电镀废水处理系统设计方案.docx
《电镀废水处理系统设计方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电镀废水处理系统设计方案.docx（34页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
电镀废水处理系统设计方案
8t/h电镀废水处理
设
计
方
案
一、工程概况
二、设计依据
三、设计原则
四、废水处理量及废水性质
五、废水及污泥处理工艺流程简图
六、废水处理工艺选择
七、系统工艺说明
八、主要设施技术参数
九、控制系统总的说明
十、系统运行费用
十一、环境影响分析
十二、废水处理设施布置
十三、防渗及防腐措施
十四、生产班制与人电安排
十五、售后服务
十六、废水处理系统设备清单
一、工程概况
根据生产工艺的特点及用户提供的废水水质报告，废水中主要含有：
重金属离子（Cr6+、Zn2+、Cr3+、悬浮物、且废水呈现酸性）。
根据业主提供的生产规模及废水排放量等情况，生产工艺中总排放废水量约100m3/d，废水经处理后达国家综合污水排放标准后才能排放。
本公司受业主的委托对电镀废水处理系统进行设计，并确保系统达标排放。
该项废水处理站的新建对改善生产环境及生态具有重要意义，具有良好的环境效益和社会效益。
二、设计依据
1、根据《中华人民共和国环境保护法》。
2、室外排水设计规范GBJ14—87。
3、建筑给排水设计规范GBJ15—88。
4、城市区域环境噪声标准GB3096—93。
5、建筑给排水设计规范GBJ15—88。
6、地面水环境质量标准GB3838-88。
7、根据国家《污水综合排放标准》GB8978-96中的一级排放标准
8、通用电气设备配电设计规范（GB50055-93）；
三、设计原则
1、排入废水处理设施的废水均为电镀工艺废水，其它废水不得混入，废水经处理后达到国家有关标准后方可纳入水域或市镇管网。
2、废水处理设施具有较大适应性、应急性，可以满足水质、水量的变化。
并考虑在突发或事故状态下的各种应急措施。
3、采用国内目前较为先进成熟的物化法结合专利药剂的新颖处理工艺，该工艺具有可靠性、成熟性，符合国内实际情况，并尽量采用新技术、新材料，实用性与先进性兼顾，以实用可靠为主。
4、所选用的设备性能可靠、运行稳定、运行费用低、管理维修方便，自动化程度高。
5、废水处理主要设施材质以Q235-A为主，具有结构紧凑，占地面积小，布局合理，尽量削减总投资及运行费用加以考虑。
6、废水处理过程中产生的重金属污泥排入污泥稳定罐，进行加药搅拌浓缩后，由压滤系统压成泥饼后外运定点深埋，保证污泥出路可靠，同时消除二次污染。
7、废水处理设施在确保达标排放前提下，以结构紧凑，占地面积小，布局合理，尽可削减总投资为原则。
8、调节池进水水管标高及管径，由建筑设计单位给排水专业协调，在施工图设计时按用户现有条件确定。
9、对废水处理设施按地区气候条件，考虑必要的防水措施。
10、工业废水处理合格水由建筑单位给排水专业施工人员负责接至市政管网。
11、本工程设计范围为由调节池起接入废水处理设施至净化水排出为止的工艺、构筑物、结构、设备、基础、电气等各专业设计。
四、废水处理量及废水性质
4.1废水来源及水量：
废水处理过程中排放的废水主要由：
a、酸洗废水
b、水洗废水
c、镀锌废水
d、镀铬废水
根据用户提供的排放水情况，所有废水均综合在同一管线，为混合废水。
按用户提供的废水排放量：
100t/d，按连续式处理方式，并考虑用户今后再生产规模的扩大，设计处理规模为8t/h。
4.2.废水性质：
废水水质根椐用户提供的参数如下表：
序号
污染物名称
污染物含量（mg/L）
1
PH
3-4
2
Cr6+
70
3
Cr总
300
4
Zn2+
500
5
S.S
≤200
4.3处理出水标准：
废水处理后达以下排放标准。
序号
污染物名称
污染物含量（mg/L）
1
PH
6-9
2
Cr6+
≤0.5
3
总铬
≤1.5
4
Zn2+
≤2.0
5
S.S
≤70
以上标准参照：
GB8978-96国家污水综合排放标准中一级排放标准。
五、废水及污泥处理工艺流程简图
5.1废水处理系统工艺：
硫酸还原剂PACDTCR
废水→调节池→废水自吸泵→混合反应器→一级混合反应槽→二级混合反应槽→斜管沉淀池→反应气浮池→潜污泵→多介质过滤器→排放水池
自动加NaOHDTCR
→溢流排放
5.2污泥处理系统工艺：
PAM加药装置
斜管沉淀池→污泥稳定罐→污泥泵→箱式压滤机→滤液回调节池
气浮池泥饼外运
六、废水处理工艺选择
根据本废水处理工程特点、功能、要求及废水排放特征，国内对电镀含铬废水处理的方法主要有：
还原、中和沉淀法；离子交换法；电化学还原法，活性碳吸附法等处理工艺。
离子交换法：
由于处理工艺较复杂，需设置前级过滤器，且树脂再生较繁锁，再生废液需设置电解回收装置，运行费用大，不适合于小流量的废水处理。
电解还原法：
电耗大，运行费用较大，设备维护较繁锁。
活性碳吸附法：
运行费用大，且失效后的活性碳再生需要高温、高压蒸汽，且再生效果较差。
采用还原、中和沉淀法：
由于废水中含有部分重金属离子（如铬、锌离子）及大量悬浮物等且废水偏酸性，采用分步调节PH值，同时投加不同药剂，以达到废水中重金属离子的目的。
通过投加还原剂，在酸性条件下使废水中的六价铬还原成三价铬，再投加碱液，调整废水PH值，同时投加凝聚剂（PAC）及重金属捕集剂，使六价铬生成氢氧化物沉淀，同时使废水中的Zn在碱性条件下生成不溶性的重金属鳌合盐，由一级斜管沉淀去除；二级混合反应气浮，在气浮前再投碱调整废水PH值，同时再投加重金属捕集剂，经混合反应气浮浮选后，彻底去除水中的Zn，同时废水中的油及大量悬浮物质亦被气浮去除，气浮出水再经过滤器过滤。
出水水质达到GB8978-96国家污水综合排放标准中一级排放标准。
本工艺处理工序简单，投资省，出水效果好，便于系统的管理。
七、系统工艺说明
7.1处理工艺说明
由于废水排放量及排放浓度变化量很大，且机械杂质较多，因此在废水处理前的格栅井内设粗格栅，用以去除大颗粒的机械杂物，经格栅去除后的废水进入调节池。
调节池用以调节废水水量及水质，确保后级进水水质的稳定性，以免后级系统受高浓度废水的冲击。
废水由自吸泵提供进入后级处理系统。
由于废水偏酸性，PH值在3-4左右，废水在自吸泵后通过计量泵投加硫酸，由混合反应器混合使废水PH维持在2.5-3，再在一级混合反应槽内投加还原剂，反应时间在30min时，六价铬几乎全部还原成三价铬。
经PH调节及还原后的废水进入二级混合反应槽，通过投加氢氧化钠，调整PH值为7-8时（由于Cr（0H）3属两性化合物，PH值过高时，生成氢氧化铬会再度溶解，当PH值过低时，又不能生成沉淀。
所以PH值的调节是本工艺处理的关键，本方案中除铬部分的PH值调节至7-8，采用自动调节，加药计量泵的加药量根据检测的PH信号由变频器改变计量泵的转速从而达到改变加药量的目的。
），使三价铬生成氢氧化铬可沉物，同时投加PAC及DTCR重金属捕集剂，使氢氧化铬凝聚成较大颗粒，在后级斜管沉淀池中去除，部分未沉淀的小颗料物质在后级气浮中浮选去除。
重金属锌离子在不同的PH值的条件下的处理效果不同，PH值在8.5-9.0时锌离子的处理效果较好，废水经自动加碱装置调整PH值，（采用自动调节，加药计量泵的加药量根据检测的PH信号由变频器改变计量泵的转速从而达到改变加药量的目的）再投加DTCR重金属捕集器使废水中大部分的重金属离子在碱性条件下凝聚成金属鳌合盐，经气浮浮选去除，气浮在工艺中同时可去除水中的悬浮物，有机物及油，气浮池出水自流至清水箱，由潜污泵提升进入后级过滤器，进一步去除水中的悬浮物及重金属离子，确保系统出水达标排放，过滤器的反冲排水进入调节池。
废水处理系统中的污泥主要来自气浮浮渣及斜管沉淀池排泥，气浮排渣及斜管沉淀池排泥依靠重力排渣进入污泥稳定罐，同时投加PAM，在污泥稳定罐内进行混合搅拌浓缩，表面清液回流至调节池，底部污泥由污泥泵提升进入箱式压滤机进行压滤，压滤后的泥饼定期外运深埋或焚烧，滤液回调节池。
7.2系统工艺说明
1、粗格栅：
粗格栅在工艺中主要以拦截废水中大颗粒的飘浮物，粗格栅设置一套，设置在调节池的废水进水口。
2、调节池：
调节池在工艺中主要起调节水质、水量的功能，以保证进入后级系统水质、水量稳定，调节池储存水量按24小时设计调节池设有旁通，以防系统故障及检修时废水具有可靠的出路，由于废水呈酸性，调节池内需进行防腐处理。
3、废水自吸泵：
调节池配套废水自吸泵，废水由泵通过以8立方米/小时定量抽入后级处理系统，废水泵选用自吸泵，水泵过流部分为内衬高分子聚乙烯。
4、硫酸加药计量装置：
本工艺加酸是通过投加硫酸的方法来调节水中的PH值，浓硫酸由硫酸计量箱贮存，计量箱采用PP板制作。
在不同的PH值的条件下，六价铬离子转化成三价铬离子的速度均不同，因些，稳定的调节PH值是本工艺达标排放的关键，系统的加酸量通过测得的调节池PH值确定加酸量，加酸由计量泵投配。
5、还原剂加药计量装置：
在调节池中投加亚硫酸氢钠还原剂，使废水中六价铬在酸性条件下还原成三价铬，还原剂加药箱为PP结构，加药量通过计量泵计量投加。
6、自动加碱装置：
本工艺加碱是通过投加氢氧化钠的方法来调节水中的PH值，在不同的PH值的条件下，各重金属离子的溶解度均不同，因些，精确及稳定的调节PH值是本工艺达标排放的关键，在本工艺中选用自动投碱装置，使调整的PH值的精度偏差达±0.01。
本装置选用新加坡优特公司生产的在PH仪及PH控头，带有0－20mA信号输出，及美国米顿罗公司计量泵，本计量泵接受0-20mA的电流信号，可根椐电信号的强弱来自动调节加碱量，使加药后的废水PH值达到设定的PH值，计量泵的加药根椐混合反应池出水PH值由PLC进行综合计算后指令计量泵的投加药量。
7、重金属离子捕集沉淀剂（DTCR）的投加：
DTCR是以具有国际先进水平的重金属离子捕集沉淀剂为核心技术的系列处理剂，能在常温，较宽的处理条件下与重金属离子迅速反应，生成不溶水的鳌合盐，再加入少量的有机或无机絮凝剂形成絮状沉淀。
8、PAC加药装置：
废水经加碱及投加重金属离子捕集沉淀剂后，生成大量可沉性鳌合盐，但形成的颗粒粒径较小，难以沉降，在后级投加凝聚剂（PAC），使小颗粒的悬浮物凝聚成较大颗粒以便在后级斜管沉淀池中沉淀去除。
本装置选用美国帕斯飞达公司的小流量计量泵，具有计量精确，使用寿命长等特点。
9、混合反应槽：
混合反应槽主要用于加药后污水与药液的混合，反应池分两级混合搅拌，两级混合反应槽设计停留时间为60min。
经混合后的出水中含有大量的悬浮物絮状物（主要含有重金属的鳌合盐、悬浮物）
混合反应槽为钢衬胶设备，内衬3mm有半硬胶。
10、斜管沉淀池：
斜管沉淀池在工艺中主要去除污水中经反应后的大部分悬浮物及重金属的鳌合盐，沉淀池内设斜管以提高沉淀效率。
斜管沉淀池为钢砼结构设置在地表，斜管沉淀池出水自流进入气浮装置。
11、反应气浮装置：
反应气浮装置由混合搅拌槽、溶气装置、气浮池、刮渣机构及自控五大部分组成。
混合搅拌槽主要用于混合废水中投加的碱液及DTCR重金属捕集剂。
气浮池在工艺中主要用于进一步去除经斜管沉淀后出水中的悬浮物及经加碱、加DTCR后生成的重金属的鳌合盐。
由于气浮池内的水流处于紊流状态，通过气浮形成的微气泡的浮力作用，把水中的悬浮物与水进行分离，从而达到固液分离的目的，气浮出水自流进入清水箱，表面浮渣通过刮渣机刮除收集，排入污泥稳定罐。
12、潜污泵
潜污泵使用二台，一用一备，用于泵把气浮清水箱内清水提升进入后级过滤器。
当过滤器进行反洗时两台潜污泵同时启动。
13、多介质过滤器：
多介质过滤器采用压力式过滤，中间水池内的水由潜污泵提升进入多介质过滤器，进一步过滤去除水中的悬浮物，多介质过滤器内装石英砂及无烟煤双层滤料，该过滤器上层设置颗粒较大的无烟煤滤料，下层设置粒径较小的石英砂滤料，具有两个不同界面的过滤层，对水中不同粒径的悬浮物均具有较高的过滤效率，与其它过滤器相比具截污能力强，反洗周期长，水耗量小等优点。
14、污泥处理系统：
污泥处理系统由污泥稳定罐、污泥泵及箱式压滤机等组成，污泥稳定罐用于斜管沉淀池排泥的搅拌及浓缩，通过投加PAM使污泥的含水率达98%以下后，由污泥泵提升通过压滤机压成泥饼。
15、PAM加药装置
废水经加碱后，生成大量可沉性氢氧化物，但形成的颗粒粒径较小，难以沉降，在投加助凝剂（PAM）后，使小颗粒的悬浮物凝聚成较大颗粒，加速污泥沉降。
PAM加药装置设有一台计量泵，用于污泥稳定罐加药。
本装置选用美国米顿罗公司的小流量计量泵，具有计量精确，使用寿命长等特点。
16、排放水池
排放水池用以储存过滤器出水及净化水的排放，排放水池出水设置溢流装置，净化出水通过溢流排放。
八、主要设施技术参数
1、格栅框：
规格：
400×400×500
材质：
PVC
栅孔：
DN20
数量：
1套
产地：
本公司
2、调节池
设计停留时间：
15小时
有效容积：
120m3
规格：
8000×5000×4000
有效水深：
3000mm
材质：
钢砼结构
数量：
1座
防腐：
环氧玻璃钢三布四胶贴面
配套件：
液位浮球开关3套
3、废水自吸泵：
型号：
2.4PP16WFB-A
流量：
9t/h
扬程：
8m
过流部分材质：
PP
电机功率：
1.5KW
吸程：
3m
数量：
2台
产地：
靖江长江水泵厂
4、硫酸自动加药装置：
型号：
WA-1
规格：
1000×1000×800
结构型式：
组装式
加药箱有效容积：
0.6m3
加药箱材质：
PE
系统加药量的确定：
基础条件：
A、原水PH值按4计，投加硫酸后的PH值按2.5计。
进水量：
8t/h，硫酸克当量数：
49
硫酸投加量按：
8×（10-2.5-10-4）×49=1.2kg/h
硫酸溶液的配比浓度按：
5%计
B、则计量泵加药量：
1.2Kg/h÷5%=24L/h
选用计量泵：
型式：
机械隔膜式
型号：
GM0050
流量：
50L/h
扬程：
1.0MPa
电机功率：
250W
调节范围：
0-100%可调
泵头材质：
苯乙烯
额定电压：
220V/50HZ
产地：
美国米顿罗公司
数量：
1台
C、选用计量箱：
规格：
1000×1000×800
材质：
PP
有效容积：
600L
药剂配制时间：
600÷24=25小时
数量：
1套
D、配套PH仪：
型号：
alpha-PH1000PH
数量：
1台
PH测量范围：
-2～16
分辩率/精度：
0.01PH/±0.01PH
mV量程：
-1000～1000mV/0-100%
分辩率/精度：
0.1%满量程，1V/±1mV
温度：
0.1℃/±0.5℃
分辩率/精度：
1V/±1mV
温度传感器：
三线
偏制调节范围：
自动温度补偿时±5℃
功能：
比例控制
延迟动作：
/关闭：
0-2000秒
PH迟带宽度可调节范围：
0.1-1PH
ORP迟带宽度可调节范围：
1-10%/10-100mV
偏制调节范围：
±120mV
PH/ORP输入方式：
BNC端子
输出信号：
4-20mA
最大负载：
600Ω
防护等级：
IP54
电源：
220V
产地：
新加坡优特公司
附件：
ORP控制器及变送器
5、混合反应器
设备型号：
YX-65
设备规格：
φ76×650
设计流速：
0.8-1.2m/h
混合水量：
9-13m3/h
工作压力：
0.1-0.4MPa
设计压力：
0.6MPa
试验压力：
0.75MPa
工作温度：
4-50︒C
混合级数：
三级
水头损失：
0.4-0.8米
数量：
1套
材质：
Q235-A衬胶
6、还原剂加药装置：
型号：
WA-1
规格：
1000×1000×1200
组装型式：
组合式
A、选用搅拌箱：
规格：
1000×1000×1200
材质：
PP
数量：
1套
配套搅拌机功率：
N=0.75KW
搅拌叶轮直径：
φ250
叶轮材质：
不锈钢
减速机型号：
XLD2-11-0.75
加药箱有效容积：
1000L
系统投加药量的确定：
基础条件：
1）原水Cr6+按70PPm计
2）亚硫酸氢钠与Cr6+的投配质量比按4.5：
1计
4）进水按8t/h，药剂配比浓度为5%。
则废水亚硫酸氢钠的加药量为：
8×4.5×70÷1000=2.52kg/h（按100%浓度计）
亚硫酸氢钠计量泵加药量：
2.52÷5%=50.4L/h
B、选用计量泵：
型式：
机械隔膜式
型号：
GM0120
流量：
120L/h
扬程：
0.7Mpa
电机功率：
250W
调节范围：
0-100%可调
泵头材质：
PVDF
隔膜材质：
加氟复合膜
额定电压：
220V/50HZ
产地：
美国米顿罗公司
数量：
1台
7、混合反应槽：
规格：
2500×1200×3500
有效水深：
1400mm
搅拌级数：
二级
数量：
1套
设计停留时间：
30min
主体材质：
Q235-A
防腐型式：
衬胶
衬胶牌号：
1751#
电火花测试电压：
1.0万伏
硫化方式：
蒸汽硫化
钢板厚度：
6mm
加强型式：
[8#槽钢加强
支脚数量：
4只
产地：
本公司
一级反应搅拌型式：
框式搅拌
一级搅拌机线速度：
0.4m/s
搅拌框直径：
φ800mm
搅拌轴及框架材质：
Q235-A衬胶
搅拌叶片材质：
玻璃钢
减速机型式：
三级摆线针轮式
电机功率：
0.75kW
产地：
常州江南减速机有限公司
二级反应搅拌型式：
框式搅拌
二级搅拌机线速度：
0.2m/s
搅拌框直径：
φ800mm
减速机型式：
三级摆线针轮式
产地：
常州江南减速机有限公司
电机功率：
0.55kW
搅拌轴及框架材质：
Q235-A衬胶
搅拌叶片材质：
玻璃钢
8、自动加碱装置
型号：
WAZ-1
规格：
1500×1500×1200
加药箱有效容积：
2.0m3
加药箱材质：
PP
数量：
1套
组装型式：
组合式
配套搅拌机功率：
N=0.75KW
搅拌叶轮直径：
φ250
叶轮材质：
不锈钢
减速机型号：
XLD2-11-0.75
A、二级混合反应槽投加碱量的确定：
基础条件：
1）、按进水PH值平均为2.5计算确定计量泵的投加量。
2）、投加药剂：
氢氧化钠，浓度为20%
3）、当PH值为2.5时废水中含酸量：
0.00316g-N/L
4）、氢氧化钠的克当量数为40，Cr3+的克当量数为17.3，Zn2+的克当量数为32.7。
5）、处理水量按8t/h计。
6）按去除Cr3+100%，Zn2+去除50%
当投加碱后的PH值为7.5时系统的投碱量为：
[8×（10-2.5-10-7.5）]g-N/L×40+（8×40×3×300÷17.3÷1000）+（8×40×2×250÷32.7÷1000）=22.55kg/h
则计量泵实际投加药量：
22.55Kg/h÷20%=112.75L/h
B、选用计量泵
型号：
GM0170
型式：
机械隔膜式
数量：
1台
排出流量：
170L/h
排出压力：
0.7Mpa
电机：
250W
电源：
220V，50HZ
C、反应气浮加碱量的确定：
1）、按进水PH值平均为8.5计算确定计量泵的投加量。
2）、投加药剂：
氢氧化钠，浓度为20%
3）、当PH值为7.5时废水中含酸量：
0.000000031g-N/L
4）、氢氧化钠的克当量数为40，Zn2+的克当量数为32.7。
5）、按去除Zn2+100%计
当投加碱后的PH值为8.5时系统的投碱量为：
[8×（10-7.5-10-8.5）]g-N/L×40+（8×40×2×500÷32.7÷1000）=9.786kg/h
则计量泵实际投加药量：
9.786kg/h÷20%=48.93L/h
D、选用计量泵
型号：
GM0090
型式：
机械隔膜式
数量：
1台
排出流量：
85L/h
排出压力：
0.7Mpa
电机：
250W
电源：
220V，50HZ
E、配套计量箱：
V=2.0m3
材质：
PP
药液配制周期约：
12小时
F、PH仪：
型号：
alpha-PH1000PH
数量：
2台（一套用于二级混合反应槽后，一套用于反应气浮后）
PH测量范围：
-2～16
分辩率/精度：
0.01PH/±0.01PH
mV量程：
-1000～1000mV/0-100%
分辩率/精度：
0.1%满量程，1V/±1mV
温度：
0.1℃/±0.5℃
分辩率/精度：
1V/±1mV
温度传感器：
三线
偏制调节范围：
自动温度补偿时±5℃
功能：
比例控制
延迟动作：
/关闭：
0-2000秒
PH迟带宽度可调节范围：
0.1-1PH
ORP迟带宽度可调节范围：
1-10%/10-100mV
偏制调节范围：
±120mV
PH/ORP输入方式：
BNC端子
输出信号：
4-20mA
最大负载：
600Ω
防护等级：
IP54
电源：
220V
产地：
新加坡优特公司
附件：
ORP控制器及变送器
9、PAC加药装置
型号：
WA-1
规格：
560×560×1100
结构型式：
组装式
加药箱有效容积：
0.20m3
加药箱材质：
PE一次成型
A、系统加药量的确定：
基础条件：
原水浊度：
S.S按200mg/L计
PAC的投加量按：
25mg/L
则PAC投加量：
8t/h×25mg/L=200g/h
PAC溶液的配比浓度按：
5%计
则计量泵加药量：
200g/h÷5%÷1000=4L/h
B、选用计量泵：
型式：
机械隔膜式
型号：
A166
流量：
0-7.6L/h
扬程：
0.35Mpa
电机功率：
22W
调节范围：
0-100%可调
泵头材质：
PP
额定电压：
220V/50HZ
产地：
美国米顿罗公司
数量：
1台
C、选用计量箱：
规格：
V=200L
规格：
560×560×760
材质：
PE一次成型
数量：
1套
10、重金属离子捕集沉淀剂（DTCR）加药装置
型号：
WA-1
规格：
560×560×1100
加药箱有效容积：
0.2m3
加药箱材质：
PE一次成型
加药量的确定：
A、根椐原水条件，DTCR的投加量为10mg/L
DTCR的投加量为：
8×10=80g/h
DTCR的配比浓度按：
2%计。
DTCR的加药量：
80g/h÷2%÷1000=4L/h
B、实际选用计量泵：
型式：
机械隔膜式
型号：
A166
流量：
0-7.6L/h
扬程：
0.35Mpa
功率：
22W
泵头材质：
PP
调节范围：
0-100%可调
额定电压：
220V/50HZ
产地：
美国米顿罗公司
数量：
2台
C、选用计量箱
规格：
V=200L
材质：
PE
计量箱
升级会员 