塑料槽改造)
长×宽×高=7.35米×1.8米×1.05米
8)含铬污泥反应池(已建成)
长×宽×高=2米×2米×1.6米
9)PH调整池
改造后:
长×宽×高=2米×1.5米×1.2米
10)碱溶解槽
长×宽×高=1米×0.5米×1米
材质:
3mm钢板
11)PAM溶解槽
长×宽×高=1米×0.5米×1米
材质:
3mm钢板
12)硫酸溶液投加槽
长×宽×高=1米×0.5米×1米
材质:
12mm塑料板,用30号槽钢做3个环加固塑料槽体
设备:
1)废水提升泵
型号:
25NFYX-13
流量:
3~10m3/h
扬程:
4~16米
电机功率:
0.55KW
数量:
3台
2)镍集水井液位控制器
型号:
UQK-71-2-G
数量:
1个
3)玻璃转子流量计:
型号:
LZB-50
测量范围:
600~6000升/时
测量对象:
液体
数量:
2个
4)PAM药液输送泵:
型号:
IS50-32-125
流量:
3.75m3/h
扬程:
5.4米
转速:
1450转/分
功率:
0.55千瓦
数量:
1台
5)稀硫酸输送泵:
型号:
25NFYX-13
流量:
3~10m3/h
扬程:
4~16米
电机功率:
0.55KW
数量:
1台
6)污泥输送泵
型号:
1PN型泥浆泵
流量:
7.2~16m3/h
扬程:
14~12米
转速:
1430转/分
功率:
3千瓦
数量:
2个
7)聚丙烯箱式压滤机
型号:
XAS10/630-UB
数量:
1台
8)螺杆泵
型号:
I-1B50
流量:
5.4m3/h
扬程:
80米
功率:
3KW
数量:
1台
9)机械过滤器
型号:
¢800
处理水量:
5m3/h
数量:
3台
10)过滤水泵
型号:
50—32—125
流量:
7~14m3/h
扬程:
19.4~16.3m
转速:
2900转/分
电机功率:
1.5KW
数量:
4台
11)反冲洗水泵
型号:
IS-65-50-125
流量:
15~30m3/h
扬程:
21.8~18.5m
转速:
2900转/分
电机功率:
3KW
数量:
1台
(二)、自动化控制
见附图1,拟在镍中和池、铬中和池、酸碱废水中和池、PH池调整池分别设置一套自动化加药系统。
由于在中和池中投加碱后生成的氢氧化物会黏附在PH计电极探头上,影响PH计的准确度,所以拟在镍中和池中先实行自动化加药,若效果良好,再分别完成铬中和池、酸碱废水中和池、PH调整池的自动化系统的安装。
拟建的分析化验室将对整个废水处理系统进行全面监控,及时对处理工艺中各个环节的水质进行化验分析,确保最终出水达标排放。
1、自动化加药系统的设备及工艺设计参数
1)、PH/ORP控制器
型号:
ph/orp-6658
附PH/ORP电极:
测量范围:
PH-4.00~18.00PH ORP-1999~+1500mV
分辨率:
0.01PH;1mV
精确度:
±0.05PH;±1mV
稳定性:
≤0.02PH/24h;≤3mV/24h
控制范围:
0~14.00PH; -1000~+1000mV
温度补偿:
0~99.9℃(PH)
2)计量泵
流量:
28~160L/h
吐出压力:
1.5Mpa
功率:
65W
3)液位计(LCA)
型号:
UQK-71-2-G
(三)、二期工程
1)、自吸泵
型号:
ZX50-50-160
流量:
10~30m3/h
扬程:
20~15m
功率:
3KW
数量:
2台
2)、流量计
型号:
LZB-80F
流量:
1.6~16m3/h
数量:
1个
3)、反冲洗水泵
型号:
IS125-100-200A
流量:
55~110m3/h
扬程:
12~9.3m
转速:
1450转/分
电机功率:
5.5KW
数量:
1台
4)、阳离子交换器
型号:
JF-800
外形尺寸:
ф800×3100
数量:
1台
5)、阴离子交换器
型号:
JF-800
外形尺寸:
ф800×3100
数量:
1台
6)、阳树脂
型号:
001×7
全名称:
强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂
数量:
600公斤
7)、阴树脂
型号:
201×7
全名称:
强碱性季胺I型阴离子交换树脂
数量:
750公斤
8)、再生酸碱输送泵
型号:
25NFYX-13
流量:
3~10m3/h
扬程:
4~16米
电机功率:
0.55KW
数量:
2台
9)、碱溶解槽
长×宽×高=1米×0.5米×1米
材质:
3mm钢板
10)、盐酸溶解槽
长×宽×高=1米×0.5米×1米
材质:
12mm塑料板,用30号槽钢做3个圈固定该塑料槽
11)、回用水贮槽
长×宽×高=1.5米×1.2米×1.2米
材质:
钢筋混凝土
12)、回用水高位槽
长×宽×高=3米×2.5米×1.5米
材质:
钢筋混凝土
八、劳动定员
污水处理站每班由2个工人操作。
九、运行费用
以下计算1天运行情况。
第一期整改工程完成后:
1)电费:
污水提升泵3台,电机功率0.55KW,实耗0.3KW,共用1.65KW。
药液输送泵1台,电机功率0.55KW,实耗0.3KW。
过滤水泵4台,每台电机功率为1.5KW,实耗1KW,则共用4KW。
计量泵4台,每台电机功率为0.065KW,实耗0.04KW,则共用0.16KW。
其他:
2KW。
合计实耗功率:
8.11KW
电费按0.8元/度计,每立方米污水处理用电费用约为0.27元。
2)药剂费
药剂费约为:
1.2元/米3。
一期改造工程完成后每立方米污水总处理费用约为1.47元(未计人工费)。
第二期整改工程运行费用:
以下计算1天运行情况。
1)电费:
提升泵2台,每台功率为3KW,实耗1.5KW,则共用3KW。
其他:
1KW。
电费合计实耗功率:
4KW
电费按0.8元/度计,每立方米污水处理新增电费为0.18元。
2)药剂费
每立方米污水处理新增药剂费约为0.4元。
二期改造工程完成后每立方米污水总处理费用约为1.47+0.18+0.5=2.05元(未计人工费)。
一十、工程投资概算
第一期工程:
1.工程直接费
1)土建部分工程投资概算
序号
名称
容积(米3)/面积(米2)
造价(万元)
1
镍集水池(已建成)
0.8/0.8
0.10
2
镍调节池(已建成)
35.3/21.8
1.40
3
碱溶解槽
0.5/0.5
0.50
5
PAM溶解槽
0.5/0.5
0.50
7
硫酸投加槽
0.5/0.5
0.40
8
镍污泥反应池(已建成)
6.4/2
0.55
9
铬污泥反应池(已建成)
6.4/2
0.55
10
PH调整池
3.6/3
0.30
合计
4.30
2)设备部分工程投资概算
序号
名称
数量
单价(万元)
总价(万元)
1
污水提升泵
3
0.13
0.39
2
液位控制器
1
0.13
0.13
3
转子流量计
2
0.06
0.12
4
药液输送泵
2
0.12
0.24
5
污泥输送泵
2
0.40
0.80
6
聚丙烯板框压滤机
1
1.35
1.35
7
单螺杆泵
1
0.25
0.25
8
PH/Orp控制器
4
0.30
1.20
9
计量泵
4
0.20
0.80
10
机械过滤器
3
1.30
3.90
11
过滤水泵
4
0.18
0.72
12
反冲洗水泵
1
0.25
0.25
13
管道及阀门
一批
0.70
14
配电箱
1台
0.90
15
电线及线管
一批
0.45
16
钢材
一批
0.50
17
以上小计
12.7
18
安装费
(17)×5%
0.64
19
合计
13.34
2.工程投资总概算
序号
项目
计算方法
金额(万元)
1
工程直接费用
1)土建部分
4.30
2)设备部分
13.34
2
设计费
(1)×5%
0.90
3
调试费
(1)×5%
0.90
3
税费
(1+2+3)×6%
1.10
4
不可预见费
(1+2+3+4)×5%
1.00
5
合计
21.54
第一期改造工程总造价估算:
21.54万元
第二期改造工程:
1、设备部分工程投资概算
序号
名称
数量
单价(万元)
总价(万元)
1
自吸泵
2台
0.30
0.60
2
转子流量计
1个
0.06
0.06
3
阳离子交换器
1台
2.60
2.60
4
阴离子交换器
1台
2.60
2.60
5
阳树脂
600公斤
0.8万元/吨
0.48
6
阴树脂
750公斤
1.8万元/吨
1.35
7
反冲洗泵
1台
0.30
0.30
8
酸碱再生输送泵
2台
0.12
0.24
9
设备连接管、阀及管件
1批
0.40
10
回用水贮槽
1个
0.45
0.45
11
回用水高位贮槽
1个
0.75
0.75
13
碱溶解槽
1个
0.50
0.50
14
盐酸溶解槽
1个
0.50
0.50
15
配电箱
1台
0.90
16
电线及线管
1批
0.30
17
钢材
一批
0.30
18
以上小计
12.33
19
安装费
(18)×5%
0.62
19
合计
12.95
2、工程投资总概算
序号
项目
计算方法
价格(万元)
1
工程直接费
12.95
2
设计费
(1)×5%
0.65
3
调试费
(1)×5%
0.65
4
税收
(1+2+3)×6%
0.85
5
不可预见费
(1+2+3+4)×5%
0.75
合计
15.85
第二期改造工程总造价:
15.85万元。
一十一、化验室
1、主要设备:
序号
名称
数量
型号
总价(万元)
1
分光光度计
1个
722Z型光栅分光光度计
0.5
2
分析天平
(准确到0.1毫克)
1个
TG-328A型分析天平
0.7
3
干燥箱
1个
202-A0型电热恒温干燥箱
0.5
4
蒸馏水器
1个
0.2
5
电热板
1个
0.2
6
烧杯
一批
0.5
7
量筒
一批
8
容量瓶
一批
9
试剂瓶
一批
10
移液管
一批
11
合计
2.6
2、劳动定员
实验室化验员1人
一十二、附图
附图1第一期整改方案流程图
附图2第二期整改方案流程图
其他见图纸目录及设计图-
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部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电镀 废水
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