生产废水治理工程设计指引深圳市印制电路板行业docWord下载.docx
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3.7有机废水处理工艺设计7
3.8综合废水处理工艺设计8
4回用水处理10
4.1一般规定10
4.2典型的回用水处理系统工艺流程10
4.3工艺控制参数及设备配置10
5构筑物及设备配置12
5.1一般规定12
5.2构筑物设计参数及设备配置12
6仪表及自动控制16
6.1常用仪表16
6.2废水处理站的电气设计16
6.3自动控制设计17
7污泥处理19
7.1一般规定19
7.2污泥浓缩19
7.3机械脱水20
8综合设计21
8.1平面布置21
8.2高程布置21
8.3结构设计21
8.4管道设计22
8.5防腐措施22
8.6安全生产23
8.7化验室配置24
主要参考文献26
1总则
1.1为贯彻科学发展观，使我市的线路板废水处理工程设计符合国家和地方的法律、法规、规范及标准的要求，达到防冶污染、保护环境、提高人民健康水平的目的，特制订本设计指引。
1.2本设计指引适用于新建、扩建和改建的线路板废水处理工程。
1.3在选择废水处理工艺时，应贯彻分质分类处理原则，并综合考虑线路板生产工艺、废水排放条件（水质、水量、排放方式和排放标准等）、回用率以及现场环境等因素，经全面经济技术比较后确定。
1.4工程设计应在不断总结科研和工程实践经验的基础上，积极采用经鉴定的、行之有效的新技术、新工艺、新材料和新设备。
1.5设计时应最大限度地采用机械化、自动化设备，以降低劳动强度，提高废水处理效率和处理设施运行的稳定性。
1.6构筑物和设备等均应根据其接触介质的性质、浓度和环境要求等具体情况，采用可靠的防腐、防渗、防漏措施。
1.7对于改扩建工程，应充分利用原有设施，加以适当改造，以节省工程投资。
1.8设计时应充分考虑循环经济、清洁生产、以废治废、废水回收利用以及污泥的合理处理。
1.9应采用性能稳定、高效节能设备，以保证工程质量，降低处理成本。
1.10应充分考虑二次污染防治及风险防范措施。
1.11除按本设计指引提出的要求进行设计外，尚须符合国家和地方现有的其它相关技术标准和规范。
2废水来源、水质及分类
2.1线路板废水的来源
线路板废水主要来源于线路板制作中的刷磨、显影、蚀刻、剥膜、黑/棕氧化、去毛边、除胶渣、镀通孔、镀铜、镀锡、剥锡、防焊绿漆、显影、镀金手指、喷锡前/后处理、成型清洗等工序。
2.2线路板废水的分类
传统线路板废水处理系统一般将线路板废水分成四类，分别为综合废水、络合废水、含氰废水以及油墨废水。
综合废水包括酸、碱废水、刷磨废水、酸性蚀刻废水及重金属废水；
含氰废水来源于电镀金、化学沉金、化学沉银等电镀工序；
络合废水包括铜氨废水和化学沉铜废水；
油墨废水来源于产生于显影、脱膜工序。
由于传统线路板废水分类存在一定的不足，难以全面满足当前清洁生产、循环经济的相关要求，所以本设计指引将废水分类进一步细化。
2.2.1磨板废水
磨板废水来源于磨板机的清洗工序，主要含铜粉、火山灰等。
2.2.2铜氨络合废水
铜氨络合废水来源于碱性蚀刻的清洗工序，废水中主要污染物为铜离子（以络合态存在）、氨氮等。
2.2.3化学沉铜废水
化学沉铜废水来源于化学沉铜的清洗工序，废水中主要污染物为铜离子（以络合态存在）、有机物等。
2.2.4化学镀镍废水
典型的化学镀镍工艺以次磷酸盐为还原剂，废水中主要污染物为镍离子（以络合态存在）、磷酸盐（包括次磷酸盐、亚磷酸盐）及有机物。
2.2.5含氰废水
含氰废水来源于电镀金、化学沉金、化学沉银的清洗工序，废水中主要污染物为氰化物、重金属离子（以络合态存在）等。
2.2.6油墨废水
油墨废水来源于显影、脱膜工序，含有大量感光膜、抗焊膜渣等成分，COD较高。
2.2.7有机废水
除2.2.1-2.2.6所列废水外，其它CODcr浓度高于150mg/l的废水均应纳入有机废水处理系统，主要包括除油、脱脂和网版清洗等工序产生的废水，废水中主要污染物为有机物。
2.2.8综合废水
除2.2.1-2.2.7所列废水外，其它各类废水统称为综合废水，主要污染物为酸碱、重金属离子、悬浮物等。
2.2.9废液
线路板废液中含有高浓度的酸、碱、重金属等，线路板废液应委托有资质的危险废物处理单位进行处理处置或综合利用。
2.3线路板废水的水质
由于生产工艺不同，各企业废水水质存在差异，典型线路板厂废水水质参见表2.3。
表2.3线路板废水分类表
序号
废水种类
水质（mg/l）
备注
PH
Cu2+
COD
NH3-N
其它
1
磨板废水
7.6
2.5
/
350μs/cm
铜粉、火山灰
2
铜氨络合废水
4～8.5
70～100
150～170
120
铜氨络合物
3
化学沉铜废水
3～7.5
200～350
EDTA络合物
4
化学镀镍废水
5-6
300-500
100-200
Ni10－30
5
含氰废水
7-9
2-10
100-150
6
油墨废水
13
11000
7
有机废水
5～7.5
8
综合废水
35
80～100
注：
以上参考同类线路板厂车间所排废水。
3工艺设计
3.1磨板废水处理工艺设计
3.1.1工艺选择
由于磨板废水中污染浓度相对较低、污染物种类少，经回收铜粉和简单沉淀处理后可直接回用于磨板清洗工序，也可将沉淀后磨板废水排入回用水处理系统作深度处理后回用。
3.1.2工艺流程图
磨板废水工艺流程见图3.1.2。
磨板废水→铜粉回收机→调节池→沉淀池→定期回收沉淀铜粉
↓
回用至磨板清洗工序或排入回用水处理系统
图3.1.2磨板废水工艺流程图
3.2铜氨络合废水处理工艺设计
3.2.1工艺选择
铜氨络合废水一般先采用硫化物进行破络和混凝沉淀，然后排入有机废水处理系统的pH回调池或经折点加氯除氨后直接排放。
3.2.2反应机理
铜氨络合废水破络反应的化学方程式如下：
[Cu（NH3）4]2++S2-→CuS+4NH3↑
3.2.3工艺流程图
铜氨络合废水一般采用图3.2.3所示的处理工艺流程。
碱+硫化物硫酸亚铁PAM污泥脱水系统
pH↓ORP↓↓↑有机废水
铜氨络合废水→调节池→破络池→快混池→慢混池→沉淀池→pH回调池
↓
排放←折点加氯
图3.2.3铜氨络合废水典型处理工艺流程
3.2.4主要工艺控制参数
3.2.4.1pH调整池内控制pH值10-10.5，ORP值控制100-150mV。
3.3化学沉铜废水处理工艺设计
3.3.1工艺选择
化学沉铜废水一般采用硫化物沉淀法。
3.3.2反应机理
化学沉铜废水反应的化学方程式如下：
Cu2++S2-→CuS↓
3.3.3工艺流程图
化学沉铜废水一般采用图3.6.3所示的处理工艺流程
碱+硫化物硫酸亚铁PAM
pH↓ORP↓↓有机废水
化学沉铜废水→调节池→破络池→快混池→慢混池→沉淀池→pH回调池
干泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池
图3.3.3化学沉铜废水典型处理工艺流程
3.3.3主要工艺控制参数
pH调整池内控制pH值10-10.5，ORP值控制100-150mV。
3.4化学镀镍废水处理工艺设计
3.4.1工艺选择
化学镀镍废水一般采用酸性氧化＋钙盐沉淀法的二级预处理工艺。
3.4.2反应机理
第一级在酸性条件下通过氧化剂将次、亚磷酸盐氧化成正磷酸盐，第二级加入石灰，在碱性条件下正磷酸盐生成磷酸钙沉淀物，重金属镍离子形成氢氧化镍的沉淀物得到去除。
氧化剂采用浓度为10%以上的漂水，其反应方程式如下：
NaH2PO2+ClO－→PO33－+NaCl＋2H＋
PO33－+ClO－→PO43－＋Cl-
10Ca2++6PO43-+2OH-→Ca10（OH）2（PO4）6↓
Ni2++2OH-→Ni（OH）2↓
3.4.3工艺流程图
化学镀镍废水一般采用图3.4.3所示的处理工艺流程。
酸+氧化剂石灰PACPAM
pH↓pH↓↓↓
化学镀镍废水→调节池→氧化池→pH调整池→快混池→慢混池
干泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池←沉淀池
有机废水pH回调池
图3.4.3化学镀镍废水典型处理工艺流程
3.4.4主要工艺控制参数
3.4.4.1氧化池内控制pH值2-3、ORP值450-500mV。
3.4.4.2pH调整池内控制pH值10-11。
3.5含氰废水处理工艺设计
3.5.1工艺选择
含氰废水的处理方法包括碱性氯化法、臭氧氧化法、离子交换法、电解法等，根据深圳电镀企业的实际情况，一般采用两级碱性氯化法处理工艺。
该处理方法具有稳定、可靠，易于实现自动控制的特点，碱性氯化法所采用的氧化剂一般为漂白水、漂白粉等。
3.5.2反应机理
两级碱性氯化法破氰反应的化学方程式如下：
CN-+OCl-+H2O→CNCl+2OH-
CNCl+2OH-→CNO-+Cl-+H2O
2CNO-+4OH-+3Cl2→2CO2+N2+6Cl-+2H2O
3.5.3工艺流程图
水量较大的含氰废水一般采用连续处理方式，工艺流程见图3.2.3。
若水量较少，则可采用间歇式的氧化破氰方式。
碱＋氧化剂酸＋氧化剂
pH↓ORPpH↓ORP
含氰废水→调节池→一级氧化池→中间水池→二级氧化池→综合废水调节池
图3.5.3含氰废水典型处理工艺流程
3.5.4主要工艺控制参数
3.5.4.1一级氧化池内控制pH值为10-11、ORP值为300-350mV。
3.5.4.2二级氧化池内控制pH值为7-8，ORP值为600-650mV。
3.6油墨废水处理工艺设计
3.6.1工艺选择
油墨废水中有机物含量较高，一般先采用酸化预处理，然后排入有机废水处理系统。
3.6.2油墨废水典型处理工艺流程
油墨废水一般采用图3.6.2所示的处理工艺流程。
酸/PAM
pH↓
油墨废水→调节池→酸化池→有机废水处理系统
↓
浮渣捞出打包
图3.6.2油墨废水典型处理工艺流程
3.6.3主要工艺控制参数
酸化池内控制pH值为2-3。
3.7有机废水处理工艺设计
3.7.1工艺选择
有机废水中主要污染物为有机物，一般采用物化+生化的处理工艺。
本工艺选用水解酸化+接触氧化的生化工艺，也可选用其它生化处理工艺。
3.7.2有机废水典型处理工艺流程
有机废水一般采用图3.7.2所示的处理工艺流程。
碱PACPAM酸
pH↓↓↓↓
有机废水→调节池→pH调整池→快混池→慢混池→沉淀池→pH回调池
↓↓
干泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池水解酸化池
↑↓
排放←生化沉淀池←接触氧化池
图3.7.2有机废水典型处理工艺流程
3.7.3主要工艺控制参数
3.7.3.1pH调整池内控制pH值9.5-10.5。
3.7.3.2pH回调池内控制pH值7.0-8.0。
3.7.3.3水解酸化池内控制溶解氧小于0.3mg/L。
3.7.3.4接触氧化池内控制溶解氧在2.0-4.0mg/L之间。
3.8综合废水处理工艺设计
3.8.1工艺选择
综合废水可采用氢氧化物沉淀法、膜处理法、离子交换法等处理工艺，一般采用氢氧化物沉淀法。
3.8.2反应机理
氢氧化物沉淀法的主要反应化学方程式如下：
Cu2++2OH-→Cu（OH）2↓
Ni2++2OH-→Ni（OH）2↓
3.8.3工艺流程图
综合废水一般采用图3.83所示的处理工艺流程，该工艺流程选用氢氧化物沉淀法，综合废水经处理达标后可进入回用水处理系统（或排放），回用水处理系统产生的浓水可经独立处理系统处理后达标排放，也可将浓水排入生化处理系统或综合废水调节池作进一步处理。
碱PACPAM酸
↓pH↓↓↓
综合废水→调节池→pH调整池→快混池→慢混池→沉淀池→pH回调池
泥饼外运←污泥脱水系统←污泥浓缩池回用水处理系统
（或排放）
图3.8.3综合废水典型处理工艺流程
3.8.4主要工艺控制参数
3.8.4.1pH调整池内控制pH值10-10.5。
3.8.4.2pH回调池内控制pH值7.0-8.0。
4回用水处理
4.1一般规定
4.1.1为发展循环经济，节约生产用水，降低生产成本，减少排污量，应设计回用水处理系统，并达到一定的回用率。
4.1.2线路板企业应优先考虑采用槽边回用处理工艺，槽边回用处理工艺包括膜法、离子交换法等。
4.1.3一般可将处理达标后的综合废水作为回用水处理系统的水源。
4.1.4回用水处理系统的主要工艺过程包括多介质过滤、超滤、反渗透等，应综合考虑进水水质、回用水水质要求、回用率以及经济技术指标等因素确定合理的工艺组合。
4.1.5回用水处理系统产生的淡水需回用于生产线，浓水可经独立处理系统处理后达标排放，也可将浓水排入生化处理系统作进一步处理。
4.2典型的回用水处理系统工艺流程
线路板废水回用处理一般采用图4.2所示的工艺流程。
浓水进一步处理
↑
原水→调节池→多介质过滤器→精密过滤器→超滤→反渗透→淡水回用
图4.2典型的回用水处理工艺流程
4.3工艺控制参数及设备配置
4.3.1调节池
用于贮存原水，设计停留时间一般取4-8小时，调节池内配置液位控制仪，过滤泵等设备。
4.3.2多介质过滤器
多介质过滤器的主要作用是去除废水中的微细颗粒、部分有机物和胶体物质，以降低废水的浊度。
常用的过滤介质包括石英砂、无烟煤、活性炭、纤维球等。
多介质过滤器的设计滤速一般采用4.8-24m/h之间。
多介质过滤器主体材料为碳钢、玻璃钢或不锈钢。
4.3.3精密过滤器
精密过滤器主要用于去除水中极微细的颗粒，进一步降低水的浊度。
精密过滤器的设计滤速一般采用40m/h以上，其过滤精度一般为5μm。
过滤介质包括PP纤维滤芯、线绕滤芯等。
过滤器主体常采用不锈钢材料。
4.3.4超滤
超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，用以除去分子量在500以上、106以下的分子，包括高分子有机物、大分子化合物、胶体、病毒等。
超滤是一种高压状态下的筛分截留过程，需配置高压输送泵，应根据进水水质确定合适的膜组件和操作模型。
超滤装置一般由高压泵、压力外壳、设备框架、清洗装置、电控系统等组成。
4.3.5反渗透
反渗透是最精密的液体膜分离技术，它能截留所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过。
利用反渗透技术可以有效地去除水中的溶解盐、胶体、细菌、病毒、细菌内毒素和大部分有机物等杂质。
电镀废水回用处理系统中所选用的反渗透膜必须具有耐酸碱、抗氧化、耐污染的特点，反渗透装置一般由高压泵、压力外壳、设备框架、清洗装置、电控系统等设备组成。
5构筑物及设备配置
5.1一般规定
5.1.1废水处理站构筑物设计参数应根据废水处理工艺要求进行设计。
5.1.2处理构筑物的设计流量应按提升泵的最大设计流量计算确定。
5.1.3废水处理站的构筑物一般采用钢混结构，池体内壁进行防腐处理，池体外壁作装饰处理。
5.1.4废水处理站的设备首先应满足工艺设计参数的要求，所选用的设备必须是性量稳定、质量可靠的国内优秀品牌产品，也可选用国外同类名牌产品。
5.2构筑物设计参数及设备配置
5.2.1调节池
5.2.1.1设计参数
池深：
一般为3.0-5.0m
停留时间：
8-10h
调节池有效容积计算时应一并考虑滤池反冲洗水、污泥浓缩池上清液、脱水机滤滤液收集所需的容积。
5.2.1.2主要配置设备
应根据调节池内废水水质的差异，优化设置机械、水力或空气搅拌装置。
安装提升泵和液位计等水泵控制装置。
若废水中悬浮物较多，应设沉淀物和浮渣清理装置。
5.2.2破络池/pH调整池、快混池和慢混池
5.2.3.1设计参数
一般为1.5-3.0m
每格反应池的停留时间一般不少于15min
5.2.3.2主要设备配置
主要配置加药泵、机械搅拌机，破络池/pH调整池配置pH/ORP自动控制仪表。
5.2.3酸化池
分成两格，反应池的停留时间一般不少于30min
主要配置加药泵、穿孔管空气搅拌，pH自动控制仪表。
5.2.4氧化池
5.2.4.1设计参数
含氰废水的氧化池一般分成三格，分别为一级氧化池、中间水池和二级氧化池，对于化学镀镍废水的氧化池可分成两格。
氧化池设计参数如下：
有效水深：
一般采用1.5-2.5m
含氰废水处理一级氧化池和二级氧化池停留时间一般不少于30min，中间水池停留时间为10-20min；
化学镀镍废水氧化处理停留时间一般不少于2小时。
5.2.4.2主要设备配置
氧化池内主要配置加药泵、机械搅拌机、pH/ORP自动控制仪表。
5.2.5沉淀池
5.2.5.1斜管沉淀池的设计参数
水力表面负荷：
0.3-0.5m3/m2.h
总高度：
4-5m
斜管高度：
1.0m
污泥斗高度：
1.0-1.5m
斜管倾角：
60°
1000mm
出水堰负荷：
2-5m3/m.h
5.2.5.2斜管沉淀池一般采用升流式异向流结构，污泥斗倾角小于60°
，池内主要配置斜管、排泥泵，斜管冲洗装置等。
5.2.5.3辐流沉淀池的设计参数
0.25-0.35m3/m2.h
5.0-6.0m
有效高度：
3.0-4.0m
5.2.5.4辐流沉淀池一般用于较大型的废水处理站，可采用中心进水周边出水、周边进水中心出水等形式，主要配置进水装置、出水装置、刮泥机、排泥泵等。
5.2.5.5竖流沉淀池的设计参数
0.2-0.3m3/m2.h
直径：
4.0-8.0m，不宜大于8.0m
中心管内流速：
10-15mm/s
5.2.5.6竖流沉淀池可采用圆形或正方形结构，主要配置中心进水管、喇叭口、反射板、排泥泵等。
5.2.6污泥浓缩池
5.2.6.1连续式重力污泥浓缩池的设计参数
4.0-5.0m
污泥固体负荷：
30-60kg/m2.d
5.2.6.2连续式重力污泥浓缩池一般采用辐流式结构，池内主要配置刮泥机、进水装置、出水堰、排泥泵等。
5.2.6.3间歇式重力污泥浓缩池的设计参数
有效池深：
3.0-3.5（m）
浓缩停留时间：
一般采用12-24小时
5.2.6.4间歇式重力污泥浓缩池主要配置污泥斗和排泥泵，污泥斗倾角小于60°
。
5.2.7pH回调池
5.2.7.1设计参数
一般采用1.5-2.5（m）
一般分成两格，每格停留时间一般不少于8分钟。
5.2.7.2主要设备配置
pH回调池内主要配置搅拌机、加药泵以及pH控制仪表。
5.2.8水解酸化池
5.2.8.1设计参数
一般采用5.0-6.0m
容积负荷：
0.8-1.2KgCOD/m3.d
填料高度：
3.0-3.5m
5.2.8.2主要设备配置
水解酸化池内主要配置生物填料、支架以及搅拌装置等。
5.2.9接触氧化池
5.2.9.1设计参数
5.2.9.2主要设备配置
接触氧化池内主要配置生物填料、支架、曝气装置、鼓风机等。
5.2.10排放堰
5.2.10.1设计参数
一般采用0.5-0.8m
结构尺寸按照标准规范进行设计。
5.2.10.2主要设备配置
排放堰内主要配置超声波流量计、pH在线监测仪表、COD在线监测仪表。
6仪表及自动控制
6.1常用仪表
废水处理站常用控制仪表有压力、液位、流量等热工量仪表和pH值、ORP值、CODcr、溶解氧、电导率等成分量仪表。
自动控制系统中常用的在线监测控制仪表有流量计、pH仪、ORP仪、溶解氧仪、电导率仪、液位计等，在线监测控制仪表均由测量元件、中间传送部分和显示部分组成。
6.1.1流量测量仪表
用于测量废水进、出水流量以及污泥回流等的流量，电镀废水处理过
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