某厂废水处理方案.docx

资源描述

某厂废水处理方案.docx

《某厂废水处理方案.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《某厂废水处理方案.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

某厂废水处理方案.docx

某厂废水处理方案

一、总论

（一）工程概况

（二）设计依据

（三）设计范围

（四）原废水水量及水质

（五）设计处理规模

（六）出水标准

二、工艺设计

（一）设计原则

（二）废水处理主体工艺的确定

（三）废水处理工艺流程说明

（四）主要构筑物一览表

（五）主要材料、设备一览表

三、废水处理站总体设计

（一）废水处理站平面布置

（二）建筑、结构

（三）电气

（四）设备控制方式

（五）运行管理

四、工程经济技术指标

（一）工程总投资概算

（二）运行成本分析

（三）占地面积

五、对方案的几点说明

（一）各类废水的分类收集问题

（二）浓液的收集与处理

（三）构筑物尺寸

六、附录

（一）附表：

工程预算表

（二）附图一：

废水处理工艺流程框图

（三）附图二：

废水处理工艺流程示意图

（四）附图三：

废水处理站平面布置示意图

（五）技术支持和质量保证体系

（六）施工进度计划安排

一、总论

（一）工程概况

正在筹建中的某电子厂，专业生产线路板。

该厂投产后，在沉铜、电镀、干膜、退锡、蚀刻等生产过程中会产生一定量的废水。

根据有关环保法规，新建厂的废水处理设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投产。

为保护环境，避免该厂废水对周围环境造成污染，该厂废水必须经处理，达标后方可排放。

（二）设计依据

1、某电子厂提供的废水种类、排放量等技术资料。

2、我公司技术人员现场踏勘获取的资料。

3、省地方标准

4、中华人民共和国国家标准：

《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。

5、中华人民共和国国家标准：

《地面水环境质量标准》（GHZB1-1999）。

6、室外排水设计规范（GBJ14-87）。

7、《给水排水设计手册》北京市市政设计院。

8、《简明排水设计手册》北京市市政设计院。

9、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）。

10、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）。

（三）设计范围

1、本工程设计范围为某电子厂厂区线路板生产线产生的废水，包括各类前处理废水与清洗废水，不包括各类电镀、化镀、氰化镀槽的浓废液（各类镀槽的废槽液建议建设方回收或送工业废物处理站统一处理），不包括雨水、厂区内的生活污水及其它废水。

2、本工程设计包括废水处理工艺、给排水、电气控制、土建、机械设备、仪表等内容。

3、本工程设计从废水汇流至处理站调节池进口开始，至废水经处理后进入标准取样口为止。

4、废水进入调节池前的管网的分类、安装由建设方负责。

5、本工程所需电源、自来水、压缩空气等，均需建设方按设计要求送至处理站内。

（四）原废水水量及水质

各道生产工艺排出的废水（不包括沉铜废液、蚀刻废液等高浓废槽液），其水量、水质差别大。

废水主要包括沉铜的预处理废水、电镀的预处理废水（如除油废水、酸洗废水、微酸清洗废水）、沉铜清洗废水、镀铜清洗废水、氰化镀金（银）清洗废水、干膜显影废水、蚀刻清洗废水、镀镍清洗废水、镀锡清洗废水、退锡废水等等。

各道工艺产生的废水的水质、水量差异很大，有的含有机物多、CODcr高；有的含有络合金属离子；有的含有非络合的金属离子。

为了减少整个废水处理系统的投资造价，并提高处理效率、优化水质、降低运行费用，应对废水采取分类收集、分类处理的方法，废水可具体分为如下四类：

1、有机及含油废水（简称有机废水）

包括干膜工艺中的显影废水、脱膜废水、阻焊工艺中的显影废水、喷锡工艺中的助焊剂清洗废水以及沉铜、棕化中的除油废水。

这类废水中有机物含量高，是废水中CODcr的主要来源，Cu2+、Ni2+等金属离子极少。

废水量约为50m3/d。

由于某电子厂未提供废水的监测数据，本方案参考同类厂家的经验数据确定有机废水中的主要污染物与浓度为：

CODcr：

400—1000mg/LPH：

8—12

SS：

100—200mg/L色度：

1000—1500倍

2、含络合物废水（简称络合废水）

包括沉铜之后的清洗废水，蚀刻的清洗废水等。

这类废水中的主要污染物为铜氨络离子，废水量约为60－70m3/d。

本方案参考同类厂家的经验数据，确定络合废水中的主要污染物与浓度为：

总铜：

20—30mg/LPH：

8—9

色度<500倍

3、含氰废水

主要是氰化镀金（银）后的清洗废水，废水中的主要污染物为氰，排放量约为20m3/d。

本方案参考同类厂家的经验数据，确定含氰废水中的主要污染物与浓度为：

总氰化物：

<50mg/LPH：

8—11

色度<400倍

4、其它清洗及酸性废水（简称混合废水）

主要是除以上三类废水之外的其它废水，如电镀铜、镀镍、镀锡清洗废水以及其它工艺的酸性预处理清洗废水等，这类废水中的主要污染物为以离子状态存在的、非络合的Cu2+、Ni2+，废水量约为170－180m3/d。

本方案参考同类厂家的经验数据确定混合废水中的主要污染物与浓度为：

总铜：

50—100mg/L总镍：

20—30mg/L

色度：

300倍PH：

5—9

（五）设计处理规模

根据某电子厂的原废水水量，并考虑到该公司今后的发展，本方案设计处理规模如表1所示。

表1废水设计处理规模

实际排放量

设计处理量

设计处理时间

单位时间处理量

有机废水

50m3/d

60m3/d

24h/d

2.5m3/h

络合废水

60－70m3/d

70m3/d

24h/d

2.9m3/h

含氰废水

20m3/d

30m3/d

24h/d

1.25m3/h

混合废水

170－180m3/d

200m3/d

24h/d

8.3m3/h

总量

300－320m3/d

360m3/d

24h/d

15m3/h

（六）出水标准

按目前流域汇水范围及规划资料，某电子厂外排的废水应执行：

pH：

6－9SS<100mg/L

CODcr<110mg/LBOD5<30mg/L

石油类<5mg/L总氰化物<0.4mg/L

总铜<1.0mg/L总镍<1.0mg/L

二、工艺设计

（一）设计原则

根据某电子厂原废水水质、排放标准，本方案在设计处理流程时，遵照以下原则：

1、处理工艺经济、合理。

在流程设计方面遵循如下原则：

a、工艺简单，节省投资费用。

b、运行费用低。

2、自动化程度高、操作管理方便。

电气部分有完善的故障报警装置，能有效保护设备，操作管理方便。

3、设备可靠。

本工程在充分考虑设备的可靠性与降低投资的基础上，采用的设备均为进口设备或国产的一流设备，设备运行平稳、可靠，维护、维修工作量小。

4、节约占地面积。

流程组合和平面布置的设计，充分考虑节约用地问题。

（二）废水处理主体工艺的确定

1、有机废水

有机废水CODcr浓度高，并含有大量悬浮物、胶体和油类物质，适合于采用涡流气浮法处理。

首先调节废水的PH值，使废水呈弱碱性，再向废水中加入混凝剂、絮凝剂，使废水中的细小悬浮物与细小油滴形成较大的絮团，最后通过溶气系统产生的微细气泡，将油滴、絮团带至废水表面形成浮渣，通过刮渣机刮除浮渣。

涡流气浮是当今国内的一项先进技术，选用的设备为我公司专利技术生产的LKQF涡流系列一体化气浮设备。

这种设备是我公司协同有关科研单位研究、生产的一种先进废水处理设备。

它不仅具有结构简单、紧凑、占地面积小、投资省、水处理成本低等优点；还具有操作方便、适应性强等特点。

可去除水中绝大部分悬浮物、胶体等杂质，有效降低COD。

经过混凝--气浮处理后的废水中不可溶物质的含量大大降低，COD也有一定程度的降低，减轻了后续生化处理的负担。

由于废水中可溶性有机物不能通过混凝—气浮法去除，因此还需对混凝--气浮处理后的废水进行生物处理。

废水中的某些可溶性有机物不易生物降解，单独的好氧处理无法使废水中的有机物充分降解，因此本方案采用生物微电解－生物接触氧化工艺对气浮出水进行进一步处理。

通过生物微电解反应使废水中复杂的、大分子的、不易生物降解的有机物转变为简单的、小分子的、易生物降解的有机物；生物微电解处理后的废水采用生物接触氧化法处理，生物接触氧化法具有处理效率高、处理负荷高、出水水质好、污泥产量低、污泥处理简单等优点，有机废水经气浮—生物微电解—生物接触氧化处理后，再经沉淀处理，可基本达到排放标准。

为确保处理效果，经处理后的有机废水排入混合废水调节池，进行混凝－沉淀处理。

2、络合废水

含有EDTA、氨盐等络合剂的络合废水能与废水中的重金属Cu2+在碱性条件下形成络合物，对这种废水采用一般的中和沉淀是无法沉淀分离出Cu2+的，只有采用投加能与Cu2+形成更稳定的沉淀物的药剂，才能将络合废水中的重金属Cu2+沉淀分离出来。

S2-则具有这种性能，这从以下的溶度积可以看出：

Cu2++EDTACuEDTA2+溶度积：

1.58×10-19

Cu2++4NH3Cu（NH3）42+溶度积：

9.33×10-13

Cu2++S2-CuS溶度积：

6.3×10-36

在使用S2-做沉淀剂时需要注意以下几点：

·S2-的投加量：

从理论上讲，1个分子的S2-可以与1个分子的Cu2+反应生成1个分子的CuS，即废水中含有多少摩尔的Cu2+即可加入多少摩尔的S2-，但在实际处理过程中S2-不可Cu2+与等量添加，否则处理后的Cu2+含量是不能达标的，一般情况下，S2-的添加量要大于Cu2+的含量，根据经验，S2-与Cu2+的摩尔比应为4—6。

·Fe2+的投加量：

由于处理过程中的S2-投加过量，因此需要投加Fe2+以将过量的S2-沉淀下来，否则会造成S2-污染。

同时CuS的沉淀物颗粒极小，很难沉淀分离，投加Fe2+后，既可沉淀过量的CuS，亦可生成Fe（OH）2胶体，絮凝吸附CuS、FeS的沉淀颗粒，以形成较大的絮凝团，便于沉淀分离。

一般情况下，Fe2+的投加量是通过氧化还原电位来控制的，根据经验，反应终点的氧化还原电位应控制在200-400mV。

·PH值对沉淀物的影响：

PH值对生成的CuS、FeS沉淀影响很大。

在酸性条件下其生成的沉淀物颗粒极小，很难沉淀分离；PH值过高，则NaOH消耗过大，且高于一定的极限后，其会生成胶体或反溶，亦不利于分离，故PH值一般控制在10.5—11.5之间。

3、含氰废水

含氰废水主要是含氰镀金（银）处理后的清洗废水，废水中的主要污染物为游离氰，一般废水中氰浓度在50mg/l以下，PH值为8-11。

含氰废水单独设置一个处理系统，进行破氰处理。

含氰废水的处理方案：

采用碱性氧化法处理。

含氰废水的处理可分为两步：

第一步是局部氧化反应，向废水中投加NaClO（也可加入Cl2、HClO）与NaOH，将CN-氧化成为CNO-，为控制投药量，可采用ORP氧化还原电位仪自动控制NaClO的投加量，采用PH计控制NaOH的投加量。

第二步是将CNO-进一步氧化为CO2与N2。

本设计通过PH、ORP自控装置控制破氰池中PH为10-11，ORP大于300mV，含氰废水在破氰池中进行第一步破氰处理；废水进行完第一步破氰处理后，流入混合废水调节池，继续进行反应。

4、混合废水

电镀、酸洗等工段产生的清洗废水中的金属以简单的离子状态存在，可以通过投资少、操作简单的氢氧化物沉淀法去除。

Cu2++2OH-=Cu（OH）2

Ni2++2OH-=Ni（OH）2

常用的氢氧化物是氢氧化钠和石灰（氧化钙），石灰价格便宜，但采用石灰操作较困难，操作条件差，且污泥产生量大，污泥脱水成本高，本设计采用氢氧化钠沉淀法。

Cu（OH）2的溶度积为5.0×10-20，Ni（OH）2的溶度积为2.0×10-15。

从Cu（OH）2与Ni（OH）2的溶度积可以看出，Ni2+的达标需要更高的PH值。

根据《水污染物排放限值》（DB44/26－2001），镍的达标浓度为1.0mg/L，因此理论上，镍达标所需的最低[OH-]为：

[OH-]={2.0×10-15/[Ni2+]}1/2={2.0×10-15/（10-3/58.7）}1/2=10-4.97

相应的PH为：

14-4.97=9.03

故从理论上讲，当废水的PH高于9.03时，出水的镍含量即可达标。

但实际上废水水质复杂，干扰因素多，理论计算和实际操作会有所差别。

在实际操作中PH的控制应根据生产情况而定，一般控制在9.5—10之间。

5、污泥处理

气浮机会产生一定量的浮渣，络合废水、混合废水在处理过程中会产生一定量的沉淀污泥。

本方案将全部浮渣、沉淀污泥排入污泥浓缩池，并经过厢式压滤机处理，滤饼外运，浓缩池上清液、压滤机滤液返回络合废水调节池。

6、其它问题

1）浓废液处理

生产工艺中产生的各种浓废液，如蚀刻废液、沉铜废液，应单独处理，因为排入本系统会大大增加处理费用，影响处理效果。

浓废液拟送往市工业废物处理站处理，不排入本处理系统。

2）废酸液回用

生产过程中产生的高浓废酸液，如直接排入调节池，不但会消耗大量的化学药品，还会对处理设施产生很大的冲击负荷，造成处理后出水水质下降。

因此，本方案设废酸液回用池，贮存废酸液。

废酸液缓慢流入有机废水调节池，中和有机废水的碱性，这样可以减小冲击负荷、节约化学药品。

多余的废酸液排入混合废水调节池。

（三）废水处理工艺流程说明

废水处理工艺流程如附图一、二所示。

1、有机废水

干膜、显影、除油等工段产生的有机废水自流进入有机废水调节池，通过有机废水调节池调节有机废水水质和水量的变化。

废水由调节池泵入反应－絮凝罐，向反应－絮凝罐投加NaOH调节废水PH值至弱碱性，并投加混凝剂PAC与助凝剂PAM，通过搅拌增加混凝剂与水中悬浮物、油滴的结合速度，促进絮体的形成。

经反应絮凝后的废水自流进入气浮机，通过溶气系统产生的溶气水，在骤然减压的条件下产生微细气泡，微细气泡在上浮过程中与絮凝体、油滴粘附，并将它们带至水面，通过刮渣机刮除。

溶气设备为压力溶气式，溶气原水为气浮池出水。

气浮机出水自流进入生物微电解池，生物微电解池中含有一定量的兼性与专性厌氧污泥，在这些污泥的作用下，废水会发生水解—酸化反应。

在水解段，复杂的、难溶的、难降解大分子有机物被胞外酶水解为简单的、溶解性好的、易生物降解的小分子有机物；在酸化段，溶解性的有机物由兼性细菌转化为有机酸、醇、醛等；在产乙酸段，产乙酸产氢细菌将前阶段产生的各类简单有机物分解为乙酸、氢和二氧化碳；在产甲烷阶段，由产甲烷菌利用乙酸、二氧化碳、氢和其它碳氢化合物生成甲烷。

生物微电解池出水自流进入生物接触氧化池，在连续曝气的条件下，利用附着于填料表面的好氧微生物的作用降解废水中的有机物。

生物接触氧化池在运行过程中，产生一定量的污泥，随废水自流进入斜管沉淀池，废水在斜管沉淀池中实现泥水分离，上清液进入混合废水调节池进一步处理，污泥排入污泥浓缩池。

2、络合废水

化学沉铜、蚀刻等工段产生的清洗废水自流进入络合废水调节池，通过络合废水调节池调节络合废水水质和水量的变化。

废水由调节池泵入破络池，废水再依次自流进入反应、絮凝池。

向破络池中投加NaOH与过量的Na2S，在强碱性条件下，通过Na2S的破络作用生成CuS沉淀；废水从破络池流入反应池，在反应池中投加FeSO4，FeSO4与过量Na2S反应生成FeS沉淀，以去除过量的Na2S，并通过FeSO4的混凝作用使反应池中的沉淀物形成絮体；最后废水从反应池流入絮凝池，在絮凝池中投加PAM，通过PAM的助凝作用，使CuS、FeS等沉淀物结合、变大，提高沉淀物的沉降性能。

废水经过破络、反应、絮凝处理后，自流进入斜管沉淀池，废水在斜管沉淀池中实现固液分离。

上清液进入后续的处理工段进一步处理，污泥进入污泥浓缩池。

3、含氰废水

氰化镀金（银）后的清洗废水自流进入含氰废水调节池，通过含氰废水调节池调节废水水质和水量的变化。

废水由提升泵泵入破氰池，向破氰池中投加碱与次氯酸钠，通过PH、ORP计控制碱与次氯酸钠的加入量，氧化氰化物，从而达到破除氰化物的目的。

破氰反应后废水流入混合废水调节池，与混合废水进行反应－絮凝－沉淀操作，去除含氰废水中残留的金属离子。

4、混合废水

电镀、酸洗等工段产生的废水、破氰后的含氰废水进入混合废水调节池，通过混合废水调节池调节废水水质和水量的变化。

废水从调节池泵入反应池，再由反应池自流进入絮凝池。

向反应池中投加NaOH、PAC，通过NaOH调节废水的PH值至碱性；在碱性条件下，通过PAC的混凝作用，形成Cu（OH）2、Ni（OH）2沉淀，同时搅拌，使废水与药液充分混合，并促进Cu（OH）2、Ni（OH）2沉淀物形成；然后在不断搅拌的条件下，向废水中投加PAM，通过PAM的助凝作用，使Cu（OH）2、Ni（OH）2沉淀物结合、变大，提高沉淀物的沉降性能。

经反应絮凝后的混合废水从絮凝池自流进入斜管沉淀池，废水在斜管沉淀池中实现固液分离。

上清液进入后续的处理工段进一步处理，污泥进入污泥浓缩池。

5、废酸液

废酸液进入废酸液调节池，通过废酸液调节池调节废液水质和水量的变化。

废酸液由提升泵缓慢泵入有机废水调节池。

6、公共部分

络合废水斜管沉淀池与混合废水斜管沉淀池的上清液排入中间水池。

中间水池内废水由提升泵泵入介质过滤器进行过滤处理，介质过滤器过滤后出水进入PH回调池。

废水经PH回调处理后，即可排放。

气浮池产生的浮渣、各斜管沉淀池产生的沉淀污泥，均排入污泥浓缩池池进行重力浓缩，污泥浓缩池的上清液回流至络合废水调节池。

浓缩后的浓缩污泥由气动隔膜泵打入厢式压滤机脱水。

压滤机的滤液回流至络合废水调节池，压滤后的泥饼送市工业废物处理站统一处置。

（四）主要构筑物一览表

某电子厂废水处理工程主要构筑物如表2所示。

表2主要构筑物一览表

序号

构筑物名称

数量

外形尺寸（mm）

有效容积

停留时间

备注

一

有机废水

调节池

1座

3000×2500×4000

25m3

10h

砖混，防腐

生物微电解池

1座

3500×3500×5000

50m3

20h

生物接触氧化池

1座

3500×1500×5000

18m3

斜管沉淀池

1座

5000×2000×3500

25m3

10h

表面负荷0.25m3/m2·h

二

络合废水

调节池

1座

5000×2000×4000

36m3

12h

砖混，防腐

破络池

1座

1600×1200×2000

2m3

40min

鼓风搅拌，砖混，防腐

反应池

1座

1200×1200×2000

1.5m3

30min

鼓风搅拌，砖混，防腐

絮凝池

1座

1200×1200×2000

1.5m3

30min

机械搅拌，砖混，防腐

斜管沉淀池

1座

5000×2000×3500

30m3

10h

表面负荷0.3m3/m2·h

三

含氰废水

调节池

1座

3000×1500×4000

12m3

10h

砖混，防腐

破氰池

1座

1600×1200×2000

2m3

1.6h

鼓风搅拌，砖混，防腐

四

废酸液

调节池

1座

5000×2500×4000

40m3

五

混合废水

调节池

1座

5000×5000×4000

90m3

11h

砖混，防腐

反应池

1座

1600×1200×2000

2m3

15min

鼓风搅拌，砖混，防腐

絮凝池

1座

1600×1600×2000

3.5m3

25min

机械搅拌，砖混，防腐

斜管沉淀池

1座

6000×5000×3500

80m3

10h

表面负荷0.3m3/m2·h

六

公共部分

中间水池

1座

3500×2000×1700

10m3

45min

PH回调池

1座

2000×1500×1700

3.5m3

14min

鼓风搅拌，砖混，防腐

污泥浓缩池

1座

5000×1800×2500

12m3

砖混

标准排放口

1座

1500×300×500

砖混

（五）主要材料、设备一览表

某电子厂废水处理工程主要材料、设备如表3所示。

表3设备、材料一览表

序号

设备名称

规格、型号

数量

产地

有机废水提升泵

40HYF－13，不锈钢，H12m，Q7.5m3/h，0.55KW

2台

国产一用一备

络合废水提升泵

40HYF－13，不锈钢，H12m，Q7.5m3/h，0.55KW

2台

国产一用一备

含氰废水提升泵

不锈钢，H8m，Q3m3/h，0.25KW（已有）

2台

国产一用一备

混合废水提升泵

50HYF－22，不锈钢，H20m，Q22m3/h，2.2KW

2台

国产一用一备

废酸液提升泵

25HYF－8，不锈钢，H10m，Q2.5m3/h，0.25KW

2台

国产一用一备

中间水池提升泵

SLW20－125（I），H20m，Q25m3/h，3KW

2台

国产一用一备

ORP计

EUTECH（GLI）

2台

美国

PH计

EUTECH（GLI）

5台

美国

投药泵

16CQ－8，ABS，H8m，Q30L/min，180W

13台

国产

反应－絮凝罐

Φ600×2500mm，钢防腐

1台

某环保公司

反应－絮凝罐搅拌机

60rpm，转轴、叶片不锈钢，1.1KW

1台

某环保公司

气浮机

Φ2600×2200mm

1台

某环保公司

加压泵

SLW32－200A，H40m，Q4m3/h，2.2KW

1台

国产

刮渣机

刮渣速度1－5m/min，转速可调，1.1KW

1台

某环保公司

溶气罐

Φ300×3500mm

1台

某环保公司

机械搅拌器

10－30rpm，转轴、叶片不锈钢，1.1KW

2台

某环保公司

气动隔膜泵

40QBY8-50，最大耗气量0.6m3/min

1台

国产

厢式压滤机

XMY40/800，液压，过滤面积40m2，3KW

1台

国产

空气压缩机

0.8MPa，0.48m3/min，4KW（已有）

1台

国产

鼓风机

SSR50，0.78m3/min，49Kpa，1.5KW

1台

合资

药箱

PVC、ABS，150－500L

7个

某环保公司

生物微电解填料

专利技术

5m3

某环保公司

接触氧化填料

LK40

15m3

某环保公司

优质斜管填料

Φ50mm，片厚0.4mm，1000×500×886mm，PP

45m3

国产

溶气罐填料

LRT50

1套

某环保公司

电控柜

LDK80，主要、重要元件进口

2台

某环保公司

管路、阀门

PVC、不锈钢等，相应规格

1批

国产

电线、电缆

相应规格

1批

国产

流量计

ABS

5个

国产

介质过滤器

Φ1600×

展开阅读全文