电镀综合废水处理工程设计方案

山东华龙机械有限公司400m3/d电镀综合废水处理工程设计方案二零一三年二月目录第一章总论..............................................1.1项目概况..........................................1.2设计依据..........................................1.3设计范围..........................................1.4设计原则..........................................1.5设计水量、水质及出水标准..........................第二章工艺设计..........................................2.1工艺选择............................................2.2工艺流程图..........................................2.3工艺流程说明........................................2.4预期处理效果........................................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..................3.2土建结构设计......................................3.3公用工程...........................................3.4自动控制...........................................第四章技术经济..........................................4.1工程投资估算......................................4.2运行费用..........................................4.3主要技术经济指标..................................第五章工作进度及服务承诺................................5.1工作进度安排......................................5.2服务承诺..........................................附图：废水处理工艺流程图废水处理区总平面布置图第一章总论1.1项目概况山东华龙机械有限公司位于山东省临沂市经济开发区，主要从事汽摩配件及五金锁具类配件等电镀。由于电镀生产过程中，将排放一定量的含有多种致癌、致畸、致突变、剧毒等物质的废水，因此，必须认真处理，并尽量回收利用，以减少或消除其对环境的污染。为贯彻落实国家环境保护方针政策，加强环境污染防治，严格执行“三同时”的要求，该公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。电镀工艺品种繁多，产生的电镀废水中含有的污染物也不一定相同，须综合处理的电镀废水将含有多项镀种产生的污水。常用镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀锡、镀金和镀银。无论那种镀种和镀件，电镀工艺大体相同，乡镇企业常用氰化电镀工艺。产生的电镀废水分为以下几种：1、镀件清洗水：占电镀废水的80%以上。废水中大部分污染物质是由镀件表面的附着液在清洗时带入的。其污染物质主要为重金属离子，如：Ni2+、Cu2+、Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Ag+等。其PH值一般为4—6，呈酸性。2、镀液过滤和废镀液：产生的污水中含有高浓度的污染物质，主要有：Cr6+、CN-、废酸、废碱、光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等，大部分为有害物质和剧毒物质。3、电镀车间的“跑、冒、滴、漏”产生的低浓度污染水。上述描述中，1、3统称为含铬废水，2统称为含氰废水。因企业实际情况限制，两种电镀废水不可能分开排放至污水处理站。企业排放的废水总称为电镀综合废水，将直接排放至废水处理站内进行统一处理。该废水污染成分复杂，处理环境各不相同，是非常难以处理的一种工业污染废水。1.2设计依据1、业主提供的有关水质、水量资料及处理要求；2、《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90）；3、《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）；4、《中华人民共和国环境保护法》；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。主要污染因子为：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。主要污染因子为：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。主要污染因子为：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。主要污染因子为：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。主要污染因子为：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）COD150～200120～180100～150120～15050350～500Cr6+≤0.5≤0.5≤0.5≤0.5≤300≤0.5氰化物≤200≤0.5≤0.5≤0.5≤0.5≤0.5Cu2+≤200≤120≤2≤200≤10≤0.5Ni2+≤0.5≤70≤300≤50≤10≤0.5Zn2+≤50≤0.5≤0.5≤30≤1≤2石油类≤1≤1≤1≤1≤1≤10pH10～124.5～6.54.5～63～52.5～3.56～81.5.3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0.5总锌1.5总铁3.0pH值6~9SS50CODcr80氨氮15总氮20总磷1.0石油类3.0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-+H2O2CNO-+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：含镍废水剩余废水净化水含氰废水（W1）反应调节池1并入综合废水（W4）焦磷酸废水（W2）反应调节池2并入综合废水W4清洗槽回收装置回收副产品并入综合废水W42.1.4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：W1、W2、W3碱PACPAM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-+5H2OCr3+＋3OH-=Cr(OH)3↓W5支线的处理工艺流程为：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