电镀废水治理工程方案设计方案46页.docx

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电镀废水治理工程方案设计方案46页

电镀废水治理工程

方

案

设

计

2015年7月

附图：

工艺流程图

平面布置图

1总论

1.1工程概况

*****五金制品有限公司位于广东省揭阳市揭西县。

主要生产钻尾螺丝、墙板钉螺丝、纤维螺丝、快速牙、家具自攻螺丝。

该公司主要进行普通镀锌、镀铬等电镀滚镀加工，生产过程中会排放一定量的电镀废水，该废水中含有SS、CODcr、Cr3+、Cr6+、Zn2+、PH、等污染物，如未经处理而直接排放入受纳水体，势必会对受纳水体造成极大的污染，会给生态环境带来一系列危害，具体表现在以下几个方面：

Ø水体受色度污染后，由于水体色度加深，使透光性减弱，影响水生生物的光合作用，抑制其生长繁殖，妨碍水体的自净作用。

Ø水体受悬浮固体污染后，浊度增加、透光度减弱，产生的危害主要是：

悬浮固体可能堵塞鱼鳃，导致鱼类窒息死亡；

由于微生物对有机悬浮固体的代谢作用，会消耗掉水体中的溶解氧；

悬浮固体中的可沉固体，沉积于河底，造成底泥积累与腐化，使水体水质恶化；

悬浮固体可作为载体，吸附其他污染物质，随水流迁移污染。

Ø水体受酸碱污染后，酸、碱进入水体后，互相中和产生无机盐类。

同时又会与水体存在的地表矿物质如石灰石、白云石、硅石以及漪离二氧化碳中和反应，产生无机盐类，同时使水体自身的缓冲作用遭到破坏，使水质恶化，抑制或阻止微生物活动，降低水的自净能力，同时也会对农作物造成危害。

Ø水体受重金属污染后，产生的毒性有如下特点：

①水体中重金属离子浓度在0.01-lOmg/L之间，即可产生毒性效应；②重金属不能被微生物降解，反而可在微生物的作用下，转化为有机化合物，使毒性猛增；

水生生物从水体中摄取重金属并在体内大量积累，经过食物链进入人体，甚至通过遗传或母乳传给婴儿；④重金属进入人体后，能与体内的蛋白质及酶等发生化学反应而使其失去活性，并可能在体内某些器官中积累，造成慢性中毒，这种积累的危害，有时需10～30年才显露出来。

Ø有机物（COD）排入水体后，在有溶解氧的条件下，由于好氧微生物的呼吸作用，被降解为CO2、H2O与NH3，同时合成新细胞，消耗掉水体的溶解氧，与此同时，水体水面与大气接触．大气中的氧不断溶人水体，使溶解氧得到补充，这种作用称为水面复氧。

若排入的有机物量超过水体的环境容量，则耗氧速度会超过复氧速度，水体出现缺氧甚至无氧；在水体缺氧的条件下，由于厌氧微生物的作用，有机物被降解为CH4、CO2、NH3及少量H2S等有害有臭气体，使水质恶化“黑臭”。

受*****有限公司的委托，我公司对该废水治理设计如下治理方案，该方案实施后废水中的污染物可达到《电镀污染物排放标准》GB21900-2008中新建改建扩建企业水污染物排放浓度限值的水质标准。

1.2废水特征（由建设方提供）

1.2.1废水水量

总设计处理废水量：

700m3/d。

其中，含锌废水、磷化废水水量390m3/d，设计24小时连续运行，含锌废水小时设计流量：

16.25m3/h；

铬系废水（含铬废水）水量80m3/d，设计24小时连续运行，铬系废水小时设计流量：

3.3m3/h。

除油除蜡废水（含COD,石油类、等废水）水量230m3/d，设计24小时连续运行，除油除蜡废水小时设计流量：

9.6m3/h；

1.2.2废水水质

建设方提供废水水质如下表1－1错误！

链接无效。

1.2.3治理要求

经废水处理站处理后出水应达到广东省地方标准《电镀水污染物排放标准》DB44/1597-2015中表2非珠三角地区新建改建扩建企业水污染物排放浓度限值的水质标准，具体指标如下表1-2：

表1－2废水处理要求错误！

链接无效。

1.2.4设计范围

（1）本次污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，不包括处理站外污水收集和输送管道。

（2）污水处理厂的设计主要为污水处理，同时避免噪音、臭气、污泥等二次污染。

1.2.5设计依据

Ø建设单位提供的相关资料。

Ø《中华人民共和国环境保护法》

Ø《中华人民共和国水污染防治法》

Ø《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）

Ø重金属污水化学法处理设计规范（CECS92-97）

Ø《室外排水设计规范》（GB50014-2006）

Ø《工业企业厂界噪声标准》（GB12348-1990）

Ø《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-1985）

Ø《给水排水工程管道结构设计规范》（GB50332-2002）

Ø《钢质管道及储罐防腐蚀工程设计规范》（SY/T0007-1999）

Ø《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB50069-2002）

Ø《建筑结构设计统一标准》（GBJ68-1984）

Ø《建筑结构荷载规范》（2006年局部修订条文）（GB50009-2001）

Ø《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）

Ø《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）

Ø《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）

Ø《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）

Ø《建筑物防雷设计规范》（GB50057-1994）（2000年版）

Ø《供配电系统设计规范》（GB50052-1995）

Ø《低压配电设计规范》（GB50054-1995）

Ø《自动化仪表工程施工及验收规范》（GB50093-2002）

Ø《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBJ93-1986）（2001年版）

Ø《建筑照明设计标准》（GB50034-2004）

Ø我单位对类似废水的治理经验。

1.2.6设计原则

Ø经济与效益原则：

废水处理相对于其它行业是只投入，不产出，因此必须要以最小的投资，取得最大效益，确保出水水质达标排放。

Ø采用先进成熟可靠、节省投资的技术原则：

环境污染日趋严重，越来越引起人们的关注，各种环保技术也相继问世，然而许多环保技术仍需要实践检验，在选择处理技术时，必须采用先进成熟可靠、节省投资的技术。

Ø建筑布局实用美观的原则：

水处理构筑物建筑布局首先考虑的是其实用性，但随着审美观的不断发展，水处理构筑物的布局和外形也要有一定的美观性，即要和当地环境和建筑相协调，又要独树一帜，别具一格。

Ø节约运行费用原则：

水处理工程除了一次性投资外，建成后运行费用也要有一定的投资。

运行费用主要包括能源消耗、药品消耗、设备损耗和维修费用。

为了降低运行费用，我们在设计时，结合工程使用情况，选择一些性能好、能耗低、使用寿命长的设备，在工艺条件许可和确保出水水质的情况下，尽量减少药品的投加，尽量采用动力少的工艺。

1.2.7参考资料

Ø《给水排水设计手册》（第二版），中国建筑工业出版社，2002

Ø《电镀废水处理技术及工程实例》，化学工业出版社，2003

Ø《电镀三废治理技术》，国防工业出版社，2002

Ø《废水处理理论与设计》，中国建筑工业出版社，2003

Ø《三废处理工程技术手册》（废水卷），化学工业出版社，2000

Ø《重金属废水处理》化学工业出版社，2000

2

工艺流程设计

2.1原水水质分析

根据电镀产品不同的功能要求，其工艺槽槽液的组分各不相同，相应地带人电镀废水中污染物质也就变得较为复杂。

但废水中生要的污染物质均为各种金属离子，常见的有铬、铜、镍、钳、铝、金、银、镉、铁等；其次是酸类和碱类物质，如硫酸、盐酸、硝酸、磷酸和氰化物、碳酸钠等；有些电镀液还使用了颜料等其他物质，这些物质大部分含有机物。

另外，在镀件基材的预处理过程中漂洗下来的油脂、油污、氧化铁皮、尘土等杂质也都被带人了电镀废水中，使电镀废水的成分复杂。

其所造成的污染大致为：

化学毒物的污染，有机需氧物质的污染，无机固体悬浮物的污染以及酸、碱、热等晌污染和有色、泡沫、油类等污染。

但主要的污染是化学毒物的污染（锌化物、六价铬）、重金属离子、酸、碱和部分有机物的污染。

本工程中的排水的常规电镀工艺排水，不含有化学镀镍、焦磷酸盐镀铜等高磷酸盐废水，废水中污染物浓度较高，但处理原理简单。

根据表1－1中的废水水质，铬系废水和锌系废水中的成分相对单一，而且污染物浓度较高，可以单独沉淀处理进行回收；除油除蜡（含COD和石油类）经隔油处理后进入中和混凝反应池进行处理。

处理的水与其它经处理后的水一起进入活性炭吸除罐和沸石罐进一步去除重金属和有机物。

2.2污染物的危险性及水质分类的重要性

2.2.1锌系废水的危险性

锌是人体必需的微量元素之一，正常人每天从食物中吸入锌10-15mg。

肝是锌的储存地，锌与肝内蛋白结合成锌硫蛋白。

供给机体生理反应时所必需的锌。

人体缺锌会出现不少不良症状，识食可溶性锌盐对消化道黏膜有腐蚀作用。

过量的锌会引起急性胃炎症状，如恶心、呕吐，腹痛，腹泻，偶尔腹部绞痛，同时伴有头晕。

误食氯化锌会引起腹膜炎，导致休克死亡。

2.2.2铬系废水的危险性

由于镀锌在整个电镀业中约占一半，而镀锌的钝化绝大多数采用铬酸盐，因而钝化产生的含铬废水量很大。

镀铬也是电镀中的一个主要镀种，其废水量亦不少。

在铜件酸洗、镀铜层的退除、铝件钝化、铝件电化学抛光、铝件氧化后的钝化等作业中也广泛使用铬酸盐。

因此，铬系废水是电镀中的主要废水来源之一

金属铬几乎是无毒的，二价铬的化合物，一般认为是无毒的。

三价铬不易被消化道吸收，在皮肤表层与蛋白质结合，三价铬在动物体内的肝、肾、脾和血中不易积累，而在肺内存留量较多，因而对肺有一定损害，与六价铬比较三价铬的毒性仅为六价铬的百分之一。

六价铬对人体的危害，因进入途径不同，中毒表现也不同：

（1）对人体皮肤的损害，六价铬化合物对皮肤有刺激和过敏作用，在接触铬酸盐、铬酸雾的部位，如手、腕、前臂、颈部等处可能出现皮炎。

六价铬经过切口和擦伤处进人皮肤，会因腐蚀作用而引起铬溃疡（又称铬疮）；

（2）对呼吸系统的损害，六价铬对呼吸系统的损害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎；（3）对内脏的损害，六价铬经消化道侵人，会造成味觉和嗅觉减退，以至消失。

剂量小时也会腐蚀内脏；引起肠胃功能降低、出现胃痛，甚至肠胃道溃疡，对肝脏还可能造成不良影响。

另外，铬系废水本身就是强酸性，对人体本身就有一定的危害性。

2.2.3水质分类的重要性

铬系废水中一般都是六价铬，其毒性是三价铬的100倍，而且六价格不能采用常规的氢氧化物沉淀去除，一定要严格分流，先将废水中的六价铬还原成三价铬后在进行氢氧化物沉淀处理，否则高毒性的六价铬将一直存在于废水中，使废水难以达标排放。

所以，从安全生产及达标排放两点出发，电镀废水必须严格分流排放。

2.3污染物去除原理

根据2.1的水质分析，本工程废水中的污染主要是化学毒物的污染（锌化物、六价铬）、重金属离子、酸、碱和部分有机物的污染。

下面分别对污染物的去除原理简述如下：

2.3.1锌化物的去除原理

采用化学沉淀在碱性条件（PH11-12）形成锌的氢氧化物沉淀。

Zn2++2OH-=Zn（OH）2

2.3.2六价铬的去除原理

采用化学还原法将六价铬通过还原法还原为三价铬，然后采用氢氧化物沉淀法去除。

本工艺采用亚硫酸氢钠为还原剂，将六价铬还原为三价铬。

采用在线pH精确控制pH为2，同时采用在线ORP计控制亚硫酸氢钠的加药量，控制OPR值≤250mv，然后调整pH至错误！

链接无效。

，因为Cr（OH）3的溶度积为6.3×10-31，可以通过氢氧化物沉淀法将三价铬去除。

化学反应式如下：

2H2Cr2O7+3H2SO4+6NaHSO3=2Cr2（SO4）3+3Na2SO4+8H2O

Cr2（SO4）3+6NaOH=2Cr（OH）3+3Na2SO4

三价铬沉降时，应注意控制PH在8-9的范围内，PH若过高，Cr（OH）3沉淀会重新溶解。

2.3.3重金属离子的去除原理

向工业废水中投加某种化学物质，使它和其