T 电镀漂洗水膜法回用工程方案.docx
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T电镀漂洗水膜法回用工程方案
******有限公司
电镀漂洗废水膜法回用工程
方案设计书
东莞市金鹏源水处理设备有限公司
二00七年七月
目录
一、工程概况3
1、工程概况3
2、漂洗废水水质、水量状况3
二、设计基础3
1、设计依据与标准3
2、设计原则5
3、设计内容5
三、工艺技术方案5
1、工艺流程5
2、工艺说明与系统组成7
3、工艺特点及出水水质9
四、设备选型9
1、设备运行参数9
五、系统案例及维护重点10
六、投资估算11
七、效益评估11
1、运行成本11
2、社会效益和经济效益12
八、项目风险分析12
九、售后服务及技术支持13
1、售后服务13
2、技术支持13
一、工程概况
1、工程概况
水资源的匮乏、工业及经济的持续增长、人口的增多，必将导致水价格的不断提高，因此，大力发展污水回用事业，不仅能节约有限的水资源，缓解日趋突出的用水紧张矛盾，而且能减少污水的排放，减轻对周围水体的污染，改善人类居住环境，还能节约大量水资源费用。
废水回用是促进经济、环境、社会协调发展的重要举措。
******有限公司主要从事电子产品电镀，每天产生大约2500吨电镀废水，其中漂洗废水约占80%，即电镀生产线每天产生电镀漂洗废水2000t/d，其废液成分复杂，并且浓度差距变化很大，废水含盐量较高，电导率最高达3000us/cm，含氰、铬、银、镍、铜等重金属离子成分以及油、络合物等有机污染物质。
为了减轻废水对环境的污染，节约水资源。
公司积极响应政府提出减排少排的清洁生产环保目标，拟与我司合作对电镀漂洗废水采用全膜法对其进行回用处理（该公司产生的其他约500t/d废水处理在此次设计之外）。
经过预处理+MF+UF+RO工艺处理后将分离出来的透过水回用至漂洗水槽作为漂洗水，将浓缩液通过贵金属回收装置作进一步处理加以回收利用，以期在达到零污染排放目标的同时，并实现企业的经济利益最大化，并最终实现企业的经济、社会和环境的协调发展。
2、漂洗废水水质、水量状况
项目
水量（m3/d）
电导率（μs/cm）
CODCr（mg/L）
pH
漂洗废水
～2000
≤3000
≤150
＜7
二、设计基础
1、设计依据与标准
1）设计水源为电镀漂洗废水，水质、水量数据资料见上节；
2）客户要求达到的漂洗回用水质、水量，其他指标至少达到《城市供水水质标准》（CJ／T206—2005）和《生活饮用水水质标准》（GB5749-85）中的相关标准；
3）本公司企业标准和已完成并运行完好的同类型废水回用工程实际经验参数；
4）设计规范与部分设计参考资料
A.《中华人民共和国水法》2002年
B.《中华人民共和国环境保护法》
C.《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
D.《室外排水设计规范》（GB50014－2006）
E.《重金属污水化学法处理设计规范》（CECS92：
97）
F.《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90-013）
G.《泵站设计规范》（GB/T50265-97）
H.《反渗透水处理设备国家标准》（GB/T19249-2003）
I.《管道及设备防腐工艺标准》
J.《给水排水制图标准》（GB/T50106-2001）
K.《环境工程师手册》
L.《水处理工程》
M.厂家提供的超滤和反渗透膜技术手册
N.《电镀废水治理与回用手册》
O.给水排水工程建设有关规范
5）进口设备的制造工艺和材料符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料试验学会（ASTM）的工业法规中涉及的标准或相当标准。
6）国产设备的制造工艺和材料应符合下列标准和规程的最新版本的要求。
A.GB150《钢制压力容器》
B.JB2932《水处理设备制造技术条件》
C.JB2880《钢制焊接常压容器技术条件》
D.《压力容器安全技术监察规程》/国家质量技术监督局（1999）
7）衬里钢管和管件符合下列标准和规程的最新版本的要求
A.HG21501《衬胶钢管和管件》
B.HG20538《衬塑（PP、PE、PVC）钢管和管件》
8）接口法兰及其它符合下列要求
A.JB/T74-94《管路法兰技术条件》
B.GB9845《钢制搅拌器形式及参数》
C.GB12224《钢制阀门一般要求》
D.GB1047《管子和管路附件的公称通径》
E.计量泵采用美国石油协会标准API676及GB7783《计量泵试验方法》
9）电控系统造用依据标准
A.《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》GB50062-92；
B.《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-1992）；
2、设计原则
（1）采用高效节能，先进可靠的新工艺，新技术，力求废水回用处理设施处理效果优良、能耗低、投资省、占地少、运行管理简便。
（2）采用切实可行的技术手段，提高装备水平，使水处理设施生产尽可能实现全自动化操作控制，以保证水处理设施运行可靠、经济合理。
（3）本废水回用处理系统根据厂区生产制程工序的特点进行设计，确保各项指标达到有关回用标准和污染物零排放要求，实现清洁生产。
（4）根据我国实际情况，制定合理的工艺路线，力求布置紧凑合理、实用可靠，工程投资省，运行费用低和避免产生二次污染。
（5）废水回用处理站选用的有关材料以及配套仪表、动力设备，均选用质量可靠、通用性强、维修方便的进口或国内知名厂家生产的产品。
3、设计内容
本项目设计包含以下内容：
●预处理系统
●集成膜法处理系统
●PLC在线控制系统
三、工艺技术方案
1、工艺流程
（1）电镀漂洗废水集成膜法回用处理工艺流程
漂洗废水池预处理系统集成膜法处理系统
电镀漂洗废水集成膜法回用工艺流程
由于电镀漂洗废水水量较大（约占电镀工艺产生的废水的80%），与电镀综合废水相比组分相对单一，且离子浓度不是很高，因此经过集成膜法处理系统处理后透过液可直接回用，流入漂洗水槽或者中间储存罐有计划性地补充漂洗水，可为企业极大程度地减少排污费用和生产用水费用；而浓缩液（离子含量为进水的4倍以上）则可以直接回用至电镀槽或者用来配制电镀液。
当然对于电镀综合废水中的多组分重金属离子浓缩液则或可再次分离浓缩后通过离子交换系统或者蒸发浓缩装置对重金属加以回收利用，以便为企业创造部分经济利益。
在此电镀漂洗废水处理过程中没有对外界排放任何污染物质，实现了零污染排放的清洁生产目标。
（2）集成膜法分离技术简介
膜是两相之间的选择性屏障。
通俗地讲，它是一种高分子材料，通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜。
通过它进行的分离过程称作膜分离。
它与传统过滤器的不同在于，膜可以在分子范围内进行分离，并且这过程是一种物理过程，不需发生相的变化和添加助剂。
膜的厚度一般为微米级，依据其孔径的不同，可将膜分为微滤（MF）膜、超滤（UF）膜、纳滤（NF）膜和反渗透（RO）膜，根据形状的不同，可分为管式膜、卷式膜和平板膜等。
下面是四种常见的膜分离过程：
对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1-1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。
可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。
对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000－300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。
对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60%-90%，相应截留分子量范围在100－1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行。
反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水。
反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子等，在生产纯净水、软化水、无离子水以及实现物料的浓缩分离方面反渗透膜已经应用广泛。
2、工艺说明与系统组成
（1）工艺技术说明
1）工艺技术
该漂洗废水的回用主要采用世界先进的集成膜法处理工艺。
处理水量为：
2000m3/d。
从生产线上电镀漂洗水槽排放出来的漂洗废水经废水管道收集进入漂洗废水池，调节水质、水量，同时加入适量强氧化剂（H2O2或O3等）氧化分解其中部分有机物尤其是小分子有机物，以期降低原水中COD，然后经废水提升泵增压进入预处理系统，即首先进入膜片孔径为55um的SpinKlin®自动反洗碟片式过滤器去除粒径较大的颗粒杂质；出水直接进入滤芯式过滤器（微滤装置MF），进一步去除大直径的菌体、悬浮固体等；然后再进入可以自动和手动操作转换的超滤（UF）系统去除部分有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等，产品水的浊度SDI15<1。
合格的预处理出水进入中间水箱储存，然后经增压泵增压后进入保安过滤器（微滤装置MF）后再经高压泵泵入反渗透膜（RO）系统进行分离浓缩处理。
透过液输送至漂洗用水储槽计划性回用或者直接回用至漂洗水槽，浓缩液输送至电镀槽作电镀液或者用来配制电镀液，若是电镀综合废水集成膜法分离浓缩处理的浓缩液则可采用蒸发浓缩或离子交换工艺处理回收重金属。
超滤出水在进入RO之前我们对RO系统采取了严格的保护措施：
主要通过在线ORP仪反馈的信息控制计量泵自动投加相应的还原剂量，防止强氧化剂氧化RO膜的高分子功能表面层，确保RO膜的优良功能和使用寿命，另外也投加适量的阻垢剂防止重金属离子在RO膜表面结垢，延长膜的清洗周期。
SpinKlin®自动反洗碟片式过滤器和UF系统相应的自动冲洗、反洗或者化学清洗设施，RO系统设置有运行过程自动快冲装置，同时也配套设置了在线清洗系统CIP。
2）控制说明
整个处理系统分为预处理系统（分为2套并列运行）和RO系统（分为2套并列运行），控制上可以各自独立但是同时也有紧密联系。
控制分别采用手动和自动结合，主体系统装备采用可编程控制器（PLC）配合LCD人机操作界面进行自动控制，部分执行机构操作装置为手动阀门控制，但设置了PLC自动控制系统配合使用。
电气控制严格采用电气联锁、互锁和联动控制。
电气元器件采购选用国际知名品牌，确保系统的安全性和稳定性。
当漂洗废水池中中位有水，碟片式过滤器和UF装置均处于正常待机状态以及中间水箱处于中液位以下时，预处理系统将自动启动运行制水程序，直到漂洗废水池缺水或者中间水箱水满停机为止。
当自动程序进入设定的冲洗时间时，系统自动停止制水，转而运行碟片式过滤器或者UF装置的冲洗或者反洗工序。
当然预处理系统设置了故障报警及停机。
预处理系统设计为2套装置并列运行，当系统前后水位相差较大时，逐一启动2套预处理装置，停机也是逐一冲洗——停机、复位待机。
当中间水箱中位有水，RO装置均处于正常待机状态且漂洗用水储槽处于中液位以下时，RO装置系统将自动启动运行制水程序，直到中间水箱缺水或者漂洗用水储槽水满停机为止。
启动顺序：
开启RO进水电动阀门——启动计量泵自动加药——变频软启动高压泵，遇到进水缺水或者产水箱水满时，启动快冲排水阀门，自动执行快冲洗步骤，然后与启动反顺序停机，复位待机。
系统设置了必要的在线监测仪器、仪表配合实现自动控制，如在线ORP仪、电导率传感器、液位传感器、压力传感器等，能够对进、出水状况和水质进行监控，如当进水水质高于设定值，说明水质太差，系统设置故障报警及停机；当出水水质高于设定值时，说明出水水质太差，系统报警并停机。
RO系统设计为2套装置并列运行，当系统前后水位相差较大时，逐一启动2套RO装置，停机也是逐一冲洗——停机、复位待机。
3）膜污染及清洗
RO膜污染及清洗是集成膜法水处理技术的核心技术之一，任何膜分离浓缩工艺过程和工业化膜系统都需要在此工艺及料液对象对应下能够完全解决膜污染的防止及具有有效安全的膜清洗方案，错流过滤方式有效地防止了膜污染，使污染周期大大延长，膜特殊的材料也防止了污染的形成，特殊专用的高效清洗剂使清洗过程简单且时间短。
工业上膜清洗的过程如下：
废水经过有效的预处理后，电镀漂洗水处理膜系统的清洗周期约为3个月，而综合废水膜处理系统的清洗周期为一两周，处理每次清洗时间均为1～2.5小时。
清洗时的操作参数只有流量、压力不同外与正常的生产操作基本上是一样的，既不用拆卸膜组件，也不用整个机组停机操作。
清洗用水通过膜系统出水提供，不用外界提供。
通过将配置好的清洗剂溶液通过CIP系统进入膜系统进行清洗，清洗液最后返回到调节池而不会造成物染，清洗完成后膜组件又将恢复其过滤膜通量及其它性能，继续进行工业生产。
（2）系统主要组成部分
序号
设备或部件
参数要求
供应商
单位
数量
备注
1
漂洗废水池
400m3
个
1
厂家自建
2
原水泵
1.1kw
国产
台
1
滤芯式过滤器
台
1
3
高压泵
1.5kw
国产
台
1
4
卷式膜元件
进口
套
1
5
不锈钢外管
600psi
自制
套
1
6
滤芯过滤器
自制
套
1
7
滤芯
套
1
8
充油防震压力表/温度及连接件
管道连接
套
1
9
双金属温度计
管道连接
个
1
10
转子流量计
管道式,
个
2
11
不锈钢热交换器
0.6m2
自制
个
1
12
手动球阀
耐压40kg
个
6
13
压力调节阀
耐压40kg
个
1
14
变频器
1.5kw
进口
台
1
15
电导率仪
台
1
16
设备连接管路
PVC/不锈钢
套
1
17
电气控制系统
套
1
18
设备框架及固定材料
炭钢防腐处理
套
1
1
3、工艺特点及出水水质
（1）工艺特点
1）工艺简单可行；
2）处理水质、水量稳定；
3）设备紧凑，占地面积小；
4）自动化程度高，可以设人机操作界面，实现完全自动化控制（可选配置）；
5）设备安全性、稳定性和环保性高；
6）在实现零污染排放的同时，为企业创造最大利润。
（2）产水质量
电镀漂洗废水经过严格的预处理后进入集成膜法处理系统，产水水质、水量稳定。
处理水量为：
2000t/d，透过水脱盐率大于97%，电导率小于120us/cm，各项水质指标均远优于《城市供水水质标准》（CJ／T206—2005）和《生活饮用水水质标准》（GB5749-85）中的相关指标，完全满足壳户作为漂洗水回用要求。
浓水则做为电镀液或用做配制电镀液。
四、设备选型
1、设备运行参数
技术参数或安装要求
数值
单位
备注
系统占地面积
镀锡
约2.0×1.5
M2
镀镍
约约2.0×1.5
M2
配备电源
镀锡
三相四线380V50Hz，3
Kw
镀镍系统（单台）
三相四线380V50Hz，3
Kw
进料口要求最小压力
≥0.2
Bar
允许最大操作温度范围
5-45
℃
允许最大操作PH范围
2-11
最大操作压力
21
Bar
膜进口压力
设计正常操作压力
10～18
Bar
膜进口压力
五、系统案例及维护重点
厦门绿创科技有限公司是专门从事工业膜分离的高科技企业，绿创公司自主开发成功的《膜法电镀漂洗水闭路循环技术》《纺织印染废水膜法处理及回用技术》《膜法浓缩回收氰化钠技术》都已获得福建省环保局福建省环保产业学会颁发的《福建省先进环保实用技术推广使用证书》。
其中“纺织印染废水膜处理生产回用技术”已经通过了厦门市科学技术局的技术鉴定。
同时在福建厦门欣建亚塑胶制品有限公司、华懋（厦门）染整织造有限公司、福建武平悦洋银矿、福建福隆针织有限公司等单位成功地用膜技术进行资源回收和废水回用。
特别是华懋（厦门）染整织造有限公司的日处理3600吨，日回用2000吨优质回用水回用于生产得到用户高度评价。
系统维护将在设备交付时提供的操作手册中具有详细说明，以下是其中通用手册的安全防范措施部分：
1、安全防范措施
由Leccan公司提供的卷式膜系统，其设计和配套都是极严密的。
按照本手册的使用和维护说明，并在安全而无故障的情况下操作，完全能按你所需达到生产要求，但你必需首先遵守以下的一些注意事项：
1.1膜的保存
膜元件在运输时都包括有一份杀菌剂水溶液（食品级的亚硫酸氢钠）。
按照本手册说明，进行彻底冲洗之前请不要直接进行生产以免污染料液。
大多数情况下，建议用无离子水冲洗系统15~60分钟后，再进入生产运行。
在生产过程中的保存和消毒请参看附录D、E――膜的消毒方法、膜的保存方法。
★★★：
膜组件一旦湿润就必须始终保持湿润，否则膜表面将很快干裂，丧失膜性能。
1.2电源控制
对于本系统的电气控制系统，除了Leccan公司的技术服务人员和合格电工以外，请勿打开电源控制面板盖。
1.3系统管道
设备的所有管道都用能耐受待处理料液腐蚀的不锈钢或U-PVC制成。
系统管道也应该由相似并具有相当强度的材料构成。
1.4高压操作
卷式膜系统所设计的膜进料正常操作压力为15－30bar。
系统中相关于膜材料和液流系统的主要部件的最大操作压为40bar。
但应注意正常操作中调节阀门时应缓慢，不能瞬时关闭阀门。
1.5CIP膜清洗操作
CIP系统是将具有危险性的化学清洗剂，在一定的压力下以较高的流速通过膜芯表面达到清洗膜芯的目的。
这些化学清洗剂的使用必须按对每一种化学清洗剂的安全使用指南进行。
清洗之后，膜系统要用反渗透水（无离子水）进行冲洗。
CIP系统需用换热器来控制清洗溶液的温度。
清洗液温度不得超过45°C。
请采取必要的监护或隔离措施，避免蒸汽加热器烫伤人。
因为系统中的各阀门都需要人工操作，因而无论是进行正常的生产模式操作、清洗模式操作或在两种操作模式间切换之前都要先确定每一个阀门的开关是否正确。
相应操作模式各阀门开关错误可能对泵、膜及阀门自身产生破坏性的后果。
六、投资估算
项目
镀镍漂洗水膜处理设备
镀锡漂洗水膜处理设备
数量
1台
1台
单价
10.3万元
17.2万元
合计
人民币贰拾柒万伍千元整（￥275000）
七、效益评估
1、运行成本
1.1镀镍漂洗水膜处理设备
基础数据
处理料液体积
3
m3/day
设计浓缩倍数
40
倍
预计透过液体积
1.95
m3/day
浓缩液体积
0.05
m3/day
设计每天操作总时数
8
hr
设计年工作天数
300
day/year
电力消耗
泵电机功率
2.6
kw
电力实际消耗系数
65
%
电力单价
0.6
yuanRMB/kwh
年电力消耗成本
2,434
yuanRMB
换膜成本
年平均换膜成本
3,150
yuanRMB
清洗成本
预计年清洗次数
4
次/year
平均每次清洗消耗水量
0.2
m3
每次清洗剂消耗量
1
kg
无离子水单价
3
yuanRMB/m3
清洗剂预计单价
50
yuanRMB/kg
年清洗剂消耗成本
202.4
yuanRMB
维修费
149
yuanRMB
合计
设备年运行总费用
5,935
yuanRMB
运行成本
6.59
yuanRMB/m3
1.2镀锡漂洗水膜处理设备
基础数据
处理料液体积
10
m3/day
设计浓缩倍数
40
倍
预计透过液体积
9.75
m3/day
浓缩液体积
0.25
m3/day
设计每天操作总时数
20
hr
设计年工作天数
300
day/year
电力消耗
泵电机功率
2.6
kw
电力实际消耗系数
65
%
电力单价
0.6
yuanRMB/kwh
年电力消耗成本
6,084
yuanRMB
换膜成本
年平均换膜成本
7,875
yuanRMB
清洗成本
预计年清洗次数
4
次/year
平均每次清洗消耗水量
0.2
m3
每次清洗剂消耗量
1
kg
无离子水单价
3
yuanRMB/m3
清洗剂预计单价
50
yuanRMB/kg
年清洗剂消耗成本
202.4
yuanRMB
维修费
总成本的
149
yuanRMB
合计
设备年运行总费用
14,310
yuanRMB
运行成本
4.77
yuanRMB/m3
2、社会效益和经济效益
膜处理设备的运行，既可以回收废水中的贵重金属，也可以产生与自来水水质相同的水回用于生产，提高了水的利用率，降低生产成本，同时还减少了污染物的排放量，最大限度的减少了对环境的危害，实现了经济效益和社会效益的统一。
八、项目风险分析
膜技术本身是一项成熟的高新技术，在国外已广泛应用于水处理、电镀、化工、制药、电子、食品加工、生物技术以及环保等领域，膜行业的膜使用量每年增长率都在20%以上，在国内，有关膜技术的开发、应用的报导也越来越多。
国家计委近年来紧紧围绕水资源短缺和水环境恶化迫切需要解决的重大问题，为缓解日趋严重的水资源危机，公布“膜技术及其应用产业化专项公告”，旨在推动膜技术产业的发展及在生产领域中的广泛应用，在膜技术应用工程方面，重点提到了工业污水循环利用问题。
对于节水与回用达一定规模的项目将有机会得到国家及地方政府的资金扶持。
九、售后服务及技术支持
1、售后服务
我们将提供良好的售后服务：
对技术人员及操作人员进行上岗前培训及后续的技术指导；
对系统首次操作、清洗及换膜等实际操作进行现场指导；
对售后的部件更换提供便利，及时交货；
严格执行合同的质量保证条款，定时上门为客户进行回访及技术交流。
2、技术支持
厦门绿创科技有限公司作为国内工业膜分离技术应用企业之一，可为客户设计高效可靠、规格齐全的水处理膜系统及工业膜分离系统，并将提供终生免费技术支持。
公司技术部和售后服务部，将及时为客户解决任何疑难问题。
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