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100T电镀废水设计方案

※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※

电镀废水处理工程

（100m3/日）※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※

设

计

方

案

有限公司

二0一六年四月

1、概述

电镀废水其特性较为复杂，水中污染物主要为：

铬、镍、铜和锌等重金属离子，以及油类；CODcr等有机物，传统处理方法有化学处理、离子交换、反渗透、电渗析等等。

我公司采用了化学、生物和反渗透相结合的工艺大部分处理水回用到生产工艺中，运行费用少，去除效率高。

是目前国内外处理电镀废水较为先进、成熟的工艺。

处理出水达到70%以上的回用率。

排放部分的水质均能达到排放标准。

并且在处理过程中充分考虑了各重金属离子在pH值不同情况下的溶解特性，进行分层处理，既节省了用碱量，又减少了运行费用。

受业主委托，我公司结合在同类废水处理工程设计经验，编制本设计方案，供业主及有关部门领导决策。

2、设计依据

Ø业主提供的有关水质、水量资料及处理要求；

Ø《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90）；

Ø《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）；

Ø《中华人民共和国环境保护法》；

Ø《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；

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《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；

Ø其它行业标准及相关设计规范

3、设计原则

Ø遵循满足当前、适当兼顾长远的原则，在设计处理规模上考虑电镀厂发展的需要

Ø严格执行环境保护的各项规定，采用先进成熟的污水处理工艺，保证经处理的污水达到国家行业废水排放的有关标准

Ø采用高效节能和简便易行的工艺方法，力求污水处理站达到耗能低、投资省、占地少、运行管理方便、出水水质好等目标

Ø采用其实可行的技术手段，提高装备水平，使污水处理站的生产尽可能实现自动化操作，以保证污水处理站的运行可靠，经济合理

Ø污水处理站在建设过程中和投产运行后，对环境不产生二次污染

Ø污水处理站整体环境与周围环境相协调

4、设计范围

本方案设计范围包括污水处理工程内的污水处理工艺、土建、电气控制和污泥贮池等。

污水处理工程以外的管网收集、污泥外运处理、出水外排、总电源引线等由业主负责实施。

5、设计水量、水质及出水标准

5.1、设计水量

根据业主提供的资料，设计总处理水量为：

Q=100m3/d，以Qh=5m3/h来设计。

各工艺水量：

A、含镍废水（W1）预计日产生含镍清洗废水30m3/d。

主要污染因子为：

pH、总镍、CODCr等。

B、含铜废水（W2）预计日产生含铜清洗废水30m3/d。

主要污染因子为：

pH、总铜、CODCr等。

C、含银废水（W3）预计日产生含银清洗废水40m3/d。

主要污染因子为：

pH、总银、CODCr等。

5.2、设计进水水质

根据业主提供的资料，本方案进水质情况如下表：

污染物

（mg/l）

含镍废水

（W1）

含铜废水

（W2）

含银废水

（W3）

COD

≤40

≤37

≤909

镍

≤345

铜

≤686

银

≤19

根据各工艺废水的水量水质，COD计算得出约387mg/l。

5.3、出水标准

根据业主要求，出水水质如下表所示：

污染物项目

标准限值（mg/l）

COD

总镍

0.1

总铜

0.3

总银

0.1

6、工艺流程

注：

为废水流向，为污泥流向

7、工艺流程说明

项目生产废水共有3种，包括含镍废水、含铜废水及含银废水。

3种废水在各自生产线收集（收集由业主负责）后流入调节池，均质均量。

由于Ni、Cu和Ag的氢氧化物必须pH在11以上才能得到很好的沉淀，废水由泵送至中和反应沉淀池内的前段pH调节池投加NaOH，使PH调至11左右，同时投加PAC和PAM进行充分搅拌后，形成大颗粒絮凝体在后续沉淀池中进行沉淀，并把沉淀污泥排入回收污泥池，污泥池通过泵泵入板框压滤机后污泥收集用于提取其中的镍、铜和银等。

此时出水的废水pH在11以上，CODcr的浓度已有回升，所以该处理水再自流进入后段pH调节池中并投加HCl调节pH为6-9。

废水经中和反应沉淀池后再流入A/O生化池。

由于电镀废水中的有机物几乎只存在CODcr，因此在中间水池中可考虑投入生活污水或适当投入甲醇，以增加B/C比，提高碳源及生化条件，提高水中CODcr等的去除率。

本系统的生化处理采用目前较为先进成熟的工艺流程—A/O法。

考虑到投加甲醇，增加碳源成本较高，所以废水首先进入缺氧水解池，通过驯化的活性兼性菌、厌氧菌，把高分子有机物水解成低分子有机物，即脂肪酸、醇类以便使好氧段的生化处理顺利进行。

同时在A段中设置一套水下搅拌系统，以使菌种沉积池底，使菌种能充分地与水中有机物接触，提高去除效率。

经过缺氧（水解）后的废水自流进入好氧池进行曝气（好氧段），更好地去除水中有机物。

为了提高去除率，本系统设计成两段。

气水比为18：

1，池中设置了高比表面积的生物载体填料，该填料比表面积达到600m2/m3。

所以采用该填料能增加微生物与废水的接触，增加系统中MISS的浓度含量，确保好氧池具有高的去除率。

经好氧处理后的废水再进入二沉池把水中的剩余污泥、SS得到沉降。

上清液进入中间水池由泵提升到多介质过滤器（泵前投加PAC药剂），活性炭过滤器和保安过滤器中，把废水中剩余SS、CODcr等，得以过滤吸附去除掉，保证反超滤膜不被堵塞。

超滤的清洗水排入污泥池。

一般经过超滤系统出水即可达标，但有时候企业生产时难免产生误操作或者机械故障，为了确保各项指标均满足出水排放限值，经超滤膜系统处理后废水再由泵提升至纳滤系统。

正常运行时系统直接由超滤出水即可，不用经过纳滤系统，也避免了纳滤系统产生的浓水回用至调节池后含盐量越来越高的问题。

当特殊情况时需要使用纳滤时，只需纳滤出水可以和超滤出水混合即可达标排放。

污泥池内的污泥通过污泥泵泵入板框压滤机进行污泥脱水，脱水后的污泥含水率：

65-68%。

干污泥外运填埋。

8、设计处理单元参数说明

8.1废水调节池

设置目的：

3种废水收集后进入调节池，均质均量。

有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

5000×4000×3500

有效容积（m³）：

有效水深（mm）：

2500

停留时间：

10.0h

材质：

砼/FRP

数量：

1座

配套设施

★污水提升泵

型号：

耐腐耐磨泵32UHB-ZK-5-15

流量：

5m3/h

扬程:

15m

功率:

1.1Kw

数量:

2台（1用1备）

品牌：

宙斯或同等

★电磁流量计

数量：

1台

规格：

DN50

形式：

一体式

品牌：

无锡恒信或同等

★浮球液位仪

数量：

3套

8.2中和反应沉淀池

设置目的：

投加碱调节pH至11，同时投加PAC和PAM絮凝反应。

有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

1000×1000×2500

有效容积（m³）：

1.5

有效水深（mm）：

1500

反应时间：

18min

材质：

Q235/FRP

数量：

1套

★PH仪

规格：

带40mA输出

数量：

1套

品牌：

台湾金点或同等

★ORP仪

规格：

带40mA输出

数量：

1套

品牌：

台湾金点或同等

★配套搅拌机

规格：

HNJB-0.3-1.3，φ330

轴长：

1.3m

材质：

钢衬塑

转速：

72r/min

功率：

0.75kw

数量：

1套

品牌：

南京汇蓝或同等

★配套加药装置（PAC）

型号：

JY-II（两箱两泵）

数量：

1套

搅拌机：

N=0.37KW，1台

计量泵：

JXM-A44/1.2，N=0.37KW，2台

品牌：

本公司

★配套加药装置（PAM）

型号：

JY-II（两箱两泵）

数量：

1套

搅拌机：

N=0.37KW，1台

计量泵：

JXM-A44/1.2，N=0.37KW，2台

品牌：

本公司

★配套加药装置（NaOH）

型号：

JY-I（一箱两泵）

数量：

1套

搅拌机：

N=0.37KW，1台

计量泵：

JXM-A44/1.2，N=0.37KW，2台

碱储罐：

2m3

材质：

数量：

1套

品牌：

本公司

8.2.2絮凝沉淀池

设置目的：

沉淀絮凝反应后的沉淀物，排入污泥池。

有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

4000×1500×3000

有效容积（m³）：

有效水深（mm）：

2500

表面负荷：

0.7m3/m2·h

反应时间：

3.0h

材质：

Q235/FRP

数量：

1套

★配套斜管填料

规格：

φ50mm

数量：

6m3

8.2.3pH回调池

设置目的：

投加酸将pH回调至中性。

有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

1000×1000×2500

有效容积（m³）：

1.5

有效水深（mm）：

1500

反应时间：

18min

材质：

Q235/FRP

数量：

1套

★PH仪

规格：

带40mA输出

数量：

1套

品牌：

台湾金点或同等

★ORP仪

规格：

带40mA输出

数量：

1套

品牌：

台湾金点或同等

★配套搅拌机

规格：

HNJB-0.3-1.3，φ330

轴长：

1.3m

材质：

钢衬塑

转速：

72r/min

功率：

0.75kw

数量：

1套

品牌：

南京汇蓝或同等

★配套加药装置（HCl）

型号：

JY-I（一箱两泵）

数量：

1套

搅拌机：

N=0.37KW，1台

计量泵：

JXM-A44/1.2，N=0.37KW，2台

酸储罐：

2m3

材质：

数量：

1套

品牌：

本公司

8.3A/O生化池

设置目的：

中和反应沉淀池经pH调节使pH在6～9后自流进入生化池，该装置主要去除水中CODcr，采用了先进的A/O工艺。

AO生化池有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

8500×3000×4000

其中前段A池有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

3500×3000×4000

有效水深（mm）：

3500

有效容积（m³）：

停留时间：

材质：

钢砼

数量：

1座

后段O池有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

5000×3000×4000（分2段）

设计体积负荷：

～0.78KgCODcr/m³•d

有效水深（mm）：

3500

有效容积（m³）：

气水比：

18:

停留时间：

10h

材质：

钢砼

数量：

1座

★配套A池曝气装置

规格：

穿孔管

材质：

UPVC

数量：

1套

★配套微孔曝气器

规格：

DN215

材质：

UPVC+EPDM

数量：

40套

品牌：

本公司

★配套生物填料（含填料支架）

型号：

TYD-150

材质：

数量：

25m3

品牌：

本公司

★配套鼓风机

型号：

TSR-65

风量：

1.65m3/min

风压：

0.06Mpa

功率：

4KW

数量：

2台（1用1备）

品牌：

山东大通或等同

★配套加药装置（甲醇）

型式：

一桶一泵

数量：

1套

品牌：

本公司

8.4二沉池

设置目的：

沉淀池是利用重力沉降作用将密度比水大的悬浮颗粒从水中去除的处理构筑物，二沉池应用沉淀原理可以去除生物处理出水中的活性污泥。

与AO池合建。

形式：

竖流式沉淀池

尺寸：

3000×3000×4000

有效水深（mm）：

2000

停留时间：

2.0h

设计表面负荷：

～0.56m3/m2•h

材质：

钢砼

数量：

1座

★配套设备：

1）中心管

规格：

φ250mm

数量：

1套

材质：

不锈钢

品牌：

本公司

2）出水堰

规格：

3000×3000mm

数量：

1套

材质：

碳钢/防腐

品牌：

本公司

8.5中间水池

设置目的：

均衡、调节水量，满足二级提升泵的运行。

有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

2000×2000×3000

有效水深（mm）：

2500

有效容积（m³）：

停留时间：

1.6h

材质：

钢砼

数量：

1座

8.6超滤系统

设置目的：

超滤是应用最为广泛的膜技术之一，也是预处理过滤精度最高的膜品种，其过滤精度非常高，过滤孔径为0.01-0.2μm，超滤膜是在一种高分子材料上通过工艺的手段做成孔径很小的微孔。

由于过滤孔径非常精密，所以超滤设备不仅可以有效地去除微生物、胶体、悬浮物颗粒，还可以有效地去除细菌、病毒以及热源。

目前，超滤多用于以地表水、地下水净化，工业废水回用，作为RO系统预处理装置等。

同时超滤也用在一些去除有机物、胶体以及热源的场合，但进超滤前必须采用≦5um的微孔过滤器作为其预处理设备，以防止超滤装置产生机械颗粒性污堵。

运行参数：

数量：

1套

处理水量：

～5m3/h

回收率：

95％

型号：

CDL4-6

流量：

5m3/h

扬程:

41m

功率:

1.1Kw

数量:

2台（1用1备）

品牌：

南方或同等

★浮球液位仪

数量：

3套

由于中水中夹杂着很多细小的悬浮物和胶体，选用石英砂过滤器、活性炭过滤器和保安过滤器来作为预处理器。

（1）石英砂过滤器

功能：

除浊度、除悬浮物。

处理水量：

5m3/h

主体尺寸：

Φ800×2450mm

滤速：

10m/h

材质：

FRP

数量：

1套（含石英砂滤料）

品牌：

本公司

（2）活性炭过滤器

功能：

吸附。

处理水量：

5m3/h

主体尺寸：

Φ800×3030mm

滤速：

10m/h

材质：

FRP

数量：

1套（含活性炭滤料）

品牌：

本公司

（3）精密过滤器

功能：

防止大颗粒物进入膜系统，造成机械堵塞。

规格：

Φ300×600mm

处理水量：

5m3/h

过滤精度：

5μm

外壳材质：

304

滤芯数量：

7根

数量：

1套

品牌：

本公司

超滤是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。

超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。

超滤膜只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐、及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而达到净化和分离的目的。

本项目选用外压式超滤膜组件：

DFU-0830，膜面积30m²

（1）膜数量计算

根据原始水质，选定设计通量为40L/m².h。

过滤膜面积：

5m³/h×1000÷40L/m².h=125m²

需要膜组件数量：

125m²÷30m²/支≈4.2支，取5支。

品牌：

（2）超滤产水箱

数量：

1个

容积：

10m3

材质：

品牌：

本公司

反洗系统包括反洗水箱、反洗水泵和加强反洗计量装置。

（1）反洗水箱

超滤需要采用超滤产水来进行反洗，故可以不另设单独的反洗水箱，而直接采用超滤产水箱作为反洗水箱。

（2）反洗泵

功能：

超滤系统反冲洗

型号：

CDL8-3

流量：

10m3/h

扬程:

24m

功率:

1.1Kw

数量:

1台

品牌：

南方或同等

（3）加强反洗计量装置

由于中水中含无机的化合物比较多，容易造成膜的无机污染，所以必须配置加强反洗装置。

系统设置每天进行至少2次加强反洗，加强反洗时往系统加入100ppm的盐酸，待药液浸泡5分钟后利用洁净的水把药液反洗干净即可。

计量装置由计量泵和计量药箱组成。

①计量泵

数量：

1台

流量：

Q=12L/h

扬程：

1.0Mpa

功率：

0.06kw

泵头：

PVC

品牌：

爱力浦或同等

②加药箱

数量：

1个

容积：

100L

材质：

品牌：

本公司

超滤装置在其长期运行过程中，水中的杂质会日积月累而使膜的分离性能逐渐受到影响。

因此超滤装置在使用运行过程中需要定期、不定期地对膜组件进行化学清洗，以恢复膜的性能。

与正常运行时对比，超滤系统产水量下降10%~20%以上或跨膜压差上升0.08~0.1MPa，且通过反洗不能恢复膜通量时应对超滤系统进行化学清洗。

化学清洗系统由清洗溶液箱、清洗泵和清洗过滤器组成。

（1）清洗溶液箱

功能：

配制清洗药液

数量：

1个

容积：

200L

材质：

品牌：

本公司

（2）清洗水泵

功能：

为药剂循环提供动力

型号：

CDL8-2

流量：

8m3/h

扬程:

18m

功率:

0.75Kw

数量:

1台

过流材质：

不锈钢

品牌：

南方或同等

（3）清洗过滤器

功能：

过滤药液，防止清洗时脱落的污染物再次进入膜系统。

规格：

Φ300×600mm

处理水量：

5m3/h

过滤精度：

5μm

外壳材质：

304

滤芯数量：

7根

数量：

1套

品牌：

本公司

（1）转子流量计

数量：

2个

（2）压力表：

数量：

3个

（3）压力控制器：

数量：

2个

（4）浊度仪：

数量：

1个

品牌：

维克拓锐或同等

（5）SDI测定仪：

数量：

1个

品牌：

维克拓锐或同等

（6）压力保护装置：

数量：

2只

8.7纳滤系统

设置目的：

通过一种介于反渗透和超滤之间的压力驱动膜分离过程确保最终出水。

运行参数：

数量：

1套

系统出力：

～5m3/h

脱盐率：

≥70%（三年内）

回收率：

70-75％

型号：

CDL8-10

流量：

8m3/h

扬程:

92m

功率:

4.0Kw

数量:

2台（1用1备）

品牌：

南方或同等

★浮球液位仪

数量：

3套

8.7.2纳滤装置

超滤是一种能将溶液进行净化和分离的膜分离技术。

超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离装置。

本项目选用外压式超滤膜组件：

DFU-0830，膜面积30m²

（1）精密过滤器

功能：

防止大颗粒物进入膜系统，造成机械堵塞。

规格：

Φ300×600mm

处理水量：

5m3/h

过滤精度：

5μm

外壳材质：

304

滤芯数量：

7根

数量：

1套

品牌：

本公司

（2）膜元件

型号：

DK8040

产水量：

1m3/h

膜面积：

380平方英尺

截留分子量：

150-300道尔顿

数量：

12支

品牌：

（3）膜壳

型号：

DK8040-6W

材质：

FRP

数量：

2支

品牌：

（4）纳滤产水箱

数量：

1个

容积：

10m3

材质：

品牌：

本公司

与超滤共用。

（1）转子流量计

数量：

4个

（2）压力表：

数量：

3个

（3）压力控制器：

数量：

2个

（4）SDI测定仪：

数量：

1个

品牌：

维克拓锐或同等

（5）压力保护装置：

数量：

2只

8.8污泥池

设置目的：

降低污泥含水率、减少污泥体积。

浓缩减少的是污泥所含的间隙水，同时能改变其物理状态，减少池容积和处理所需的投药量，缩小用于输送污泥的管道和泵类的尺寸，以便进一步处置利用。

一座用于储存中和反应沉淀池污泥用于重金属离子的提取，一座用于储存生化污泥。

有效尺寸：

长×宽×高（mm）：

2000×2000×4000

有效水深（mm）：

3000

材质：

钢砼

数量：

2座

8.9污泥脱水机

设置目的：

污泥脱水机用于固体和液体的分离。

板框式压滤机是很成熟的脱水设备，在欧美污泥脱水项目上应用很多。

压滤机将带有滤液通路的滤板和滤框平行交替排列，每组滤板和滤框中间夹有滤布，用压紧端把滤板和滤框压紧，使滤板与滤板之间构成一个压滤室。

污泥从进料口流入，水通过滤板从滤液出口排出，泥饼堆积在框内滤布上，滤板和滤框松开后泥饼就很容易剥落下来，具有操作简单，滤饼含固率高，适用性强等优点。

一台用于储存中和反应沉淀池污泥用于重金属离子的提取，一台用于储存生化污泥。

形式：

自动保压板框式压滤机

型号：

XAYZB4/500-U

过滤面积：

4m2

滤室个数：

10个

滤板尺寸：

500×500mm

总容积：

52L

功率：

2.2kw

数量：

2套

品牌：

无锡南方或同等

★配套加药装置（PAM）

型号：

JY-II（两箱两泵）

数量：

2套

搅拌机：

N=0.37KW，1台

计量泵：

JXM-A44/1.2，N=0.37KW，2台

品牌：

本公司

★配套螺杆泵

型号：

XG030

流量：

2m3/h

扬程：

60m

功率：

1.1kw

数量：

4台（均一用一备）

品牌：

靖江螺杆泵厂或同等

8.10巴氏流量渠

出水监测房

尺寸：

4000×4000mm

数量：

1座

（1）配套巴氏流量渠

渠道尺寸：

200×3000mm

测量范围：

Q=0.324-19.44m3/h

喉道宽：

25mm

数量：

1座（含玻璃钢槽、流量计等）

（2）配套加药装置（次氯酸钠）

型式：

一桶一泵

数量：

1套

品牌：

本公司或同等

（3）配套COD仪

数量：

1套

品牌：

维克拓锐或同等

（4）配套重金属离子检测仪

数量：

1套

品牌：

维克拓锐或同等

8.11设备房

设置目的：

主要是为了放置鼓风机、加药装置、污泥脱水机、超滤纳滤、电气控制箱等设备。

尺寸：

18000×6000mm

数量：

1系列

9、机电能耗表

序号

名称

单台功率（KW）

数量

装机容量（KW）

运行功率

（KW）

备注

提升泵

1.1

2.2

1.1

一用一备

搅拌机

0.75

1.5

加药装置

1.11

2.22

1.48

PAC/PAM

加药装置

0.37

甲醇

加药装置

1.11

2.22

1.48

NaOH/HCl

鼓风机

一用一备

加药装置

1.11

0.74

超滤原水泵

1.1

2.2

1.1

一用一备

反洗泵

1.1

加强反洗计量装置

0.06

清洗水泵

0.75

纳滤原水泵

一用一备

污泥脱水机

2.2

4.4

2.2

加药装置

1.11

2.22

1.48

PAM

螺杆泵

1.1

4.4

2.2

一用一备

次氯酸钠加药装置

0.37

合计

41.12

23.93

本系统总装机功率为41.12kw，常开功率为23.93kw

10、电气控制说明

10.1设计依据

1）《供配电系统设计规范》（GB50052-95）

2）《低压配电设计规范》（GB50054-95）

3）《通用用电设备配电设计规范》GB50055-95

4）工艺、土建、通风、自控仪表提供的相关用电资料

10.2控制概述

1）电源接到控制电柜。

2）采用操作控制柜地面集中控制方式，带

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