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7200t/d电镀废水处理工程方案设计二○○三年四月××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··1·1总论1.1项目背景××××××有限公司工程建于安徽蚌埠市五金汽配产业园区内，厂址位于淮河二级阶地，极限最高气温41.3度，极端最低气温-19.4度，一天最大降水量为114.4mm。该工程建有铝轮毂电镀生产线3条；钢轮毂电镀生产线1条；多镀种环形生产线11条；喷塑生产线2条；喷漆生产线1条；浸胶生产线1条；水分烘干、固化生产线4条等。按照环保“三同时”原则，必须兴建污水处理厂。受安××××××有限公司委托，安徽省机电设备招标中心对该公司废水处理厂工艺设计进行招标，招标水量为300吨/小时，其中酸碱废水100t/h、重金属离子废水60t/h、含氰废水60t/h和80t/h的含铬废水，处理出水回用80%。我院受招标办委托，编制本方案，供业方和有关主管部门审查。1.2设计依据(1)《建设项目环境保护管理条件》，国务院令第253号，98年11月29日；(2)《污水综合排放标准》GB8978-96；(3)《室外排水设计规范》GBJ14-87（97修订）；(4)《电镀废水治理设计规范》GB/T136-90；(5)业主提供的资料和我院调查获得的资料。1.3设计原则(1)工艺设计充分考虑电镀工业园区集中废水水量、水质的复杂性、多变性，选用技术先进可靠、工艺成熟稳妥、处理效率高、运行成本低、操作管理方便的污水处理工艺。(2)废水处理采用全自动控制，降低劳动强度，确保系统稳定运行。(3)充分考虑污水处理厂污泥排放，力求在处理工艺中减少污泥的产生。××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··2·1.4设计范围本设计为污水处理站内的工业污水处理工艺设计，污水处理站外的污水接入管(含开发区管网)、外排管、电缆、自来水管及工业园区生活污水处理等不在本方案设计范围内。2废水来源、废水特点、废水分类2.1废水来源电镀废水的来源：一般为：(1)镀件清洗水；(2)其他废水，包括冲刷车间地面、刷洗极板洗水，以及由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的跑冒滴漏的各种槽液和排水；(3)废电镀液。2.2废水特点电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有铬、铜、镍、锌等重金属离子和氰化物等毒性较大，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质。以我院采样分析同类型电镀中心的废水除含有铬、铜、镍、锌等重金属离子和氰化物外，废水的PH值较低，这样会增加中和所需的药剂费用。2.3废水分类根据电镀废水的处理技术可行性和电镀行业生产、管理现状，我们建议对各种废水进行如下分类：1、含氰废水由于CN-毒性较大，而其他混合废水的PH值较低，一般呈酸性，如果废水采用完全混合分流，因为CN-和H+结合生成HCN挥发，直接污染环境。此外，CN-与某些金属离子混合生成稳定的络合离子，不易从水中去除。因此，宜将含氰废水单独设置管道排入污水处理厂，经除氰后才能排入混合废水系统。××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··3·2、含铬废水处理相比于其它含金属离子废水处理需多一道还原处理程序，为降低各还原处理单元的规模，对含铬废水进行分流，由独立管道系统排入污水处理厂。3、考虑电镀行业的生产管理现状，同时为了简化污水管网敷设，我们建议除含氰废水和含铬废水外的其他废水混合统称为混合废水。4、对镀铬废液和退镀液属不定期排放，接入混合废水管集中到污水处理厂进行处理。为了防止镀铬废液和退镀液对污水处理系统造成冲击，要求废水调节池有足够的蓄水调节能力。以上废水分类有如下几个优点：(1)与实际情况符合，可操作性强；（2）氰废水单独接出，并进行碱性氯化法破氰，既可以使CN-达标排放，又可以减少污泥产生量；（3）含铬废水单独接出，进行还原反应，可以降低还原单元处理规模，降低工程造价。3设计指标3.1设计处理能力按照安徽省机电设备招标中心要求，确定污水处理厂处理能力为300m3/h，其中酸碱废水100t/h、重金属离子废水60t/h、含氰废水60t/h和80t/h的含铬废水，处理出水回用80%。即：总规模：7200m3/d；含氰废水：1440m3/d(60m3/h)。含铬废水：1920m3/d(80m3/h)。混合废水：3840m3/d(160m3/h)。3.2设计进水水质根据我院的工程实践经验，确定废水设计进水指标为：××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··4·含氰废水：CN-≤50mg/l；PH：8.0~10.0；含铬废水：Cr6+≤60mg/l；PH：~2.0；混合废水：总铜≤80mg/l；总锌≤90mg/l；总镍≤55mg/l；PH：~2.0。3.2设计出水指标污水经处理后出水执行《污水综合排放标准》GB8978-96中一级排放标准,污染物最高允许排放浓度为：总氰≤0.5mg/l；PH：6.0~9.0；Cr6+≤0.5mg/l；总铜≤0.5mg/l；总锌≤2.0mg/l；总镍≤1.0mg/l；总铬≤1.5mg/l；4工艺流程设计对电镀废水来说，若能做到各种废水按要求做到彻底分开，电镀废水处理应该说是比较成熟的。对本项目处理工艺的设置必须考虑生产现状，才能保证污水处理建成后，能发挥正常处理效果，做到稳定达标排放。4.1设计指导思想根据废水分类要求，本设计围绕以下几点进行设计:(1)由于含氰废水的特殊性，本设计对含氰废水进行单独破氰预处理，鉴于无机化学反应的不可逆性，为节省投资，简化管理，破氰完后的废水并入混合废水一起进行后续沉淀处理。(2)为降低工程造价和综合运行费用，将含铬废水单独收集，还原后的废水并入混合废水一起进行后续沉淀处理××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··5·(3)为防止间歇性排放的高浓度的电镀废液和退镀废液，对污水处理系统造成冲击，调节池容积，宜尽可能大，有足够的蓄水调节能力。(4)设置适当的在线监控设备，达到降低劳动强度、稳定处理、达标排放的目的。4.2工艺流程选择1、含氰废水废水中的氰化物毒性较大，处理技术有化学氧化、电解氧化、离子交换、膜分离等，但常用且较成熟的方法为碱性氯化法，本方案采用二次碱性氯化法破氰，氧化剂采用NaCLO。一次氧化阶段PH控制在10-11，ORP在300mV左右，二次破氰PH控制在7-8之间，ORP在650mV左右。该处理方法稳定可靠，采用进口ORP计及PH计在线监控，控制药剂投加量，降低处理费用，处理后废水流入混合废水调节池。2、含铬废水含铬废水中Cr6+还原，采用焦亚硫酸钠还原，方法成熟可行，可以达到尽可能减少污泥产生量的目的，过程在线控制PH2~3，控制ORP在300~330mV之间。经还原处理后的废水流入混合废水调节池。3、混合废水经破氰和铬还原的废水与混合废水进行混合，采用二次中和沉淀处理工艺，中和剂采用粉石粉和氢氧化钠配合使用，一次中和反应投加粉石粉和氢氧化钠，由进口PH计在线监控PH在7.5~8之间，二次中和反应采用氢氧化钠并控制PH在10~10.5之间。混合废水中各种重金属成份多，而每种重金属加碱析出的最佳PH范围不同(见表4-1)，尤其对一些两性元素，如锌，它的氢氧化物，既溶于强酸，又溶于强碱，其沉淀的最佳PH是8.5-9.0，所以两段PH调节沉淀是必须的。根据我院的工程实践经验,沉淀后废水部分重金属仍有流失,而PE管过滤把关措施效果很好。经PE管过滤后经PH调过的废水，80%回用于生产,其余达标排放。××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··6·含氰废水含氰废水调节池提升泵1破氰池1破氰池2反应池1混合池1提升泵3混合废水调节池混合废水反应池混合池提升泵2含铬废水调节池含铬废水斜管沉淀池1反应池2混合池2斜管沉淀池2OHCLCLH-22+ORPPHORPPH-OHPHPH-OHORPPH2NaSOH+25提升泵4精密过滤器中间水池PH调整池PH-OH浓缩池浓缩池带式压滤机干泥外运螺杆泵PAM表4-1某些金属氢氧化物沉淀析出的最佳范围金属离子Fe3+Al3+Cr3+Cu2+Zn2+Ni2+Fe2+沉淀的最佳PH值55.5-87.5-88.58.5-910-10.55-12加碱溶液的PH值8.5910.512.54.3处理工艺流程根据以上设计指导思想，确定污水处理工艺流程，详见图4-1：废水处理工艺流程框图。图4-1废水处理工艺流程框图4.4处理工艺流程说明含氰废水经氰废水调节池匀质匀量后用提升泵1泵入破氰池1，池内投加液碱至PH：10~11、加入液氯，进行一次破氰，控制ORP为300mV，而后流入破氰池2进行二次破氰，二次破氰投加硫酸调PH至7.5~8，投加液氯控制ORP650mV，破氰池内均采用机械搅拌，经二次破氰后废水流入混合废水调节池。含铬废水经铬废水调节池匀质匀量后用提升泵2泵入铬还原反应池，池内投加硫酸控制PH为2~3之间，由加药泵投加焦亚硫酸钠，控制ORP在××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··7·300~330mV之间，还原反应池内采用机械搅拌，经还原反应后的废水流入混合废水调节池。混合废水经混合废水调节池匀质，为适应重金属离子沉淀不同的PH要求，采用两段PH调节和反应沉淀分离法。混合废水由提升泵3泵入一次中和反应池，池内投加石灰乳液和液碱，在线控制PH为7.5~8之间，使废水中的重金属离子与OH-反应生成氢氧化物絮体后自流入斜板沉淀池，经斜板沉淀池进行泥水分离，上清液进入二次中和反应池，池内投加液碱，控制PH为10~10.5之间，而后进行二次斜板沉淀处理，二次斜板沉淀池上清液进入中间水池，经加压PE管过滤后再在PH调整池中投加硫酸在线调节PH为6~9，处理出水回用于生产或排放。污泥排入污泥浓缩池。污泥处理：采用比较成熟的污泥浓缩池浓缩污泥，再经带式压滤机脱水。脱水污泥合理处置。该处理方法与厢式或板框压滤机脱水比较：1、小时处理量大、设备数量少。2、运行稳定，操作简单减少劳动强度和提高自动化水平。因此，本设计采用带式压滤机脱水。5主要构筑物及设备工艺设计考虑到处理场地有限，拟将所有处理单元整合为一个综合构筑物，各单元的设计参数如下：5.1调节池调节池采用合建形式，内分3格，分别用于含氰废水、含铬废水和混合废水的匀质匀量，使后续废水处理得以连续稳定运行。5.1.1含氰废水调节池结构形式：地下式钢砼结构，池内壁四酯三布防腐处理净尺寸：4.5×40m×3.5m××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··8·有效水深：3.0m有效容积：540m3水力停留时间：9h配套设备：(1)提升泵1：功能：将废水提升至破氰池1型号：IH80-65-125流量：60m3/h扬程：18m功率：5.5kw数量：2台(一开一备)5.1.2含铬废水调节池结构形式：地下式钢砼结构，池内壁四酯三布防腐处理净尺寸：6m×40m×3.5m有效水深：3.0m有效容积：840m3水力停留时间：10hr配套设备：(1)提升泵2：功能：将废水提升至还原反应池型号：IH125-100-200流量：86.1m3/h扬程：9.3m功率：kw数量：2台(一开一备)××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··9·5.1.3混合废水调节池结构形式：地下式钢砼结构，池内壁四酯三布防腐处理净尺寸：20.3m×40m×3.5m有效水深：3.0m有效容积：2400m3水力停留时间：8hr配套设备：(1)提升泵3：功能：将废水提升至还原反应池型号：IH125-100-400流量：159m3/h扬程：12.6m功率：11kw数量：3台(二开一备)5.2含氰废水处理系统5.2.1破氰池1（2）结构形式：地上式钢砼结构，池内壁四酯三布防腐处理，与破氰池2和铬还原反应池合建。单池尺寸如下：结构形式：地上式钢砼结构，池内壁四酯三布防腐处理净尺寸：5.5m×5.5m×3.3m有效水深：3m有效容积：70m3水力停留时间：1.2hr××××××有限公司电镀废水处理工程方案设计··10·配套设备(1)搅拌机1：水下部分采用不锈钢材质型号：LFJ-350I功率：1.1kw转速：