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            【污水處理工藝】電鍍廢水處理設計方案

            【污水處理工藝】電鍍廢水處理設計方案

            1、概況

            蘇州市某五金廠位于蘇州某某區。

            1.1 生產工藝

            電鍍是將金屬通過電解方法鍍到制品表面的過程,常用的鍍種有鍍鎳、鍍銅、鍍鉻、鍍鋅等,其電鍍工藝大體相同,在電鍍過程中,除油、酸洗和電鍍等操作之后,都用水清洗;電鍍廢水來源于電鍍生產過程中的鍍件清洗、鍍液過濾、廢鍍液、滲漏及地面沖洗等,其中鍍件清洗水占80%以上。

            1.2 廢水來源與分類

               1.2.1來自氰化電鍍的鍍件清洗廢水及更換鍍液時少量高濃度廢液;

               1.2.2其它電鍍鍍件清洗廢水及更換鍍液時少量高濃度廢液;

               1.2.3車間地坪沖洗廢水;

            1.3 廢水

            1.3.1含氰電鍍鍍件清洗廢水~10噸/日;

            1.3.2其它電鍍(Cu2+、Ni2+)鍍件清洗廢水及車間沖洗廢水~20噸/日;

            1.3.3各類電鍍更換鍍液時排出的少量高濃度廢液,廢液量已分別計入同類廢水量中;

            1.3.4合計廢水量為30噸/日,設計處理流量為4噸/時。

            1.4廢水性質與水質狀況

            1.4.1含氰廢水

            氰化電鍍鍍種有:鍍鋅、鍍銅、鍍銀、鍍金等。含氰廢水含有劇毒的游離氰化物,CN-~20mg/L,尚有銅氰、銀氰、鋅氰等絡合離子;

            1.4.2其它重金屬廢水,主要含銅、鎳廢水。

            1.5 排放標準

            經處理后出水執行《污水綜合排放標準》一級標準,即:pH 6~9、COD 100mg/L、SS 70mg/L、TCN 0.5mg/L、TCu  0.5mg/L、TNi 1mg/L。


            2、設計依據

            2.1建設單位提供廢水量及水質數據;

            2.2環保部門對污染治理的指示與要求;

            2.3《室外排水設計規范》(GBJ14-87)有關規定;

            2.4《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4中的一級標準;

            2.5環境工程手冊《水污染防治卷》,相關設計參數與技術要求。


            3、設計原則

            3.1采用物理化學法處理電鍍廢水,技術可靠、投資省、操作理方便;與其它方法比,用于小型電鍍廢水處理工程較適宜。

            3.2氰缸、銅缸、鎳缸的母液更換時會排出濃廢液,必須測算每次排放量、及其排放周期,采取細水長流的方法,參與同類廢水分別進行的予處理。

            3.3含氰廢水不能與其它重金屬廢水混排,必須單獨進行予處理,達到預期目的后,才能進入綜合處理系統。

            3.4綜合處理采取二級物化法,掌握不同的處理條件,使各項考察指標均達到國家排放標準。

            3.5采用組合化水處理設備,占地少、投資省、運行費用省、操作理方便。

            4、不同類型電鍍廢水處理原理

            含氰廢水必須單獨進行予處理達到設計要求后,與其它重金屬廢水匯合,再經物化處理達標排放。

            4.1含氰廢水處理原理與反應條件

            4.1.1破氰原理

            采用堿性氯化法,分二階段破氰,

            第一階段為不完全氧化將氰氧化成氰酸鹽:

                CN-+OCl-+H2O——CNCl+2H-

                CNCl+2OH-——CNO-+Cl-+H2O

            CN-與OCl-反應首先生成CNCl,再水解成CNO-;其反應速度取決于pH值、溫度和有效氯濃度,pH值越高,水溫越高,有效氯濃度越高則水解的速度越快高,據報導CNO-的毒性僅為CN-毒性的千分之一;

            第二階段為完全氧化階段——將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和氣:

            2CNO-+3ClO-+H2O——2CO2+N2 +3Cl-+2OH-;

            4.1.2氧化劑的選擇與投加量

            4.1.2.1氧化劑的選擇

            采用次氯酸鈉或液氯;

             4.1.2.2投加量

            第一階段    CN-:Cl2=1:3~4

            第二階段    CN-:Cl2=1:4

            兩階段合計  CN-:Cl2=1:7~8

            4.1.3反應條件

            階段

            PH值

            反應時間(分)

            溫度℃

            余氯mg/L

            氧化還原電位ORP

            不完全氧化

            10-11

            10-15

            15-30

             

            300mV

            完全氧化

            7

            10-15

            15-30

            3-5

            650mV

            4.2多種金屬離子混合廢水處理原理與反應條件

             含多種金屬離子混合廢水通常采用加堿中和沉淀法,應考慮PH值控制條件和金屬離子共存時相互作用的影響,各種金屬離子去除的最佳PH值,列表如下:

            金屬離子

            PH范圍

            殘留濃度(mg/L)

            備     注

            Cu2+

            7-14

            ≤1

             

            Ni2+

            ≥9

            ≤1

             

            Sn2+

            5-8

            ≤1

             

            Zn2+

            9-10.5

            ≤1

            PH>10.5再溶解

            Fe3+

            5-12

            ≤1

            PH>12再溶解

            Al3+

            5.5-8

            ≤3

            PH>8再溶解


            通常采用NaOH、Ca(OH)2為中和劑。多種金屬離子共存時相互作用影響下,最佳PH值的掌握,在調試過程中以出水各項重金屬指標達標為前提,以加藥量最少為原則來確定。


            5、電鍍廢水處理工藝流程

            采?。河杼幚?mdash;—物化(1)——物化(2)三級處理工藝

            詳見附圖:電鍍廢水處理工藝流程圖。


            6、處理設施主要設計參數、功能與選型

            6.1含氰廢水予處理

            6.1.1破氰反應池

            有效容積5 M3二座合建,采用磚混結構,予處理前將廢水攪勻后取水樣測CN-以便推算氧化劑用量,二池:一池接納廢水、一池中和反應,輪流操作,采用出水打循環進行攪拌,根據本方案4.1節處理原理與反應條件,以及我公司編寫的<重金屬廢水處理運行操作要求>進行操作,反應結束時,采用快速定性監測法測定破氰結果,若不合格應補充氧化劑繼續反應,直至合格為止,合格廢水壓送入調節池;

            6.1.2耐腐蝕

            選用103型塑料一臺,性能:Q=4-6.8M3/h、H=11-8M、n=2770r/min、N=0.75KW;

            6.1.3氧化劑

            采用次氯酸鈉,采購時要了解其有效氯含量,以便測算氧化劑的投加量,也可以采用液氯;

            6.1.4氰化電鍍鍍缸更換鍍液時,鍍金、銀廢液盡量采取回收處理法,其它廢液應裝入建設單位自備的、安裝在破氰反應池頂上的塑料桶內,根據濃廢液的排放周期與排放量,在反應處理前按比例加入,與其它含氰廢水同時破氰處理。

            6.2多種金屬離子混合廢水綜合處理

            6.2.1調節池

            有效容積10M3二座合建,采用磚混結構,內壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理,接納予處理后含氰廢水和其它重金屬廢水,池底安裝布氣,采用空氣攪拌勻質,二池:一池接納廢水、一池調PH值,輪流操作。

            6.2.2污水

            選用32LW8-12-1.1型立式排污一臺,性能:Q=8M3/h、H=12M、n=2900r/min、N=1.1KW。進處理設施流量控制在≤4 M3/h,多余流量回流入調節池。

            6.2.3氣

            選用DLB-6型一臺,性能:Q=45M3/h、H=2.5M、N=1.1KW。

            6.2.4加藥裝置

            由貯藥桶及塑料閥組成,氧化劑與液堿各一套。凝聚劑投加裝置由低位配藥桶、塑料、高位投加桶組成。

            6.2.5混凝沉淀池(1)

            選用JXC-2型組合化設備一臺,外形尺寸:L1×L2×B×H=2.6×2.0×2.0×3.7(M),處理能力≤4M3/h,以去除重金屬沉淀物為主,出水流入隔板混和槽,污泥排入污泥濃縮池。

            6.2.6隔板混和槽

            鋼設備,槽內加隔板提高混和效果,有效容積0.8M3,槽底安裝布氣,采用空氣攪拌,凝聚劑在混和槽起端投入,高分子助凝劑(必要時投加)在混和槽末端投入。

            6.2.7混凝沉淀池(2)

            選用JXC-2A型組合化設備一臺,主要尺寸:L1×L2×B×H=3.1×2.5×2.0×3.3(M),處理能力4M3/h,進一步去除懸浮物、重金屬與COD等污染物質,使出水各項考察指標均達到排放標準;沉淀區污泥排入污泥濃縮池;處理出水經流量計計量后排放。

            6.2.8污水流量計

            選用CE-9628系列電腦超聲波污水流量計一套。

            6.2.9污泥濃縮池

            采用磚混結構,池底設泥斗,有效容積6M3,接納二臺沉淀池排出的物化污泥,濃縮分離液排入調節池再處理。

            6.2.12濃漿

            選用 I-1B40型螺桿一臺,性能:Q=3.2M3、H=80M、n=960r/min,N=3KW。

            6.2.13廂式壓濾機

            選用XAYJ 12/630-U型一臺、F=12M2、V=150L、N=1.5KW。


            7、動力設備一覽表

            序號

            名    稱

            型    號

            單 位

            數 量

            功 率 (KW)

            備  注

            單臺

            合計

            常用

            1

            耐腐蝕塑料

            103型

            3

            0.75

            2.25

            2.25

             

            2

            立式排污

            32LW8-12-1.1型

            1

            1.1

            1.1

            1.1

             

            3

            層疊式氣

            DLB-6型

            1

            1.1

            1.1

            1.1

             

            4

            濃漿(螺桿)

            I-1B40型

            1

            3.0

            3.0

            3.0

             

            5

            廂式壓濾機

            XAYJ12/630- U

            1

            1.5

            1.5

            1.5


            裝機容量             合計         9KW

            8、工程概算

            8.1設備工程


            8.2土建工程

            8.2.1含氰廢水池:

            長方形池磚混結構,有效容積5M3二座;

            8.2.2調節池:

            長方形池磚混結構,有效容積10M3二座,內壁用三脂二布玻璃鋼防腐處理;

            8.2.3污水濃縮池:

            長方形半地下式水池,磚混結構,有效容積6M3   一座;

            8.2.5設備混凝土基礎:

            造價估算                萬元

            土建工程請建設單位直接安排承建單位進行土建設計與施工,我公司提供土建工程設計條件圖與技術要求。


            9、運行費用與處理成本測算

            9.1運行費用測算

            9.1.1電費:

            塑料6度、污水8.8度、氣8.8度、攪拌機3.0度、濃漿與廂式壓濾機4度、照明與其它2.4度;

            合計30×0.8=24度,電價按0.7元/度計,則日耗電費為16.8元;

            9.1.2藥劑費:

            氧化劑、液堿、水石灰、凝聚劑等藥劑,按1.0元/噸計,則日耗藥劑費為30元;

            9.1.3人工費:

            按半人、工資按30元/人日計,則日耗人工費為15元;

            合計61.8元;

            9.2處理成本(不包括折舊費)測算

            61.8÷30=2.06元/噸

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