2000砘每天电镀废水处理工程设计毕业论文

1、设计总说明设计总说明目前我国的电镀厂、点约有一万家。每年排放的 4o 亿 m3废水约有 50未达到国家排放标准。废水中含有重金属离子、有机化合物及无机化合物等有害物质。这些物质进入环境，必定会对生态环境及人类产生广泛而严重的危害。电镀废水的治理仍是一个不容忽视的问题。电镀废水的组成成份很复杂，其处理技术也是多种多样。此设计中，主要是进行含铬废水、含 cn-废水、和含 zn2+和 cu2+重金属废水电镀废水的处理。电镀废水处理车间位于地面一层。设计处理废水量子 2000t/d， （1）含铬废水：q=800t/d，cr6+=90mg/l，ph=46；（2）含 cn-废水：q=200t/d，cn-=

2、25mg/l，ph=89；（3）重金属废水：q=1000t/d，zn2+=20mg/l，cu2+=40mg/l，ph=8-10处理后出水达到广东省地方一级标准（db44/262001）本文了概述电镀废水的来源、危害及处理方法概述及该废水厂的概况；描述了本设计的设计依据和设计条件；将主要对处理工艺的选择、基本原理及工艺流程进行了详细说明；最后列出了主要构筑物的设计参数、工艺设备的选择及工程投资的概算和处理费用的概算。关键词：关键词：含氰废水，含铬废水，重金属废水，化学法处理abstractat present,there are apploximate 10,000 electroplating

3、 factories and spots in china.every year,there are about 50% of 40 hundred million m3 wastewater discharged not to achieve the national discharges standard.the wastewater includs the heavy metal ions,the organic compounds and the inorganic compounds and so on the deleterious substantce.these materia

4、l enter into the environment,and can surely have widespread and the serious harm to the ecological environment and the humanity.the electroplating wastewater was still a not allow to neglect question.the composition of the electroplating wastewater is very complex,and its processing technology also

5、is many and varied.in view of the fact that single electroplatng factory wastewater processing situation,the wastewater quatity divergence is easier.this article uses the divergence and chemistry processing method to carry on the techological design on the containing cyanogen electroplating wastwate

6、r.in this design ,it mainly dealing with the electroplating wastewater that contains cr6+ 、cn 、zn2+ 、cu2+. and the electroplating wastewater processing workshop is located the first ground.the quantum of the wastewater treatment design is 2000t/d. （1）q=800t/d，cr6+=90mg/l，ph=46；（2）q=200t/d，cn-=25mg/l

7、，ph=89；（3）q=1000t/d，zn2+=20mg/l，cu2+=40mg/l，ph=810。after treatment,the water leakage achieves first-grade of the guangdong province place standard(db44/26-2001).the article outline the orgin,the harm and the treatment method of wastwater, describes the design basis and conditions of this design.it w

8、ill mainly secify the craft chioce,the basic principle and the technical process.finally,the main constructions design varible,the process unit chioce,the project investment budgetary estimate and the processing expense budgetary estimate will be listed.key words: electroplating wastewater contained

9、 chrome, electroplating wastewater contained cranogen,electroplating wastewater contained heavy metal ,chemical precipitation treatment目目 录录1 1 总论总论 .1 11.1 电镀废水的概述.11.2 工程概况.21.3 设计应完成的工作.21.4 方案设计原则.21.4.1 设计范围.21.4.2 设计原则.21.5 设计说明书编制原则和规范.31.5.1 设计的总体要求：.31.5.2 设计说明书编制原则.31.5.3 方案采用的主要设计规范和标准.41

10、.5.4 法律背景.42 2 设计依据设计依据 .6 62.1 设计进水水量、水质.62.2 设计出水水质 .63 3 电镀废水处理方法及流程电镀废水处理方法及流程 .7 73.1 典型的电镀废水处理方法介绍.73.1.1 化学法.73.1.2 物理化学法.73.1.3 物理法.83.1.4 组合法.84 4 工艺设计工艺设计 .9 94.1 处理工艺的选择 .94.1.1 含铬废水的处理.94.1.2 含氰废水的处理.104.1.3 含 zn2+和 cu2+重金属废水处理.124.2 工艺流程说明.144.2.1 1#废水，含铬废水的处理.144.2.2 2#废水，含氰废水的处理.154.2

11、.4 3#废水，含铜、锌重金属废水处理.164.2.5 沉淀池.164.2.6 砂滤池.174.2.7 出水池.174.2.8 污泥处理.174.2.9 污泥板框压滤的设计计算.174.3 主要构筑物设计计算 .184.3.1 调节池.184.3.2 1# 还原反应池.194.3.3 2# 氧化反应池.204.3.4 含铜、锌重金属反应池.204.3.5 沉淀池.214.3.6 砂滤池.224.3.7 出水池.224.3.8 污泥浓缩池.234.3.9 设备房.244.4 主要工艺设备 .254.4.1 1#废水反应池提升泵.254.4.2 2#废水反应池提升泵.254.4.3 含锌、铜储水池

12、提升泵.254.4.4 二沉池、污泥浓缩池污泥泵 .254.4.5 1#、2#废水反应池机械搅拌机.264.4.6 罗茨风机.264.4.7 蜂窝斜管填料.264.4.8 板框压滤机.264.4.9 管道及阀门.275 5 土建设计土建设计 .28285.1 总平面设计要点.285.1.1 总平面布置原则 .285.1.2 总平面布置结果.285.2 建筑设计要点 .285.3 结构设计要点 .295.4 高程布置 .295.4.1 高程布置原则.295.4.2 高程布置结果.295.5 流程标高计算 .306 6 电气及自动化控制电气及自动化控制 .32326.1 设计依据 .326.2 设

13、计范围 .326.3 供电设计 .326.4 动力配电及电缆敷设 .326.5 照明配电 .336.6 接地和防雷 .336.7 测量及控制系统 .337 7 工程投资概算工程投资概算 .34347.1 编制说明 .347.2 工程概算 .357.2.1 土方开挖工程概算.357.2.2 钢筋混凝土工程概算.357.2.3 砌砖工程概算.367.2.4 脚手架工程概算.367.2.5 模板工程概算.367.2.6 水泥砂浆批荡工程概算.377.2.7 设备部分工程概算.387.2.8 工程总价估算.388 8 运行费用运行费用 .39398.1 药剂费用 .398.2 人工费用 .398.3

14、电费费用 .398.4 每吨水的总处理费用 .40结结 论论 .4141参考文献参考文献 .4242致致 谢谢 .43431 总论总论1.11.1 电镀废水的概述电镀废水的概述此设计中，主要是进行含铬废水、含 cn-废水、和含 zn2+和 cu2+重金属废水电镀废水的处理。电镀是通用性强、应用面广的工业行业之一，几乎所有的工业部门都有一定范围的电镀加工，由于其跨行业分散在各个工业部门，缺乏统一的协调和规划，加之工艺电镀比较落后，技术力量薄弱，管理上得不到重视，设备得不到更新，所以电镀对各工业城市的污染很严重，特别是乡镇电镀企业的迅速发展，是电镀厂向市郊和农村扩散，给治理和控制污染带来了更大的困

15、难，电镀污染问题日益严重。电镀厂每年要排放大量的电镀废水，这些废水中含有氰化物、酸、碱以及六价铬、铜、锌、镉、镍等重金属污染物，毒性很大，危害严重。特别是重金属离子，是电镀废水中的重要污染物，如不经过处理直接排放，往往会造成极为严重的污染。这些重金属离子不同程度地具有毒性，对大多数生物产生毒害作用，而且后果严重，且重金属污染不容易被人们察觉，危害范围极广。它们不像氰化物等剧毒物质，进入生物体后在几秒钟到几分钟内就出现中毒症状，而是往往要经过较长时间的累积，并通过食物链的逐级浓缩，最后到达人体，待累积到一定浓度时，才显示出症状。同时又由食物链中生物的长途迁移，使离污染源几十千米到上百千米以外的水

16、域都受到污染。例如氰化物是剧毒物质，氰化物可在生物体内产生氰化氢，使细胞呼吸受到麻痹引起窒息死亡。氰化氢、氢氰酸的分子结构是甲酸腈。一般把腈称为有机氰化物。一般人一次口服 0.1 克左右的氰化钠（钾）就会致死。cn-对鱼类有很大的毒性，比如鲫鱼最小致死量是 0.2ppm）,世界卫生组织规定鱼的中毒限量为游离氰 0.03mg/l。电镀工业是氰化物的主要来源之一，电镀操作使用高浓度氰化物电镀液以使镉、铜和锌等溶解在溶液中，含有氰离子以及金属氰化物络合离子的电镀液随镀件带出时会污染漂洗水。长期大量排放低浓度含氰污水，也可造成大面积地下水污染，而严重威胁供水水源。氰化物是剧毒物质，特别是当处于酸性 p

17、h 值范围内时，它变成剧毒的氢氰酸。含氰废水必需先经处理，才可排入下水道或溪河中。1.2 工程概况工程概况此电镀废水项目，主要进行 cr 电镀、cn 电镀和含铜、锌重金属电镀废水的处理。总处理水量为 2000t/d，主要是选用化学法进行处理，使其达到排放标准。1.3 设计应完成的工作设计应完成的工作选择工艺流程，计算各处理构筑物的尺寸，选定主要设备的型号及处理能力，并绘出总平面布置图、工艺流程图、高程图 、调节池、沉淀池的剖面图及溢流堰详图，对辅助构筑物进行布置和设计，给出整个工程的投资概算。编制正式设计说明书。完成毕业设计。1.4 方案设计原则方案设计原则1.4.1 设计范围废水处理站内从集

18、水池进水口至清水池出水口的工艺、非标设备、电气仪表、管道安装工程的设计、施工和标准设备的选型等。1.4.2 设计原则电镀厂废水处理站应设于电镀厂废水管网的汇合终点，其具体位置应根据电镀厂近期和远期发展规划、环境卫生要求，风向、工程地质、维修管理和运输条件等因素决定；处理站必须与居民区保持一定的距离，在可能的条件下，远离散发高温、化学液体或气体以及人流集中的处所，但交通应方便。废水处理工艺技术方案，在达到管理要求的前提下应优先选择基建投资和运行费用少、运行管理简便的先进工艺；所有废水、污泥处理技术和其他技术不仅要求先进，更要求成熟可靠；污泥及浮渣处理应尽量完善，消除二次污染；尽量减少工程占地1.

19、5 设计说明书编制原则和规范设计说明书编制原则和规范1.5.1 设计的总体要求：污水处理系统的设计符合适用的要求；设计采用和各项设计参数准确可靠；污水处理系统的设计符合经济的要求；污水处理系统的设计应当力求技术合理；污水处理系统的设计必须考虑节能，尽可能避免对环境造成的二次污染；污水处理系统的设计也注意了安全运行的条件；污水处理系统的布局合理、美观。（1）所选工艺流程简单可靠，布置紧凑，确保达到环境保护部门提出的排放标准；同时最大程度上降低工程投资和运行成本，减少整个设施的占地面积;（2）充分考虑污水水质水量的变化情况，设计系统具有较高的抗冲击负荷的能力（3）采用先进可靠的系统设备，降低系统的

20、维护工作量，以保证系统的长期正常运行；关键设备采用性能优异的产品；（4）采用较高的自动化控制系统，设计中选用质量可靠的仪器仪表，主要工艺参数在操作屏上有显示、记录或积算，以保证处理效果和减少劳动力的需求；同时，系统应具有灵活的调节能力；（5）充分考虑整体环境，在设计中尽量选用低噪声的动力设备，并适当采取消声、减振措施，防止二次污染；（6）污水处理系统可使所产生的剩余污泥得到部分的稳定，经浓缩、脱水后定期外运。1.5.2 设计说明书编制原则（1）根据电镀厂总体规划的指导，结合环保部门的要求，按照全面规划、分步实施的原则，使污水处理系统的建设与电镀厂建设整体相协调；（2）执行国家关于环境保护的政策

21、，符合国家及地方的有关法规、规范和标准；（3）采用高效节能、技术先进、易于管理、稳妥可靠的处理工艺，确保污水处理效果；采用成熟、高效、优质的设备；（4）妥善处理污水净化过程中产生的栅渣、垃圾、污泥等污染物，避免二次污染；（5）通过技术经济比较，优化方案设计，力求把污水处理系统建设成高标准的现代化基础设施。1.5.3 方案采用的主要设计规范和标准室外排水设计规范 gbj14-87地面水环境质量标准gb3838-2002污水综合排放标准 gb8978-1996广东省地方污染排放标准 db44/26-2001建筑结构荷载规范 gbj7-89混凝土结构设计规范 gbj10-89城市污水处理厂污水污泥排

22、放标准 cj3025-93恶臭污染物排放标准 gb14554-93给水排水工程概预算与经济评价手册 国家城市给水排水工程技术研究中心编1.5.4 法律背景 在我国，环境保护作为一项基本国策加以贯彻，受到全社会和各级政府的高度重视。在执行上述的技术标准和规范的同时，污水处理厂的方案设计是在以下法律文件的背景下编制的：中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月国务院关于环境保护若干问题的决定 1996 年 3 月中华人民共和国环境防治法 1984 年 5 月中华人民共和国水污染防治细则 1989 年 7 月污水处理设施环境保护监督管理办法 1989 年 5 月建设项目环境保护管理办法 198

23、6 年 3 月建设项目环境保护设计规范 1987 年 3 月2 设计设计依据依据2.1 设计进水水量、水质设计进水水量、水质此设计中，电镀废水总处理量为设计处理废水量为 83.3t/h，连续运行最大处理量为 2000t/d，对待处理的电镀废水的水量、水质进行统计计算，其综合废水水质基本情况如表 2.1 所示。表表 2.12.1 待处理电镀废水水质基本情况待处理电镀废水水质基本情况 mg/lmg/l项目项目水量水量(t/d)(t/d)phph含量（含量（mg/lmg/l）含 cr6+废水8004690含 cn-废水2008925zn2：20重金属废水100089cu2+：402.2 设计出水水质

24、设计出水水质处理后水质符合广东省地方污染排放标准 （db44/26-2001）中的一级标准。电镀废水中主要污染物的允许排放浓度如表 2.2 所示。 表表 2.22.2 设计出水水质一览表设计出水水质一览表 mg/l（除ph、色度外）ph氰化物总铜cr6+总锌原水水质6.0-9.00.30.50.52.03 电镀废水处理方法及流程电镀废水处理方法及流程电镀废水处理的目的是通过采用各种水处理技术和设备物理的和化学的各种方法，去除电镀废水中污染物，使水质得到净化，达到国家和地方的水污染物的排放标准，保护水资源环境和人体健康1。每股废水水质不同，针对每股废水的污染物特点，采取不同的预处理工艺，先除去重

25、点控制的污染物，再进行混合处理。3.1 典型的电镀废水处理方法介绍典型的电镀废水处理方法介绍23.1.1 化学法 化学处理法就是向废水中投加一些化学试剂，通过化学反应改变废水中污染物的化学性质，使其变成无害物质或易于与水分分离的物质，再进一步从废水中除去的处理方法。化学法在电镀废水处理中应用广泛。据统计，我国约有 41%的电镀厂采用化学法处理废水。目前国内常用的化学法有以下几种：（1）化学还原法；（2）电化学腐蚀法；（3）铁氧体法；（4）碱性氯化法；（5）中和法；（6）钡盐法；（7）不溶性淀粉还原酸酯处理。3.1.2 物理化学法常用的物理化学法包括了离子交换法、电解法及活性碳吸附法三种。离子交

26、换法。离子交换法是将含重金属离子废水通过离子交换树脂，利用树脂对废水中金属酸根和其他离子的吸收交换作用，将废水中有毒的金属回收为较纯的金属酐，回镀槽直接应用，净化后的水可回用，达到综合利用的目的。目前，离子交换法多用于制取电镀用纯水及含镍、镉、铬、金等废水的处理，常用的是双阴柱全饱和离子交换工艺流程。离子交换法既可以净化废水，又可以回收利用废水中的有害成分，但一次投资大，一般占地面积较大，技术掌握较难，废水中处理物浓度不宜太高，存在再生洗脱液的处理问题。在处理电镀废水时，该法宜与蒸发浓缩、反渗透、电渗析等法联合使用。电解法。电解法流程简单，操作方便，回收的金属纯度也高，但耗电较多，在采用时必须

27、要考虑其经济效益问题。活性碳吸附法。活性碳吸附法是处理电镀废水的一种有效方法，主要用于含铬、含氰废水，试验研究工作较多，也有部分投入生产使用，但该方法还存在活性碳再生操作复杂和再生也不能直接回镀槽利用等问题。3.1.3 物理法目前应用于电镀废水治理中的物理法主要有蒸发浓缩法、晶析法及膜分离法。蒸发浓缩法的原理是通过蒸发手段减少镀液中的水分，进而达到浓缩镀液的目的。一般不单独使用，而是作为组合处理中的一个单元。晶析法是固液分离技术中的一种方法，主要是利用盐类物质在其过饱和溶液中可以析出较纯的结晶盐这一特征，使一些金属盐以晶体的形式得以回收。膜分离法技术包括膜分离法和采用固膜分离的反渗透法。膜分离

28、法不仅能够作为净化技术，同时可以回收金属，并且具有分离效率高、耗能低的优点，因此是一项很有前途的分离技术，这种方法特别适用于低浓度的电镀液。3.1.4 组合法由于电镀废水种类繁多，各工厂的废水成分也不相同，因此电镀废水的治理方法难以达到统一。任何一种治理方法都有优缺点，采用一种方法往往达不到理想的治理效果，因而，需要两种以上的方法组合在一起，相互补充，以达到最好的技术经济效果。4 工艺设计工艺设计4.1 处理工艺的选择处理工艺的选择电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。因此电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有的铬、铜、镍、镉、锌、金、银等重金属

29、离子和氰化物等，且毒性较大，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。结合电镀的实际情况，现进行处理工艺的选择3。含铬废水、含氰废水、zn、cu重金属废水的处理工艺有多种，通常将这几种废水分别进行处理，工艺复杂工程造价高；也有将这几种废水先混合再进行处理的，但工艺控制较难，目前应用很少。4.1.1 含铬废水的处理该股废水所含有的六价铬为一类污染物，按广东省地方标准水污染物排放限值(db44/26-2001)规定，含第一类污染物的废水，不分行业和废水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在车间或车间处理设施排放口采样。所以该股废水必须在车间进行处理，将六价铬处理达标后可以直接排放，

30、但也可以再排入综合处理系统进一步处理而排放4。常见的含铬废水处理方法有离子交换法、电解法、铁氧体法、活性炭吸附法和化学还原法。通过多次论证，决定采用化学还原法处理含铬废水。(1) 基本原理废水中的六价铬主要以cro42-和cro72-两种形式存在，两者之间存在着平衡：2cro42-+2h+=cro72-+h2o cro72-+oh-=2cro42-+h20 由此可见，在酸性条件下，六价铬主要以cro72-形式存在；在碱性条件下，则主要以cro42-形式存在。在处理六价铬的常用方法中，除钡盐法利用了铬酸钡溶度积很小而加以沉淀除去外，其余都是氧化还原反应。一般均分两步：（1） 在酸性条件下利用so

31、2、nahso3、feso4等还原剂，将cr6+还原为cr3+；（2） 改变还原产物的存在形式，即提高ph值使之成为cr(oh)3沉淀，然后除去。还原反应要求在ph值3.0的酸性条件下进行，而沉淀的最佳条件是ph值为78。还原剂的用量与废水的ph值有关：在还原的最佳ph值时，还原剂用量小；ph值升高，反应不易进行，还原剂用量多。不同的还原剂的还原能力不同，污泥性质也不同。在选用还原方法时，不仅要考虑采用效率高、来源广、成本低的还原剂，而且要考虑污泥的回收和利用方法及其要求。由于亚硫酸钠投加量少、产泥少、综合管理方便，常被用作还原剂。这种方法管理方便、运行稳定可靠、费用较低，近年来在电镀废水处理

32、中得到了广泛应用。用氢氧化钙、碳酸钠、氢氧化钠等均可使三价铬成为cr(oh)3沉淀。采用石灰，价格便宜，但反应慢，且生成泥渣多，泥渣难以回收。采用碳酸钠，投料容易，但反应时会产生二氧化碳。氢氧化钠成本较高，但用量较小，泥渣纯度高，容易回收。因此一般采用苛性钠作沉淀剂，浓度取20%。综上所述，本工程设计采用连续式处理含铬废水：（1）还原剂为亚硫酸氢钠，ph值调至2.53，反应时间30min（2）沉淀剂为氢氧化钠，ph值调至78,反应时间20min（3） 机械搅拌调节池 1反应池 1综合处理系统达标排放含铬废水酸风机ph、-orp 测控亚硫酸钠图 4-1 含铬废水车间处理工艺流程图超越管4.1.2

33、 含氰废水的处理6常见的含氰废水的处理方法有离子交换法、蒸发法、电解氯化法、臭氧法和碱性氯化法。为了结合含铬废水与重金属废水的治理，考虑采用碱性氯化法处理含氰废水。碱性氯化法，是在碱性的条件下采用氯系氧化剂将氰化物破坏而除去的方法。氯系氧化剂中采用较多的为次氯酸钠和漂白粉，其次为液氯。各种氧化剂虽然形态不同，但都是利用次氯酸根的氧化作用。(1)氧化原理次氯酸有很强的氧化能力，按照氰化物被破坏的程度不同，分两个阶段：第一阶段是将氰化物氧化成氰酸盐（cno-）,对破氰来说尚不彻底，叫做“不完全氧化”；第二阶段是将氰化酸盐进一步氧化分解成二氧化碳很氮气，叫做“完全氧化”。即是分为一级处理及二级处理两

34、种工艺。含氰废水在碱性条件下被氯氧化为氰酸盐后排放，称为“一级处理”。其反应为：cn-+clo-+h20=cncl+2oh- cncl+2oh-=cno-+cl-+h2o 式为氧化还原反应，氮-5变为-3而氯由+1变为-1。此反应在任何ph值条件下均能迅速完成。但生成的氯化氰有剧毒，在酸性条件下很不稳定，易挥发致毒；然而在碱性条件下，当有足够氧化剂存在时，即转变为微毒的氰酸根cno-。反应的ph值高，则转变快；反之则慢，若ph值小于8.5，即有释放出氯化氰的危险。因此一级处理必须在碱性条件下进行。一般从车间排出的废水，ph值不够高，应加碱提高ph值，因此称之为碱性氯化法。显然，一级处理未能将氰

35、处理完全，尽管有的资料报导cno-r的毒性只有cn-毒性的千分之一，但排水要求高时，仍达不到要求。尤其是在反应条件控制不当时，例如冬季气温低而反应时间不够，或ph值偏低时，处理后的水质难以达到要求。而且在排放水中的cno-当ph值降低后会水解产生氨，造成氨污染，并影响重金属离子的处理。彻底的处理为“二级处理”，将碳氮键完全破坏掉。二级处理有两种方案： 在一级处理后马上将ph值调至23，使cno-水解为co2和nh3：cno-+2h2o=co2+nh3+oh- 在过量氧化剂存在下，仍在碱性条件下将cno-进一步氧化为co2和n2：2cno-+3clo-=co2+n2+3cl-+co32- 式生成

36、的氨也是一种污染物。而且此法消耗酸多，排放时又要加碱中和。酸化早了，易释放出cncl，操作麻烦。因而一般所说“二级处理”，均指第二种方案，即“二级完全氧化处理”。(2) 氧化剂采用不同的氧化剂，有不同的利弊。液氯适于处理含氰浓度高、水量大的废水。处理费用最低、污泥量极少。但通氯操作复杂，自动化水平低时，投氯量难以控制。投放量少氧化不彻底；投放量过多，则排放中的余氯量高，将进而污染水质。采用次氯酸钠时，投料方便安全，投药量易于控制，污泥量少。但是，国内货源比较紧张，适于废水量少，含氰浓度低的单位采用。漂白粉货源较广，当废水中含有酒石酸盐络合剂时，可生成酒石酸钙沉淀，有利于络离子的破络。但污泥量大

37、，药品存放期不长，并且难以保管。综上所述，本工程设计采用间歇式处理含氰废水：（1）、氧化剂为naclo，投药量采用氧化还原电位计（orp）来自动控制投药量，终点由orp计控制在（600650）mv。（2）、调ph值至8.5，由ph计控制。（3）、采用机械搅拌。图 4.2 含氰废水车间处理工艺流程图4.1.3 含 zn2+和 cu2+重金属废水处理2电镀废水的特点之一是其中含有大量重金属离子。这些离子不可能通过分解失去毒性，因此，处理它们最好的方法是使它们从溶液中除去。化学沉淀法是其中简便而有效的方法之一。对于那些有回收利用价值的，浓度较高而成分不复杂的废水或贵稀金属废水，采用合适的化学沉淀法或

38、辅以化学沉淀法作为回收富集的手段是卓有成效的。对于成分复杂的废水，只要应用得当，也可利用它分步沉淀的性质而提纯有用成分。至于根本无回收利用价值的废水或达不到排放标准而杂质浓度又很稀的废水，可作为最终处理的手段之一。用化学中和、凝聚沉淀处理法处理电镀混合废水实质上是调整废水得ph值，使废水中得酸、碱中和，同时使ph值至某一范围，废水中的重金属离子形成氢氧化物沉淀。为加速沉淀物的分离速度，投加一定量的凝聚剂和助凝剂。电镀混合废水采用化学中和凝聚处理时，大致可分为三个处理过程，即投试剂中和，凝聚反应，固液分离。至于处理方式可分为间歇式和连续式处理两种方式，也有采用间歇式积水连续式处理的方式。本实验采

39、用连续式处理除碱土金属和部分碱土金属外，大部分金属离子都可以与碱反应生成氢氧化物沉淀而得以去除。该法的去除效果与溶液ph值相关，所以控制反应的ph值范围是该法的关键。表表4.14.1 金属氢氧化物的溶解度与金属氢氧化物的溶解度与phph值的关系值的关系有些金属氢氧化物沉淀（例如zn、pb、cr、sn、al等）具有两性，即它们既具有酸性，又具有碱性，既能和酸作用，又能和碱作用。氢氧化物沉淀法常用的沉淀剂为石灰、碳酸钠、苛性钠、石灰石、白云石等。石金属氢氧化物plm(oh)nlgmn+=x-nphcu(oh)220lgcu2+=8.0-2phzn(oh)217lgzn2+=11.0-2phcr(o

40、h)310lgcr3+=12.0-3ph灰沉淀法具有经济、简便、药剂来源广泛等优点，在处理重金属废水中应用最广。综上所述，本工程设计选用氢氧化物沉淀法，中和药剂为石灰与液碱相结合，控制ph值在8.08.5范围内。具体工艺流程见图 4.3。含铬废水 调节池 还原反应池 含氰废水 调节池 氧化反应池 污泥浓缩 污泥脱水 污泥外运 储水池 混合调节池 重金属反应沉淀池 砂滤池 达标排放污水污泥上清液图 4.3 车间废水处理工艺流程图4.2 工艺流程说明工艺流程说明含铬、含氰废水分别自流进入含铬、含氰废水调节池，调节水量均衡水质后，分别用提升泵提升送入还原反应器、氧化反应池中，处理后的水都排人混合调节

41、池中与含铜、锌重金属废水混合。将混合废水自流至重金属反应池，进行中和反应，反应完后排至沉淀器(斜管沉淀池)中沉淀，沉淀池出水进入砂滤池过滤，砂滤池出水用h2so4 调节至ph9后排放。沉泥经污泥提升泵送入板框压滤机脱水，滤饼外运，滤液返回混合废水调节池。各部分反应机理及控制参数如下 ：含铜锌重金属废水4.2.1 1#废水，含铬废水的处理（1）说明含铬废水进入含铬废水调节池，均衡水质水量后，然后用提升泵将废水抽至还原反应池。当还原反应池水满后，按每吨水加硫酸（100-150）ml，调节ph值至2.53。（并开动机械搅拌器搅拌）。按na2so3:cr6+=4:1r比例投加na2so3（干投）；开动

42、机械搅拌30min;然后加油20%苛性钠溶液，搅拌，调ph值至6.78，继续搅拌15min然后用提升泵将废水抽至综合废水调节池，与经过初级处理后的2#废水、和经过储水池的3#废水混合进行综合调节。含铬废水采用连续式处理。（3）主要化学反应：2h2cr207+3h2so4+3na2so3=cr2（so4 ）3+3na2so4+4h20cr2(so4)3+6naoh=2cr(oh)3 +3na2so4（4）处理药剂及用量估算 根据本设计废水量与含铬浓度计算结果，此类药品耗量为：表表4.24.2 处理含铬废水所需药品处理含铬废水所需药品用药量药品投加深度( % )配制浓度( % )g/m3g/dna

43、2so3872.3697846naoh20251038.5830769h2so420980.1537.54.2.2 2#废水，含氰废水的处理（1）说明含氰废水进入含氰废水调节池，均衡水质水量后，然后用提升泵将废水抽至氧化反应池。当氧化反应池水满后，先加naoh将ph值调至1011，投碱量由ph计自动控制（并开动机械搅拌器搅拌）。再加次氯酸钠，搅拌，投加量由orp计(+300mv)自动控制。然后再加硫酸调ph值至89，搅拌，投酸量由ph计控制。然后再加次氯酸钠，搅拌，投加量由orp计（+600 +650mv）自动控制。最终产物为co2和n2。 然后用提升泵将废水抽至混合废水调节池，与1#、3#废

44、水混合。 含氰废水采用间歇处理，3批/天。（2）主要化学反应：nacn +nacio +h20 =cncl+2naohcnc1+2naoh =nacno +h20 +nac12nacno+2nacio+2naoh=2na2co3+h2 +n2 +2nacl（3）处理药剂及用量估算根据本设计废水量与含氰浓度计算结果，此类药品耗量为：表表4.34.3 处理含氰废水所需药品处理含氰废水所需药品用药量药品投加深度( % )配制浓度( % )g/m3g/dnaclo10105014.41003103naoh2025461.592.3103h2so420980.1537.54.2.4 3#废水，含铜、锌重

45、金属废水处理（1）说明 含铜、锌重金属废水先经过储水池进行储水，然后由提升泵提至综合废水调节池。1#、2#废水污染物经过初次反应去除后，还有部分重金属离子未能除去，与3#废水一起处理。在混合废水调节池进行水量、水质的调节，然后自流至重金属反应池，调节ph值至8.08.5，可溶性的重金属离子形成氢氧化物沉淀，然后加入高分子助凝剂pam，使其形成大颗粒矾花，从而提高固液分离的速度。经沉淀池泥水分离后，沉淀物排至污泥浓缩池，经处理后的废水则进入砂滤池。（2）主要化学反应cu2+2oh-=cu(oh)2zn2+2oh-=zn(oh)2（3）处理药剂及用量估算表表4.44.4 处理重金属所需药品处理重金

46、属所需药品药品投加深度配制浓度用药量( % )（ % ）g/m3kg/dpam0.00050.055.07.484.2.5 沉淀池经重金属处理后的废水含有大量的重金属沉淀物，须进行泥水分离。沉淀后上清液进入砂滤池，污泥抽至污泥浓缩池，进行脱水处理。4.2.6 砂滤池污水中有部分悬浮物无法通过重力沉淀的方法去除，而砂滤池对于处理这种悬浮物是经济有效的方法。砂滤池采用粒径较大的颗粒，则还可以为微生物附着，而又不易堵塞，起到生物处理的作用，对去除残留的cod的去除有一定的效果，使cod得到进一步处理，达标排放。4.2.7 出水池 经沉淀池处理后的水直接排放则会产生大量的泡沫，影响感观。所以，处理后的

47、废水要经过出水池。在此，池体上层积累了大量的泡沫，于是把这些抽至污泥浓缩池。水从池底满管排出，从而消除了出水的泡沫。4.2.8 污泥处理沉淀池产生的污泥抽至污泥浓缩池，污泥浓缩池的污泥通过板式压滤机脱水后变成含水率7080%的干泥饼，然后交有资质的公司定期收集处理。为提高脱水效果，须投加脱水剂，方便泥水分离8。污泥产量按7%计算，则污泥量约48.68m3/d；污泥泵为25m3/h,则处理药剂及估算用量：表表4.54.5 污泥絮凝药量污泥絮凝药量药品投加深度配制浓度用药量( % )（%）kg/m3kg/dpam0.00100.050.4852.34.2.9 污泥板框压滤的设计计算选用板框压滤机，

48、间接操作，脱水效果好，一般脱水泥饼含水率可达到 65-70%，自动运行。本设计选用国产 bajz15/810-50 自动板框压滤机一台，其主要性能为：过滤面积15m3,框内尺寸 810mm810mm，滤框厚度 50 mm，滤板数为 13 片，滤框数 12 片，装料容积 0.3 m3，最大滤饼厚度 20mm，最大过滤压力，滤布规格（长宽） mpa59. 036 0.93，压紧电流 1618a，外形尺寸（长宽高）494513801715 mm。压滤后的浓缩液通过水泵流回储水池。4.3 主要构筑物设计计算主要构筑物设计计算4.3.1 调节池(1) 1#调节池作用：用于调节均匀 1#含铬废水。设计计算

49、：每天电镀厂含铬废水量为 800t/d，即 800 m3/d，停留时间按 8 小时算，则 1#调节池的有效容积：ve=qhrt=800248=267m3取有效水深 h1=4.0m,则 a=267/4.0=66.8m2,取 68m2取 l=9.0m，b=8.5m,超高为 0.5m综上得：内形尺寸（长宽高）：9.08.54.5m 壁厚：250mm有效容积：ve=267m3停留时间：hrt=8h1#调节池采用埋地式，水面标高为-0.224m，池底标高为-4.200m。 (2) 2#调节池作用：用于调节均匀 2#含氰废水。设计计算：每天电镀厂含氰废水量为 200t/d 即 200 m3/d，停留时间按

50、 8 小时算，则 2#调节池的有效容积：ve=qhrt=200248=67m3取有效水深 h1=3.0m,则 a=673.0=22.3m2，取 24.0m2取 l=6.0m，b=4.0m,超高为 0.5m综上得：内形尺寸（长宽高）：6.04.03.5m 壁厚：250mm有效容积：ve=67m3停留时间：hrt=8h2#调节池采用埋地式，水面标高为-0.244m，池底标高为-3.200m。 (3) 3#综合废水调节池作用：用于调节均匀 3#酸碱重金属废水和经处理后的 1#、2#废水。设计计算：每天电镀厂重金属废水量 1000m3/d，加上 1#、2#废水量，停留时间按8 小时算，则 3#调节池的

51、有效容积：ve=qhrt=2000248=667m3内形尺寸（长宽高）：14105.0m 壁厚：250mm有效容积：ve=667m3停留时间：hrt=8h4.3.2 1# 还原反应池作用：含铬废水在此进行还原反应。废水由污水提升泵提升到还原反应池。设计计算：采用连续式处理，每天处理为 800t/d，设其反应停留时间为 30min，即有效容积: ve=800240.516.7 m3取有效水深 h1=2.0m,则 a=8.4m2,取 9 m2取 l=3.0m,b=3.0m,超高为 0.3m综上得：内形尺寸（长宽高）：3.03.02.3m 壁厚：250mm有效容积： ve =16.7m3反应周期：0

52、.5 小时。连续进水跟排水搅拌方式：机械搅拌。内设 2 台机械搅拌器，型号：jbl1200 型螺旋桨式搅拌机，规格：n=88r/min,n=7.5kw,桨叶数：3 个。1#还原反应池采用地下式，面标高为-0.230m，池底标高为-2.170m。4.3.3 2# 氧化反应池作用：含氰废水在此进行氧化反应。废水由污水提升泵提升到氧化反应池。设计计算：采用间歇式处理，每天处理 3 批，每批 2#废水 66.7 m3,即有效容积: ve=66.7m3取有效水深 h1=2.4m,则 a=27.8m2,取 28 m2取 l=7.0m,b=4.0m,超高为 0.3m综上得：内形尺寸（长宽高）：7.04.02

53、.7m 壁厚：250mm有效容积： ve =66.7m3反应周期：4 小时。其中进水 1 小时，一级反应约 30 分钟,二级反应约 30 分钟，排水 2 小时。搅拌方式：机械搅拌。内设 2 台机械搅拌器，型号：jbl1200 型螺旋桨式搅拌机，规格：n=88r/min,n=7.5kw,桨叶数：3 个。2#反应池采用地下式，水面标高为-0.230m，池底标高为-2.570m。4.3.4 含铜、锌重金属反应池全部废水在此进行重金属化学反应，池了为隔板式反应池。混合废水经提升泵到混合废水调节池。设计计算：流量 qmax=200024=83.3m3/h,反应时间 20 分钟，则有效容积：ve=83.3

54、6020=27.8m3 取有效水深 4.0m,则 a=27.84.0=6.95m2,取 7m2 取 l=7.0m，隔板厚度为 240mm,则 l1=7.0+0.244=7.96m,取 8.0m,b=1.0m，超高 0.3m综上得：内形尺寸（长宽高）：8.01.04.3m壁厚：250mm；隔板厚度：240mm有效容积：ve =27.8m3反应时间：20min搅拌方式：水力搅拌4.3.5 沉淀池重金属反应池的出水在此进行固液分离。由于电镀厂废水量少，而斜板沉淀池具有沉淀效率高、停留时间短，占地面积小等优点，所以本设计采用常用的斜板沉淀池。设计计算：(1)、池面积： )91. 0max/(nqqa

55、式中： a 池面积 （m2） qmax 取最大流量为 83.3m3/h，q 表面负荷 m3/(m2h)，其中取 q=2m3/(m2h) n 池数 （个） 0.91 斜板区面积利用系数 a=83.3/(0.9112)=45.8m2 取 49m2(2)、平面尺寸：a49 =7m3(3)、池内停留时间：t=(h2+h3)60q 式中： h2斜板（管）区上部的清水方高度，m，一般用 0.71.0m；取 0.8m. h3斜板（管）的自身垂直高度，m，一般为 0.8661.0m。 h3=1sin60=0.866m t=(0.8+0.866)602=49.98min(4)、斜板（管）下缓冲层高为了布水均匀并

56、不会扰动下沉的污泥，h4 一般采用 1.0m(5)、泥斗高度采用 4 个泥斗，泥斗上部边长 a=3.5m,下部边长 a1=0.5mh5=(3.5-0.5)2tg60=2.6m,(6)、沉淀池总高度：h=h1+h2+h3+h4+h5 式中：h1超高，取 0.3m h2斜板上部水深，取 0.7m h3斜板自身垂直高度，为 0.866m h4斜板下缓冲层高，取 1.0m h5泥斗高，为 2.6mh=0.3+0.7+0.866+1.0+2.6=5.216m,取 5.46m 综上得：内形尺寸（长宽高）：7.07.05.46m （包括泥斗）壁厚：250mm有效容积：ve =109.4m3停留时间：hrt=

57、49.98min斜板沉淀池采用半地上式，水池地面部分池面标高+4.230m，池底标高-1.230m，进水水面标高为 4.030m，出水水面标高为 3.880m。污泥经污泥泵提升到污泥浓缩池进行处理。4.3.6 砂滤池为了达到深度处理的目的，以上工艺处理后在此设置一个砂滤池。本设计滤料采用砾石，粒径在 38cm 左右，目的是可为生物附着，主要是为了进一步去除 cod。设计计算：设计滤速取值范围为：4.824 m3/m2h， 本设计取值 6m3/m2h。滤池工作时间为了 24 小时，q=2000m3/d，则：（1）池面积：a=qv24=2000624=13.89 m2 （2）池的平面尺寸： a=1

58、3.89 =3.73m ，取 4.0m（3）滤池总高：滤料高度一般在 12.5 之间，现取 1.8m。滤料上水深为 1.0m滤料板 0.12m超高 0.3m h=1.8+1.0+0.12+0.3=3.22m,取 3.3m综上得：过滤速度：6.0m3/m2h池体净空内形尺寸：4.04.03.3m4.3.7 出水池处理后的全部废水在此经过再排放,主要是为了消除泡沫。内形尺寸：1.51.52.0m壁厚：240mm有效容积：ve=4.05m3停留时间：hrt=3.88 min4.3.8 污泥浓缩池（1） 1#沉淀池产泥量：一沉池的污泥量以 cr(oh)3沉淀计算。 cr6+cr3+cr(oh)3 52

59、.0 10390mg/l800 xx=9080010352=142615.3g，即生成 cr(oh)3沉淀的重量为 142615.3g。污泥按含水率 98.5%计算，则污泥湿重：142615.3(1-98.5%)=9507686.7g。实际一沉池污泥体积为：9.5m3/d（2） 二级沉淀池产泥量：铜的重量计算：cu2+cu(oh)2 63.5 97.5 40mg/l1000 y y=40100097.563.5=61417.3g,即生成 cu(oh)2沉淀的重量为 61417.3g。锌的重量计算：zn2+zn(oh)2 65.39 99.39 20mg/l1000 z z=20100099.3

60、965.39=30399.14g,即生成 zn(oh)2沉淀的重量为30399.14g。污泥质量的计算：污泥按含水率 98.5%计算，则污泥湿重：（y+z）(1-98.5%)=（61417.3+30399.14）(1-98.5%) = 6121096g 所以实际二沉池污泥体积：6.12 m3/d（3） 污泥浓缩池的设计计算：污泥总量：q=9.5+6.12=15.62 m3/d浓缩池面积：a=qc/g 式中，q污泥量，15.62 m3/d c进入浓缩池污泥浓度,约 11（kg/m3）g固体通量 kg /(m2.d)，对剩余污泥，g =3060；对初沉污泥，g = 80120。 本设计取值 g =