1、电镀综合废水处理工程方案设计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
2、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46，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
3、、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
4、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（
5、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、
6、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，
7、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=(W1+W2+W6)=300m3
8、/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=400 m3/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）COD15020012018010015012015050350500Cr6+0.50.50.50.53000.5氰化物2000.50.50.50.50.5Cu2+200120220010
9、0.5Ni2+0.57030050100.5Zn2+500.50.53012石油类1111110pH10124.56.54.56352.53.5681.5.3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69SS50CODcr80氨氮15总氮20总磷1.0石油类3.0
10、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- + H2O CNO- + Cl- + H2O2CNO- + 4OH- + Cl2 CO2 + 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
11、、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- 2 PO42- + 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 2.1.3含镍废水（W3）含镍废水在车间内单独收集，并通过槽边回收装置进行
12、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：2.1.4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)nW4的处理工艺流程为： W1、W2、W3 碱 P
13、AC PAM2.1.5含铬废水（W5）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：2Cr2O7 2-+ 3S2O52- + 10H+ 4Cr3+ + 6SO42- + 5H2OCr3+3OH-=Cr(OH)3W5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，废水中石油类物质、CODcr和磷酸盐含量较高，对排放水中相应指标的贡献值较大，需单独收集处理，
14、以便能有效控制CODcr及磷的含量。W6的处理工艺流程为： 碱、铁盐 PAC、PAM 注：以上所有支线流程仅为废水流向，沉淀池的污泥池进入污泥浓缩池浓缩后经压滤机压滤成滤饼，安全处置（流程中已省略）2.1.7 CODcr的去除由于电镀废水生化性很差，真实B/C值不足0.2，采用生化法很难去除。在本方案中，清污分流后CODcr含量较高的是除油除蜡废水（W6），其余废水CODcr值较低，对W6采用物化的方法将CODcr降至200mg/l以下再与其他废水混合，混合后的废水CODcr在150mg/l左右，采用臭氧氧化+吸附的方式可确保CODcr达标。2.2工艺流程图注： 为废水流向， 为污泥流向2.3
15、工艺流程说明1、含氰废水（W1）自车间自流入反应调节池1,在碱性条件下（pH10.5）加入NaCLO氧化，采用间歇处理的方式：进水反应排水，总停留时间为1天，可有效去除氰化配合物，处理后的废水与W2、W3、W4合并处理；2、焦磷酸废水（W2）自车间自流入反应调节池2,在酸性条件下（pH33.5）加入NaCLO氧化，采用间歇处理的方式：进水反应排水，总停留时间为1天，可有效去除焦磷酸、化学镍等络合物，处理后的废水与W1、W3、W4合并处理；3、含镍废水（W3）在车间通过槽边回收装置进行回收，出水可回用于清洗槽，回收的副产品可产生较高的经济效益。回收系统外排水与W1、W2、W4合并处理；4、综合废
16、水(W4) 自车间自流入调节池4,经泵提升与来自W1、W2、W3预处理后废水混合进入中和池1，加碱搅拌调节PH值至10.511，然后进入絮凝反应池1,加入PAC、PAM，絮凝反应后进入沉淀池1，出水进入中和池2，与含铬废水合并处理；5、含铬废水（W5）自车间自流入调节池5，用提升泵泵入还原池，加入焦亚硫酸钠还原六价铬，然后与来自W4的废水一起流入中和池2，调节pH8.59.0，然后经絮凝反应池2和沉淀池2，出水进入中间水池；6、除油除蜡废水（W6）自车间自流入调节池6，用提升泵泵入中和池3，加入碱和铁盐，搅拌调节PH值至8.59，然后进入絮凝反应池3，加入PAM，混凝反应后进入沉淀3，出水与来
17、自W5的废水一起进入中间水池；7、中间水池废水经水泵提升后进入氧化塔，通入臭氧接触反应，使有机物矿化分解为二氧化碳或者降解为小分子物质，再经过活性碳吸附过滤，出水经pH调整后排放。本处理系统的污泥经污泥浓缩池浓缩后，用压滤机制成滤饼，交有关部门安全处置。2.4预期处理效果预计处理过程中污染物削减情况如表2-1表2-1 预期污染物削减表废水及处理工艺水量Ni2+Cu2+Cr6+CN-CODt/dmg/lmg/lmg/lmg/lmg/L含氰废水（W1）30-200-200180反应调节池130-200-0.580焦磷酸废水（W2）2070120-150反应调节池22070120-80含镍废水（W3
18、）20300-120回收系统202-120综合废水（W4）5030500.20.5150中和池1（W1/W2/W3/W4）10029.784.00.20.5115沉淀池11000.20.90.20.4115含铬废水（W5）90-300-50还原池90-0.1-200中和池2（W4/W5）1900.20.470.10.2157沉淀池21900.20.470.10.2120除油除蜡废水（W6）90-500沉淀池390-200中间水池2800.20.30.10.2160氧化+吸附2800.20.30.10.260排放池2800.20.30.10.260含氰废水（W1）中氧化破氰工艺对CN-的去除率按
19、99.75计，同时CODcr的去除率按55.6%计；焦磷酸废水（W2）在酸洗条件下经24h氧化破络后，对焦磷酸、化学镍等络合物的去除率按99.5%计，氧化剂同时降低约46.7%的CODcr；含镍废水（W3）经槽边回收装置回收，对Ni2+去除率按99.3%计；综合废水（W4）与W1、W2、W3相互混合稀释，经中和沉淀，对Ni2+、Cu2+去除率按99.3%、98.9%计，CODcr的去除率按23.3%计；含铬废水（W5）采用焦亚硫酸钠还原，对Cr6+的去除率按99.97%计，同时由于焦亚硫酸钠的过量投加，CODcr升高到200mg/l左右；W4与W5混合后，CODcr有所稀释，降至157mg/l
20、，再经中和沉淀，去除率按23.6%计；除油除蜡废水（W6）含有大量的油类及表面活性剂，经混凝沉淀，CODcr去除率按60%计；臭氧氧化+活性碳吸附，对CODcr的去除率按62.5%计；根据对同类废水的试验研究及工程实践，上述各处理单元要达到上述预期的处理效率是可行的。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本工程主要建、构筑物包括：调节池、中和池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩池、综合机房等；主要设备包括：污水提升泵、搅拌机、风机、加药系统、臭氧发生器、污泥脱水设备等。3.1.1 调节池1设计参数：设计水量：qh5m3/h停留时间：HRT=13.5h有效容积：V67.5m3
21、有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH3.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：50UHB-ZK-20-20/4 流量：Q20m3/h扬程：H20m 功率：N=4.0kw数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）3.PH计 数量：1套4ORP仪表数量：1套3.1.2反应调节池2设计参数：设计水量：qh3.325m3/h停留时间：HRT=20h有效容积：V67.5m3有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH3.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：32UHB-ZK-15-15/2.2 流量
22、：Q15m3/h扬程：H15m 功率：N=2.2kw数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）3.PH计 数量：1套4ORP仪表数量：1套3.1.3调节池4设计参数：设计水量：qh8.125m3/h停留时间：HRT=11h有效容积：V90m3有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH4.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：50UHB-ZH-20-20/4 流量：Q20m3/h扬程：H20m 功率：N=4.0kw数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）3.1.4中和池1设计参数：设计水量：qh40m3/h停留时间：
23、HRT=3.4h有效容积：V135m3有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH6.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：50UHB-ZK-20-20/4 流量：Q20m3/h扬程：H20m 功率：N=4.0kw数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）3.PH计 数量：1套3.1.5絮凝反应池1设计参数：设计水量：qh20m3/h（按水泵流量）停留时间：HRT=18min有效容积：V6m3有效水深：H=2.0m外形尺寸：LBH1.52.02.5m（共2格）结构形式：钢制防腐，与沉淀池合并。配套设备：1.搅拌机功率：N=2.2kw，浆
24、叶防腐，非标定制数量：2台3.1.6沉淀池1设计参数：设计水量：qh20m3/h表面负荷：q=0.667m3/m2.h停留时间：HRT3h有效容积：V60m3外形尺寸：LBH5.06.03.5m结构形式：钢制，内壁作防腐处理。配套设备：1.斜管填料规格： 孔径50 mm，长1m数量： 30m33.1.7调节池5设计参数：设计水量：qh15m3/h停留时间：HRT=7.5h有效容积：V112.5m3有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH5.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：50UHB-ZK-20-20/4 流量：Q20m3/h扬程：H20m 功率
25、：N=4.0kw数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）3.1.8还原池设计参数：设计水量：qh20m3/h停留时间：HRT=18min有效容积：V6m3有效水深：H=2.0m外形尺寸：LBH1.52.02.5m（共2格）结构形式：钢制防腐。配套设备：1.搅拌机功率：N=2.2kw，浆叶防腐，非标定制数量：2台2.PH计 数量：1套3.ORP仪表 数量：1套3.1.9中和池2设计参数：设计水量：qh40m3/h（按水泵最大组合流量）停留时间：HRT=3.4h有效容积：V135m3有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH6.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处
26、理。配套设备：1.提升泵型号：65UHB-ZH-40-15 流量：Q40m3/h扬程：H15m 功率：N=5.5kw数量：二台（一用一备）2.液位计 数量：1套3.pH仪表 数量：1套3.1.10絮凝反应池2设计参数：设计水量：qh40m3/h停留时间：HRT=23min有效容积：V15.6m3有效水深：H=2.5m外形尺寸：LBH2.52.53.0m（共2格）结构形式：钢制防腐，与沉淀池合并。配套设备：1.搅拌机功率：N=2.2kw，浆叶防腐，非标定制数量：2台3.1.11沉淀池2设计参数：设计水量：qh40m3/h表面负荷：q=0.80m3/m2.h停留时间：HRT2.5h有效容积：V10
27、0m3外形尺寸：LBH5.010.03.5m结构形式：钢制防腐。配套设备：1.斜管填料规格： 孔径50 mm，长1m数量：50m33.1.12调节池6设计参数：设计水量：qh15m3/h停留时间：HRT=7.5h有效容积：V112.5m3有效水深：H=2.5m土建外形尺寸：LBH5.09.03.0m结构形式：地下钢砼, 内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：50UHB-ZK-20-20/4 流量：Q20m3/h扬程：H20m 功率：N=4.0kw数量：二台（一用一备）2.液位控制器数量：二台（与水泵联动）3.1.13中和池3、絮凝池3设计水量：qh20m3/h（按水泵流量）停留时间：HRT
28、=18min有效容积：V6m3有效水深：H=2.0m外形尺寸：LBH1.52.02.5m（共2格）结构形式：钢制防腐，与沉淀池合并。配套设备：1.搅拌机功率：N=2.2kw，浆叶防腐，非标定制数量：2台2.pH仪表 数量：1套3.1.14沉淀池3设计参数：设计水量：qh20m3/h表面负荷：q=0.667m3/m2.h停留时间：HRT3h有效容积：V60m3外形尺寸：LBH5.06.03.5m结构形式：钢制，内壁作防腐处理。配套设备：1.斜管填料规格： 孔径50 mm，长1m数量： 30m33.1.15中间水池设计参数：设计水量：qh60m3/h(按最大进水流量)停留时间：HRT1.5h有效容积：V90m3有效水深：H=2.5m外形尺寸：LBH4.09.03.0m结构形式：钢制，内壁作防腐处理。配套设备：1.提升泵型号：65UHB-ZK-30-15 流量：Q30m3/h扬程：H15m 功率：N=4.0kw数量：二台（一用一备）2.液
