电镀氰镍铬废水处理方案.docx

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电镀氰镍铬废水处理方案

电镀氰镍铬废水处理方案

电镀含铬、氰、镍废水处理工程

设

计

方

案

二零零六年六月

电镀含铬、氰、镍废水处理工程

方案设计人员编制

设计负责人：

周

工艺：

王

土建:

潘

电气：

唐

审核：

周

审定：

周

批准：

吴

编制单位：

编制日期：

2006年6月5日

1、工程概况……………………………………………………………4

2、设计依据、规范、范围及原则……………………………………4

3、设计水量和水质……………………………………………………8

4、污水处理工艺流程…………………………………………………9

5、工艺设备说明………………………………………………………11

6、主要构筑物及设备一览表…………………………………………28

7、平面布置、高程布置及电气说明…………………………………32

8、管材及防腐、防渗措施……………………………………………33

9、系统总投资估算……………………………………………………34

10、服务承诺……………………………………………………………37

11、附图：

工艺流程图

1、工程概况

废水的主要来源为电镀生产过程中排出的一系列废水，废水的主要类别是：

含铬废水、含氰废水、含镍废水和酸碱废水。

污水中重金属离子为国家规定一类污染物，对人体很多组织系统都有致癌作用，污水中的高CODcr能使周围水体产生腐化从而影响人们存在环境，这些废水直接外排，将严重破坏周围的生态环境。

根据建设单位的要求，必须对该废水进行综合处理，达到一级排放标准后排入市政管网和附近河流。

废水中的重金属离子毒性较大，对人体的皮肤、粘膜、上呼吸道具有刺激和腐蚀作用。

医学研究证实，其化合物是一种致癌物质。

我公司受建设单位的委托，根据贵方提供的废水水量水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该初步设计方案，供建设单位和有关部门决策参考。

2、设计依据、规范、范围及原则

2.1设计依据及规范

⏹项目单位和环评单位提供的污水水质、水质等基础设计资料；

1、《室外排水设计规范》（GBJ14-87，1997年版）

2、《给水排放制图标准》（GBJ106-87）

3、《民用建筑生活污水处理工程设计规定》（DBJ08-71-98）

4、《总图制图标准》（GBJ103-87）

5、《给水排水设计基本术语标准》（GBJ125-89）

6、《防洪标准》（GB50201-94）

7、《城市防洪工程设计规范》（CJJ50-92）

8、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）

9、《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）

10、《泵站设计规范》（GB/T50265-97）

11、《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）

12、《给水排水工程结构设计规范》（GBJ69-84）

13、《混凝土结构设计规范》（GBJ10-89）

14、《砌体结构设计规范》（GBJ3-88）

15、《建筑地基基础设计规范》（GBJ7-89）

16、《建筑设计防火规范（修订书）》（GBJ16-87）

17、《构筑物抗震设计规范》（GBJ50191-92）

18、《室外给水排水和煤气热力工程抗震设计规范》（GB50032-91）

19、《污水泵站设计规程》（GBJ08-23-91）

20、《建筑地面设计规范》（GBJ50037-96）

21、《汽车库防火设计规范》（GBJ.67-84）

22、《工业企业噪音控制设计规范》（GBJ.87-85）

23、《地下工程防水技术规程》（GBJ108-87）

24、《建筑灭火器配置设计规范》（GBJ140-90）

25、《屋面工程技术规程》（GB50207-94）

26、《住宅建筑设计规范》（GBJ96-86）

27、《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）

28、《民用建筑设计通则》（JGJ37-87）

29、《宿舍建筑设计通则》（JGJ36-87）

30、《民用建筑电气设计规范》（JGJ16-92）

31、《供电系统设计规范》（GB50052-95）

32、《低压配电设计规范》（GB50054-95）

33、《3～110kV高压配电装置设计规范》（GB50060-92）

34、《10kV及以下变电所设计规范》（GB50053-94）

35、《电动装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB50060-92）

36、《工业建筑防腐蚀设计规范》（GB50046-95）

37、《地面水环境质量标准》（GB3838-88）

38、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）

39、《污水排入城市下水道水质标准》（CJ18-86）

40、《城镇污水处理站附属建筑和附属设备设计标准》（CJJ31-89）

41、《城市污水水质检验方法标准》（CJ26.1-29-91）

42、《水污染物排放标准》（DB4426-89）

43、《城市污水处理站污水污泥排放标准》（CJ3025-93）

44、《城市生活垃圾卫生填埋技术标准》（CJJ17-88）

45、《城市排水流量堰槽测量标准》（CJ/T3008.1～5-93）

46、《房屋建筑制图统一标准》（GBJ1-86）

47、《建筑模数协调统一标准》（GBJ2-86）

48、《厂房建筑模数协调标准》（GBJ6-86）

49、《建筑制图标准》（GBJ104-87）

50、《建筑楼梯模数协调标准》（GBJ101-87）

51、《工业企业采光设计标准》（GB50033-91）

52、《工业企业设计卫生标准》（TJ36-79）

2.2设计范围

1.污水处理站的总体设计包括工艺、土建、电气设计，不包括处理站外污水收集和输送管道。

2.污水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分，同时避免噪音、臭气等二次污染。

1）污水处理

调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、管理方便、处理效果稳定的方案。

2）污泥处理与处置

污水处理过程中产生剩余污泥，通过压滤机压滤后，泥饼外运。

2.3设计原则

本设计方案严格执行有关环境保护各项规定,污水处理首先必须确保各项出水水质指标均达到中华人民共和国污水综合排放一级标准。

针对本工程的具体情况和特点，采用简单、成熟、稳定、实用、经济合理的处理工艺，以达到节省投资和运行管理费用的目的。

处理系统运行有一定的灵活性和调节余地，以适应水质水量的变化。

管理、运行、维修方便，尽量考虑操作自动化，减少操作劳动强度。

设备选型采用通用产品，选购的产品在国内应是技术先进、质量保证、性能稳定可靠、工作效率高，管理方便、维修维护工作量少，价格适中及售后服务好的产品。

在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程费用，减少占地面积，减少运行费用。

设计美观、布局合理、降低噪声、消除异味及固体废弃物，改善污水站及周围环境，避免二次污染。

3、设计水量和水质

3.1设计水量

根据建设单位提供的水量报告，

含铬废水每天水量为Qd=50m3/d，每小时处理量为Qh=6m3/h；

含氰废水每天水量为Qd=20m3/d，每小时处理量为Qh=2.5m3/h；

含镍废水每天水量为Qd=8m3/d，每小时处理量为Qh=2.0m3/h；

酸碱废水每天水量为Qd=400m3/d，每小时处理量为Qh=50m3/h；

3.2进水水质

甲方提供的车间废水水质超标项主要为：

铬、氰、镍等重金属离子。

铬：

150mg/L

氰：

150mg/L

3.3出水水质

设计出水水质达到《国家污水综合排放标准》GB8978-1996中一级排放标准。

总铬：

≤1.5mg/L

总锌：

≤2.0mg/L

总铬：

≤1.5mg/L

PH：

6-9

4、污水处理工艺流程

1、废水的特征

根据我公司对类似企业的废水水样分析结果可知，此类废水有以下特征：

（1）废水中有机污染物（CODcr）浓度高，可生化性较差。

（2）废水的种类多、成份复杂、浓度的波动也大。

（3）废水中含有较高浓度的铬、氰、镍重金属离子。

2、含铬废水工艺流程

HCLFeHSO4NaOH

↓↓↓

含铬废水→含铬废水调节池→提升泵→还原池→反应池→沉淀池→酸碱废水调节池

3、含氰废水处理工艺流程

NaOHNaCLO

↓↓

含氰废水→含氰废水调节池→提升泵→一级破氰池→二级破氰池→酸碱废水调节池

4、含镍废水处理工艺流程

NaOHFeHSO4

↓↓

含镍废水→含镍废水调节池→提升泵→中和池→反应池→沉淀池→酸碱废水调节池

5、酸碱废水处理工艺流程

NaOHPACPAM

↓↓↓

酸碱废水→酸碱废水调节池→混凝反应器→斜管沉淀池→PH调整槽→中间池→砂过滤器→活

性碳过滤器→出水排放

二、污泥处理工艺流程

混凝沉淀池→污泥浓缩池→污泥螺杆泵→板框压滤机→干泥外运处理

三、废水处理工艺流程说明

1、含铬废水处理工艺流程说明

含铬废水首先通过调节池,然后由泵提升至反应池，在此提升过程中投加3％浓度的HCL溶液，调节PH值至2.5～3.5的酸性条件下，投加5％浓度的硫酸亚铁溶液，并在反应池上部设置搅拌机，以便投加的硫酸亚铁与废水充分发生混合，达到完全混合反应的目的，化学反应方程式如下：

Cr6＋＋Fe2+→Cr3＋＋Fe3+。

废水通过以上混合反应后，投加氢氧化钠调整PH值，使PH值范围控制在6～9。

然后进入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中氢氧化铬沉淀污泥在斜管表面迅速沉降下来。

上清液自流进入酸碱废水调节池内进行合并处理。

2、含氰废水处理工艺流程说明

含氰废水进入含氰废水调节池，由泵提升至机械搅拌反应槽。

在反应槽前级投加碱使PH值大于10时，加二氧化氯强氧化剂，使氰化物氧化成氰酸盐，在反应槽后级，投加酸使PH值降至7.5～8时，继续投加二氧化氯强氧化剂，使氰化物氧化成氮和二氧化碳，本工程考虑氰化物时巨毒物质，处理后指标必须绝对达标，由于废水中氰化物浓度变化很大，故采用间隙处理，加二氧化氯量随浓度变化而变化，处理后水质测定完全达标后方能排入酸碱废水调节池作进一步处理。

3、含镍废水处理工艺流程说明

含镍废水首先通过调节池,然后由泵提升至反应池，在此提升过程中投加5％浓度的NaOH溶液，调节PH值至8.0～8.5的碱性条件下，投加5％浓度的硫酸亚铁溶液，并在反应池上部设置搅拌机，以便投加的硫酸亚铁与废水充分发生混合，达到完全混合反应的目的，然后进入斜管沉淀池，在斜管沉淀池中氢氧化镍沉淀污泥在斜管表面迅速沉降下来。

上清液自流进入酸碱废水调节池内进行合并处理。

4、酸碱废水废水处理工艺流程说明

酸碱废水首先自流进入调节池，由泵提升至混凝反应器中，废水在混凝反应器中与加药装置投加FeCL3混凝剂冲充混合，混合的废水自流进入混凝沉淀池，废水进入沉淀区入进行沉淀，沉淀区内设置PVC斜管填料，设置斜管填料的目的是为了提高有机物的沉淀速度。

沉淀后的污泥进入污泥浓缩池。

废水化学还原常用的还原剂有亚硫酸氢钠、亚硫酸钠及硫酸亚铁。

混凝沉淀池出水自流进入中间水池，由中间水泵输送至机械过滤器内过滤水中的悬浮物,出水进入活性碳过滤器保证出水各类污染物浓度均达标。

斜管沉淀池产生的污泥定时排入污泥池，然后由污泥泵提升至板框压滤机进行压滤，干污泥外运。

5、工艺设备说明

一、含铬废水处理工艺设施

1）含铬废水调节池

含铬废水来水水质、水量不均匀度极高，为使后续处理工序长期稳定运行，避免水量冲击导致处理效率和处理稳定性降低，需设置具有调节水质、水量和污水收集功能和调节池一座。

◎设计参数

设计水量：

6m3/h

有效容积：

48m3

外形尺寸：

3500×3500×4000mm

材质：

钢砼结构防腐

数量：

1座

配置：

◎污水泵

型号：

IH50-32-125

流量：

6.3m3/h

扬程：

5m

功率：

0.55kw

转速：

1450r/min

数量：

2台

产地：

上海通一水泵厂

2）还原池

含铬废水中含有的主要污染物为六价铬离子（Cr6+），本方案采用化学还原法处理含六价格的电镀废水。

其基本原理为：

含铬废水在酸性条件下，利用化学还原法净Cr6+还原成Cr3+然后用碱（NaOH）调PH至7~8，生成Cr（OH）3沉淀，污水得到净化。

废水化学还原常的还原剂为硫酸亚铁。

◎设计参数

设计水量：

6m3/h

还原时间：

30.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

1500×1000×3000mm

有效容积：

2m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

90r/min

轴径：

Φ50

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

0.75kw

3）反应池

还原池的出水进入混凝反应池同时投加适当的FeSO4和PAM，使小颗粒的悬浮物，聚凝成大颗粒胶体以便于后续的处理。

设置机械搅拌系统。

◎设计参数

设计水量：

6m3/h

反应时间：

20.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

1500×1000×3000mm

有效容积：

2m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

90r/min

轴径：

Φ50

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

0.75kw

4）混凝沉淀池

废水经搅拌反应槽中和反应后生成的絮状物、有机沉淀物在这里得到沉淀去除。

降低了出水浊度，出水进入酸碱调节池进行再处理。

沉淀槽采用钢结构，槽内采用高效的斜管沉淀装置，设计表面负荷1.0-1.5m3/m２h，斜管采用六角蜂窝聚丙烯填料。

◎设计参数

设计水量：

6m3/h

停留时间：

3.0h

结构：

钢砼

外形尺寸：

3000×2000×3000mm

表面负荷：

1.00m3/m2.h

有效容积：

18m3

◎配套斜管技术参数

规格：

Φ50

斜长：

1000mm

安装角度：

60°

数量：

6m3

材质：

PP

二、含氰废水处理工艺设施

1）含氰废水调节池

含氰废水来水水质、水量不均匀度极高，为使后续处理工序长期稳定运行，避免水量冲击导致处理效率和处理稳定性降低，需设置具有调节水质、水量和污水收集功能和调节池一座。

◎设计参数

设计水量：

2.5m3/h

有效容积：

20m3

外形尺寸：

1750×3500×4000mm

材质：

钢砼结构防腐

数量：

1座

配置：

◎污水泵

型号：

IH50-32-125

流量：

6.3m3/h

扬程：

5m

功率：

0.55kw

转速：

1450r/min

数量：

2台

产地：

上海通一水泵厂

2）一级破氰池

调节池的出水由提升泵进入一级破氰池，同时投加适当的NaOH调整PH至10左右，同时投加NaCL溶液使氰化物氧化成氰酸盐进行一级破氰处理。

设置机械搅拌系统。

◎设计参数

设计水量：

2.5m3/h

反应时间：

30.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

1000×1000×3000mm

有效容积：

1.5m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

90r/min

轴径：

Φ50

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

0.75kw

3）二级破氰池

一级破氰池的出水自流进入二级破氰池，同时投加适当的HCL调整PH至7.5-8左右，同时投加NaCL溶液使氰酸盐氧化成氮和二氧化碳进行二级破氰处理。

设置机械搅拌系统。

◎设计参数

设计水量：

2.5m3/h

反应时间：

30.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

1000×1000×3000mm

有效容积：

1.5m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

90r/min

轴径：

Φ50

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

0.75kw

4）二氧化氯发生器

1、技术参数

1.1、设备型号：

HF-1000型

1.2、有效氯产量：

1000g/h

1.3、二氧化氯含量大于：

70%

1.4、温度大于：

70℃

1.5、收率大于：

80%

1.6、工作温度：

5-40℃

1.7、进出口接管：

DN32

1.8、安装形式：

柜式

1.9、外形尺寸：

700×500×1470mm

1.10、反应系统采用耐高温、耐腐蚀的新型复合材料制造。

1.11、供料系统采用进口计量泵。

1.12、控制系统：

采用智能数字控制器，触摸式控制面板，具有可根据余氯测控采集的数字控制计量，加药、压力、温度等全程自动运行功能，并可实现自动、手动切换。

1.13、显示功能除上述要求外具有余氯监测显示和污水流量显示及记录功能。

1.14、安全系统具有缺料、缺水、欠压、超温等自动报警和停机功能。

1.15、在正常工况下，发生器的使用寿命不小于5年，平均无故障工作时间不少于8000h。

1.16、发生器的正常工况下具备良好的密封性，室内环境中氯气浓度小于3.0mg/m3；发生器在室内使用时，要求室内通风良好，使用环境温度为5~40℃

2、概述

本公司生产的复合二氧化氯发生器，采用的是世界上先进的二氧化氯发生技术，由亚氯酸钠与盐酸两种原料反应制得二氧化氯，反应转化率大于92%，产率大于95%。

本发生器利用水射器产生真空，并将反应物吸入反应柱，在真空条件下反应物充分混合并瞬间反应，从而安全有效地产生二氧化氯。

复合二氧化氯发生器的运行过程为：

首先打开清水，经过增压泵提升，提升后的清水由调节器稳压和调节水量；经稳定水压和水量的清水通过水射器形成真空，由真空动力将两种原料输送到反应柱；完成反应的二氧化氯水溶液被送到水射器，与清水混合成约2000ppm的二氧化氯溶液，并送到二氧化氯储罐中，由计量泵送到投加点。

3、工作原理

复合二氧化氯发生器采用化学法现场制备二氧化氯并同时进行投加的设备，外形结构为落地柜式。

投加水射器在柜式发生器内。

生成二氧化氢的原料为亚氯酸钠（NaClO2）和盐酸（HCl）。

所产生二氧化氯的生成物含量在95%以上。

该系统为负压投加系统（不同于采用计量泵的正压投加系统）。

因而安全性及可靠性更高。

压力水流经水射器生成负压，吸入二氧化氯溶液与水射器投加水混合，投入工艺过程。

流入发生器的反应物，由浮子流量计测量流量。

如果是手动操作的发生器，反应物投加量和二氧化氯发生量由流量计本身带的手动阀控制。

反应物和用以优化反应的水被抽取进入接触塔，从塔中流出的二氧化氯溶液流过一个观望眼，可以通过颜色来估计产出量。

如果系统为自动控制，流过流量计的反应物由一个三个阀座的CHLOROMATIC阀控制，这个阀的阀芯的形状可以反映正确的剂量比。

阀的执行器可接受外部控制装置的4～20mA控制信号，自动调节二氧化氯的发生量。

三、含镍废水处理工艺设施

1）含镍废水调节池

含镍废水来水水质、水量不均匀度极高，为使后续处理工序长期稳定运行，避免水量冲击导致处理效率和处理稳定性降低，需设置具有调节水质、水量和污水收集功能和调节池一座。

◎设计参数

设计水量：

2m3/h

有效容积：

20m3

外形尺寸：

1750×3500×4000mm

材质：

钢砼结构防腐

数量：

1座

配置：

◎污水泵

型号：

IH50-32-125

流量：

6.3m3/h

扬程：

5m

功率：

0.55kw

转速：

1450r/min

数量：

2台

产地：

上海通一水泵厂

2）中和池

含镍废水由调节池提升泵提升至中和池，用碱（NaOH）调PH至8.0-8.5，生成镍化合物沉淀，污水得到净化。

◎设计参数

设计水量：

2m3/h

还原时间：

30.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

1000×1000×3000mm

有效容积：

1m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

90r/min

轴径：

Φ50

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

0.75kw

3）反应池

中和池的出水进入混凝反应池同时投加适当的FeSO4和PAM，使小颗粒的悬浮物，聚凝成大颗粒胶体以便于后续的处理。

设置机械搅拌系统。

◎设计参数

设计水量：

2m3/h

反应时间：

30.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

1000×1000×3000mm

有效容积：

1m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

90r/min

轴径：

Φ50

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

0.75kw

4）混凝沉淀池

废水经搅拌反应槽中和反应后生成的絮状物、有机沉淀物在这里得到沉淀去除。

降低了出水浊度，出水进入酸碱调节池进行再处理。

沉淀槽采用钢结构，槽内采用高效的斜管沉淀装置，设计表面负荷1.0-1.5m3/m２h，斜管采用六角蜂窝聚丙烯填料。

◎设计参数

设计水量：

2m3/h

停留时间：

3.0h

结构：

钢砼

外形尺寸：

2000×1000×3000mm

表面负荷：

1.00m3/m2.h

有效容积：

6m3

◎配套斜管技术参数

规格：

Φ50

斜长：

1000mm

安装角度：

60°

数量：

2m3

材质：

PP

四、酸碱废水处理工艺设施

1）酸碱废水调节池

酸碱废水来水水质、水量不均匀度极高，为使后续处理工序长期稳定运行，避免水量冲击导致处理效率和处理稳定性降低，需设置具有调节水质、水量和污水收集功能和调节池一座。

◎设计参数

设计水量：

50m3/h

有效容积：

300m3

外形尺寸：

10000×7250×4000mm

材质：

钢砼结构防腐

数量：

1座

配置：

◎污水泵

型号：

IH80-65-125

流量：

50m3/h

扬程：

20m

功率：

5.5kw

转速：

5900r/min

数量：

2台

产地：

上海通一水泵厂

2）中和池

酸碱废水由调节池提升泵提升至中和池，用碱（NaOH）调PH至8.0-8.5，生成化合物沉淀。

◎设计参数

设计水量：

50m3/h

还原时间：

15.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

2500×2500×3000mm

有效容积：

15m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

62r/min

轴径：

Φ89

轴径及桨叶材质：

不锈钢

电机功率：

1.1kw

3）反应池

中和池的出水进入混凝反应池同时投加适当的FeSO4和PAM，使小颗粒的悬浮物，聚凝成大颗粒胶体以便于后续的处理。

设置机械搅拌系统。

◎设计参数

设计水量：

50m3/h

反应时间：

30.0min

结构：

钢砼

外形尺寸：

2500×2500×3000mm

有效容积：

15m3

◎配套搅拌机参数：

转速：

62r/mi