电镀废水处理方案计划

PAGE17PAGE1710T/h电镀废水处理项目方案二工程设备有限公司2011.9.12目录TOC\o"1-3"\h\z1、工程概述 42、设计依据 43、设计原则 44、废水来源及污染物成分 54.1废水的来源 54.2原水污染因子 55、出水水质 56、设计方案 66.1工艺的选择及处理原理 66.2工艺流程图 76.3工艺流程说明 87、工艺设计参数 97.1主要构筑物 97.1.1废水收集池 97.1.2调酸还原池 97.1.3pH回调池1,2 97.1.4调碱池 107.1.5污泥浓缩池 107.2主要设备 107.2.1斜管沉淀池1,2 107.2.2多介质过滤器 117.2.2重金属离子捕集器 118、投资估算 128.1构筑物投资 128.2设备及材料部分 128.3总投资估算 139、运行费用 149.1电费 149.2药剂费 149.3人工费 149.4运行费用 1510、废水处理站高程布置 1511、电气控制 1612、与阀门及设备安装 1612.1管道安装 1612.2设备安装 1613、二次污染防治 1714、设施防腐 1715、人员培训及岗位职责 1716、技术服务承诺 17附：平面布置图1、工程概述企业，是经国家相关部门批准注册的企业。主营标牌、不干胶、电镀、铝氧化等，厂址位于X工业园区。目前该厂主要镀种为氯化钾镀锌及硫酸镍镀镍，其废水中含有较高的COD、氨氮、总磷、总氮及Ni2+、Cr6+、Ni2+等重金属离子，对周边环境具有危害性。我公司受厂方委托，对其生产工艺及废水产生节点进行详细了解，结合现场踏勘情况，在此基础上进行本方案的设计。2、设计依据业主提供的基础资料：原水水量、水质《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)污水综合排放标准（GB8978-1996）一级标准《给排水设计手册》（第二、四、六、九分册）《三废处理工程技术手册》《水处理工程师手册》各厂家设备选型样本相关电气、土建设计手册3、设计原则贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。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。为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选用的设备为优良名牌设备。为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，且污水站运行设备有足够的备用率。站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地。使厂区环境和周围环境协调一致。站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协调。4、废水来源及污染物成分4.1废水的来源根据该厂提供相关资料，废水排放量为80吨/天，按每天工作运行8个小时计算，平均水量为10吨/小时。4.2原水污染因子根据厂方提供的有关资料及我公司对同类废水的了解，按处理的方式将该厂生产废水分为以下几大类：前处理废水：主要污染因子为pH、COD、油污及TP等；氯化钾镀锌漂洗废水：主要污染因子为pH、Zn2+；镀锌出光漂洗废水：主要污染因子为pH、Zn2+、NO3-N；镀锌钝化漂洗废水：主要污染因子为pH、Zn2+、Cr6+、NO3-N；硫酸镍镀镍漂洗废水：主要污染因子为pH、COD、Ni2+；镀镍出光漂洗废水：主要污染因子为pH、Ni2+、NO3-N；镀镍钝化漂洗废水：主要污染因子为pH、Ni2+、Cr6+、NO3-N；由于生产现场条件限制，各镀种生产线废水不能分质收集，因此该厂废水主要为混合收集。根据我公司多年电镀废水治理经验，其主要污染因子浓度见下表。(单位：mg/L)主要污染因子pHCOD总镍总铬总锌数值4-5≤350≤100≤200≤1005、出水水质根据该厂所处的地理位置，废水经处理后应达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)和《污染物综合排放标准》（GB8978-1996）一级标准执行。具体指标见下表(单位：mg/L)污染项目PH总镍总铬六价铬总锌SS排放标准6-9≤0.5≤1.0≤0.2≤1.5≤50污染项目CODNH3-NTN总磷石油类阴离子表面活性剂排放项目≤80≤15≤20≤1.0≤3.0≤5.06、设计方案6.1工艺的选择及处理原理该厂废水是典型的多镀种混合废水，其中包含锌、铬、镍等重金属离子，对这些离子的处理也各不相同。6.1.1铬离子处理工艺铬离子的处理方法有化学法、生物法、物理法等，化学法中又分还原沉淀法、钡盐法、光催化法、槽边循环化学漂洗法、电解还原法等,其主要的优点是操作简单，原料易得。但是也同时存在试剂需求量大，能耗高，处理成本高的问题。目前国内外电镀行业中应用较多的为还原沉淀法和铁氧体法。1、还原沉淀法在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6+还原成Cr3+,然后再加入石灰或氢氧化钠，调节pH=8，生成Cr(OH)3,然后滤去沉淀，使废水得到净化，从而去除铬离子。可作为还原剂的有：SO2、FeSO4、Na2SO3、NaH2SO3、Fe等。还原沉淀法具有一次性投资小、运行费用低、处理效果好、操作管理简便的优点，因而得到广泛应用。2、铁氧体法铁氧体法实质上是硫酸亚铁法的演变与发展，其特点是投加亚铁盐还原六价铬，调节pH沉淀后，并较长时间的曝气充氧。形成的铬铁氧体沉淀属尖晶石结构，Cr3+占据部分Fe3+位置，其他二价金属阳离子占据了部分Fe2+的位置，即进入铁氧体的晶格中。进入晶格的三价铬离子极为稳定，在自然条件或酸性和碱性条件都不为水所浸出，因而不会造成二次污染，从而便于污泥的处置。但此工艺对操作条件及现场管理要求很高，运行费用也比还原沉淀法高，经济性不佳，不适用于本方案。6.1.2镍离子处理工艺镍离子的处理方法主要是化学沉淀法、离子交换树脂吸附法和膜分离法。1、化学沉淀法化学沉淀法是利用水中镍离子和氢氧根离子的离子浓度积原理，将废水的pH值调整到11左右，使废水中的镍离子转化为氢氧化镍沉淀，从而从水中去除。2、离子交换树脂吸附离子交换树脂吸附是利用阳离子交换树脂的活性交换基团，吸附交换废水中的镍离子，但由于本方案中废水是一种混合废水，此工艺对镍离子的针对性不强，而难以采用。3、膜分离膜分离是利用反渗透或纳滤膜对水中二价金属离子的截留作用，将废水中的镍离子分离去除并回收，但在本方案中含镍废水无法单独收集，镍离子没有回收的可能，而且本方案投资及运行费用都较高，因此不适用于本工艺。6.1.3锌离子处理工艺1、化学沉淀法化学沉淀法是利用水中锌离子和氢氧根离子的离子浓度积原理，将废水的pH值调整到7-8左右，使废水中的锌离子转化为氢氧化锌沉淀，从而从水中去除。但氢氧化锌是一种两性化合物，在pH低于7和高于8的情况下都会溶解，因此需要精确控制pH。2、离子交换树脂吸附离子交换树脂吸附是利用阳离子交换树脂的活性交换基团，吸附交换废水中的镍离子，但由于本方案中废水是一种混合废水，此工艺对锌离子的针对性不强，而难以采用。3、膜分离膜分离是利用反渗透或纳滤膜对水中二价金属离子的截留作用，将废水中的锌离子分离去除并回收，但在本方案中含锌废水无法单独收集，锌离子没有回收的可能，而且本方案投资及运行费用都较高，因此不适用于本工艺。综上所述，本方案对重金属离子的处理采用成熟稳定的化学沉淀法，具有投资少，操作简便的特点。具体工艺流程见图1所示。6.2工艺流程图图1工艺流程图6.3工艺流程说明混合废水自车间自流进入调节池，通过液位计控制的提升泵提升至反应池池1、2中，反应池1、2为交替间歇运行。待反应池液位达到要求后，关闭提升泵，开动搅拌机，加入工业硫酸，调节pH值到2.0，于此同时在反应池池中投加焦亚硫酸钠，搅拌维持反应10分钟，使六价铬完全转化为三价铬。反应完成后在池中加入氢氧化钠将pH值调至7-8，然后加入重金属离子捕集剂，持续搅拌反应10分钟后，搅拌停止。静置沉淀30分钟后，泥水分离。上清液进入缓冲池，经泵打入多介质过滤器及重金属离子捕集器，通过活性碳吸附、石英砂过滤和离子交换等作用去除水中的COD、SS及残余少量重金属离子后达标排放。处理过程中产生的含重金属污泥，通过板框压滤后交由资质单位处理。7、工艺设计参数7.1废水收集池利用原有废水收集池结构：地下钢砼防腐设计容积：13.5m3停留时间：1.35hr工艺尺寸V=LBH=3.0m3.0m1.5m有效水深：1.5m主要设备提升泵1台,Q=100m3/h,H=10m,N=4.0Kw液位控制系统1套7.2反应池1,2原有水池改造结构：碳钢防腐设计容积：30m3工艺尺寸：V=ΦH=3.0m4.8m有效水深：3.5m主要设备自动加药系统2套搅拌机2台7.3缓冲池原有水池改造结构：半地下钢砼防腐设计容积：17m3工艺尺寸：3.5m2.5m2.2m有效水深：2.0m停留时间：1.7hr主要设备提升泵1台,Q=10m3/h,H=50m,N=1.5Kw7.4污泥浓缩池原有水池改造结构：半地下钢砼防腐工艺规格：BL×H=1.5m1.5m×2.5m主要设备板框压滤机1台，过滤面积12m2,外框尺寸：2899mm950mm1178mm,功率:1.5Kw螺杆泵1台，Q=3m3/h,H=50m,N=2.2Kw7.5多介质过滤器结构：碳钢衬胶防腐滤速：10m3/m2.sh工艺尺寸：V=ΦH=1.2m3.58m主要设备反冲泵1台，Q=30m3/h,H=50m,N=2.2Kw7.2.2重金属离子捕集器结构：碳钢衬胶防腐滤速：10m3/m2.sh工艺尺寸：V=ΦH=1.2m3.58m8、投资估算8.1构筑物投资序号名称规格数量金额（万元）备注1废水收集池3.0m3.0m1.5m10.0原有2缓冲池1.5m1.5m2.1m10.8钢砼防腐3污泥浓缩池1.5m1.5m2.5m11.24地面硬化10m10m11.05池子及棚拆除10.9合计=SUM(ABOVE)3.98.2设备及材料部分序号操作单元设备名称规格单位单价(万元)数量金额(万元)1废水收集池耐酸提升泵Q=100m3/h,H=10m,N=0.75Kw台0.310.32液位控制集成套0.310.33反应池1,2搅拌机R=60r/min,N=0.75Kw台0.621.24自动加药系统集成套6.016.05pH传感器美国哈希台1.523.06池体ΦH=3.0m4.8m台8.0216.07缓冲池提升泵Q=10m3/h,H=50m,N=1.5Kw台0.510.58多介质过滤器集成，含填料套8.018.09重金属离子捕集器集成，含树脂套6.016.010污泥浓缩池螺杆泵Q=3m3/h,H=50m,N=2.2Kw台0.310.311板框压滤机N=1.5Kw台1.411.412空气压缩机利用原有台0.010.021爬梯及平台集成自制套3.013.022管道及阀门套3.013.024电气及自控套3.013.0小计=SUM(ABOVE)528.3总投资估算序号名称投资（万元）备注1土建投资3.92设备投资52.03设计调试费6.04安装费3.05税金3.8合计=SUM(ABOVE)68.79、运行费用9.1电费装机容量序号名称装机容量Kw使用功率Kw工作时间h电耗Kwh/d1收集池提升泵4.04.00.83.22搅拌机1.50.7586.05缓冲池提升泵1.51.5812.06板框压滤机1.51.546.07空压机2.52.5820.08加药泵总和1.01.088.0合计=SUM(ABOVE)55.2吨水耗电：55.2Kwh/d×0.8元/Kwh÷80吨水/天=0.55元/吨9.2药剂费药剂消耗分析序号名称日消耗量费用1PAM0.5Kg12.02工业硫酸60kg483NaOH10kg304Na2S2O570Kg21.05重金属离子捕集剂25Kg3755合计=SUM(ABOVE)486吨水药剂费：486元/天÷80吨水/天=6.08元/吨9.3人工费污水站配1人，月工资为1500元/月，即50元/天，吨水人工费为：50元/天÷80吨水/天=8.9元/吨9.4运行费用序号名称运行费用(元/吨)1电费0.642药剂费6.083人工费0.634合计=SUM(ABOVE)7.3510、废水处理站高程布置废水分流自流至各自功能调节池，出水用泵提升至反应池后，汇入综合废水反应池，自流进入斜管沉淀池、通过流放堰排放。11、电气控制污水处理装置供电由甲方引入设备间配电箱，380/220V,50HZ，三相五线制带接地过载保护；大于、等于5Kw的均采用自耦降压或软启动方式；低压配电装置集中装设自动无功率补偿装置，补偿后功率因素≧0.96；通过PH计探测废水PH值，与酸碱加药泵联动，使PH值控制在设定控制范围内；由多点液位控制器控制提升泵启闭；为保证自动控制系统检修的方便，在控制系统中加装手动系统，各台设备可单独操作。12、与阀门及设备安装12.1管道安装所有的污水管，污泥管均为PE耐压管道，排泥阀均为闸阀，手动阀门均为闸阀或蝶阀；各种设备的安装应按照国家颁布的有关规范和规程进行，以此验收。管道连接：管道之间采用热熔焊接或法兰连接；各处理构筑物所预埋的防水套管在管道安装就位后，用油麻丝和沥青玛谛脂填实，不得渗漏；在管道密集的地方，管道阀门的位置及法门手柄的方向应安装在便于操作的位置。所有架空管道必须用管架控制固定，管道支架、吊架和托架的制作和安装可参照国家标准图集（S161）进行制作安装，沿墙、沿池壁安装的管道可根据现场实际情况现场制作管架进行固定；污水处理主体构筑物内的管道阀门应尽可能安装在检查井旁，以便于开启和调节。12.2设备安装各种设备的安装应按照国家颁布的有关规范和规程进行，以此验收，其中外购设备的安装需按相应的产品说明书进行；脱水机及大型水泵安装时采用二