电镀综合废水处理工程设计方案.docx

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电镀综合废水处理工程设计方案

山东华龙机械有限公司

400m3/d电镀综合废水处理工程

设

计

方

案

二零一三年二月

第一章　总论1

1.1　项目概况1

1.2　设计依据2

1.3　设计范围2

1.4　设计原则3

1.5设计水量、水质及出水标准3

第二章　工艺设计5

2.1工艺选择5

2.2工艺流程图9

2.3工艺流程说明9

2.4预期处理效果10

第三章　废水处理站工程设计12

3.1　主要建、构筑物工艺设计及设备选型12

3.2　土建结构设计24

3.3公用工程24

3.4自动控制26

第四章　技术经济26

4.1　工程投资估算26

4.2　运行费用28

4.3　主要技术经济指标30

第五章　工作进度及服务承诺31

5.1　工作进度安排31

5.2　服务承诺31

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

山东华龙机械有限公司位于山东省临沂市经济开发区，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。

电镀工艺品种繁多，产生的电镀废水中含有的污染物也不一定相同，须综合处理的电镀废水将含有多项镀种产生的污水。

常用镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀锡、镀金和镀银。

无论那种镀种和镀件，电镀工艺大体相同，乡镇企业常用氰化电镀工艺。

产生的电镀废水分为以下几种：

1、镀件清洗水：

占电镀废水的80%以上。

废水中大部分污染物质是由镀件表面的附着液在清洗时带入的。

其污染物质主要为重金属离子，如：

Ni2+、Cu2+、Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Ag+等。

其PH值一般为4—6，呈酸性。

2、镀液过滤和废镀液：

产生的污水中含有高浓度的污染物质，主要有：

Cr6+、CN-、废酸、废碱、光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等，大部分为有害物质和剧毒物质。

3、电镀车间的“跑、冒、滴、漏”产生的低浓度污染水。

上述描述中，1、3统称为含铬废水，2统称为含氰废水。

因企业实际情况限制，两种电镀废水不可能分开排放至污水处理站。

企业排放的废水总称为电镀综合废水，将直接排放至废水处理站内进行统一处理。

该废水污染成分复杂，处理环境各不相同，是非常难以处理的一种工业污染废水。

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、《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90）；

3、《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）；

4、《中华人民共和国环境保护法》；

5、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；

6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

8、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；

9、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。

主要污染因子为：

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。

主要污染因子为：

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、总铁等；

总水量的确定：

根据上述分析，生产废水产生量Q=Σ（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/da，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）

COD

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

Cu2+

≤200

≤120

≤2

≤200

≤10

≤0.5

Ni2+

≤0.5

≤70

≤300

≤50

≤10

≤0.5

Zn2+

≤50

≤0.5

≤0.5

≤30

≤1

≤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

本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）。

（原环评要求执行GB8978-1996《污水综合排放标准》，现实行新的行业标准），具体指标如表1-2：

表1-2电镀行业水污染物排放限值单位：

mg/l

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（OH-）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（N2）。

CN-+OCl-+H2OCNO-+Cl-+H2O

2CNO-+4OH-+Cl2CO2+N2+6Cl-+2H2O

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

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-+ClO-2PO42-+Cl-

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

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：

2.1.4综合废水（W4）

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。

Mn+＋nOH-=M（OH）n↓

W4的处理工艺流程为：

W1、W2、W3碱PACPAM

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：

2Cr2O72-+3S2O52-+10H+4Cr3++6SO42-+5H2O

Cr3+＋3OH-=Cr（OH）3↓

W5支线的处理工艺流程为：

酸+还原剂

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、CODcr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：

碱、铁盐PAC、PAM

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

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