电镀废水处理站设计说明书

1、 . PAGE44 / NUMPAGES44毕 业 设 计题 目：电镀废水处理工程设计 TOC o 1-2 h z u HYPERLINK l _Toc74632856摘要1HYPERLINK l _Toc74632856说明说HYPERLINK l _Toc74632857一 项目概况1 HYPERLINK l _Toc74632859 1.1项目地理情况1 HYPERLINK l _Toc74632859 1.2设计任务1 HYPERLINK l _Toc74632859 1.3工程设计规模1HYPERLINK l _Toc74632858二 处理方案论证2HYPERLINK l _Toc

2、746328622.1处理方案选择2HYPERLINK l _Toc746328632.2工艺流程的确定7HYPERLINK l _Toc74632865计算书HYPERLINK l _Toc74632863一 物料衡算7（一）HYPERLINK l _Toc74632871含铬废水处理系统7（二）HYPERLINK l _Toc74632871含氰废水处理系统11（三）HYPERLINK l _Toc74632871含铜废水处理系统13 二 主要构筑物与设备选型的计算HYPERLINK l _Toc746328662.1格栅14HYPERLINK l _Toc746328672.2 调节池1

3、5HYPERLINK l _Toc746328682.3 酸洗槽17HYPERLINK l _Toc746328692.4 铁粉反应器18HYPERLINK l _Toc746328702.5 中和反应池21HYPERLINK l _Toc746328712.6 反应池（一级破氰反应池、二级破氰反应池）22HYPERLINK l _Toc746328722.7 竖流沉淀池23HYPERLINK l _Toc746328722.8斜板沉淀池25 HYPERLINK l _Toc74632873 三污泥部分设计计算HYPERLINK l _Toc746328743.1 污泥浓缩设备30HYPERL

4、INK l _Toc746328753.2 污泥脱水设备30HYPERLINK l _Toc74632877四管网布置与水力计算HYPERLINK l _Toc746328784.1平面布置32HYPERLINK l _Toc746328794.2 高程布置原则32HYPERLINK l _Toc746328794.3污水水头损失计算32HYPERLINK l _Toc746328794.4污泥管道水头损失计算35HYPERLINK l _Toc746328794.5主要构筑物清单37 五 劳动定员HYPERLINK l _Toc74632880六 结论 七 参考文献说明书一、项目概况1.1项

5、目地理情况：（以下所有项目都假设定位于地区） 地区位于东经112度57分114度03分，北纬22度35分23度35分，属于南亚热带季风气候区。该地区气候特点为：地处低纬，地表受太阳辐射量较多，同时受季风影响，夏季海洋暧气流形成高、温湿、多雨的气候：冬季北方大陆冷风形成干燥、低温、少雨。年平均气温为21.4-21.9度，最热7、8月平均气温为12.4-13.5度。绝对最高气温为38.7度，最低一月的气温为12.4-13.5度。珠江水位最高3.1m，最低1.8m，常水位2.5m地面相对标高：0.00m，绝对标高4.5m。项目位于珠江下游，北面靠珠江，南面靠公路。土质为冲积沙质粘土。夏季吹西南风1-

6、2级，冬季吹东北风1-4级，雨季偶有台风8-12级。夏季气温28-35度。处理后直接排入珠江，污水厂排污口距珠江约200m，污泥脱水后外运，不产生二次污染。1.2设计任务： 某电镀企业，在生产过程中生产大量的生产废水，废水主要为含氰废水（主要污染物为氰化亚铜、氰化锌、氰化钠等）、含铬废水（主要污染物为铬酐）与含铜废水。上述废水若不经处理后而直接排放，将对周边环境造成严重影响。为了保护环境，该厂决定对所排放废水进行处理，处理后出水标准达到省地方标准水污染排放限值（DB44/26-2001）第二时段一级标准后排放或回用于生产。 1.3工程设计规模：工程规模为1000m3/d，按照每天20小时的运行

7、时间，其具体的水质水量见下表：表1 废水水量、水质表 单位：mg/L(PH除外)序号污染来源废水产生量指标污染物浓度1含铬废水200m3/dCr6+PhCODCr55.6571502含氰废水200m3/dPhCN-791003含铜废水600m3/dCu2+130 本工程废水排放执行省地方标准水污染排放限值（DB44/26-2001）第二时段标准，排放标准具体指标见下表：表2 废水排放标准表 单位为mg/L(PH除外)名称PHCODCrSSCN-Cr6+总铜排放标准6990600.50.50.5要求电镀废水处理程度Cr6+ =55.70.5 / 55.7=99%CODcr =15090 / 15

8、0=40%CN- =1000.5 / 100=99.5%Cu5+ =1300.5 / 130=98%二、处理方案论证2.1处理方案选择 各种不同的电镀废水，可采用多种处理工艺，根据废水性质、场地、达到的要求、建设投资费用等条件选定。目前处理电镀废水的主要方法有：1.化学法 在电镀废水中投加化学药剂，通过化学反应改变废水中污染物的化学和物理性质，使其变为无害物质或易于与水分离的物质，进下一步从废水中除去的处理方法。常用的化学法又有氧化法、还原法、中和法、硫化法、混凝沉淀、混凝气浮等方法。例如含氰废水的碱性氯化法，含铬废水的还原法、重金属的氢氧化物混凝沉淀法、酸碱废水的中和法等。该法是传统的电镀废

9、水处理方法，随着PH、ORP等自动控制仪器的采用与投药装备自动化，使化学法得到进一步完善和提高，成为最常用的方法。2.离子交换法离子交换法是利用离子交换树脂对废水中的阴阳离子的选择性交换作用来处理废水的方法。几乎对所有有害的无机有害离子都可以用此方法处理。某些离子交换处理流程，能达到回收有用化学材料的目的，经处理后的水能用作镀液的补充液或用作清洗水。当不考虑再生洗脱液的处理时，用离子交换法可以实现无脱水排放的“零排放系统”。因此，离子交换法也是处理电镀废水的常用方法之一。随着高长寿的离子交换树脂的研制，处理设备的小型化、自动化，此方法仍在不断发展之中。离子交换法也有不足之处：一次投资大，一般占

10、地面积大，技术较难掌握，废水中处理物浓度不宜太高，存在再生脱液的处理问题。目前，离子交换法多用于制取电镀用的纯水以与含溴、铬、金等废水的处理。离子交换法适用于电镀生产量大、资金与技术力量雄厚的单位，而且适用于单一废水的处理。3.电解法 电解法是利用通电时阴阳极的电化学反应而使废水中的有毒物质分解、氧化还原、沉淀的方法。 电解法在处理含氰、含铬、含银、含铜等废水中得到较多的应用。利用电解法原理已制成各种定型设备，操作简单，对一些小型电镀厂比较适用，但电解法消耗电能和极板材料较多，还受到其他因素限制，目前使用越来越少。表3 各类电镀废水处理工艺特点比较工艺方法建设投资运行成本占地面积处理效果出水水

11、质污泥量工艺弱点化学法中低多尚可一般多药剂量大离子交换法高高少好好少操作复杂电解法低高少不确定不确定较多处理量少2.2工艺流程的确定 经过处理效率，环境效益，经济效益的共同评估，本设计采用按废水的不同种类分别处理废水的组合法，即铁粉电解法（处理含铬废水）+ 二氧化氯协同氧化剂破氰法（处理含氰废水）+ 混凝沉淀法（处理含铜废水）。 本设计思路是在各构筑物废水停留时间上设计构筑物的尺寸参数，并且采用连续式的方式处理废水，所以本设计的资金投入量低和构筑物尺寸小、占地面积小，以与减少废水排放，操作方法简便，提高废水处理效率的优点。（一）工艺流程的优点铁粉电解法。其处理废水后不但各种金属离子浓度远低于允

12、许排放浓度，并且还有一定的脱盐和去除COD的能力；从经济上来说，除了电耗外，消耗的主要材料是铁粉，其来源广泛，价格低廉；此法所用的酸和碱可以采用电镀车间产生的废酸和废碱，达到以废治废的效果。 铁粉电解原理当含Cr6+废水通过铁粉时，在一定的PH条件下，铁粉发生原电池反应阳极反应： Fe 2e Fe2+Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+2 Cr3+ + 6 Fe 3+ + 7 H2O （酸性条件）CrO42- + 3 Fe2+ 8 H + C r3+ +3 Fe 3+ + 4 H2O （碱性条件）阴极反应 ： 2 H+ + 2 e H2二氧化氯协同氧化剂破氰法。与传统的化学法相比，二

13、氧化氯协同氧化剂破氰法具有节能、设备投资少、运行成本低、体积少、效率高、操作方便、无需专人值守使用寿命长的特点。二氧化氯所以有强的氧化力，主要是由于是在正四氧化态下的氧化能力较强，其活性为氯的2.63倍。因此，能处理含氰、硫、金属离子、产酸根、残存有机物的工业用其破氰反应如下。一级反应：pH值8.511.5 ClO2+NaCN+NaOH+H2ONaCNO+NaCl+3OHClO2+Zn(CN)2+NaOH+H2OZn(CNO)2+NaCl+2OHClO2+CuCN+NaOH+2H2OCuCNO+NaCl+3OH二级反应：pH值7.58.5 2NaCNO+2ClO2+2H2ON2+2CO2+2N

14、aCl+4OHZn(CNO)2+2ClO2+2NaOH+2H2ON2+2CO2+Zn(OH)2+2NaCl+4OH2CuCNO+2ClO2+2NaOH+2H2ON2+2CO2+2Cu(OH)2+2NaCl+2OH同时利用氧化还原的原理，还可以去除废水中的部分阴离子，如S2-、SO2-、NO 和Fe3+、 Mn2+、Ni2+。混凝沉淀法。技术比较成熟，运行成本低、操作简单。 用NaOH调整pH值,再用FeCl3做混凝剂，作絮凝剂表4 各种金属离子去除的最佳PH值，列表如下：金属离子PH围残留浓度(mg/L)备 注Cu2+7-141Ni2+91Sn2+5-81Zn2+9-10.51PH10.5再溶

15、解Fe3+5-121PH12再溶解Al3+5.5-83PH8再溶解流程 1.污水流程反 冲 洗 含铬废水处理系统 _ 含铬废水调节池酸洗槽铁粉处理器中和反应池坚流沉淀池排水含氰废水处理系统含氰废水一级反应槽二级反应槽坚流沉淀池排水二氧化氯发生器含铜废水处理系统含铜废水调节池PH调整槽混凝槽絮凝槽斜板沉淀池排水污泥流程污泥污泥浓缩机污泥脱水机污泥外运 （交给专业公司处理）工艺流程说明含铬废水处理系统1含铬废水进调节池，进行水质水量的均衡调节；2废水经调节池进入酸洗槽加入酸废水（设计中取用H2SO4）进行酸化，因反应是在酸性条件下进行，为后面反应做准备；3以酸化的废水进入铁粉反应器进行电解反应，使

16、Cr6+还原为Cr3+；4反应后的废水进入中和反应池加入NaOH进行中和反应，将Cr3+、Fe3+从废水中去除，后进入沉淀池进行沉淀；5沉淀后的污泥进行处理与处置。含氰废水处理系统1含氰废水进入调节池，进行水质水量的均衡调节； 2废水经调节池进入一级反应池，在一级反就池在不同时间段分别加三次药。 首先加碱废水（设计中取用NaOH)调整PH值，再从二氧化氯协同氧化剂发生器加入以二氧化氯为主的氧化剂进行一级破氰反应，破氰反应后为了后续处理要加入H2SO4使其酸化； 3.废水经过一级破氰流入二级反应槽，同样地从二氧化氯协同氧化剂发生器加入以二氧化氯为主的氧化剂进行二级破氰反应，二级破氰完全反应后加入

17、NaOH去除废水中的Zn2+和Cu2+，后进入沉淀池进行沉淀； 4.沉淀后的污泥进行处理与处置。含铜废水处理系统 1.含铜废水进入调节池，进行水质水量的均衡调节以与曝气。 2.废水经调节池进入FPH调整槽加入碱废水（NaOH)进行碱化。 3.经碱化的废水进入混凝槽加入FeCl3使废水水的颗粒凝聚。 4.经凝聚的废水颗粒流入絮凝槽，加入PAM使凝聚的颗粒进一步混凝。 5.经最后废水经沉淀池，使较大的颗粒沉淀，从而去除废水中的Cu离子。 6.沉淀后的污泥进行处理与处置。污泥处理系统将分流废水系统的污泥经管道全部集合一起处理污泥流入浓缩机，减少自身的含水率湿污泥进入脱水机，进一步脱水成干污泥。处理好

18、污泥外运，交由专业公司回收或处理。由废水处理工程经验得知KZ=1.3-1.7,本工程取KZ=1.3;平均设计流量(工程规模)Q = 1000 m3/d =1.3910-2 m3/s ;最大设计流量Qmax =10001.3 = 1300 m3/d = 1.8110-2 m3/s ;含铬废水处理系统流量平均设计流量Q = 200 m3/d = 2.78 10-3 m3/s 最大设计流量Qmax = 2001.3 = 260m3/d = 3.6210-3m3/s ;含氰废水处理系统流量平均设计流量Q = 200 m3/d = 2.7810-3 m3/s 最大设计流量Qmax = 2001.3 =

19、260m3/d = 3.6210-3m3/s ;含铜废水处理系统流量平均设计流量Q = 600 m3/d = 8.3410-3m3/s 最大设计流量Qmax = 6001.3 = 780m3/d = 1.0910-2m3/s 计算书一 物料衡算（一）含铬废水处理系统由于具体电镀废酸液的性质不知道，所以废酸，废碱计算时分别用98%的硫酸和NaOH粉末代替，但日常通常是废酸和电石渣，一般情况下废酸呈液态，设计中设置了酸调节池，废碱如电石渣之类的通常为固态，因此设置了加碱间进行调节，特此说明。加酸量该加药与酸化反应都在酸洗槽中进行药品：98%的浓硫酸计算：分析的Cr6+的含量，用硫酸进行酸化已知：进

20、水PH为57，根据设计原则设为PH=7，要进行反应，需将PH调节到1.6，根据有关资料查得，此反应需要10分钟 Q=200m3/d=1.67m3/10min进水PH=7，即 H+=110-7mol/L 酸洗槽出水PH=1.6，即H+=2.510-2mol/L即进入酸洗槽的H+总量为n=cv=1670110-7=1.6710-4mol调节酸度使用98%的浓硫酸稀释为20%的硫酸根据有关资料，20和98硫酸溶液的浓度分别为1.14103g/ L和1.84103g/ L,即,分别为11.6 mol/L 和 18.78 mol/L 。进水 PH=7，出水PH=1.6,即H+=2.510-2mol/L

21、设加入20%硫酸的量为V1.6710-4+11.6V / 1670+V =0.025V=3.61 L 根据水的离解平衡H+ OH- H2O 此时，反应掉的氢离子总量为1.6710-10mol,反应量可忽略取20%的硫酸为3.61 L/10min则98%的浓硫酸取用量计算得为2.23 L/10min则一天中加入98%硫酸的总量为 V=267.6 L每10分钟槽总液体Q=1670+3.61=1673.61（L）加入铁粉量铁粉加入要在铁粉反应池中进行药品：（多孔的还原性铁粉）多数是粉末冶金所用的铁粉阳极反应： Fe 2e Fe2+Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+2 Cr3+ + 6 F

22、e 3+ + 7 H2O （酸性条件）CrO42- + 3 Fe2+ 8 H + C r3+ +3 Fe 3+ + 4 H2O （碱性条件）阴极反应 2 H+ + 2 e H2 废水中 Cr6+55.6mg/L ，根据设计原则取 Cr6+55.6mg/L ，即摩尔浓度为1.0710-3mol/L根据反应,1L废水中Cr6+含量为1.0810-3molCr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+2 Cr3+ + 6 Fe3+ + 7 H2O 2 6 2 61.0710-3a b ca=3.2110-3mol/Lb=1.0710-3 mol/Lc= 3.2110-3mol/L根据环境工程师手册,

23、实际加入的铁粉量为理论的2.5 倍即实际加入的铁粉量为 n=3.2110-32.5=8.02510-3mol废水中除了Cr6+要去除, Cr3+也要去除反应后1L 废水中产生的Cr3+的总量为3.2110-3mol/L反应后1L 废水中产生的Fe3+的总量为3.2110-3mol/L由反应Fe 2e Fe2+1 23.2110-3 d d=6.4210-3mol/L则转移电子的量为 n= 6.4210-3mol/L反应2 H+ + 2 e H22 6.4210-3 e= 6.4210-3mol/L即反应中每L水中用掉的H+的量是6.4210-3mol根据原废水中H+=2.510-2mol/L则

24、1L 废水中剩下的H+ =2.510-2- 6.4210-3=1.85810-2 mol/L,此时废水的PH=1.73根据资料,该反应需要 10 分钟进水Q=200m3/d=1670 L/10min10min 加入的铁粉量为 n=8.02510-31670=13.4(mol),铁粉加入量为 1.34 mol/min10min 产生的Cr3+为3.2110-31670=5.36(mol) 10min 产生的Fe3+为3.2110-31670=5.36(mol)加入的NaOH量该反应在中和反应池中进行药品: 浓度为96%NaOH 粉末调节为20%的NaOH溶液发生的两个中和反应是Cr3+3OH-

25、Cr(OH)3 Fe3+ +3OH- Fe(OH)3 A B C M N D由上得出,A=3.2110-3 molM=3.2110-3mol根据摩尔比1:3 得出,B=9.6310-3 mol C =3.2110-3 molN=9.6310-3mol D=3.2110-3 mol即1L水中用掉的OH-量为 n=9.6310-3+ 9.6310-3=1.92610-2 mol反应生成的 Cr(OH)3量为n1=3.2110-3 mol, Fe(OH)3的n2=3.2110-3mol根据有关资料得,生成 Cr(OH)3的最佳PH=8,出水PH=69即将PH=1.73的溶液调节至PH=8,需反应掉的

26、酸量为1.8610-2 mol则1L水中OH-用量为1.92610-2 mol+1.8610-2 mol=3.78610-2 mol根据反应特点,该中和反应用五分钟, 废水流量为200m3/d=0.84103L/5min1L废水中加入的NaOH量=3.78610-2 mol即加入的NaOH质量=1.5144g一天中加入的NaOH粉末的质量=20010001.5144=302.88污泥量的计算由上述反应Cr3+3OH- Cr(OH)3 Fe3+3OH Fe(OH)3污泥质量计算:1 L 废水产生Cr(OH)3 n1=3.2110-3 mol1 L 废水产生Fe(OH)3n2=3.2110-3 m

27、ol 污泥质量,m1=20010003.2110-3103=66.126() m2=20010003.2110-3107=68.694()污泥总质量m总= m1 + m2=66.126+68.694=134.82 （二）含氰废水处理系统平均设计流量Q = 200 m3/d= 2.7810-3 m3/s 最大设计流量Qmax = 2001.3 = 260m3/d= 3.6210-3m3/s 含氰废水处理系统流量投加量和反应时间当含氰浓度为100mg/dm3时，二氧化氯投加量为100g/m3,反应24h,用ClO2协同氧化剂处理含氰废水，试剂投加量是碱性氯化法处理废水时试剂投加量的1/5，同等处理

28、量时设备的一次性投资比次氯酸钠发生器少20%30%。调节pH值为2.5到8，每天需要浓度20苛性钠溶液为V50（10-2.5-10-8）40/（201219）0.026 m3一级破氰1. 加碱量根据有关资料查得，此反应需要10分钟Q=200m3/d=1.67m3/10min该加药与碱化反应在一级反应池中进行药品：96% NaOH 粉末调节为20%的NaOH溶液计算：用NaOH 进行碱化已知：进水PH为57，根据设计原则设为PH=5，要进行反应，需将PH调节到8.511.5，现设为将PH值调节为 PH=10 。进水PH=5，即 H+=110-5mol/L 一级反应池PH调整值PH=10，即H+=

29、110-10mol/L即调节pH值为5到10，需要浓度20% NaOH溶液为V1.67（10-510-10）40/（201219）2.75L即一级反应池每天需要20% NaOH溶液为V329 L槽总液体Q=1670+2.75=1672.75（L） 2. 加入二氧化氯，进行一级破氰 根据相关资料一级破氰反应时间为10分钟Q=200m3/d=1.67m3/10min1.67103L/10min二氧化氯是在二氧化氯协同氧化剂发生器产出并流入一级反应池的药品：（以ClO2为主并兼有H2O2 、 O3 、Cl2 在一级反应池的一级破氰的主要化学式 ClO2+NaCN+NaOH+H2ONaCNO+NaCl

30、+3OHClO2+Zn(CN)2+NaOH+H2OZn(CNO)2+NaCl+2OHClO2+CuCN+NaOH+2H2OCuCNO+NaCl+3OH废水中 CN-100mg/L ，根据设计原则取 CN-100mg/L ，即摩尔浓度为3.8510-3mol/L1.67103L/10min废水中CN含量为6.43 mol根据一级破氰反应化学式可知每一种氰化物一级破氰反应的消耗比例CN ：ClO2 1 ：1 和生成氰酸盐是 CN ：CNO 1 ：1 ，则一级反应池的一级破氰消耗ClO2的量为 n=6.43 mol 和 一级破氰生成的氰酸盐 n=6.43 mol由于电解法发生器产生ClO2的纯度在9

31、0%以上。所以根据经验实际加入ClO2的量为1：1.2 ，则应通入n=6.431.2=7.716 mol已知ClO2的纯度在90%的浓度为40 mol/L一级反应池总液体Q总=1670+2.75+40 / 7.716 = 1679（L）酸化根据有关资料查得，此反应需要10分钟，用20%的硫酸回调。Q=200m3/d=1.67m3/10min 一级破氰后反应池总液体Q总=1679 L/10min回调PH值。 该加药与酸化反应都在一级反应池中进行药品：98%的浓硫酸计算：用硫酸进行酸化已知：一级破氰后PH值为10，要进行后续的二级破氰反应需将PH调节到8，一级破氰废水水PH=10，即 H+=110

32、-10mol/L 二级反应池回调PH=8，即H+=110-8mol/L即要酸化的H+总量为n=cv=1679110-10=1.67910-7mol调节酸度使用98%的浓硫酸稀释为20%的硫酸根据有关资料，20和98硫酸溶液的浓度分别为1.14103g/ L和1.84103g/ L,即,分别为11.6 mol/L 和 18.78 mol/L 。进水 PH=10，调节PH=8,即H+=110-8mol/L 设加入20%硫酸的量为V1.67910-7+11.6V / 1679+V =1108V=1.43310-6 L取20%的硫酸为1.433106 L/10min=1.433107L/min，则98

33、%的浓硫酸取用量计算得为8.86107 L/10min则一天中加入硫酸的总量为 V=1.07104L 经过计算由于回调PH值所需的硫酸的量太少，所以在工程的实际运行时不计算二级反应池的PH 回调。二级破氰加入二氧化氯，进行二级破氰 二氧化氯是在二氧化氯协同氧化剂发生器产出并流入一级反应池的 药品：以ClO2为主并兼有H2O2 、 O3 、Cl2 计算：以ClO2为主进行二级破氰 已知二级反应PH值7.58.5，根据相关资料二级破氰反应时间为20分钟Q=200m3/d=1.67m3/10min1.67103L/10minQ总=1670+2.75+40 / 7.716 = 1679（L） NaCN

34、O+2ClO2+2H2ON2+2CO2+2NaCl+4OH Zn(CNO)2+2ClO2+2NaOH+2H2ON2+2CO2+Zn(OH)2+2NaCl+4OH2CuCNO+2ClO2+2NaOH+2H2ON2+2CO2+2Cu(OH)2+2NaCl+2OH从一级破氰得知1.67103L/10min废水中CNO含量为6.43 mol，则二级反应池时20min废水量 3.34103L废水中CNO含量为12.86 mol根据二级破氰反应化学式可知摩尔浓度为3.8510-3mol/L每一种氰酸盐二级破氰反应的消耗比例CNO ：ClO2 1 ：1 和重金属离子生成沉淀物的比例也是1：1 ，则二级反应池

35、的二级破氰消耗ClO2的量为 n=12.86 mol由于电解法发生器产生ClO2的纯度在90%以上。所以根据经验实际加入ClO2的量为1：1.2 ，则应通入n=12.861.2=15.43 mol已知ClO2的纯度在90%的浓度为40 mol/L一级反应池总液体Q总=1670+2.75+40 / 7.716+40 /15.43= 1681.6（L）二、主要构筑物与设备选型的计算（一）格栅设备说明：格栅是由一组平行的金属栅条或筛网制成，安装在污水渠道上、泵房集水井的进口处或污水处理厂的端部，用以截留较大的悬浮物或漂浮物。一般情况下，分粗细两道格栅。数量：三台人工式细格栅设计参数：栅条宽度s10.

36、0mm 栅条间隙宽度e=25.0mm 栅前水深h0.5m过栅流速u=0.8m/s 栅前渠道流速ub=0.55m/s =60(1)栅条间隙数(2)栅槽宽度设栅条宽度栅槽宽度b注：经格栅的初步计算确定，本工程的废水处理量太和大颗物较少。因此一般的格栅计算公式并不适合本工程，所以本工程只用一道格栅，基于可以会偶尔出一现一些较大的颗粒物如镀材上的氧化皮故格栅选用最小规格的人工式细格栅。通过格栅的水头损失(h2)：格栅条断面为矩形断面, 故k=3, 则：栅后槽总高度(h总)：设栅前渠道超高h1=0.3m栅槽总长度(L):每日栅渣量W：设每日栅渣量为0.07m3/1000m3，取KZ1.34（二）调节池

37、设备类型：对角线出水调节池 配备： 含氰废水系统、含铬废水系统设备说明：工业废水其水质水量随时变化，波动较大，废水水质水量的变化对排水与废水处理设备，特别是对净化设备正常发挥其净化功能是不利的，甚至有可能损坏设备，为解决这一矛盾，废水处理前一般要设调节池，以调节水量和水质。优点：出水槽沿对角线方向设置，同一时间流入池的废水，由池的左、右两侧经过不同时间流到出水槽，达到自动调节的目的。数量：二座池子构筑材料：钢筋混凝土参数计算：废水在池一般停留34小时 1池子的实际容积设废水在池停留时间为 T=4小时根据流量 Q =200m3/d T=4小时则池废水量 Q1=Q/20T=200/204=40（m

38、3）得出池的实际容积为40m3设计用调节池的实际容积为V=1.3V有效=1.340=52 m3取 V有效=52 m32取池子的有效水深为h1=1.8m纵向隔板间距 1m则调节池的平面面积是S= = = 29（m2）取宽为 B=5（m），则长L=5.8（m）纵向隔板间距为 1 m，所以隔板数为 4取调节池超高为h=0.3（m）为适应水质的变化，设置沉渣斗，由于电镀废水的悬浮物较少，所以按长度方向设置沉渣斗一个，共两个沉渣斗，沉渣斗倾角为45。 表5 调节沉淀池设计参数表 单位：（m）池有效水深池超高池长池宽 隔板间距沉砂斗高上口径下口径沉砂斗角度 1.8 0.3 5.8 5 1 1 0.4 0.

39、2 60。设备类型：对角线出水调节池 配备： 含铜废水系统数量：二座池子构筑材料：钢筋混凝土参数计算：废水在池一般停留34小时 1池子的实际容积设废水在池停留时间为 T=4小时根据流量 Q =300m3/d T=4小时则池废水量 Q1=Q/20T=300/204=60（m3）得出池的实际容积为60m3设计用调节池的实际容积为V=1.3V有效=1.360=78 m3取 V有效=78 m32取池子的有效水深为h1=1.8m纵向隔板间距1 m则调节池的平面面积是S= = = 44（m2）取宽为 B=5（m），则长L=8.8（m）纵向隔板间距为1 m，所以隔板数为 4取调节池超高为h=0.3（m）设置

40、沉渣斗，按长度方向设置沉渣斗一个，共两个沉渣斗，沉渣斗倾角为45。 表6 调节沉淀池设计参数表 单位：（m）池有效水深池超高池长池宽 隔板间距沉砂斗高上口径下口径沉砂斗角度 1.8 0.3 8.8 5 1 1 0.4 0.2 60。（三）酸洗槽 配备：含铬废水处理系统设备说明：工业废水要在酸性条件下处理时，废水要先进行酸化，进行PH调节， 当 进水PH较高时，需加酸进行调节，该反应要在酸洗槽中进行。药品选用：98%的浓硫酸稀释为20%使用参数计算：根据环境工程设计手册，进水PH=7时，调节至PH=1.6,需要10分钟由物料衡算得，每10分钟槽总液体Q=1670+3.61=1673.61（L）则

41、酸洗槽实际流量为1.3Q2176 L3取槽的实际容积为 V=3.5 m3，有效高度为1，取槽的超高为0.3 m其面积为A= 3.5（m2） 取槽的宽为2 m，则长为L=A/B=3.5/2=1.75 (m) 表7 酸洗槽参数表 单位：(m)槽的实际容积m3 有效高度 超高池宽池长3.510.323.5（四）铁粉反应池配备：含铬废水系统设备说明：使电解反应在池顺利进行，保证化学反应的彻底完成所用的池子设备类型：垂直轴式机械搅拌池特点： 反应效果好，水头损失小，可适应水质水量的变化，大小水量都适用，水量的处理围较宽，比较实用。池子选用材料：钢筋混凝土池子座数：一座设备参数计算：经酸化的废水进入铁粉反

42、应器，在铁粉反应器中发生原电池反应阳极反应： Fe 2e Fe2+Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+2 Cr3+ + 6 Fe 3+ + 7 H2OCrO42- + 3 Fe2+ 8 H + C r3+ +3 Fe 3+ + 4 H2O阴极反应 2 H+ + 2 e H2 根据化学反应特点，该反应需要10 min。1反映池尺寸计算： 反映池容积计算：设计流量Q=13 m3/h反应时间取 t=10 min反应池中废水量为 Q=13/10=4.2 ( m3) 反应池中串联格数与尺寸：反应池采用1格，一个搅拌器（浆叶搅拌器） 该反应池的有效尺寸为 宽 B=2.4(m)，长 L=2.4(m

43、) ，高 H=1.5(m) V=BLH=2.42.41.5=8.7( m3) 反应池超高为 h=0.3(m)池子总高度H总=1.5+0.3=1.8(m2搅拌设备与浆板尺寸叶轮直径板与浆板尺寸 叶轮外缘距池子壁取0.2m叶轮直径 D=2.420.2=2(m)旋转轴上安装 8块浆板，浆板长度取L=0.5(m)宽度 B=0.1(m). 浆板中心点旋转半径与转速浆板中心点旋转半径：R=0.48+=0.765(m)搅拌机浆板中心点旋转线速度 v=0.5m/s则搅拌机每分钟转数为 n=6.24( rad/min).浆板功率计算： 外侧浆板线速度： v1=0.69(m/s) 侧浆板线速度： v2=0.39(

44、m/s)搅拌机上浆板总面积为： A=8bl=80.10.5=0.4 ( m2)浆板总面积与反应池过水截面积之比为=22.2% (小于25%)，符合要求求浆板宽径比系数值外侧浆板：=0.1 查得K1 =3.45侧浆板：=0.17 查得K2 =2.9搅拌机功率 P=58A(K1V13+ K2V23)=580.4(3.450.693+2.90.393)=30.3(W)配用电动机功率：电动机总机械效率为 0.75 ,传动效率为0.7配用电动机功率为 N=58(W)表8 铁粉反应池参数表池实际容积（m3）池宽(m)池长(m) 超高(m)叶轮上浆板数叶轮直径(m)浆板长度(m)浆板宽度(m)8.72.41

45、.50.382.20.50.1铁粉反应池示意图 单位：mm（五）中和反应池 配备：含铬废水系统 设备说明: 对于金属阳离子 ,如Cr3+和Fe 3+与OH-反应生成沉淀,能够清除废水中的Cr3+和Fe 3+,加之反应池中有搅拌设备,使Cr3+和Fe 3+与OH-充分反应,并且还能够去除其他能与OH-发生反应的金属阳离子。 设备名称：机械搅拌反应池 搅拌机类型：HL04型潜水搅拌机（耐碱） 特点：特别适合电镀，冶金工业中的酸，碱中和反应和沉淀反应的彻底进行。 池数：一座1反应池尺寸计算：在反应池中的中和反应，根据反应特点，取t = 5 min即废水量为 Q1=Q/201/12=1.04（m3）取

46、反应池长L=1(m) ，宽B=1(m) ，有效水深 h=1.2(m) ，超高 h3=0.3(m)即反应池体积为 V=LB h =111.5 =1.5（m3）实际高度 H实=1.2+0.3=1.5(m)表9中和反应池参数表池长(m) 池宽(m)有效高度(m)超高(m)体积（m3）面积(m2)111.50.51.512 HL04型潜水搅拌器4设计参数根据环保技术设计手册，功率为0.4KW（六）反应池（一级破氰反应池、二级破氰反应池）配备：含氰废水系统设备说明：一级破氰反应池反应池先进行碱化、絮凝反应和酸化；二级破氰反应池则进行废水的絮凝和中和反就，反应过程进行机械搅拌，由于一级和二级破氰所需反应时

47、间都为30分钟，所以设计一个反应池的构造。数量：2座 主要设计参数一级破氰反应池 停留时间 HRT30min二级破氰反应池 停留时间 HRT30min工艺尺寸 反应池的有效容积 V=Qt=522/30=3.2 m3 式中 Q设计流量，m3/h； t 反应时间，m。根据有效容积设计4.5m3水深 H1.5 m 超高 0.5m 长 L3.0m 宽 B1.0m 净尺寸 LBH3000mm1000mm2000mm （1）搅拌装置 按每m3池容输入功率20W计算，需要输入的功率N为 N=20V/2=201.39/2=14W=0.014 kW搅拌机机械总效率1采用0.75，搅拌机传动效率2为0.8，则搅拌

48、机所需的电动机功率N为 NN/（12）0.014/（0.750.8）0.023kW桨叶构造采用单层平板形，两叶，长宽0.5 m0.2m，桨叶底端距池底0.25m。（2）搅拌装置 按每m3池容输入功率10W计算，需要输入的功率N为 N=10V/2=101.39/2=14W=0.007kW搅拌机机械总效率1采用0.75，搅拌机传动效率2为0.8，则搅拌机所需的电动机功率N为 NN/（12）0.007/（0.750.8）0.012 kW桨叶构造采用平板形，8叶，桨叶上下边缘分别距水面和池底0.25m。（七）竖流沉淀池 配备：含氰废水系 含氰废水系统设备说明:该竖流沉淀池为圆形,为实现固液分离,使Cr

49、(OH)3与Fe(OH)3沉淀与处理后的废水分离开来，废水排放，污泥处理。由于水量不大，污泥量不大，故选用竖流沉淀池。特点：废水采用中心入流，周边溢流的方式，水流方向与颗粒的沉淀方向相反，特别适合于处理水量不大的小型污水处理。优点：竖流沉淀池排泥容易，不需要机械排泥装置，便于管理，单迟容量少，适用于小型水处理。池数:二座1竖流沉淀池的尺寸计算取沉淀时间为 T=1.5h 竖流沉淀池的废水上升速度为 v=0.5mm/s设计流量为 Q=300m3/d=12.5 m3/h竖流沉淀池的废水量为 Q1=12.51.5=18.75(m3)废水流量为 Q=0.0035 m3/s ,qmax=0.0035 m3

50、/s 2中心管流速为 v1=0.01 m/s则中心管面积为 A= =0.35 (m2)中心管直径为 d=0.668 (m2)喇叭口直径为 d1=1.35d =1.350.668=0.9 (m)反射板直径为 d2 =1.3d =1.30.9 =1.2(m)3. 沉淀池有效水深为，即中心管高度， h2=3.6vt=3.60.51.5=2.7(m)4. 中心管喇叭口至反射板之间的间隙高度为 V1 =0.005(m/s) h3=0.25 (m)5沉淀池总面积与沉淀池的直径沉淀池沉淀区的面积为A=7(m2)沉淀池总面积为 A=A1+A2=0.35+0.7=7.35(m)沉淀池的直径为取沉淀池的直径为 D

51、=3.2(m)即D: h2=3.2 : 2.7=1.2 3 (符合要求) 6污泥斗高度与污泥斗容积取截头圆锥下部直径为0.3(m) ,污泥斗倾角为45 度 h5为污泥斗高度则 h5 =tg45。=1.45 (m)则污泥斗容积为 7. 沉淀池的总高度 H=h1 + h 2+ h3 + h 4+ h5 h1为超高,取0.5 (m) h 4为缓冲层高度取0.3 (m) h2为中心管高度为2.7 (m) h3为中心管喇叭口至反射板之间的间隙高度为0.25 (m) h5为污泥斗高度为 1.45(m)即带入得 H=0.5+2.7+0.25+0.3+1.45=5.2 (m)表10 竖流沉淀池参数表 单位：m

52、直径中心管直径中心管高度污泥斗高度缓冲层高度间隙高度斗倾角3.20.6682.71.450.30.2545。图3竖流沉淀池示意图（八）斜板沉淀池配备：含铜废水系统设备说明：电镀废水处理中固液分离一般采用沉淀池或气浮池。斜板沉淀池具有沉淀效率高，停留时间短，占地少等优点，在电镀废水中得到广泛的应用。一般为了构造简单，多采用异向流斜板沉淀池，即水流倾斜向上流，污泥则倾斜向下流。沉淀池中污泥至少每天排一次，以免污泥板结堵塞排泥管。数量：1座设计的斜板沉淀池如图进水出水图5.2 斜板沉淀池示意图2 参数选取 个数 n 1 水力表面负荷 q 3m3/(m2h) 斜板长 L 1.0m 斜板倾角 60 斜板

53、净距 d 40mm 斜板厚 b 5mm3 工艺尺寸池表面积 A AQ/(0.91nq)156/（0.911520）1.72 m2 式中Q最大设计流量，m3/h； n池数； q表面负荷，一般用35 m3/（m2h）； 0.91斜板面积利用系数。池长 a a= 0.87m 取a0.8m核算 qQ/（0.91nA）156/（0.9110.8220）3.6 m3/(m2h)满足条件35 m3/(m2h)斜板个数 m m =a/(b+d)-10.8/(0.005+0.04)-117个斜板区高度 h3h3=Lsin1sin600.87m取斜板上端清水区高度 h2=0.5m取水面超高 h1=0.3m取斜板下

54、端与排泥斗之间缓冲层高度 h4=1.0m泥斗斗底为正方形，泥斗底边长为a1=0.3m，泥斗倾角为60，泥斗高h5为h5tg60= tg600.43m污泥斗总容积VV=2h5(a12+a12+a1a2)20.43（0.82+0.32+0.80.3）0.19m3沉淀池总高度H H=h1+h2+h3+h4+h50.3+0.5+0.87+1.0+0.433.10m4 细部结构(1)进水管 进水管采用DN50（外径壁厚63mm4.0mm）硬聚氯乙烯管直接与反应池相连，则进水管中流速V V0.23 m/s在0.20.3 m/s之间，满足絮凝后期流速要求。集水槽 采用两侧淹没孔口集水槽集水，集水槽 集水槽个

55、数 1个 槽中流量 q156/（203600）0.000579m3/s0.579L/s 考虑池子超载系数为20，则槽中流量q01.2q1.20.5790.70 L/s 槽宽 B0.9q0.4 0.90.00070.40.049m 为便于加工取槽宽 B50mm起点槽中水深 H10.75B0.0510050mm终点槽中水深 H21.25B1.255062.5mm槽中水深统一按H270mm计。出水孔沉淀池 水 位槽中水位 集水槽断面 集水方式为淹没式自由跌落，淹没水深为0.05m,跌落高度为0.05m,槽超高取0.1m ,则集水槽总高度HHH2+0.05+0.05+0.10.27m 孔眼计算 由q0

56、，式中q0集水槽流量，m3/s；流量系数，取0.62；h孔口淹没水深，此处为0.05m；孔眼总面积，m2。得q0/（）0.00114 m2孔径采用d =10mm,则单孔面积0为0d2/40.07850.0120.0000785 m2则孔眼个数 n/00.00114/0.000078514.5取n16集水槽每边孔眼个数nn/216/28个相邻孔眼中心距离 sL/（n+1）0.8/（8+1）0.089m为加工方便，相邻两孔眼间距取0.1m，靠近两端各留出0.05m.(3)落水斗落水斗尺寸为LBH300mm300mm400mm，排水管采用DN25（外径壁厚32mm2.5mm）硬聚氯乙烯管.(4)排泥

57、管选用DN150（外径壁厚160mm5.0mm）硬聚氯乙烯管。三、污泥部分设计计算（污泥浓缩系统）（一）污泥浓缩设备 配备：污泥系统设备说明:浓缩机一般主要由浓缩池、粑架、传动装置、粑架提升装置、给料装置、 卸料装置和信号安全装置浓缩机 特点:可连续压滤大量的污泥，具有处理能力大，脱水效率高、占地面积小、安装时间短，土建资金少、维修费用低、过滤介质再生、使用寿命长等优点。设备类型: WTS带式压滤机 数量: 一台 （二）污泥脱水设备 配备：污泥系统设备说明：经浓缩后的污泥进一步脱水,以减少体积,便于运输和后续处理设备类型：BSD500S5L型带式污泥脱水机优点：机器制造容易，附属设备少，投资，

58、能耗低；管理简单，脱水能力大，特别适合于无机性污泥的脱水。数量：污泥脱水间一座，带式脱水机一台压滤机带宽： B=KPQ=0.150.970.718=0.1(m)=100其中 P为进泥含水率, Q为进泥流量 选择BSD500S5L型带式污泥脱水机,其参数为:表11 带式脱水机参数表带宽功率KW水压Mpa水量m3/h 质量清洗滤带水压Mpa5000.750.25315000.25污泥脱水间尺寸:V=653=90 m3 加药装置加NaOH机加H2SO4机加PAM机 FECL3机加二氧化氯机加铁处理器在所有的加酸加碱点设PH探头，自动控制酸碱量的投加注明：1. 投加硫酸,采用DS300C 型加药装置优

59、点：该加药装置特别适合工业用于投加定量的化学药剂与酸碱溶液。 表12 加药机参数表 加药围L/h 搅拌功率KW 计量功率KW 总功率KW 0750.150.10.25投加硫酸的药剂投加房体积为533=45 m32.投加铁粉和NaOH粉末使用电磁震荡设备来投加,是干投投加铁粉和NaOH粉末的药剂投加房 体积为533=45 m3 四 管网布置与水力计算平面布置该污水处理用地为600，东西长30 m，南北宽20 m，面积较小，总平面布置包括污水与污泥处理工艺构筑物与设施的总平面布置，各种管线，管道与渠道的平布置，各种辅助构筑物与设施的平面布置。总平面布置应遵循以下几条原则：1处理构筑物与设施的布置应

60、顺应流程、集中紧凑，以便于节约用地和运行管理。2 . 工艺构筑物（或设施）与不同功能的辅助构筑物应按照功能的差异，分别相对独立的布置，并协调好与环境条件的关系，如地形走势、污水出口方向、风向、周围的重要或敏感建筑物。3构建之间的间距应满足交通、管理渠铺设、施工和运行管理等条件。4管道线与渠道平面布置，应与其工程布置相协调，应顺应污水处理厂的各种介质输送的要求，尽量不免多次提升和迂回曲折5协调好辅助建筑物、道路、绿化与处理构筑物之间的关系，作到方便生产运行，保障安全畅通。总平面布置（见平面图）（二）高程布置原则：1充分利用地形地势和排水系统，使污水一次提升便能顺利自然的通过污水处理构筑物，排出厂