电镀综合废水处理工程设计方案教案资料Word格式.docx
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5、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；
6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；
7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；
8、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；
9、其它行业标准及相关设计规范。
1.3 设计范围
本工程设计范围为污水处理工程区块（从调节池至排放口之间）的设备、建构筑物、电气、仪表、管道及安装等。
1、废水集中处理区进水、排水、供水于废水处理区块外1m处与建设单位交接。
供电在配电柜进电总线处交接。
2、给排水范围：
废水由甲方接入污水处理调节池，排水由乙方接至计量排放口。
自来水由甲方接入废水处理区。
3、消防、绿化、道路、自来水及照明系统由建设单位另行委托统一负责实施。
1.4 设计原则
1、贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策，结合实际情况，充分利用现有的设施（设备）、水、电供应以及管理、技术、维修与运输等条件，合理选定方案，降低工程造价，减少建设投资，降低运行费用；
2、本着切合实际、技术先进、经济合理、安全适用的原则，积极采用经过实践考验的先进成熟的新工艺、新技术、新设备，发挥整体技术优势，提高技术含量，完善节能措施；
3、选用国内外先进、可靠、高效、成熟的设备，性能可靠、稳定的控制系统。
4、因地制宜提高土地利用率，总平面布置做到合理、紧凑、美化环境并与其周围景观相协调；
5、尽量采用先进的工艺技术，配套成熟的控制技术，减少工人的劳动强度，使污水处理工程操作管理方便，易维修；
6、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。
1.5设计水量、水质及出水标准
1.5.1 设计水量
各工艺水量的确定：
根据电镀生产废水的特点及处理工艺要求，拟将废水分为六大类：
含氰废水（W1）、焦磷酸废水（W2）、含镍废水（W3）、综合废水（W4）、含铬废水（W5）、除油除蜡废水（W6）等。
1、含氰废水（W1）主要来自于氰化镀银及预镀铜后的清洗废水。
预计日产生含氰废水约30m3/d。
主要污染因子为：
pH、总氰化物、总铜、总银、CODCr等；
2、焦磷酸废水（W2）主要来自于电镀枪色及化学沉镍后的清洗废水。
预计日产生焦磷酸废水约20m3/d。
pH、总磷、总镍、CODCr等；
3、含镍废水（W3）主要来自于预镀镍、半光亮镍、光亮镍后的清洗废水，预计日产生含镍清洗废水20m3/d。
pH、总镍、CODCr等；
4、综合废水（W4）主要来自于酸性镀铜、酸性、活化等后的清洗废水。
预计日产生酸铜废水约50m3/d。
pH、总铜、CODCr等；
5、含铬废水（W5）主要来自于镀铬、钝化、粗化、还原后续清洗等工序废水，预计日产生含铬清洗水量约90m3/d。
pH、Cr6+、总铬等；
6、除油除蜡废水（W6）主要来自于除油和碱洗工序的清洗废水，预计日产生除油除蜡清洗水量约90m3/d。
pH、CODCr、总铁等；
总水量的确定：
根据上述分析，生产废水产生量Q=Σ（W1+W2+…W6）=300m3/d。
考虑到水量变化以及设计裕度（取Kz=1.33），设计处理日处理能力为Qmax=400m3/da，废水处理与生产同步，采用8小时单班制，则设计最大时处理能力为qe=50m3/h。
1.5.2 设计进水水质
根据同类企业的情况，预计本方案进水质情况如表1-1
表：
1-1进水水质单位：
mg/l（pH除外）
污染物
含氰废水
（W1）
焦磷酸水
（W2）
含镍废水
（W3）
综合废水
（W4）
含铬废水
（W5）
除油除蜡废水
（W6）
COD
150～200
120～180
100～150
120～150
50
350～500
Cr6+
≤0.5
≤300
氰化物
≤200
Cu2+
≤120
≤2
≤10
Ni2+
≤70
≤50
Zn2+
≤30
≤1
石油类
pH
10～12
4.5～6.5
4.5～6
3～5
2.5～3.5
6～8
1.5.3 出水标准
本项目废水经处理后排放灵江，根据有关规定，该企业的废水处理后执行《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）。
（原环评要求执行GB8978-1996《污水综合排放标准》，现实行新的行业标准），具体指标如表1-2：
表1-2电镀行业水污染物排放限值单位：
mg/l
污染物项目
标准限值
第一类污染物
总铬
1.0
六价铬
0.2
总镍
0.5
第二类污染物
总铜
总锌
1.5
总铁
3.0
pH值
6~9
SS
CODcr
80
氨氮
15
总氮
20
总磷
总氰化物
0.3
第二章 工艺设计
2.1工艺选择
2.1.1含氰废水（W1）
含氰废水中的氰离子（CN-）能与镍、铜、铁过渡金属元素形成稳定的配位化合物（即常说的络合物），阻止了金属离子与氢氧根（OH-）的结合，因此，欲将其沉淀去除，必须先破环其络合状态。
目前，较为经济成熟的工艺为碱性氧化破氰，适宜采用的氧化剂为次氯酸钠，可将氰根（CN-）氧化为二氧化碳（CO2）和氮气（N2）。
CN-+OCl-+H2OCNO-+Cl-+H2O
2CNO-+4OH-+Cl2CO2+N2+6Cl-+2H2O
考虑到部分络合物异常稳定（如：
铁氰化物等），含氰废水水量较小，本方案采用一次破氰、间歇反应的处理方式，停留时间为1天，可避免生产负荷冲击。
破氰后的废水与综合废水合并处理。
W1的处理工艺流程为：
碱+氧化剂
2.1.2焦磷酸废水（W2）
焦磷酸废水中主要含有焦磷酸、化学镍等，常用的化学沉淀法很难将铜、镍离子去除。
采用酸性氧化的方法，先将废水调节到酸性，再投加强氧化剂将焦磷酸氧化为正磷酸，络合物被破坏，使金属离子游离出来。
其反应原理为：
P2O74-+ClO-2PO42-+Cl-
W2与W1一样，采用间歇反应的处理方式，停留时间为1天，氧化后的废水与W4合并处理。
W2的处理工艺流程为：
酸＋氧化剂
2.1.3含镍废水（W3）
含镍废水在车间内单独收集，并通过槽边回收装置进行回收，副产品外卖，水循环利用。
当回收系统废水需要外排时，可与综合废水（W4）合并。
W3支线的处理工艺流程为：
2.1.4综合废水（W4）
综合废水中含有大量的金属离子，在不含六价铬、氰化物及络合性物质的情况下，采用中和沉淀易使金属离子达标，但一旦有氰化物或络合物混入综合废水中，金属离子就很难达标，因此，清污分流以及W1、W2、W3各股废水的预处理都非常关键。
W4出水与W5合并，作用有二：
一是综合废水（W4）沉淀的pH较高，可中和含铬废水（W5）的酸性；
二是含铬废水（W5）对综合废水（W4）部分离子起稀释和二次混凝沉淀作用。
Mn+＋nOH-=M（OH）n↓
W4的处理工艺流程为：
调节池4
中和池1
絮凝反应池1
沉淀池1
去中和池2
W1、W2、W3碱PACPAM
2.1.5含铬废水（W5）
含铬废水中主要含有Cr6+、Cr3+等离子，Cr6+必须先还原（药剂可选用焦亚硫酸钠）为Cr3+，然后中和沉淀而从水中去除。
其反应机理为：
2Cr2O72-+3S2O52-+10H+4Cr3++6SO42-+5H2O
Cr3+＋3OH-=Cr（OH）3↓
W5支线的处理工艺流程为：
W4
调节池5
还原池
中和池2
絮凝反应池2
沉淀池2
pH回调池
去排放口
酸+还原剂
2.1.6除油除蜡废水（W6）
该企业除油除蜡工艺涉及到化学除油、电解除油以及超声波除油三种方式，但除油溶液的基本成分大致相同，均为碱、磷酸盐以及表面活性剂等，因此，废水中石油类物质、CODcr和磷酸盐含量较高，对排放水中相应指标的贡献值较大，需单独收集处理，以便能有效控制CODcr及磷的含量。
W6的处理工艺流程为：
碱、铁盐PAC、PAM
注：
以上所有支线流程仅为废水流向，沉淀池的污泥池进入污泥浓缩池浓缩后经压滤机压滤成滤饼，安全处置（流程中已省略）
2.1.7CODcr的去除
由于电镀废水生化性很差，真实B/C值不足0.2，采用生化法很难去除。
在本方案中，清污分流后CODcr含量较高的是除油除蜡废水（W6），其余废水CODcr值较低，对W6采用物化的方法将CODcr降至200mg/l以下再与其他废水混合，混合后的废水CODcr在150mg/l左右，采用臭氧氧化+吸附的方式可确保CODcr达标。
2.2工艺流程图
为废水流向，为污泥流向
2.3工艺流程说明
1、含氰废水（W1）自车间自流入反应调节池1,在碱性条件下（pH≥10.5）加入NaCLO氧化，采用间歇处理的方式：
进水－反应－排水，总停留时间为1天，可有效去除氰化配合物，处理后的废水与W2、W3、W4合并处理；
2、焦磷酸废水（W2）自车间自流入反应调节池2,在酸性条件下（pH3～3.5）加入NaCLO氧化，采用间歇处理的方式：
进水－反应－排水，总停留时间为1天，可有效去除焦磷酸、化学镍等络合物，处理后的废水与W1、W3、W4合并处理；
3、含镍废水（W3）在车间通过槽边回收装置进行回收，出水可回用于清洗槽，回收的副产品可产生较高的经济效益。
回收系统外排水与W1、W2、W4合并处理；
4、综合废水（W4）自车间自流入调节池4,经泵提升与来自W1、W2、W3预处理后废水混合进入中和池1，加碱搅拌调节PH值至10.5～11，然后进入絮凝反应池1,加入PAC、PAM，絮凝反应后进入沉淀池1，出水进入中和池2，与含铬废水合并处理；
5、含铬废水（W5）自车间自流入调节池5，用提升泵泵入还原池，加入焦亚硫酸钠还原六价铬，然后与来自W4的废水一起流入中和池2，调节pH8.5～9.0，然后经絮凝反应池2和沉淀池2，出水进入中间水池；
6、除油除蜡废水（W6）自车间自流入调节池6，用提升泵泵入中和池3，加入碱和铁盐，搅拌调节PH值至8.5～9，然后进入絮凝反应池3，加入PAM，混凝反应后进入沉淀3，出水与来自W5的废水一起进入中间水池；
7、中间水池废水经水泵提升后进入氧化塔，通入臭氧接触反应，使有机物矿化分解为二氧化碳或者降解为小分子物质，再经过活性碳吸附过滤，出水经pH调整后排放。
本处理系统的污泥经污泥浓缩池浓缩后，用压滤机制成滤饼，交有关部门安全处置。
2.4预期处理效果
预计处理过程中污染物削减情况如表2-1
表2-1预期污染物削减表
废水及处理工艺
水量
CN-
t/d
mg/L
含氰废水（W1）
30
-
200
180
反应调节池1
焦磷酸废水（W2）
70
120
150
反应调节池2
含镍废水（W3）
300
回收系统
2
综合废水（W4）
中和池1（W1/W2/W3/W4）
100
29.7
84.0
115
0.9
0.4
含铬废水（W5）
90
0.1
中和池2（W4/W5）
190
0.47
157
除油除蜡废水（W6）
500
沉淀池3
中间水池
280
160
氧化+吸附
60
排放池
含氰废水（W1）中氧化破氰工艺对CN-的去除率按99.75％计，同时CODcr的去除率按55.6%计；
焦磷酸废水（W2）在酸洗条件下经24h氧化破络后，对焦磷酸、化学镍等络合物的去除率按99.5%计，氧化剂同时降低约46.7%的CODcr；
含镍废水（W3）经槽边回收装置回收，对Ni2+去除率按99.3%计；
综合废水（W4）与W1、W2、W3相互混合稀释，经中和沉淀，对Ni2+、Cu2+去除率按99.3%、98.9%计，CODcr的去除率按23.3%计；
含铬废水（W5）采用焦亚硫酸钠还原，对Cr6+的去除率按99.97%计，同时由于焦亚硫酸钠的过量投加，CODcr升高到200mg/l左右；
W4与W5混合后，CODcr有所稀释，降至157mg/l，再经中和沉淀，去除率按23.6%计；
除油除蜡废水（W6）含有大量的油类及表面活性剂，经混凝沉淀，CODcr去除率按60%计；
臭氧氧化+活性碳吸附，对CODcr的去除率按62.5%计；
根据对同类废水的试验研究及工程实践，上述各处理单元要达到上述预期的处理效率是可行的。
第三章 废水处理站工程设计
3.1 主要建、构筑物工艺设计及设备选型
本工程主要建、构筑物包括：
调节池、中和池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩池、综合机房等；
主要设备包括：
污水提升泵、搅拌机、风机、加药系统、臭氧发生器、污泥脱水设备等。
3.1.1调节池1
设计参数：
设计水量：
qh＝5m3/h
停留时间：
HRT=13.5h
有效容积：
V＝67.5m3
有效水深：
H=2.5m
土建外形尺寸：
L×
B×
H＝3.0×
9.0×
3.0m
结构形式：
地下钢砼,内壁作防腐处理。
配套设备：
1.提升泵
型号：
50UHB-ZK-20-20/4流量：
Q＝20m3/h
扬程：
H＝20m功率：
N=4.0kw
数量：
二台（一用一备）
2.液位控制器
二台（与水泵联动）
3.PH计
1套
4．ORP仪表
3.1.2反应调节池2
qh＝3.325m3/h
HRT=20h
32UHB-ZK-15-15/2.2流量：
Q＝15m3/h
H＝15m功率：
N=2.2kw
3.1.3调节池4
qh＝8.125m3/h
HRT=11h
V＝90m3
H＝4.0×
50UHB-ZH-20-20/4流量：
3.1.4中和池1
qh＝40m3/h
HRT=3.4h
V＝135m3
H＝6.0×
3.1.5絮凝反应池1
qh＝20m3/h（按水泵流量）
HRT=18min
V＝6m3
H=2.0m
外形尺寸：
H＝1.5×
2.0×
2.5m（共2格）
钢制防腐，与沉淀池合并。
1.搅拌机
功率：
N=2.2kw，浆叶防腐，非标定制
2台
3.1.6沉淀池1
qh＝20m3/h
表面负荷：
q=0.667m3/m2.h
HRT＝3h
V＝60m3
H＝5.0×
6.0×
3.5m
钢制，内壁作防腐处理。
1.斜管填料
规格：
孔径50mm，长1m
30m3
3.1.7调节池5
qh＝15m3/h
HRT=7.5h
V＝112.5m3
3.1.8还原池
钢制防腐。
2.PH计
3.ORP仪表
3.1.9中和池2
qh＝40m3/h（按水泵最大组合流量）
65UHB-ZH-40-15流量：
Q＝40m3/h
N=5.5kw
2.液位计
3.pH仪表
3.1.10絮凝反应池2
HRT=23min
V＝15.6m3
H＝2.5×
2.5×
3.0m（共2格）
3.1.11沉淀池2
q=0.80m3/m2.h
HRT＝2.5h
V＝100m3
10.0×
50m3
3.1.12调节池6
3.1.13中和池3、絮凝池3
2.pH仪表
3.1.14沉淀池3
3.1.15中间水池
qh＝60m3/h（按最大进水流量）
HRT＝1.5h
外形
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