电镀废水方案(2)

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1、电镀废水处理工程设计方案第一章总 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

2、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GBJ 13-88室外给水设计规范GBJ 9-87建筑结构荷载规范- 1 -电镀废水处理工程设计方案GBJ 3-88砌体结构设计规范GBJ 6-89混凝土设计规范GBJ 7-89建筑地基基础设计规范GBJ 69-84给排水工程结构设计规范GBJ 11-89建筑抗震设计规范GBJ 16-87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GB

3、J 54-83低压配电装置及线路设计规范GBJ 34-92工业企业照明设计标准GBJ 55-93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。- 2 -电镀废水处理工程设计方案具体水质要求如表1 所示。指PHcrBODSS石油总氰化2+总铬2+NiPbCODZ

4、nCu标类物6-9100207050.52.01.50.51.01.0mg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/Lmg/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PHCOD石油类氰化物Cr6+总 Cr2+Cu2+Zn2+Ni 2+Pb2+Dy2+标处5-928

5、9.8 0.2-1200-300 50-150 100-200 30-150 30-80100-300 0.22 0.05理前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。- 3 -电镀废水处理工程设计方案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：、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，

6、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

7、水质资料估算，其混合- 4 -电镀废水处理工程设计方案废水污染指标及设计要求如下：表混合废水污染指标及设计要求( 单位 :mg/L)指PHCOD石油类 氰化物Cr6+总 Cr2+Cu2+Zn2+Ni 2+Pb2+Dy2+标处理5-9289.8 0.2-1200-30050-150 100-200 30-150 30-80100-3000.220.05前设计2-13350 10350200 250250 100300101进水水质设计6-9 40 0.10.50.05 0.10.5 0.30.50.50.01出水水质排放6-9 10050.50.5 1.50.5 2.01.01.0标准达标 达标

8、 达标达标达标达标达标达标达标达标达标达标情况三、工程规模3本项目污染物排放270m/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3，处理能力为3300m/d12.5m /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。- 5 -电镀废水处理工程设计方案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

9、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”，

10、反应式如下：-CNCL + 20H-CN + OCL + H2O-CNCL + 2OHCNO2+CL +HO-CN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- 6 -电镀废水处理工程设计方案的速度越快，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：-2CO-2CNO+3CLO+HO+N+3CL+20H222或者2CNO-2CO-+3CL2+4OH2+N2+6CL+2HO上述的两个氧化阶段并不是截然分

11、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

12、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- 7 -电镀废水处理工程设计方案可达标排放。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

13、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

14、动态过程中获得络合分解而被破坏。- 8 -电镀废水处理工程设计方案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+H 2OAC=COHOHAC = CAC=C+2OHOH对于氰化物：-CNO-+ H2OCN+2OH 6e- 6e2CO+N+2HO2CNO+ 4OH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

15、下作用：OHAC=C+ Cr2-AC = C= Cr2-2O72O7+2OH- 9 -电镀废水处理工程设计方案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：Cr O2-+2Cr3+7HO+ 14H + 6e272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）2Pb2+ 2OH-Pb（OH）2Ni 2+ + 2OH-Ni（OH）2Zn2+ 2OH-Zn （OH）2Cu2+ 2

16、OH-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-10-电镀废水处理工程设计方案含氰废水一次破氰反应池二次破氰反应池综酸合化综合调节池废水水解污板池铁碳反应塔泥框沉压淀滤斜板沉淀池池机过 滤 池排污泥中 水 池放外运超滤装置中水反渗透装置回用生产回用四废水处理工艺说明

17、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-11-电镀废水处理工程设计方案入综合调节池。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标排放如需回用进入回用水池。5、 黑镍废水中含有各种难处理成份，且这些成份对电镀工艺有很大影响，故黑镍废水

18、单独设立一个处理系统不回用，处理达标后排放。6、 回用水处理说明（ 1）经过前节处理后达到国家一级排放标准后进入回用水池，经泵提升后进入超滤装置进行净化处理，处理后可用于浇地，冲厕等。( 2 )经超滤处理后，经泵提升入反渗透装置进行深化脱盐处理，处理后进入生产车间作生产回用。该工艺流程优势特点具体体现以下几方面（） 采用新工艺，新技术；操作运行简单，运行费用低，出水水质稳定达标（） 抗水力与污染冲击变化负荷强（） 工艺设备与设施紧凑，占地面积小，一次性投资省五配电及自动控制、设计范围配电设计包括废水处理站的低压配电，自动控制，室内照明及防雷接-12-电镀废水处理工程设计方案地系统。、电源及配电

19、负荷废水站供电 380/220 伏 50Hz，配电系采用三相五线制、单相三线制，接地保护系统 TN-S系统。废水站总安装负荷70KW，使用负荷为45KW（包括回用水系统供电）、电缆及敷设电力电缆选用 VU型、 VU2，控制电缆选用KW及 12KVUP型，照明选用13VU型，敷设方式选用电缆沟与穿管暗敷相结合，室内照明选用阻燃塑料明敷设。、防雷、接地采用避雷带，避雷针对建筑物作防雷保护，利用天然接地加人工接地极作接地极，工作接地和保护接地共用一套接地极。、自动控制自动控制系统设在中心控制室，可编程控制器和安装在现场的仪表构成，并根据预先编程实现模拟连续控制，逻辑控制和顺序控制，采用此控制系统可实

20、现：A. 泵通过液位开关自动开启、关闭，并进行联锁；B. PH值自动检测，自动加药，使 PH值落在指定范围；C. ORP自动控制，用于 NaCLO，自动检测，加药控制。第四章土建系统与设备-13-电镀废水处理工程设计方案序号建筑名称尺寸（ m）数量结构容积 (m3)备注1含氰集水池2.5 2.5 3.51钢混202碱性集水池2.5 2.5 3.51钢混203酸性集水池2.5 2.5 3.51钢混204酸性水解池2.5 43.51钢混355综合调节池753.51钢混1406一次破氰池2321钢混127二次破氰池2321钢混128铁碳反应塔2.5 2.5 51钢混309反应池1.5 121钢混31

21、0混凝反应池1.5 121钢混311斜板沉淀池7341钢混8012污泥浓缩池4431钢混4513砂滤池2331钢混3614中和池1111钢混115化学反应池111.52钢混316斜板沉淀池2241钢混1617回用水池2221钢混8主要设备选型序号设备名称型号数量备注-14-电镀废水处理工程设计方案3H=20m1污水泵Q=15m/ h2 台防腐3H=20m2污水泵Q=10m/ h2 台防腐3H=20m3酸碱泵Q=5m/ h5 台防腐4PH自动控仪PHGK-3PH1-146 套合资5ORP自动控制仪3 套合资6加药装置GPF-50S5 套进口7污泥泵WQ-50-0.752 台8自动板框压滤机XA5

22、0-800uB1 台9配电盘1 只10搅拌机6 台防腐11汽水混合器1 台12空压机Z-0.8/72 台13反洗泵G315-1501 台14转子流量计2 台15加药计量箱1m35 只装机容量一览表序号设备名称型号数量备注1精密过滤器4001不锈钢-15-电镀废水处理工程设计方案2超滤装置处理量 11T/h13中间水箱31PE3m4反渗透系统处理量 10 T/h1 套回用率 70%5清洗系统1 套6加药装置2 套进口回用水主要设备设备选型、污水处理系统序号设备名称数量功率总功率备注污水泵 台1.506.00酸碱泵 台0.753.75反洗泵 台5.005.00加药泵 台0.502.50污泥泵 台1

23、.102.20压滤机 台4.004.00搅拌机 台1.106.60空压机 台5.0010.00总容量40.052、回用水系统序号设备名称数量功率 KW总功率 KW备注提升泵11.501.50-16-电镀废水处理工程设计方案超滤加压泵14.004.00反渗透加压泵17.507.50加药泵20.501.00总功率14.00第五章工程投资概算一土建序号建筑名称尺寸（ m）数量结构价格(万元)备注1含氰集水池2.5 2.5 3.51钢混0.90防腐2碱性集水池2.5 2.5 3.51钢混0.90防腐3酸性集水池2.5 2.5 3.51钢混0.90防腐4酸性水解池2.5 43.51钢混1.60防腐5综合

24、调节池753.51钢混6.306一次破氰池2321钢混0.60防腐7二次破氰池2321钢混0.60防腐8铁碳反应塔2.5 2.5 51钢混2.50防腐9反应池1.5 121钢混0.21防腐10混凝反应池1.5 121钢混0.21防腐11斜板沉淀池7341钢混5.5012污泥浓缩池4431钢混1.50-17-电镀废水处理工程设计方案13砂滤池2331钢混1.9014中和池1111钢混0.1015化学反应池111.52钢混0.24防腐16斜板沉淀池2241钢混1.2017操作间泵房2砖混3.0060m18设备基础2钢混1.6040m合 计29.76二设备及材料序号设备名称型 号数量单价价格备注(

25、万元)（万元）1污 水 泵3H=20m2 台0.350.70防腐Q=15m/ h2污 水 泵3H=20m2 台0.290.58防腐Q=10m/ h3酸碱泵3H=20m5 台0.211.05防腐Q=5m/ h4反 洗 泵G315-1501 台0.270.275污 泥 泵WQ-50-0.752 台0.450.906PH自动控制仪PHGK-3PH1-146 套0.955.70合资7ORP自动控制仪3 套1.404.20合资8加药装置GPF-50S5 套1.306.50进口-18-电镀废水处理工程设计方案9自动板框压滤机XA50-800uB1 台8.008.0010配 电 盘1 台1.501.5011

26、搅 拌 机6 台0.402.4012汽水混合器1 台2.52.50防腐13转子流量计5 台0.351.7514加药计量箱5 只0.351.7515铁碳塔填料1 批6.806.8016斜板/ 填料1 批5.005.0017集 水 槽1 批1.001.0018防腐350 m20.0124.2019管道、阀门1 批7.007.0020电缆1 批0.800.8021现场控制箱4 只0.050.2022其它材料1 批2.502.50合计64.05三、回用水装置序 号设备名称型 号数量单价（万元）合计（万元）备注1回用水池10.300.30-19-电镀废水处理工程设计方案2精密过滤器=50010.800.

27、80不绣钢3超滤装置1 套6.606.60不绣钢4反渗透装置1 套21.0021.005加药装置2 台1.001.00进口6提升泵1 台0.250.257中间水箱3m30.450.45PE8材料1 批2.502.50UPVC9厂房23.0060m3.0010清洗装置11.501.5011其它材料1 批1.001.00合计37.40四工程设计安装及其它1、废水处理部分序 号项目名称构成内容费用（万元）备注1土建29.762设备及材料60.053安装工程按设备 6%3.604工程直接费1+2+398.91-20-电镀废水处理工程设计方案5工程间接费设计费44%3.80调试费43%2.90采保，运杂

28、费1.50税金（4+5） 6%6.20合计（4+5）113.312、回用水部分序 号项目名称构成内容费用（万元）备注1总投资37.402安装费按设备 4%3.603工程直接费1+241.004工程间接费设计费34%1.64调试费33%1.23采保，运杂费1.00税金（4+3） 6%2.63合计（3+4）47.50注：待场地等基础资料确定后，编制准确的详细预算。第六章运行管理与技术培训一、运行管理-21-电镀废水处理工程设计方案废水处理应直属生产部门管理，负责其日常维护，运行管理。水质监测与质量控制等工作，三班制运转。二、技术培训该项废水处理工程正常运行建议定员3 人。负责运转操作维护、管理及化

29、验等工作。为了保证该系统能长期稳定运行，废水处理操作及管理人员上岗须经安全生产和专业技术培训。各类人员应具备高中以上文化程度。第七章项目效益分析废水处理是一项利国利民的环境保护治理工程，有利于企业的文明生产，对于提高企业的社会形象，树立企业品牌，保证企业健康发展，具有重大意义。此外，消除污染，保护水环境，对于保证人类健康，造福后世，功在当代，利在千秋，具有深远的环境效益和社会效益。效益分析1、本分析本项目工业化运行费用包括电费、药剂费、人工费等。(1) 电费 E1本项目总装机70KW（包括回用水系统）其中污水站正常运行功率约10KW工业电费按 0.70 元/KWh，处理吨水电费E1=0.56

30、元/ 吨水(2) 药剂费 E2:药剂费（包括 PAM、酸碱剂、氧化剂等）估算为：E2=1.20 元/ 吨水-22-电镀废水处理工程设计方案(3) 人工费 E3:工作人员人，月工资1000 元，则人工费为0.44 元/ 吨水(4) 运行成本 : E=E 1+E2+E3=2.20 元/ 吨水2、工程效益分析(1) 处理水量 :300 吨/ 天，处理能力 12.50 吨/ 小时(2) 工程预计废水总投资 113.31 万元(3) 工程预计回用水总投资 47.50 万元(4) 工程占地面积约 300 平方米运行成本分析序号费用名称单位成本（元 /m3 水）占总费用比例（ %）1电费0.5626.7%2

31、药剂费用1.2052%3人工费用0.4421.3%合计2.20100%回用水运行费2.30包括电费、药剂、折旧费工程实施后，各项指标均可满足排放要求，从而既减少了对周围水体的污染， 改善企业周围的环境状况，树立了良好的企业形象，同时也确保了生产的顺利进行，因而具有较高的环境效益、社会效益和经济效益。-23-电镀废水处理工程设计方案第八章结 论本方案重点会对电镀生产废水中的各种污染物，采用组合式处理工艺，有针对性地降低污染负荷，使处理后的废水符合要求，以实现达标排放其社会效益、经济效益和环境效益显著。本方案充分借鉴了国内外同类项目的成功经验，以及本公司和中科院、北京化工大学共同开发的电镀废水处理新工艺，具有操作简便、运行稳定、能耗低、投资少、占地面积小的特点。废水经过组合工艺处理，有针对性的对于废水中的污染物质分别予以去除和降解，实现达标排放。其处理效果显著、运行稳定可靠。技术方案综合评价表评价项目技术方案评价结果处理能力3Q=300m/ 天处理效果集中处理后达综合污水排放标准（8978-96 ）废水工程投资113.31 万元运行费用2.20占地面积2300m回用水工程投资47.50 万元运行费用2.30操作管理操作简便稳 定 性稳定可靠-24-电镀废水处理工程设计方案-25-