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电镀废水处理工程设计方案-1-第一章总论一、概述电镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程，由于加工过程中除油、酸洗和电镀等过程用到大量的酸、碱、清洗剂及化学处理剂，因此其排放废水中主要含有酸、碱、油脂类有机物、各种重金属离子等，若不经处理而直接排放，将会导致接纳水体的严重污染。为了治理污染、保护环境，确保生产废水的达标排放，消除影响企业生产和发展的隐患，必须投资进行电镀废水处理工程建设。二、编制依据。1、电镀产品加工工艺及相关废水资料；2、公司提供的水质资料；3、《污水综合排放标准》（GB8978-96）；4、《中华人民共和国水污染防治法》（1996）；5、《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）；6、《中华人民共和国水污染防治法实施细则》；（1989年7月）；7、《建设项目环境保护设计规定》（1987年3月）；其他设计规范GBJ14-87《室外排水设计规范》GBJ13-88《室外给水设计规范》GBJ9-87《建筑结构荷载规范》电镀废水处理工程设计方案-2-GBJ3-88《砌体结构设计规范》GBJ6-89《混凝土设计规范》GBJ7-89《建筑地基基础设计规范》GBJ69-84《给排水工程结构设计规范》GBJ11-89《建筑抗震设计规范》GBJ16-87《建筑设计计防火规范》GB50052-92《供电系统设计规范》GB50052-92《供电系统设计规范》GB50057-94《建筑物防雷设计规范》GBJ54-83《低压配电装置及线路设计规范》GBJ34-92《工业企业照明设计标准》GBJ55-93《通用用电设备配电规范》三、处理原则1、采用先进、科学、合理的工艺路线，提高综合处理效率，降低投资及运行费用，经济高效，并确保达标排放。2、操作、维护、管理方便，运行稳定可靠，自动化程度高。3、努力实现处理后废水回用或部分回用，以实现经济效益、环境效益和社会效益的统一。四、排放标准根据环保部门的要求，电镀企业废水总排污口应执行《综合污水排放标准》（GB8978-96）排放标准中的一级标准。电镀废水处理工程设计方案-3-具体水质要求如表1所示。指标PHCODcrBODSS石油类总氰化物Zn2+总铬Cu2+NiPb6-9100mg/L20mg/L70mg/L5mg/L0.5mg/L2.0mg/L1.5mg/L0.5mg/L1.0mg/L1.0mg/L五、设计范围本方案设计从污水处理站排放口，包括土建(不含厂区围墙地面绿化和硬化及标准排污口设施)、工艺、设备（不含排放口计量设备）结构电气等各工程专业设计。第二章废水排放状况与工程规模、站址选择一、废水排放状况根据电镀行业排污水质资料，其电镀废水混合后水质污染状况如表1所示。表1电镀废水主要污染指标（根据电镀行业资料）(单位:mg/L)指标PHCOD石油类氰化物Cr6+总Cr2+Cu2+Zn2+Ni2+Pb2+Dy2+处理前5-9289.80.2-1200-30050-150100-20030-15030-80100-3000.220.05另外废水中含有焦磷酸根，过量时可络合铜、镍等重金属离子。使其难以沉淀分离。电镀废水处理工程设计方案-4-废水污染特征由废水污染状况可见废水中主要污染组分为：氰化物、重金属离子（铬、铜、镍、锌）等，属于高毒性无机污染废水，因此本项目废水主要特征表现为：１、毒性大、组分复杂废水中含有大量的氰化物，毒性非常大；同时多种重金属离子等无机化合物含量较高，其成分复杂。所含无机污染组分包括各种酸、碱药剂和无机重金属离子造成废水腐蚀性强、生物毒性大，排放到自然水体中，可使微生物中毒，极易破坏水体的自净能力，使水质恶化。石油类及其它部分有机化合物成分复杂，多为不同脂肪烃和芳香烃类化合物的混合体，造成废水COD值较高，且多以乳化、分散或溶解状态存在，难于分离，且石油类有机化合物较难于直接生物降解。由于本项目废水石油类污染物含量不高，因此，氰化物和无机重金属离子去除成为该项目废水处理的主要任务和难点，在处理过程中可同时降低COD值。2、水质水量瞬时变化大本项目生产过程中废水排放兼有连续式和间歇式排放两种，间歇式排放废水瞬时排放流量大，废水污染负荷重，因此会造成水质水量瞬时变化大，提高了对本项目废水处理的要求。二、综合废水水质指标与设计要求综合以上本项目废水主要特征，根据现有提供水质资料估算，其混合电镀废水处理工程设计方案-5-废水污染指标及设计要求如下：表２混合废水污染指标及设计要求(单位:mg/L)指标PHCOD石油类氰化物Cr6+总Cr2+Cu2+Zn2+Ni2+Pb2+Dy2+处理前5-9289.80.2-1200-30050-150100-20030-15030-80100-3000.220.05设计进水水质2-13≤350≤10≤350≤200≤250≤250≤100≤300≤10≤1设计出水水质6-9≤40≤0.1≤0.5≤0.05≤0.1≤0.5≤0.3≤0.5≤0.5≤0.01排放标准6-9≤100≤5≤0.5≤0.5≤1.5≤0.5≤2.0≤1.0≤1.0——达标情况达标达标达标达标达标达标达标达标达标达标达标三、工程规模本项目污染物排放270m3/d设计考虑到间歇废水的排放造成废水水质和水量的变化生产过程中设备冲洗等各种因素，因此根据企业生产实际并综合各种因素，本项目废水处理拟设计规模为300m3/d，处理能力为12.5m3/h。四、站址选择为防止废水排放过程中腐蚀和污染物的扩散，本着便于规划管理、减少占地面积的原则，本废水处理站拟建于厂内。电镀废水处理工程设计方案-6-第三章处理方案现代电镀废水处理技术方法有多种，包括物理、化学、物理化学、生物法等，针对本项目废水污染组分的性质及废水排放实际情况，单一采用物理、化学、生物受到一定的限制，而且实践证明，单一的处理方法很难达到处理要求。因此考虑到本项目废水的特殊性和复杂性，并结合国内外同类废水处理的经验，采用多元结合处理的方法进行多层次、多功能净化技术。雅洁五金装饰制品有限公司电镀生产线，是一条全自动电镀生产线，生产中的废水分别进行分路收集。故本方案采用了多元结合净化技术进行多元组合净化技术由以下技术组成。一破氰处理含氰处理国内外已有成熟的经验，目前国内多采用碱性氯化法，车间含氰废水已分路收集，选用单独设计一个处理系统，不应与其它的电镀废水混合处理，尤其是若混入镍、铁离子，将会给处理带来困难。碱式氯化法破氰分二个阶段进行，其处理工艺如下：每一阶段是将氰氧化成氰酸盐，称“不完全氧化”，反应式如下：CN-+OCL-+H2OCNCL+20H-CNCL+2OH-CNO-+CL-+H2OCN-与OCL-反应首先生成CNCL，CNCL水解成CNO-的反应速度取决于PH值，温度和有效氯的浓度。PH值越高，水温越高，有效氯浓度越高则水解电镀废水处理工程设计方案-7-的速度越快，而且在酸性条件下CNCL极易挥发，所以操作时必须严格控制PH值。第二段阶段是将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气，称“完全氧化”反应式如下：2CNO-+3CLO-+H2O2CO2↑+N2↑+3CL-+20H-或者2CNO-+3CL2+4OH-2CO2↑+N2↑+6CL-+2H2O上述的两个氧化阶段并不是截然分开的。投入的氧化剂量超过不完全氧化所需要的量时，也能部分或全部破坏CNO-，氧化剂采用次氯酸钠。二酸析处理生产车间排放的综合废水。主要含有铬、镍、焦磷酸铜、硫酸铜等，特别是焦磷酸铜在一般化学处理中很难分离，适量的焦磷酸根可与铜、镍等重金属离子形成焦磷酸盐沉淀，但过量时可生成配合物使沉淀溶解反成而铬合铜、镍等重金属离子，使其难于沉淀出。因此可通过投加硫酸进行酸化改变其络合金属的种类，可使铜、镍等重金属离子易于分解沉淀析出。三综合废水处理经前二次处理后进行混合综合处理。其主要处理六价铬、铜、镍、氰等无机重金属离子。本公司和中科院生态环境中心水化学国家重点实验室，北京化工大学环境科研所共同开发出一套电镀污水处理工艺，并在东莞长安明成电镀厂得到应用，效果明显，运行成本低。其工艺特点是采用铁屑腐蚀微电池法作为电镀废水的处理，处理后的废水再通过混凝沉淀即电镀废水处理工程设计方案-8-可达标排放。基本原理铁屑腐蚀电池法处理工业废水是基于电化学中的电池反应，将金属阳极直接和阴极材料接触在一起，浸没在电解质溶液中则发生电池反应而形成腐蚀电池，发生腐蚀反应。对于电镀废水，将铸铁作为金属阳极，碳作为阴极。众所周知铸铁是铁和碳的合金，即由纯铁和Fe3c和其他杂质颗粒以极小的颗粒的形式分散在铸铁内，由于它们的电极电势比铁的低，当处在电解质溶液中时就形成了无数个腐蚀微电池，在它在表面就有电流在成千上万个细小的电池内流动，铁作为阳极被腐蚀消耗，当体系中有活性碳等宏观阴极材料存在时，又可以组成宏观腐蚀电池。基本电极反应如下：阳极过程：FeFe2++2e阴极过程：2H++2eH2O2+2H2O+4e4OH电池反应中铁失去电子生成二价铁离子，在有SO42存在的情况下形成Fe2+的胶凝中心，是很好的络合剂；同时Fe2+也可以进一步被氧化成Fe3+，还原了废水中的六价铬，降低了毒性。Fe3+以Fe（OH）3和Fe2（SO4）3的形式存在，混合形成一种络合物，把生成的三价铬和其它重金属氢氧化物络合于其中，形成铬铁和重金属氢氧化物絮状颗粒。另外，在腐蚀体系中经酸碱变化，氰化物在动态过程中获得络合分解而被破坏。电镀废水处理工程设计方案-9-电池反应中阳极碳在一定程度上加速了上述过程，这主要因其表面氧化物羰基团=C=O在水中会离解，而具有某些阳离子的性质，在中性或酸性介质中；OHAC=C=O+H2OAC=COHOHAC=CAC=C+2OHOH对于氰化物：CN-+2OH-—6eCNO-+H2O2CNO-+4OH-—6e2CO+N+2HO铸铁屑是廉价的电子提供者，其通过电池反应给上述过程提供电子，在自身被消耗的同时还原了废水中的氰化物，使之生成无毒的N2，而去除氰化物的污染。酸性条件下，废水中的六价铬主要以Cr2O72-的形式存在，当它与阳极碳接触时发生如下作用：OHAC=C+Cr2O72-AC=C=Cr2O72-+2OH-电镀废水处理工程设计方案-10-OH阳极碳的催化作用，加速了六价铬的去除过程。在PH较低的情况下，六价铬被铁屑通过电池反应产生的电子还原成三价铬，降低了其毒性，反应如下：Cr2O72-+14H++6e2Cr3++7H2O这种倾向随PH的降低越来越明显。类似的机理，反应后PH值使污水中其它多种重金属离子转化成相应的氢氧化物胶体或沉淀而得以除支，具体反应如下：Cr3++3OH-Cr（OH）2↓Ni2++2OH-Ni（OH）2↓Zn2++2OH-Zn（OH）2↓Pb2++2OH-Pb（OH）2↓Cu2++2OH-Cu（OH）2↓同时，在电镀废水的系统中阳极碳的催化作用下，不仅使重金属离子变成了絮凝物而且絮凝物的颗粒粗、比重大、易沉降，表现了极佳的处理效果。而且新生态亚铁离子的还原与络合作用共同发挥，絮凝与吸附相得益彰。这样就使电镀废水中的多种金属及有害成分均得以除支，达到净化的目的。总之，铁屑腐蚀电池法处理电镀废水是基于电化学附集、氧化还原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用。工艺流程电镀废水处理工程设计方案-11-四废水处理工艺说明1、车间排放的含氰废水自流入调节池，经泵提升入破氰反应池，经二级破氰后自流入综合调节池。2、车间排放的综合废水自流入水废水池，并引入车间排放的酸性废水进行酸性水解，主要对焦磷酸铜进行的分解成钢和磷酸盐，处理后自流二次破氰反应池综合调节池过滤池中水池超滤装置反渗透装置污泥沉淀池板框压滤机排放中水回用污泥外运生产回用一次破氰反应池含氰废水铁碳反应塔斜板沉淀池酸化水解池综合废水电镀废水处理工程设计方案-12-入综合调节池。3、经前节处理后，经泵提升进入铁碳反应塔，通过铁屑在微电解的作用下，使六价铬还原成三价铬并对无机重金属进行生理反应，处理后自流入斜板沉淀池；斜板沉淀池前进行PH调节，并加入混凝剂搅拌混合。4、斜板沉淀池出水自流入过滤池处理后达