线路板废水处理及回用系统设计方案.docx
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线路板废水处理及回用系统设计方案
3000t/d线路板废水处理及
回用系统设计方案
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案一、工程概况..............................................4二、设计要求、依据与标准...................................4
1.1.废水水质、水量及设计要求...............................4
1.2.工艺设计依据标准.......................................5
1.3.设计原则..............................................6
1.4.设计范围..............................................6
1.5.设计排放标准..........................................6三、工艺设计..............................................7
1.1.工艺确定原则..........................................7
1.2.处理工艺技术的确定.....................................7
1.2.1.油墨废液处理工艺设计................................7
1.2.2.络合废水处理工艺设计................................8
1.2.3.含氰废水处理工艺设计...............................11
1.2.4.有机废水处理工艺设计...............................12
1.2.5.有机废水回用工艺设计...............................14
1.2.6.含镍废水处理工艺设计...............................15
1.2.7.综合废水处理工艺设计...............................16
1.2.8.综合废水回用工艺设计...............................18
1.2.9.RO浓水处理工艺设计.................................24
1.2.10.污泥处理工艺设计..................................26
1.2.11.废液池的设臵......................................27
1.2.12.事故池的设臵......................................27
1.3.主要构筑物和设备......................................27
1.3.1.废酸液处理系统.....................................27
1.3.2.油墨废液处理系统...................................27
1.3.3.络合废水处理系统...................................28
1.3.4.含氰废水处理系统...................................30
1.3.5.有机废水处理系统...................................31
1.3.6.有机废水回用系统...................................35
1.3.7.含镍废水处理系统...................................38
1.3.8.综合废水处理系统...................................39
1.3.9.综合废水回用系统...................................41
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
1.3.10.RO浓水处理系统...................................45
1.3.11.污泥处理系统......................................48
1.3.12.废液处理系统......................................48
1.3.13.药剂调配系统......................................50四、工程经济技术指标......................................51
1.1.土建部分费用.........................................51
1.2.设备部分费用.........................................52
1.3.工程总造价...........................................55
1.4.经济指标.............................................55五、补充说明.............................................58
1.1.编制说明.............................................58
1.2.通用工程设计说明......................................58
1.2.1.土建设计..........................................58
1.2.2.给排水、配电.......................................59
1.2.3.管路设计..........................................60
1.2.4.消防设计和建筑防火设计.............................60
1.2.5.环境保护与安全.....................................60
1.2.6.节约能源..........................................62
1.3.项目实施计划.........................................63
1.4.调试及服务工作........................................63
六、工程附图.............................................68
1.1.水池平面布臵图........................................68
1.2.一层工艺平面布臵图....................................69
1.3.二层工艺平面布臵图....................................70
1.4.废水站与厂房间管道布臵图..............................71
1.5.废水处理工艺流程框图..................................72
七、附件.................................................73
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
一、工程概况
XXX有限公司线路板生产企业，主要从事精密印刷线路板的生产，年产内存芯板1800万平方英尺，多层板压合1800万平方英尺。
主要设备包括：
滚剪机2台、钻机50台、棕化线3条、黑化线2条、PP分条机2台、压合5组、沉铜线1条、板面电镀线1条、图形电镀线1条等等。
项目年工作时间330天，约需员工1000人。
在生产的过程中会产生一定量的生产废水和生活污水，按国家环保政策的要求，需同时进行废水处理系统的投建工作，现委托我司对其废水站进行方案设计。
二、设计要求、依据与标准
1.1.废水水质、水量及设计要求
根据厂方提供的线路板生产工艺、生产线耗水等资料及参考同类企业
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
废水处理站水量衡算图
依据厂方提供的资料（含环保批文）和要求，本方案设计废水处理及
回用系统的处理能力具体如下：
1.2.工艺设计依据标准
XXX有限公司环境影响报告书；
XXX有限公司二期项目环境影响报
告书审批意见的函（惠市环建[2007]J111号）；
厂方提供的线路板生产工艺及生产线耗水等资料；
广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）；
《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）；
《环境工程设计手册》；
《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）；
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）；
《低压配电装臵及线路设计规范》（GBJ54-83）；
《工业企业照明设计标准》（GBJ50034-92）；
《通用用电设备设计规范》（GBJ50055-93）。
1.3.设计原则
选择先进、成熟的处理工艺，保证处理效果，并节省投资及能源；设备选型兼顾通用性和先进性，运行稳定、管理方便、价格适宜；平面布臵力求美观并尽量节省占地。
1.4.设计范围
本方案设计的范围为：
废水流入废水站内调节池起，经过废水站内各废水处理单元处理后，至处理水达标排出废水站的废水排放口止的全过程设计（回用水的止点为回用水池），包括各废水处理工艺的设计、废水站平面布臵、工艺流程图、非标设备的设计和制造、造价估算、废水站内水/电/气的安装和废水处理的运行成本核算。
1.5.设计排放标准
根据环保批文（惠市环建„2007‟J111号）项目总量控制指标如下：
生产废水达标排放量≤26.4万吨/年（800吨/天）、生产废水CODcr≤23.76吨/年；生活污水≤6.6万吨/年（200吨/天）、生活污水CODcr≤5.94吨/年；总铜排放量≤0.198吨/年。
根据厂方提供的线路板生产工艺及生产线耗水等资料核算：
新厂投产后，生产车间废水的总排放量（含生活污水）达到：
3000m3/d，要求经废水处理系统和回用水处理系统深度处理后，回用2000m3/d，达标排放1000m3/d；废液不作处理，卖给废液回收商或委外处理，在设计中预留废液贮存池，提供提升泵。
本方案根据该厂所处的地理位臵和环保部门的要求，污水经处理后，排放水质应符合2008年8月1日颁布实施的《电镀污染物排放标准》
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案（GB21900-2008）及广东省《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二时段的一级标准，主要污染物排放标准如下：
表2-1排放标准一览表（单位：
mg/L）:
表2-2经回用水处理系统处理后出水水质达设计的回用水的指标，具体如下：
三、工艺设计
1.1.工艺确定原则
稳定性：
处理流程成熟、可靠，处理后出水稳定达标；
先进性：
处理工艺先进、自动化程度高、设施整合性强；
可操作性：
处理站建成后，自控程度高，运行管理方便，操作简单；
经济性：
尽量选择投资少，运行费用低的工艺；
省地性：
尽量减少占地面积；
整体性：
工艺整体协调优化，适应周围环境条件；
1.2.处理工艺技术的确定
1.2.1.油墨废液处理工艺设计
废水特性
油墨废液主要指显影、脱膜工序中的废液，这些废液中含有大量的感光
膜、抗焊膜渣等。
废液呈碱性，PH值一般在11～13之间；COD含量非常高，范围一般在8000-10000mg/L。
处理思路
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
油墨废液的主要成份为含羟基的树脂在碱性条件下所生成的有机酸盐，而这些含羟基的树脂不易溶于酸性溶液中。
应用这一基本性质，在处理显影、脱膜废液时可采取以废治废的方法，利用生产车间排出的废酸液对油墨废液中进行酸化处理，不足时可投加硫酸溶液。
工艺流程示意图
油墨废液
工艺流程简介
本方案选择先用废酸液或硫酸溶液将油墨废液的pH值调至酸性，使废水中的含羟基树脂析出，形成浮渣，再将浮渣撇出装袋外运。
酸化处理可以去除油墨废液中大量的COD，油墨废液中COD的去除率可达到70%以上，COD含量降至2000～3000mg/L，上清液流入络合废水调节池进行后续处理。
1.2.2.络合废水处理工艺设计
废水特性
络合废水主要指来自酸性/碱性蚀刻线和PTH生产线所排放的漂洗水，这类废水酸碱值一般在4～9之间，废水中不但含有络合剂（主要的络合剂有氨＜50mg/L、甲醛、EDTA等），还含有大量的金属离子（例如：
Cu2+＜100mg/L），络合剂与铜离子等重金属离子形成非常稳定的络合物，采用一般的絮凝沉淀法很难将废水治理到达标排放。
处理思路
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
一般铜离子在碱性的条件下就会沉淀，然而在线路板的生产过程中，有些工艺必须在碱性的情况下进行镀铜，于是就增添某些化学药剂如EDTA使其和铜离子结合，而且结合能力比Cu（OH0）2强，同时不产生沉淀。
因此在
这种情况下铜离子能和OH-共存，所以如果这类废水要除掉铜，就要先进行破络再除铜。
因处理工艺的需要，在处理过程中混入回用水系统预处理的反冲洗水和压滤机的滤液等废水一并处理。
目前常用的一些破络方法有：
✧直接破络法
主要是通过强氧化来破坏络合剂的结构，使之形成非络合物，络合废水经破络处理后，可采用一般的中和沉淀来处理，但处理成本高。
✧臵换破络法
利用重金属络合物在酸性条件下不稳定，成离解状态，通过添加Fe2+将Cu2+臵换出来，然后再调高pH值，将Cu2+沉淀出来。
✧化学沉淀法
利用添加能与重金属形成比其络合物更稳定的沉淀物的化学药品，如Na2S、CaS等，从而达到去除重金属的目的。
该法优点：
成本低。
缺点：
加药量不易控制，易产生二次污染。
✧重金属捕集剂沉淀法
采用高分子重金属捕集剂，其能与重金属离子强力螯合，且不受重金属离子浓度高低的影响，均能与之形成沉淀，达到去除重金属的目的。
✧离子交换法
采用离子交换法来处理络合物重金属，有着许多优点：
占地少、不需对废水进行分类处理，费用相对较低。
但此方法有许多缺点：
投资大、对树脂要求高、不便于控制管理等。
针对本项目中络合废水水质不稳定、重金属含量高的特点及以上破络工艺各自的优缺点，确定以臵换破络法和重金属捕集剂（JSP）沉淀法相结合作
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案为络合废水的主体处理工艺，既提高重金属的去除率，又控制了处理费用在合理的水平。
工艺流程示意图
工艺流程简介
本方案选择先将络合废水、回用水系统预处理的反冲洗水和压滤机的滤液等废水收集至络合废水调节池，均衡浓度，然后泵入破络反应塔，调节pH值至酸性后，再投加Fe2+将络合物中的Cu2+臵换出来。
经破络后的废水流入混凝反应池1中，调节PH值至碱性后，投加入重金属捕集剂JSP和絮凝剂PAM，将废水经破络后所形成的游离态的铜离子絮凝沉淀，在斜管沉淀池中分离出来，以排泥的形式除去。
沉淀池的出水重金属Cu2+＜0.3mg/L、COD含量在200mg/L左右，还含有一定量的氨氮（20～30mg/L），出水排入pH回调池调整pH至中性后进入生化系统进行脱氮和除COD的处理；沉淀池污泥定期排入污泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案池再处理。
1.2.3.含氰废水处理工艺设计
废水特性
含氰废水主要来自电镍金生产线和沉镍金生产线，电金或沉金工序后的漂洗水，该类废水中含有毒性较高的CN-（＜20mg/L），环保要求对该类废水要独立收集，针对处理。
处理思路
氢氰根离子用一般的絮凝沉淀法不能将其直接去除，必须通过氧化作用，打破其化学键的结构，最终使其降解，形成CO2和N2得已去除。
工艺流程示意图
含氰废水
工艺流程简介
本方案选择先将含氰废水收集至含氰废水调节池，然后将含氰废水泵入一级破氰槽，调整pH至10-11，利用ORP仪自动投加氧化剂（ORP=300～350mv），使废水中的氢氰根与氧化剂进行反应（CN-+ClO-+H2O→CNCl+OH-,CNCl+OH-→CNO-+Cl-+H2O）；出水流入二级破氰槽，回调pH至7-8后再利用ORP仪自动补加适量的氧化剂（ORP=600～650mv），使废水中氢氰根完全被氧化分解（CNO-+ClO-→CO2↑+N2↑+Cl-+CO32-），以CO2和N2的形式去除，出水（CN-
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案＜0.3mg/L）排入有机废水调节池进行后续处理。
1.2.4.有机废水处理工艺设计
废水特性
有机废水主要指显影、去膜后洗水以及清洗网、制网、除油等工序的清洗水，该类废水含有微量的铜（Cu2+＜5mg/L）、水质呈碱性（pH=8～10）、SS含量超标及COD含量在500mg/L以内。
处理思路
有机废水含有少量的重金属离子，COD高、SS高，可生化性差，不具备直接生化的条件，先采用混凝沉淀的方法去除废水中重金属离子、绝大部分SS和部分COD提高有机废水的可生化性，然后再进入生化系统。
生化系统我们选择A/O的处理方式，A/O工艺是厌氧-好氧生物工艺的简称，该工艺开创于80年代初，该工艺把厌氧反应器（水解酸化池）放臵在系统的前端，其目的是通过水解酸化菌将大分子的有机物分解成小分子的有机物进一步提高废水的可生化性。
其好氧工艺采用的是接触氧化法，它的中心处理构筑物是接触氧化池，其特点是在填料下直接曝气，生物膜受到上升气流的冲击、搅动，加速脱落、更新，使其经常保持较好的活性，可避免堵塞。
本工艺还将经三级化粪池处理后的生活污水批量输送入接触氧化池,配合污泥回流工艺，可进一步提升接触氧化池的处理效能，废水中的有机物和氨氮在寄生在填料上的微生物的作用下，最终降解为H20、C02和N2,CODCr和NH3-N得以去除。
工艺流程示意图
有机废水
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
工艺流程简介
本方案选择先将有机废水收集至有机废水调节池，然后将有机废水泵入混凝反应池2，先经过混凝反应去除大部分的悬浮物及部份CODcr，CODcr的去除率在50%左右（200～250mg/L），利用有机沉淀池2进行沉淀分离，废水中大部分的污染物以排泥的形式除去。
经沉淀池流出的上清液流入pH回调池，与络合废水处理系统的出水（CODcr=200～250mg/L）混合调整酸碱值至
中性后进入生化系统的水解酸化池，废水中的有机物在水解酸化池内通过水解酸化菌的作用，将废水中大分子的有机物分解成小分子的有机物提高废水的可生化性。
本工艺还将经三级化粪池处理后的生活污水定量输送入接触氧化池,配合污泥回流工艺，可进一步提升接触氧化池的处理效能，废水中的有机物和氨氮在寄生在填料上的微生物的作用下，最终降解为H20、C02和N2,使废水中的CODCr和NH3-N得以去除。
生化系统的出水流入有机废水二沉池，
进行固液分离，去除废水中悬浮物，出水收集到PH调节池1调整PH值。
经生化系统处理的废水CODcr的去除率达到70%以上（CODcr＜70mg/L）、氨氮的
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案去除率达到80%以上（NH3-N＜5mg/L），可用作回用水系统的进水源。
沉淀池的污泥定期排入污泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节池再处理。
1.2.5.有机废水回用工艺设计
废水特性
经生化系统处理后的废水CODcr含量一般在70mg/L左右、氨氮的含量更
低，一般小于5mg/L，该类废水可用作回用水系统的进水源。
处理思路
经生化系统处理的废水水质较好，可用作回用水系统的进水源。
生化系统出水收集到回用原水池1（约1500m3/d），经提升泵送入盘式过滤器，利用盘式过滤器截留废水中的悬浮物、胶体等固体物质，确保进入UF超滤系统的水质质量。
超滤系统主要是靠物理的筛分作用，超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞、截留及膜表面的机械筛分作用等方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。
超滤系统可用于分离直径大于0.1μm的分子和微粒，但经超滤系统处理后的出水（约1350m3/d）含有较高的盐分，不宜直接回用到生产，必须进行脱盐处理。
利用反渗透装臵脱盐作用，去除水中的盐分，达到提纯的目的，保证出水（约840m3/d，回用率约62%）水质的电导率≤100μs/cm，满足车间用水要求，回用于生产车间。
反渗透系统排出的浓水收集至RO浓水调节池进行后续处理。
工艺流程示意图
处理后有机废水
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
工艺流程简介
本方案选择先将生化系统处理的废水收集到回用原水池1（约1500m3/d），经提升泵送入盘式过滤器，利用盘式过滤器截留废水中的悬浮物、胶体等固体物质，确保进入UF超滤系统的水质质量。
超滤系统主要是靠物理的筛分作用，超滤分离时是在对料液施加一定压力后，高分子物质、胶体物质因膜表面及微孔的一次吸附，在孔内被阻塞、截留及膜表面的机械筛分作用等方式被超滤膜阻止，而水和低分子物质通过膜。
超滤系统可用于分离直径大于0.1μm的分子和微粒，经超滤系统处理后的出水（约1350m3/d）SDI＜3、TOC＜2mg/L、浊度＜1NTU、游离氯＜0.1mg/L，但含有较高的盐分，不宜直接回用到生产，必须进行脱盐处理。
利用反渗透装臵脱盐作用，去除水中的盐分，达到提纯的目的，保证出水（约840m3/d，回用率约62%）水质的电导率≤100μs/cm，符合车间用水的要求。
反渗透系统排出的浓水（CODcr＜200mg/L）收集至RO浓水调节池进行后续处理。
1.2.6.含镍废水处理工艺设计
废水特性
含镍废水主要来自电镍金生产线和沉镍金生产线，电镍或沉镍工序后的漂洗水，废水中含有重金属Ni2+,环保要求需对其进行单独处理。
3000t/d线路板废水处理及回用系统设计方案
处理思路
含镍废水水质较好，COD含量较低，对此类水处理工艺相对简单，可通过混凝沉淀的方法将废水中的金属镍离子去除，经斜管沉淀分离后的上清液收集到回用原水池2，进行后续处理。
工艺流程示意图
含镍废水
工艺流程简介
本方案选择先将含镍废水收集至含镍废水调节池，然后泵入混凝反应4，调整pH至10-11后，再投加混凝药剂JSP和PAM使废水中的Ni2+沉淀析出，上清液收集到回用原水池2，进行后续的处理。
沉淀池的污泥定期排入污泥浓缩池，由污泥泵泵入压滤机脱水，脱水的污泥压成泥饼装袋集中存放，定期送外处理，压滤出来的滤液返回络合废水调节池
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