200吨每天含镉废水处理方案.docx

1、200吨每天含镉废水处理方案200吨/d含镉废水处理工程设计方案二零一五年十二月1、方案编制依据及工程实施原则1.1方案编制依据1、业主提供的有关资料；2、中华人民共和国水污染防治法；3、给排水设计规范；4、给排水设计手册；5、环境工程手册水污染防治卷；6、地表水环境质量标准（GB3838-2002）；7、室外排水设计规范（GB8978-1996）；8、废水综合排放标准（GB8978-1996）；9、污水排入城市下水道水质标准（CJ343-2010）；10、同类行业水处理工程设计及运行经验。1.2工程实施原则1、严格遵守国家及地方有关环保法律法规和技术政策，并符合当地环境保护的有关规定；2、考

2、虑排水布置现状，总体设计布局合理，并与绿化和美化环境有机结合；3、在总体规划指导下，结合实际情况，发挥工艺优势，做到工艺合理，尽量减少投资和占地；4、在污水处理站的设计中贯彻节能的原则，最大限度地降低污水和污泥的处理成本，以保证运行费用低，便于维护管理和操作；5、最大限度地降低二次污染。1.3设计范围1、从清洗废水调节池开始到反渗透产水水箱为止，其中反渗透浓水需得到妥善的处理，实现废水零排放。2、污水处理工程的工艺流程，工艺设备选型，工艺设备的结构布置，电气控制等设计工作。3、污水处理工程的钢砼结构，设备施工、安装、调试等工作。4、污水处理工程的动力配线，由业主将主电引至污水处理工程的配电控制

3、箱，配电分配箱至各电器使用点将由我公司负责。5、不包括废水的收集管网、污泥及废树脂的外运。1.4供货范围本工程的供货范围为一套完整的污水处理及回用系统，包括设备本体、配套的风机、水泵、控制系统及设备中的所配附件等。本供货范围不包括土建工程设施以及站外进出、水管道及配件和接入电源线。2、工程概况2.1工程概况含镉废水是危害最严重的重金属废水之一。金属镉虽无病理学意义，但镉的化合物则毒性很大。含镉废水有剧毒，镉易在生物体内聚集，如未经处理直接排放，易引起人畜的慢性中毒，给环境带来很大危害。鱼在含镉浓度为0.010.02毫克/升的水中生活就会中中毒，0.21.1毫克/升浓度时，就会死亡。镉的毒性能严

4、重抑制微生物的生长，浓度0.11.0毫克/升时，微生物死亡率可达50%左右。灌溉水中含镉，不仅污染土壤，且种植的稻米中镉含量大于4ppm时，米不成熟。蚕吃了含镉的桑树叶后，不仅不吐丝，还大量死亡。人体的镉中毒，主要是通过消化道与呼吸道引起的，内服硫酸镉30毫克/升可以致死。长期接触低浓度镉化合物，将引起贫血、肺气肿、神经痛、胃痛、骨质疏松症等等急病。含镉废水处理最常用的方法为中和沉淀法，Cd2+在碱性状态下水解生成Cd(OH)2沉淀。随着资源日趋紧张、环境危机日益严重趋势的发展，污水处理不再简单追求达标排放，简单的废水处理已不是最佳途径，取而代之的是循环经济理念。循环经济被认为是解决污水处理技

5、术困境的有效手段，并在各行业受到重视，作为人类社会和自然的纽带废水处理系统建设观念也发生了根本改变，当前急待解决的关键问题是合理开发以资源循环利用、高效率、低成本的集成技术，以解决目前废水处理技术低下与经济快速发展及生态环境亟需改善的矛盾，实现该行业的绿色化和可持续发展，为废水污染治理提供支撑，促进缓解能源资源的供需矛盾、促进遏制生态环境持续恶化趋势，为发展循环经济，建设资源节约型和环境友好型社会提供技术支撑。2.2设计水质水量及处理标准2.2.1设计水质水量根据相关碲化镉太阳能薄板行业产生的废水水质数据，清洗废水中的镉含量约为3mg/L。根据业主提供资料，每天产生废水量为200吨。2.2.2

6、出水水质指标根据废水的水质特性，采用“预处理系统+反渗透系统”回收清洗废水，反渗透浓水经过“化学沉淀+离子交换系统”后回到调节池进行再回收。系统实现废水零排放。回用水中镉的含量小于0.01mg/L。3、工艺原理及方案3.1预处理系统废水在进入反渗透系统进行回收利用前必须先进行预处理，预处理系统作为反渗透的前处理，主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、色度、浊度、有机物等妨碍后续反渗透运行的杂质。根据本项目清洗废水的特点，选择“多介质过滤器+活性炭过滤器”系统作为本项目的预处理系统。预处理系统的主要设备包括，废水提升泵、原水箱、原水泵、多介质过滤器、活性炭过滤器、砂碳反洗泵、絮凝剂加药装置等。3.

7、1.1 多介质过滤器多介质过滤是一种先进的微絮凝过滤方式，本公司提供的多介质过滤器含有材质各异的多层过滤介质，完全能滤除不溶于水中的杂质，保证SDI值不大于3，是后级RO的强有力保护屏。能更好的去除水中的悬浮物或非溶解性粒子（氧化物、浊度、颗粒物等），具有低成本，操作维护、管理方便等特点，特别是在降低原水中的浊度、污染指数等方面具有很好的效果。该系统设置 1 台钢衬胶多介质过滤，规格为16001500，过滤器内填精制的具有良好的石英砂，滤层高度一般1200mm，在正常工作情况时，正常流速8-12m/h，单套产水量为14.8 m3/hr。多介质过滤器全自动运行，反洗周期时间为16-24小时。反洗

8、以压力参数设备来控制反冲洗周期，当进出水母管上的压力差达到0.7kg/cm2时即停止运行进行反冲洗，通过PLC可编程控制器进行滤器顺序定时反洗、气擦洗、正洗工艺过程。反洗水可由单独设置的反洗水泵供水控制和调节反洗水流量，反洗水强度应使滤层膨胀15-25%。反洗时送入压缩空气，擦洗滤料，其强度为18-20升/秒米2。3.1.2 活性炭过滤器活性炭工艺在水处理领域中占有相当重要的地位，是水深度处理中不可缺少的工艺，它所具有的某些特殊功效是其它水处理工艺所无法替代的。去色：可去除由铁、锰及植物分解生成物或有机污染物等所形成的色度。脱氯可去除因余氯所造成的嗅味。去除有机物：可去除由于水源污染而常规工艺

9、又无法去除的水中微量污染物，如农药，杀虫剂，氯化烃，芳香族化合物，以及BOD与COD等。去除有机氯：可去除在原水净化过程中及自来水出厂前投加预氧化剂和消毒剂（如氯气）所产的THMS等“三致”物质。有分析表明，自来水中“三致物质THMS占去大半，有效的去除对于提高水质量十分关键。去除氨氮和亚硝酸盐。活性炭可有效去除氨氮和亚硝酸盐。去除剩余氯或氧化剂，保护反渗透的滤膜。另外，它还可以除臭，去除水中的微量重金属离子，合成洗涤剂及放射性物质等。为保证系统设备稳定运行、出水水质及出水流量、故障排除、反洗等稳定因素，该系统配置 1 台钢衬胶活性炭过滤器，规格为14001500，过滤器内填精制椰壳型活性炭，

10、在正常工作情况时，正常流速1015m/h，滤层高度一般为1200mm，产水量为14.8m3/hr。定时启动全自动反洗。3.2 反渗透系统反渗透系统承担了主要的脱盐任务。反渗透系统设备包括阻垢剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透膜组、化学清洗系统等。3.2.1 阻垢剂加药装置阻垢剂加药系统在反渗透进水中加入阻垢剂，防止反渗透浓水中碳酸钙、碳酸镁、硫酸钙等难溶盐浓缩后析出结垢，堵塞反渗透膜。从而损坏膜元件的应用特性，因此在进入膜元件之前设置了阻垢剂投加装置。阻垢剂是一种有机化合物质，除了能在朗格利尔指数（LSI） 2.6情况下运行之外，还能阻止SO42- 的结垢，它的主要作用是相对增加水中结垢物

11、质的溶解性，以防止碳酸钙、硫酸钙等物质对膜的阻碍，同时它也可以降低铁离子堵塞膜的微孔。本系统推荐使用进口PTP-0100复合阻垢剂，它具有：1）抑制析出作用。2）分散作用。3）晶格扭曲作用。4）络合作用。3.2.2 保安过滤器经过前面的石英过滤器、活性炭过滤器之后，原水中大颗粒悬浮物已基本被除去，而一些小颗粒悬浮物、破碎的石英砂和活性炭粉末则没有被除去。在反渗透前面，再进行一次微滤，去除5m以上的悬浮物，以保护RO膜不被堵塞。同时，一些活性炭细沫也被截留在反渗透系统之外。保安装过滤器进出口设压力指示表，当压差增大到设定值时更换滤芯。3.2.3 高压泵高压泵的反渗透设备的主要动力设备，高压泵应设

12、置高过热保护，泵前后分别设置低、高压保护开关。当高压泵进水压力低于设定值后，高压泵停运，以保护高压泵，当高压泵出口压力高于设定值后，高压泵停运，以保护反渗透膜。3.2.4 反渗透装置反渗透系统主要去除水中溶解盐类，同时去除一些有机大分子，前阶段未去除的小颗粒等。包括：高压泵、反渗透装置、反渗透清洗系统等。本工程中，拟采用陶氏公司BW30FR系列抗污染型反渗透膜，单根膜脱盐率可大于99.5%。预处理系统产水进入反渗透膜组，在压力作用下，大部分水分子和微量其它离子透过反渗透膜，经收集后成为产品水，通过产水管道进入后续设备；水中的大部分盐分和胶体、有机物等不能透过反渗透膜，残留在少量浓水中，由浓水管

13、排出。 在反渗透装置停运时，自动冲洗3-5分钟，以去除沉积在膜表面的污垢，使装置和反渗透膜得到有效保养。 反渗透膜经过长期运行后，会积累某些难以冲洗的污垢，如有机物、无机盐结垢等，造成反渗透膜性能下降。这类污垢必须使用化学药品进行清洗才能去除，以恢复反渗透膜的性能。化学清洗使用反渗透清洗装置进行，装置包括一台清洗液箱、清洗过滤器、清洗泵以及配套管道、阀门和仪表。当膜组件受污染时,可以用它进行RO系统的化学清洗。3.2.5 化学清洗装置反渗透膜在长期运行中，表面会逐渐有进水中存在的各种污染物的沉积而引起膜的污染，这造成系统性能（脱盐率和产水量）的下降，组件进出口压差的升高；膜的定期清洗是防治膜污

14、染的主要措施之一。反渗透装置在停运和化学清洗前，都需要进行低压水冲洗；在运行较长时间后，若压差明显增大，产水量明显下降，则需要进行化学清洗。清洗剂选用膜专用清洗药剂，绝对无污染、无化学药剂残留；清洗装置包括清洗水泵、清洗水箱以及清洗用精密过滤器等。3.3 化学沉淀系统清洗废水经过反渗透系统后，淡水可以进行回用，作为原水进入纯水系统或其它用途。而反渗透系统的浓水如果直接回到调节池将会导致盐分的累积，最终造成反渗透系统的崩溃。本项目设置化学沉淀池，将反渗透系统的浓水收集到化学沉淀池，通过投加药剂进行反应沉淀，去除其中的镉离子等。化学沉淀系统主要包括：化学反应槽、加药系统、沉淀槽、脱水机等。3.3.

15、1 化学反应沉淀池通过投加化学药剂后进行混合反应，生成化学沉淀的方法去除反渗透浓水中的镉离子等污染物质，再经过沉淀池进行泥水分离。本项目设置化学反应槽的尺寸为1m2m3.5m，拟采取反应时间为75min，沉淀池尺寸为2m2m3.5m，拟采取沉淀负荷为0.8m/h。3.3.2 污泥浓缩池化学沉淀的污泥如果直接通过板框压滤机进行压滤，由于污泥浓度太低，造成效率板框压滤机的效率降低很多，因此，在压滤之前需进行污泥浓缩，沉淀污泥在污泥浓缩池进行压缩沉淀，上清液回流至调节池，浓缩后污泥则泵至板框压滤机进行脱水，可大大提高板框压滤机的效率，减少人工操作量。本项目设置污泥浓缩池的尺寸为1m1m3.5m，采用半地埋式，地下2m，地上1.5m。3.3.3 污泥脱水机浓缩后的化学沉淀污泥通过隔膜泵抽送至板框压滤机进行脱水处理，板框压滤机的滤渣委托有危废处理资质的单位进行处理，滤液则回流至化学反应沉淀池。3.4 离子交换系统经过化学反应沉淀的后的废水虽然能达标排放，但是本项目的目标是污水零排放，因此，化学沉淀后的上清液将回流至调节池，为了避免盐分的累积对反渗透系统造成影响，在化学沉淀后的上清液经过离子交换系统，去除其中的盐分后再回流至调节池。为保证系统设备稳定运行、出水水质及出水流量、故障排除、反洗、跟换树脂等稳定因素，该系统配置