电镀废水毕业设计方案完整版.docx
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电镀废水毕业设计方案完整版
电镀废水毕业设计方案
摘要
电镀是利用化学和电化学方法在金属或在其它材料表面镀上各种金属。
电镀技术广泛应用于机器制造、轻工、电子等行业。
电镀废水的成分非常复杂，除含氰（CN-）废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。
根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬（Cr）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含铜（Cu）废水、含锌（Zn）废水、含金（Au）废水、含银（Ag）废水等。
电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。
本文着重从运行成本和效率问题出发，采用生化法+破络合法处理电镀废水，日处理量2000m3/d，出水水质达到国家污水综合排放一级标准，即GB8978—1996。
关键词：
电镀废水、治理、一级标准、生化法+破络合法
Abstract
Platingismakinguseofthechemistryandthemethodofelectrochemistrytoplatevariousmetalspoweronthesurfaceofmetalorothermaterials.Thetechnologyofplatingiswidelyusedformanufactureofmachines、lightindustryandelectroindustryandsoon.
Thecomponentsoftheplatingwasted-waterareverycomplex.Heavemetalwasted-wateristhesortwhichhasapotentialgreatharmforplatingindustry,exceptthewasted-watercontainedcyanogens（Cn-）andtheacid&alkaliwasted-water.Underheavymetalwasted-watercontainedheavymetalsseparationandgenerallycanbedividedintochromium（Cr）wastewater,Nickel（Ni）wastewatercontainingcadmium（Cd）wastewater,copper（Cu）wastewater,zinc（Zn）wastewater,gold（Au）wastewatercontainingsilver（Ag）wastewater.Electroplatingwastewatertreatmentinwidespreadattentionathomeandabroad,hasdevelopedvariousmanagementtechnology,andmanagementoftoxictonontoxic,intosoundharmful,preciousmetalrecycling,wateruseandothermeasurestoeliminateandreduceheavymetalsemissions.
Thisarticlefocusesonoperatingcostsandefficiency,usingbiochemical andsynthesizingbreak-chrometodealwith electroplatingwastewater,handlethevolume2,000m3/d,theeffluentwaterqualitywasagainst thesewagedischargestandardsofourstate,thatisGB8978-1996
Keywords:
electroplatingwasted-water,dealwith ,thesewagedischargestandardsofourstate，biochemical andsynthesizingbreak-chrome
一、工程概述………………………………………………………8
二、设计依据………………………………………………………8
三、设计原则………………………………………………………8
四、废水的污染物成分……………………………………………9
五、设计范围………………………………………………………9
六、电镀废水工艺选择……………………………………………9
6.1化学法…………………………………………………………9
6.2生化法…………………………………………………………10
6.3破络合法………………………………………………………10
6.4铁体氧化法……………………………………………………10
6.5电解法…………………………………………………………11
七、设计方案………………………………………………………11
7.1生化法+破络合法工艺简介………………………………….11
7.1.1工艺原理……………………………………………………11
7.1.2工艺特点……………………………………………………12
7.2工艺流程图…………………………………………………12
7.3工艺流程说明………………………………………………13
八、工艺设计参数…………………………………………………15
9.1构筑物…………………………………………………………24
9.2设备及材料部分………………………………………………25
十、平面布置、施工原则等………………………………………26
十三、结论及其他说明……………………………………………31
十四、关于电镀废水的相关介绍和处理工艺新方法简介…….33
致谢…………………………………………………………………37
参考文献
附：
工艺流程图
曝气池平面图
隔油池平面
前言
1.电镀废水污染现状：
电镀废水的成分非常复杂，除含氰（CN—）废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。
根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬（Cr）废水、含镍（Ni）废水、含镉（Cd）废水、含铜（Cu）废水、含锌（Zn）废水、含金（Au）废水、含银（Ag）废水等。
电镀废水的治理在国内外普遍受到重视，研制出多种治理技术，通过将有毒治理为无毒、有害转化为无害、回收贵重金属、水循环使用等措施消除和减少重金属的排放量。
随着电镀工业的快速发展和环保要求的日益提高，目前，电镀废水治理已开始进入清洁生产工艺、总量控制和循环经济整合阶段，资源回收利用和闭路循环是发展的主流方
国内电镀废水的治理工作在起步阶段，普遍存在电镀厂点多而分散、布局不合理、生产技术落后等现象，且处理废水仅限于铬、氰两种，废水处理率极低。
随着电镀工艺的不断改革和废水治理技术的不断发展，八十年代以来，废水治理的镀种有所增加，处理方法也从单项治理技术向综合治理技术发展，电镀废水治理向社会化、设备化、系列化发展越来越成为人们的共识和努力的方向。
但由于种种因素所限，国内目前依然主要遵循谁污染谁治理的原则，与国际上一些技术发达国家各种形式的社会化、专业化治理相比还有一定差距。
随着改革开放的不断深入，以及国内外信息交流的不断加强，业内人士充分注意技术发展的动态，开阔思路，增进共识，天津经济技术开发区电镀废水处理中心正是在这种形势下应运而生，开发区从电镀厂点的规划和布局着手，结合自身条件和国内外技术优势，不惜财力物力建此项目，以达到控制和治理污染的目的，并满足开发区经济可持续发展的需要。
目前，电镀废水处理中心已完成设备调试和清水试运行，并受到区内相关企业的广泛关注。
对于有电镀生产工艺的企业，按照国家有关规定，必须对其产生的废水进行污染治理，且电镀废水处理技术及管理专业性较强，各企业都必须为此投入人力物力进行可靠的专项治理，在一定程度上给企业带来了业主产品以外的生产负担，而且分散于各企业的废水处理设备由于投资高，开机率不足等原因，也造成社会资源的严重浪费，特别是处理工艺技术水平的参差不齐及运行管理人员的素质差异，也给相关部门造成管理方面的难度，将电镀废水集中处理，可以克服上述弊端，变分散处理为集中处理，并由此产生了新的社会服务类型，成为今后环保或污染治理发展的新趋势。
电镀废水的社会化治理已逐渐成为社会共识，是提高治理效益、降低投资和运行耗费的重要潜在因素。
组建电镀废水处理中心，与各企业分散建立电镀废水处理车间、就地处理电镀废水相比，可以减少治理总投资30-50%，提高废水处理设备利用率，便于能源和资源的有效回收，变单纯污染治理为综合利用，使投资发挥最大效益，处理后的废水部分回用，既有利于节约用水，又可极大减轻对开发区污水处理厂出水进一步深度处理及污泥综合利用的压力和对环境的污染。
2、设计水量
总处量2000m3/d,其中含氰废水占25﹪，500m3/d。
2．1设计进、出水水质
进水水质
（单位mg/L）
污染项目
Zn2+
Cu2+
Ni2+
CODcr
Cr6+
氰化物
SS
PH
相关数据
80
80
0
80
120
80
30
90
3
出水水质
（单位mg/L）
污染项目
Zn2+
Cu2+
Ni2+
CODr
Cr6+
氰化物
SS
PH
排放标准
≤2.0
≤0.5
≤1.0
≤100
≤0.5
≤0.3
≤70
6-9
3.处理工艺：
含氰废水采用进口全自动破氰设备二次破氰工艺。
综合废水采用生化法加破络合法处理工艺。
生化法+破络合法处理电镀废水
一、工程概述
该五金制品厂位于深圳市宝安区沙井镇，该厂所在地区工业废水排放执行《污水综合排放标准》（GB8978－1996）一级标准。
该厂主要从事电镀生产，、为此在生产过程中产生了含镍、含铜、含铬、含氰和含锌等重金属污染物，致使废水中铜离子、镍离子、铬离子、氰化物和PH超标，若不加以治理直接排放，将会对受纳水体造成严重污染。
本方案通过使用生化法+破络合法处理该厂电镀废水，能在在较低的运行成本下，稳定达到国家污染物排放一级排放标准。
二、设计依据：
1、《广东省建设项目环境保护管理条例》
2、广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）
3、《给排水设计手册》（第二、四、六、九分册）
4、《三废处理工程技术手册》
5、《水处理工程师手册》
6、相关电气、土建设计手册
7、《污水综合排放标准》（GB8978—1996）
8、《电镀工业水污染物排放标准》（GB4287-92）
三设计原则
1.根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
2.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。
3.为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选用的设备为优良名牌设备。
4.为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，且污水站运行设备有足够的备用率。
5.站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地。
使厂区环境和周围环境协调一致。
6.站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协调。
四、废水的污染物成分
根据相关数据，结合一般电镀废水排放情况，确定电镀废水的排放量为
2000m3/d，按每天工作运行20个小时计算，平均水量为100m3/d。
其中含氰废水占25%，具体数据如下：
（1）、含氰废水:
水量约500m3/d（即25m3/h），
PH＝8.5
含氰：
=30mg/L
（2）其它综合废水：
1500m3/d。
含铜、镍、络、锌：
=80mg/L
CODcr：
=150mg/L
PH：
=3
五、设计范围
⒈废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置；
⒉废水处理站的工艺设备动力配线（分配箱至工艺设备之间）；
⒊废水处理站的工艺管线；
⒋废水处理站从调节池至处理之间的处理工艺参数的制定。
六、电镀废水工艺选择：
1．化学法
目前应用电镀废水处理多为化学法，其技术成熟，材料易得。
但化学法分水要求高，运行成本高，出水电导率高，污泥量多，
络合态重金属去除能力低等缺陷。
一旦分水不清，电镀工艺复
杂，络合态重金属含量较高时即会运行超标，同时化学法处理
电镀废水后电导率很高，无法用一般耐污染RO膜回用（用太多
石灰降低电导率将造成膜结石）。
2.生化法
生化法处理电镀废水是具有分水要求低，运行成本低，出水
电导率低，污泥少等特点，但对络合态重金属去除率不高。
3.破络合法
是为治理络合态重金属开发的新技术，已广泛应用于线路板络合态重
金属废水治理，但单独应用于电镀废水治理存在交换量太大，破络合
填料消耗太快，去除率有限，容易堵塞等问题。
4.铁氧体法
铁氧体技术是根据生产铁氧体的原理发展起来的。
在含Cr废水中加入过量的FeSO4，使Cr6+还原成Cr3+,Fe2+氧化成Fe3+，调节pH值至8左右，使Fe离子和Cr离子产生氢氧化物沉淀。
通入空气搅拌并加入氢氧化物不断反应，形成铬铁氧体。
其典型工艺有间歇式和连续式。
铁氧体法形成的污泥化学稳定性高，易于固液分离和脱水。
铁氧体法除能处理含Cr废水外，特别适用于含重金属离子的电镀混合废水。
我国应用铁氧体法已经有几十年历史，处理后的废水能达到排放标准，在国内电镀工业中应用较多。
铁氧体法具有设备简单、投资少、操作简便、不产生二次污染等优点。
但在形成铁氧体过程中需要加热（约70摄氏度），能耗较高，处理后盐度高，而且有不能处理含Hg和络合物废水的缺点。
5、电解法
电解法处理含Cr废水在我国已经有二十多年的历史，具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点。
大约有30多种废水溶液中的金属离子可进行电沉积。
电解法是一种比较成熟的处理技术，能减少污泥的生成量，且能回收Cu、Ag、Cd等金属，已应用于废水的治理。
不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。
近年来，电解法迅速发展，并对铁屑内电解进行了深入研究，利用铁屑内电解原理研制的动态废水处理装置对重金属离子有很好的去除效果。
另外，高压脉冲电凝系统（HighVoltageElectrocagulationSystem）为当今世界新一代电化学水处理装备，对表面处理、涂装废水以及电镀混合废水中的Cr、Zn、Ni、Cu、Cd、CN-等污染物有显著的治理效果。
高压脉冲电凝法比传统电解法电流效率提高20%—30%；电解时间缩短30%—40%；节省电能达到30%—40%；污泥产生量少；对重金属去除率可达96%一99%[3]。
最终从运行成本的节约和处理效果的好坏方面考虑,选择了生化法+破络合法，生化法加破络合法处理后的电镀废水重金属去除率极高，又有吸附及去除部分盐分的能力，降低了COD及电导率.采用分水方式大大的节约了成本,并且能够很好的去除电镀废水中的重金属离子.
七、设计方案
⒈电镀废水生化法+破络法处理工艺简介
1.1工艺原理
生化法治理电镀废水的关键物质是微生物功能菌————BM
菌。
BM菌是复合生物菌形成的菌胶团，在形成过程中由于菌体等
电点的关系，使菌胶团表面带负电，可在菌胶团周围相当大的范围
内形成负场，捕集重金属阳离子。
并因重金属离子性质的不同而发生不同的反应：
氧化还原反应：
4［BM］—+2Cu2+→2[BM]Cu↓+[BM—BM]
12［BM］-+Cr2O7+14H+→2[BM]3Cr↓+[BM—BM]3
BM菌可与Cu2+、Fe3+、Cr（VI）发生氧化还原反应，并与生成的Cu2+、Fe3+、Cr+生成溶解度低的螯合物。
螯合反应：
2[BM]_+Ni2+→2[BM]Ni
能进行螯合反应的离子有：
Zn2+、Ni2+、Cr3+、Fe2+、Cd2+、Pb2+等。
通过上述两中反应，将废水中的重金属离子富集于功能菌的表面。
由于功能菌良好的沉降性能，功能菌沉降与水分离，使电镀废水净化达标排放，重金属离子富集回收。
BM菌独特的生化反应形式及其固有的特殊性，使多种重金属离子的去除不存在相互干扰。
而在一般的化学方法中，Cr（OH）3与Ni（OH）2因沉淀与返溶的范围处在交叉而互相干扰，PH＞9时Ni才能沉淀，而此时Cr（OH）3又返溶于水中。
由于功能菌对PH的缓冲作用，使完全反应后电镀废水的PH值一般都保持在6—7之间，这是生化法治理电镀废水成本低的奥妙所在。
随着电镀技术的日新月异，越来越多的复杂助剂应用于电镀生产，以提高电镀件品质。
这些复杂物质（如柠檬酸等各式有机酸）与Cu2+、Ni2+等重金属络合能力强，化学法、生物法均不能达标去除。
另外企业在实际操作过程中难免混水，也影响达标率。
因此在镀种复杂，电镀生产线较多有复杂络合物出现或有混水的可能情况下，需采用破络合技术，去除生化反应不能去除的络合态重金属及少量的氰化物，以确保在低成本运行下稳定达标。
破络合法的核心是破络合材料，有数种难溶固态物组成。
它利用自身组分间的电位差提供电化学反应能源，不必外加电源，电化学反应照样进行。
在破络合填料形成的电场中，发生电沉积反应，金属离子在阴级被还原成金属而去除。
Cu2++2e→Cu↓Ni2++2e→Ni↓
Cr6++3e→Cr3+
1.2工艺特点
1）生化反应能在酸性环境（PH＜1—6）去除Cr（VI）、Cu2+等绝大多部分重金666属，进水PH＜1至PH=6（［CrO42+］在一定范围内）都可直接反应（酸度与Cr6+浓度成正比，反应后PH在6—7之间；
2）破络合法不耗电、不用药，是高效快速的破络合废水处理技术。
破络合法产生的污泥量小，仅为化学法污泥量的1/3—1/10；
3）分水要求低，由于生化法与化学法机理不同，产物不同，所以工艺控制的条件也不同。
可同时去除同时反应完成；
4）生化法中多种重金属离子，无相互干扰。
除了含氰废水需要先破氰以外，其他废水可混合进入处理系统，使废水中能相互反应的物质互相反应，以废治废，降低运行成本；
5）生化反应池内均能保持一定的功能菌浓度，继承了生化工艺耐冲击负荷的优点，对水量、进水浓度和PH的波动具有很强的适应能力；
6）由于有效降低了酸碱用量和药剂投加量，出水电导率大幅度下降，使运用安全廉价的回用工艺成为可能；
7）本方案创造性的将生化法与破络合法结合应用，避免了两者的不足，最大限度发挥了各自的优势。
当出现复杂情况时，能确保低成本运行下的达标运作；
8）操作维护管理方便，设备运行稳定，维护费用低。
⒉工艺流程图
碱漂白粉漂白粉酸
含氰废水→氰集水池→破氰池1→破氰池2H2SO4
综合废水→综合集水池1PH调节池
综合集水池2
菌池生化反池
达标排放
板框压滤机污泥浓缩池斜管沉淀池
泥饼外运砂滤池
⒊工艺流程说明
⑴分水方式
根据车间的分布现状，电镀废水的水质、水量情况，依据生化法处理电镀废水分水要求简单的特点，最大限度地降低污泥量和运行成本，设计只要求将含氰废水与不含氰废水分开处理，即只要求生产车间将含氰废水分开单独排放，其他各种电镀废水混合排放（注：
退镍用防染盐及滚镀用檫子脂粉需单独处理，电镀及退镀废液回收提炼重金属。
含氰废水：
红铜、青铜、碱铜水洗及有氰电镀手动生产线之地面冲洗废水。
综合废水：
含铬钝化水、镀铬水洗水、镀镍水洗水、化学镍水洗水、镀锌水洗水、
酸铜水洗水、焦铜水洗水、粗化水洗水、活化水洗水、酸碱废水等。
注：
分水是低成本运行达标的关键，如含氰废水中混入酸洗废水或含镍废水，因镍及铁络合能力强于铜十倍，破氰投药量也增加数倍，综合废水中混有太多氰也需要在反应过程中投入强螯合剂或加入破氰药剂，才能保证达标运行，这样将导致运行成本大副上升，增加处理费用。
（1）工艺流程
（2）
（3）
含氰废水有车间自流到氰集水池均质均量后由泵（控制流量）打入一级氧化反应池，投加药剂漂白粉将CN-氧化为CNO-，进入二级氧化池。
在二级氧化池内加酸并投加漂白粉将CNO-进一步氧化为CO2和N2。
加药量的大小全部由PH/ORP仪表自动控制完成，二次破氰后混合液自流进入综合集水池。
电镀废水先由车间流到电镀废水池，在池中混合达到均质均量，在由泵提升到PH调节池，根据Cr6+浓度调整PH至相应酸度好在生化反应池内生物菌同含有重金属离子的废水混合后，通过其还原、吸附、絮凝、包藏、络合和螯合作用，将Cr6+还原成Cr3+形成相应沉淀物而去除，废水自流入破络塔停留60分钟，去除络合态重金属离子后自流入曝气池、快混池。
慢混池进一步混凝去除，最后进入斜管沉淀池进行泥水分离，沉淀池上清夜进入砂率池进一步去初微小悬浮物，砂率池上清夜达标排放。
来自斜管沉淀池的沉淀污泥通过静压排入污泥浓缩池。
污泥浓缩池的污泥经浓缩后上清夜回综合集水池从新处理，浓缩后的污泥打入板框压滤机进行脱水处理，干泥定期外运处置。
八、工艺设计参数
⒈隔油池（1座）
作用：
收集、隔阻废水中的浮油，粗颗粒杂质得到沉降
结构：
地下式钢砼防腐
设计容积：
23m3
停留时间：
13h
工艺尺寸H=3.0mB=2.0mL=4.2m
⒉综合集水池11座
作用：
收集、容纳从厂区来的综合废水、
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