电镀废水处理与回用设计_环保学院治理班毕业论文设计 33页

314816144职业技术学院系毕业设计论文题目：某厂电镀废水治理与回用设计学生姓名：专业班级：治理班指导教师：完成时间：2013-05-18n目录1工程概述12设计依据13设计原则24设计范围25废水污染物成分及处理效率26工艺处理流程说明36.1工艺的预处理流程36.1.1含铬废水（系统A）36.1.2含氰废水（系统B）36.1.3含焦磷酸铜废水（系统C）46.1.4含铜、镍酸碱综合废水（系统D）46.2超滤系统56.3反渗透系统77工艺设计参数107.1含铬废水调节池107.2破铬池117.3含氰废水调节池117.4破氰池（两个）117.5含焦磷酸铜废水调节池127.6PH调节池127.7混凝池137.8絮凝池137.9含焦磷酸铜废水沉淀池137.10综合废水调节池147.11PH调整池157.12混凝池157.13絮凝池167.14斜板沉淀池167.15中和池17n7.16中间池1177.17砂滤罐187.18碳滤罐187.19保安过滤器187.20精密过滤器187.21超滤系统187.22中间池2207.23反渗透处理系统207.24回用池227.25污泥浓缩池228废水处理的主要构筑物和设备228.1构筑物228.2设备及材料部分239工艺特点2510平面布置、施工原则2511废水处理厂高程布置2612电气控制2613与阀门及设备安装2613.1管道安装2613.2设备安装2714、二次污染防治2715设施防腐2716主要技术经济指标2716.1能耗2716.2药耗2716.3人员配备2817操作工培训及岗位职责28参考文献29致谢30n某厂电镀废水治理与回用工程设计1工程概述某电镀厂位于惠州市，该厂主要从事五金电镀生产，包括碱性镀铜、酸性镀铜、镀焦磷酸铜、镀镍、钝化镀铬、镀金和酸洗碱洗等工艺，生产过程中会产生含镍、含铜、含铬、含氰化物和含酸碱等废水，出水水质见表1。根据国家行业排放标准规定，该厂（该厂所在地区工业废水）排放执行《电镀行业污染物排放标准》（GB21900-2008）（表3标准）。若不加以治理直接排放会对受纳水体造成严重污染，同时导致废水中铜离子、镍离子、铬离子、氰化物浓度和PH严重超标；因此亟需对电镀废水进行治理，在废水达标排放后设计一套回用处理设施。2设计依据1.工厂基础资料：原水水量、水质2.广东省地方标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）3.国家《电镀污染排放标准》（GB21900－2008）4.土建工程采用的中国国家设计规范与标准；《建筑结构荷载规范》GB50009-2001《砌体结构设计规范》GB50003-2001《混凝土结构设计规范》GB50010-2002《建筑地基基础设计规范》G5000J7-2002《给水排水工程构筑物结构设计规范》GB50069-2002《建筑抗震设计规范》GB50011-2001《建筑设计防火规范》GBJ16-87（2001修订本）5.《室外排水设计规范》GB50014-20066.《室外给水设计规范》GB50013-20067.《水处理工程师手册》8.各厂家设备选型样本9.相关电气、土建设计手册27n某厂电镀废水治理与回用工程设计3设计原则贯彻执行国家关于环境保护的政策，符合国家的有关法律、法规、规范及标准。根据设计进出水质要求，所选污水处理工艺力求技术先进成熟、处理效果好、运行稳妥可靠、高效节能、经济合理，确保污水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。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。为确保工程的可靠性及有效性，提高自动化水平，降低运行费用，减少日常维护检修工作量，改善工人操作条件，本工程中所选用的设备为优良名牌设备。为保证污水处理系统正常运转，供电系统需有较高的可靠性，且污水站运行设备有足够的备用率。站区总平面布置力求在便于施工、安装和维修的前提下，使各处理构筑物尽量集中，节约用地。使厂区环境和周围环境协调一致。站区建筑风格力求统一，简洁明快、美观大方，并与其周围景观相协调。4设计范围1、废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置；2、废水处理站的工艺设备动力配线(分配箱至工艺设备之间)；3、废水处理站的工艺管线；4、废水处理站从调节池至处理后达标回用之间的处理工艺参数的制定。5废水污染物成分及处理效率根据该厂提供相关资料，废水日均排放量为200吨，按每天工作运行20个小时计算，平均水量为10吨/小时；其污染物水质浓度见表1：27n某厂电镀废水治理与回用工程设计表1污染物浓度污染物单位进水浓度预计出水浓度排放标准去除效率%对标结果总铬mg/L800.3≤0.599.6达标总铜mg/L600.2≤0.399.3达标总金mg/L300.03≤0.0599.9达标总银mg/L500.06≤0.199.88达标总氰mg/L500.1≤0.299.8达标总磷mg/L5-100.3≤0.594-97达标总镍mg/L800.08≤0.199.9达标6工艺处理流程说明6.1工艺的预处理流程6.1.1含铬废水（系统A）在酸性PH值为2～3条件下，用亚硫酸根将六价铬还原成三价铬，破铬的废水汇入含铜镍酸碱综合废水（系统D）调节池，然后与其他废水混合，一起进行氢氧化物沉淀，反应方程式如下：2H2Cr2O7+3H2SO4+6NaHSO3=2Cr2(SO4)3+3Na2SO4+8H2OCr2(SO4)3+6NaOH=2Cr(OH)3↓+3Na2SO4破铬反应池调节池含铬废水综合废水调节池图1含铬废水工艺流程图6.1.2含氰废水（系统B）废水在碱性条件下，次氯酸盐将氰根氧化分解为无毒的物质，其反应原理为在碱性条件下，用次氯酸钠作氧化剂，使氰根氧化成氮气、氢气和碳酸盐，反应分两步进行：①NaCN＋NaClO＋H2O=CNCl＋2NaOHCNCl＋2NaOH=NaCNO＋H2O＋NaCl②2NaCNO+2HOCl=2NaCl+N2↑+2CO2↑+H2↑氧化反应分两步进行：①27n某厂电镀废水治理与回用工程设计通过PH控制系统自动控制碱的加入量，调节废水的PH值至10～11，同时通过ORP自动控制系统控制氧化剂的加入量，使废水的ORP值在650～550mV之间；②通过PH控制系统自动控制酸的加入量，调节废水的PH值为8～9，同时通过ORP自动控制系统控制氧化剂的加入量，使废水的ORP值为500-550mV。破氰后的废水汇入到综合废水调节池中,和系统D的废水合并以进行后续处理。调节池含氰废水综合废水调节池一级、二级破氰反应池图2含氰废水工艺流程图6.1.3含焦磷酸铜废水（系统C）利用重金属硫化物的溶度积非常小的原理，先投加Na2S破络，通过PH控制系统自动投加石灰，调节PH值至10.5，然后自流到混凝池中，使废水中磷酸根离子与钙离子生成羟基磷酸盐，反应完全后，经过絮凝池投加PAM，然后自流到沉淀池静置沉淀，上清液流入综合废水调节池，沉渣由重力排入污泥池。反应式如下：Y2＋+S2－=YS↓pH调整池调节池斜管沉淀池含焦磷酸铜废水絮凝池混凝池综合废水调节池污泥池图3含焦磷酸铜废水工艺流程图6.1.4含铜、镍酸碱综合废水（系统D）27n某厂电镀废水治理与回用工程设计含镍、酸碱综合废水流入其综合废水调节池中和上述废水合并，然后提升到pH调整池中，加入氢氧化钠调整PH值在10.5左右，然后自流到混凝池中,这时镍、铬等离子形成溶度积极小的沉淀物，通过投加石灰和絮凝剂，使水中颗粒在絮凝剂的作用下加大，然后在斜管沉淀池中利用浅层沉淀的原理加速沉淀分离，达到去除重金属的目的，上清液流入中和池调节PH至6-9。经预处理的废水调PH=10.5左右，反应式如下：H+＋OH－=H2OMn+＋nOH=M(OH)n↓综合废水斜管沉淀池絮凝池混凝池pH回调池综合调节池中和池污泥池图4综合废水工艺流程图6.2超滤系统中间池2超滤膜组件保安过滤器碳滤灌砂滤罐中间池1图5超滤系统工艺流程图超滤膜分离过程是一种与膜孔径大小相关的筛孔分离过程，以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，即在一定压力作用下，当含有大、小分子溶质的混合溶液流过膜表面时，溶剂和小分子溶质（如无机盐类）将透过膜。大分子溶质则由于体积大于膜孔径而被膜截留，作为浓缩液被回收。因而实现对原液的净化、分离和浓缩的目的。原液一般指需要净化、分离或浓缩的溶液，透过液指原液中透过超滤膜而被滤除大分子溶质的那部分液体，浓缩液则是原液中因分离出透过液而剩余的高浓度溶液。在净化水工程中，原液是指原水进水，透过液即为净化水，浓缩液则是排放到废水处理站的废水。超滤的过滤孔径在0.002-0.1μm之间的过滤膜称为超滤膜，而一般胶体体积均≥0.1μm，乳胶≥0.5μm，大肠菌、葡萄球菌等细菌体积≥0.2μm，悬浮物、微粒子等体积≥5μm，因此超滤膜可以过滤出溶液中的细菌、胶体、悬浮物、蛋白质等大分子物质。超滤膜的分离过程具有以下几个显著特点：27n某厂电镀废水治理与回用工程设计*在常温和低压下进行分离，因而能耗低，设备的运行费用低。*设备体积小、结构简单，投资费用低。*超滤分离过程只是简单的加压输送液体，工艺流程简单，易于操作管理。*超滤膜是由高分子材料制成的均匀连续体，纯物理方法过滤，物质在分离过程中不发生质的变化，在使用过程中不会有任何杂质脱落，运行稳定，保证超滤液的纯净。以上特点决定了超滤膜的应用非常广泛，从普通家用饮水的净化到工业水处理都有大规模的应用。(1)超滤增压泵超滤系统的运行压力为0.2～0.3MPa，增压泵为其提过稳定的压力和流量。(2)超滤膜组采用奥力原中空纤维超滤膜，奥力原超滤膜属毛细管式中空纤维膜，是以高分子材料经特殊的膜制造工艺生产的非对称超滤膜，所用的制膜材料是聚砜或聚丙烯腈，其具有良好的机械性能和耐热、耐化学性能以及较强的抗污染能力。它的切割分子量为3-10万道尔顿，单根超滤膜组件包含了数百根到数千根内径1.3mm，外径2.0mm的中空膜丝，属于内压式过滤，即原液先进入中空膜丝内部，经压力差的驱动，沿径向由内向外渗透过中空膜丝，从而可以滤除原液中的各种细菌、胶体、杂质等大分子物质。系统设置1套超滤膜组，采用10支膜组件。系统产水量为10.m³/h.超滤设备全部采用气动蝶阀，实现超滤进水、正冲、反冲等工序的自动运行（要求用户提供无油压缩空气）。(4)超滤反洗装置超滤的反洗过程即从中空纤维膜丝的产水侧把等于或优于透过液质量的水输向进水侧，与过滤过程的水流方向相反。因为水被从反方向透过中空纤维膜丝，从而松解并冲走了膜外表面在过滤过程中形成的污物。设计1套超滤反洗装置，反洗水利用超滤产水。反洗装置由反洗泵、反洗阀和反洗进出水管道组成。(5)超滤化学清洗在实际膜分离技术应用中，尽管选择了较合适的膜和适宜的操作条件，在长期运行中，过滤通量随运行时间增加必然产生下降现象，即膜污染问题必然发生。浓差极化是超滤膜截留溶质的必然结果，因此必须使浓差极化降到最低程度。27n某厂电镀废水治理与回用工程设计清洗系统包括清洗溶液箱、清洗水泵及清洗过滤器。该清洗为手动过程，通常采用手动配药方式，且需将待清洗装置停机后进行。系统设计一套化学清洗系统，并与反渗透系统共用。(6)控制仪表为了控制、监测超滤系统正常运行，在整套超滤系统中需配置一系列监测仪表。包括超滤产水和浓水流量计，显示产水和浓水流量；超滤进口和浓水压力表，显示超滤的运行压力和浓水压力；反洗水泵出口设置压力表，控制反冲洗压力小于0.2MPa；超滤主机泵组前设置低压保护开关，当主机泵进口压力低于限定值时将停止泵的运行，以保证泵和超滤系统的安全稳定运行。(7)中间水池2中间水池2用于储存超滤系统的产水，起到缓冲水量的作用。同时配套液位控制系统，与各水泵及系统连锁控制，达到保护系统的作用。6.3反渗透系统回用池反渗透组件中间池2精密过滤器图6反渗透工艺流程图反渗透技术是当今最先进、最节能、效率最高的分离技术。反渗透原理是在高于溶液渗透压的压力下，借助于只允许水分子透过的反渗透膜的选择截留作用，将溶液中的溶质与溶剂分离，从而达到纯净水的目的。反渗透膜是一种采用错流过滤以制取纯水的工艺，被处理料液以一定的速度流过膜面，透过液从垂直方向透过膜，同时大部分截留物被浓缩液夹带出膜组件。错流过滤模式减小了膜面浓度极化层的厚度，可以有效降低膜污染。反渗透是工艺的核心部分，经反渗透系统处理能去除水体中99%无机盐类和有机物、微生物、细菌等。RO装置在水质分离过程中具有无相变，脱盐率高，设备体积小，自控运行，适应性强，应用范围广，无环境污染等优点。(1)阻垢剂加药装置当难溶盐在RO系统内不断被浓缩并超过其溶度积时，这些难溶盐就会在RO膜表面上不断析出而结垢。为了防止RO浓水端，特别是压力容器最后一根膜元件的浓水侧出现难溶性盐类结晶析出，浓水朗格里尔指数LSI＞0，在膜表面形成垢层，从而损坏膜元件的应有性能，故在系统中设置加阻垢剂系统。27n某厂电镀废水治理与回用工程设计阻垢加药装置放置于反渗透系统的进水口，通过计量泵向管道中投加反渗透专用阻垢剂。(2)高压泵反渗透装置在运行过程中，水的流向和运动是逆自然渗透的，要改变这种逆自然的渗透，必须给液体一个动力，使它改变自然渗透过程中淡水向浓水方向运动、盐份向淡水方向渗透的规律，而提高这个动力有效的措施是增加外界压力，高压泵为反渗透膜组提供足够的进水压力，维持反渗透膜的正常运行。高压泵与其他泵间互相连锁，与中间水箱液位计连锁，低液位停泵，与回用水箱液位计连锁，水满停机。（3）反渗透装置反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构。它主要负责脱除水中的可溶性盐份、胶体、有机物及微生物，使出水达到要求。反渗透装置的膜组件采用日本东丽公司生产的TML20-370型抗污染复合膜。TML系列膜是东丽公司研制开发的适用于苦咸水脱盐淡化的架桥芳香族聚酰胺复合膜，它既具有低压运行、产水量高、除盐性能好的优点，同时又具有耐污染性的特点。由于采用了专利技术在复合膜的表面涂加了特殊物质，改善了膜表面的电荷以及光滑度，同时在结构上缩短了膜片的长度，增加了膜袋的页数，可减少有机物及微生物在膜表面的吸附，大大提高了膜元件在高生物污堵条件下的性能和化学清洗的恢复性能。TML20-370膜元件适合于含盐量约10000ppm以下的给水，专门应用于有较严格预处理、但原水仍含有有机物等污染物的领域，由于其膜片呈现电中性，大大减少了细菌、微生物在膜面吸附，最宽的给水流道，不仅具有较强的抗污染性，更利于化学清洗后有效的恢复性。可用于城市污水以及工业废水的再处理利用，微污染地表水的脱盐、发电厂锅炉补给水、冷却循环排污水回用等各种脱盐应用领域。根据产水水质要求，系统设置1套10m³/h的反渗透主机。依据东丽反渗透技术手册和设计软件，系统需要TML20-370膜元件20支，采用玻璃钢材质80160型压力容器，每支压力容器可装4支膜元件，系统的进水为10m³/h，回收率大于75％。（4）回用水池回用水池用于储存反渗透系统的产水，起到缓冲水量的作用。系统产水已经达到回用要求，可通过泵和管道系统输送至生产线。27n某厂电镀废水治理与回用工程设计（5）反渗透冲洗系统当反渗透装置停机时，因膜内部的水已经处于浓缩状态，在静止状态下，容易造成膜组件的污染，因此还需要用淡水冲洗膜表面，以防止污染物沉积在反渗透膜表面，影响膜的性能。在自控方面设置了开机时自动低压排出反渗透膜内的空气，同时自动冲洗膜表面；在停机时，对反渗透膜表面进行低压大流量的冲洗，更换出浓缩水，防止结垢物质的沉积。此过程由控制系统自动控制，这样可延长了RO膜的使用寿命。（6）化学清洗系统系统在运行过程中，反渗透膜的表面将会由于原水中亚细微粒、胶体、有机物、微生物等污染物质的存在及运行过程中对难溶盐的成倍浓缩而产生沉积，形成对膜的污染。膜被污染后，就会出现系统产水量减少、脱盐率下降等膜性能方面的变化。因此，需要定期对膜进行化学清洗，以恢复膜的优良特性。当任一支压力容器中的进出口压差达到初始值的150％时，或标准化的产水流速降低超过10％时，或标准的产水质量降低超过20％时，需要对超滤和反渗透膜进行化学清洗，以恢复膜的优良特性。根据不同的污垢类型选择不同的化学清洗药剂。化学清洗系统工艺流程如下：反渗透装置清洗水箱清洗泵清洗过滤器超滤装置图7化学清洗系统工艺流程图（7）控制仪表为了控制、监测反渗透系统正常运行，在整套反渗透系统中还需配置一系列监测仪表。包括反渗透产水和浓水流量计，显示反渗透进水、产水和浓水流量；进口和浓水压力表，显示反渗透的运行压力和浓水压力；产水电导率仪，显示产水的电导率，从而可以得出反渗透的除盐效果，并由此确定反渗透产水水质是否达标。反渗透装置的高压泵出口装有高压保护开关，进口装有低压保护开关。进水压力低于设定值，会自动发出信号停止高压泵，保护高压泵不在空转情况下工作。当因其它的原因误操作，使高压泵的出口压力超过某设定值时，高压泵出口高压保护开关会自动切断高压泵供电，保护系统不在高压下运行。27n某厂电镀废水治理与回用工程设计（8）控制系统整个系统的主控元件为PLC（可编程控制器），配合触摸屏、液位计、全自动水质监测仪（包括PH在线检测仪、PH/ORP控制仪和电导率仪）等监控设备组合成为完善的电控系统；反渗透主机采用变频器和气动阀作为执行元件，有效避免高压泵启动时对反渗透膜产生强大水锤冲击；除此之外，系统还设有手动操作功能，以备自动系统出现故障或进行系统设备维护及调试之用。电控系统的作用主要表现在以下几个方面：*水泵和阀门的启闭*药液的自动投加*缺水低压保护*操作压力设定控制*储存RO满水位停机*机组马达附保护装置*控制全自动操作*全自动水质监测*自动冲洗功能*化学清洗系统的运行7工艺设计参数7.1含铬废水调节池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×8=20m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=20+0.5×2.0×4.0=24m³停留时间：8h工艺尺寸：L×B×H=2.0m×4.0m×3.0m有效水深：2.5m主要设备1)提升泵型号25HYF-8Q=2.5m³/h,H=10m,N=0.25KW27n某厂电镀废水治理与回用工程设计数量：二台（一用一备）1)液位控制器型号：MAS－Ⅱ7.2破铬池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×2.6=6.5m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=6.5+0.5×1.0×2.0=7.5m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×2.0m×3.75m有效水深：3.25m反应时间：2.6h主要设备1)PH计型号：LP3000数量：1台2)ORP控制仪型号：LP3000数量：1台3)加药泵型号:AHA22数量：1台7.3含氰废水调节池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×8=20m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=20+0.5×4×2=24m³停留时间：8h工艺尺寸：L×B×H=2.0m×4.0m×3.0m有效水深：2.5m主要设备1)提升泵型号25HYF-8Q=2.5m³/h,H=10m,N=0.25KW数量：二台（一用一备）2)液位控制器型号：MAS－Ⅱ7.4破氰池（两个）结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×2.6=6.5m³超高=0.5mv设计=V有效+超高容积=6.5+0.5×1.0×2.0=7.5m³27n某厂电镀废水治理与回用工程设计工艺尺寸：L×B×H=1.0m×2.0m×3.75m有效水深：3.25m反应时间：2.6h主要设备1)PH计型号：LP3000数量：2台2)ORP控制仪型号：LP3000数量：2台3)加药泵型号：AHA31数量：2台型号：AHA-22数量：2台4)搅拌装置气体搅拌7.5含焦磷酸铜废水调节池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.0×8=16m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=16+0.5×8.0×4.0=32m³停留时间：8h工艺尺寸：L×B×H=8.0m×4.0m×3.0m有效水深：2.5m主要设备1)提升泵型号25HYF-8Q=2.5m³/h,H=10m,N=0.25KW数量：二台（一用一备）2)液位控制器型号：MAS－Ⅱ7.6PH调节池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×2/5=1.0m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=1.0+0.5×1.0×1.0=1.5m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×0.5m×3.0m有效水深：2.5m反应时间：24min主要设备1)加药泵型号：AHA-32数量：1台27n某厂电镀废水治理与回用工程设计1)PH计型号：LP3000数量：1台2)搅拌装置共用罗茨风机搅拌7.7混凝池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×2/5=1.0m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=1.0+0.5×1.0×1.0=1.5m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×0.5m×3.0m有效水深：2.5m反应时间：24min主要设备1)加药泵型号：AHA32数量：1台2)机械搅拌装置型号：BJ－470电机功率：0.55KW电机转速：1500mr/min传动比：1：11数量：1台7.8絮凝池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=2.5×2/5=1.0m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=1.0+0.5×1.0×1.0=1.5m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×0.5m×3.0m有效水深：2.5m反应时间：24min主要设备1)加药泵型号：AHA32数量：1台2)机械搅拌装置型号：BJ－470电机功率：0.55KW电机转速：1500mr/min传动比：1：11数量：1台7.9含焦磷酸铜废水沉淀池结构：钢砼防腐27n某厂电镀废水治理与回用工程设计水力表面负荷：q=1m³/m².h表面积：A=Q/q=2.0/1=2.0m²沉淀区的有效水深h2h2=qt=1×2=2mt为停留时间沉淀区的有效体积V1V1=A×h2=2.0×2=4m³沉淀池的长度L宽度b沉淀池n个取b=2.0m∴L=A/b=1.0m污泥斗的容积污泥斗底采用400mm×400mm泥斗壁与水平面的夹角为60度，污泥斗的高度h3h3=[1000/1000-400/1000]×tg60/2=0.6×0.87=0.52mV1=h3[f1+f2+[f1×f2]0.5]/3×2=0.52×[0.5×0.5+1.0×1.0＋（0.5×0.5×1.0×1.0）0.5]/3×2=0.48m³池子总高度：设缓冲层高度h4=0.5m超高h1=0.5mH=h1+h2+h3+h4=0.5+2+0.52+0.5=3.52m工艺尺寸：L×B×H=2.0m×1.0m×3.75m主要设备1)搅拌装置共用罗茨风机气动搅拌2)斜板型号：B50数量：1.39m³7.10综合废水调节池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=10×8=80m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=80+0.5×8.0×4.0=96m³27n某厂电镀废水治理与回用工程设计停留时间：8h工艺尺寸：L×B×H=8.0m×4.0m×3.0m有效水深：2.5m主要设备1)提升泵型号：50HYF-22Q=10m³/h,H=20m,N=2.2KW数量：两台（一用一备）2)液位控制器型号：MAS－Ⅱ数量：二台（一用一备）7.11PH调整池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=10×1/3=3.5m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=3.5+0.5×1.0×1.0=4.0m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×1.0m×4.0m有效水深：3.5m反应时间：1/3h主要设备1)PH计型号：LP3000数量：1台2)加药泵型号：AHA-31数量：1台3)搅拌装置共用罗茨风机搅拌4)提升泵型号：SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW数量：2台5)液位控制器型号：MAS－Ⅱ数量：1台7.12混凝池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=10×1/3=3.5m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=3.5+0.5×1.0×1.0=4.0m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×1.0m×4.0m有效水深：3.5m反应时间：1/3h主要设备27n某厂电镀废水治理与回用工程设计1)加药泵型号：AHA32数量：1台2)机械搅拌装置型号：BJ－470电机功率：0.55KW电机转速：1500mr/min传动比：1：11数量：1台7.13絮凝池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=10×1/3=3.5m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=3.5+0.5×1.0×1.0=4.0m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×1.0m×4.0m有效水深：3.5m反应时间：1/3h主要设备1)加药泵型号：AHA32数量：1台2)机械搅拌装置型号：BJ－470电机功率：0.55KW电机转速：1500mr/min传动比：1：11数量：1台7.14斜板沉淀池结构：钢砼防腐水力表面负荷：q=1.0m³/m².h沉淀池的表面积AA=Q/q=10/1.0=10m²沉淀区有效水深h2h2=qt=1.0×2=2.0mt------沉淀时间沉淀区的有效体积V1V1=A×h2=10×2=20m³沉淀池的长度L宽度b沉淀池n个取b=2.0m∴L=A/b=5.0m污泥斗的容积污泥斗底采用500mm×500mm27n某厂电镀废水治理与回用工程设计泥斗壁与水平面的夹角为45度污泥斗的高度h3h3=0.5[2000/1000-500/1000]×tg45=1.5×0.5=0.75mV1=h3[f1+f2+[f1×f2]0.5]/3×2=0.75[0.5×0.5+2.0×2.0+（0.5×0.5×2.0×2.0）0.5]/3×2=2.375m³池子总高度：设缓冲层高度h4=0.5m超高h1=0.5H=h1+h2+h3+h4=0.5+2.0+1.0+0.5=4.0m工艺尺寸：L×B×H=5.0m×2.0m×4.0m主要设备1)斜板型号：B50数量：8.64m³7.15中和池结构：钢砼防腐设计容积：V=Q提升泵×HRT=10×1/3=3.5m³超高=0.5mV设计=V有效+超高容积=3.5+0.5×1.0×1.0=4.0m³工艺尺寸：L×B×H=1.0m×1.0m×4.0m有效水深：4.0m反应时间：1/3h主要设备1)PH计型号：LP3000数量：1台2)加药泵型号：AHA-31数量：1台3)搅拌装置共用罗茨风机搅拌4)提升泵型号：SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW数量：2台5)液位控制器型号：MAS－Ⅱ数量：1台7.16中间池1结构：钢砼防腐工艺尺寸：L×B×H=1.0m×1.0m×4.0m27n某厂电镀废水治理与回用工程设计有效水深：3.5m反应时间：2/5h主要设备1)液位控制器型号：MAS－Ⅱ数量：1台7.17砂滤罐工艺尺寸：Φ×H=1.0m²×3.0m=3.0m³结构：钢制滤层面积：0.6m²滤速：10m²/h主要设备1)反冲水泵反冲强度：12L/m²·s型号：SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW数量：1台2)气源共用罗茨风机提供7.18碳滤罐工艺尺寸：Φ×H=1.0m²×3.0m=3.0m³结构：钢制吸附层面积：1.7m²吸附速度：10m³/h主要设备1)反冲水泵反冲强度：12L/m².s型号：SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW数量：1台2)气源共用罗茨风机提供7.19保安过滤器型号：Φ400×1000×6芯流量：10m³/h材质：不锈钢304滤芯精度：5µm滤芯数量：20芯压力表：0.6MPa7.20精密过滤器型号：Φ400×1000×6芯流量：10m³/h材质：不锈钢304滤芯精度：5µm滤芯数量：20芯压力表：0.6MPa7.21超滤系统27n某厂电镀废水治理与回用工程设计1)超滤循环泵型号：CHLF8-10-1流量：10m³/h扬程：10m功率：2.2KW材质：不锈钢3042)超滤膜组件系列数量：1套产水能力：10m³/h型号：ALY-6040型式：中空纤维膜过滤方式：内压式截留分子量：3万、5万、10万道尔顿膜丝材质：亲水性聚丙烯腈组件外壳：ABS封端胶黏剂：环氧树脂密封圈：硅橡胶组件长度/直径：1304/160mm中空纤维内径：0.9mm中空纤维外径：1.5mm数量：12支过滤性能和效果：对悬浮物（粒径>2μm）的去除率：100％对微生物的去除率：>99.99％对胶体硅、胶体铁、胶体铝的去除率：>99.0％对总有机碳（TOC）的去除率：20～60％（具体由有机物来源类型决定）出水浊度：<0.5NTU出水污泥密度指数（SDI）：<1.5操作条件最高耐压：0.25MPa运行压力：0.1～0.15MPa推荐运行压力：0.12MPa正常使用温度：1～40℃进出口压差：<0.15MPa反洗压力：<0.15MPa27n某厂电镀废水治理与回用工程设计PH值范围：1～14出水浊度：=<1NTU连续抗余氯能力：5ppm间歇抗余氯能力：200ppm1)超滤反洗泵反洗频率：每隔2-4小时一次（视具体情况）反洗时间：每次60-120秒（视具体情况）反洗压力：1.0bar2)反洗泵型号：CHLF8-10型式：立式多级离心泵流量：10m³/h扬程：15m功率：1.5KW材料：SUS304产地：杭州南方泵7.22中间池2结构：钢砼防腐工艺尺寸：V=L×B×H=0.6m×2.0m×4.0m有效水深：3.5m主要设备1)液位控制器型号：MAS－Ⅱ数量：1台2)原水泵型号：CHLF8-207.23反渗透处理系统1.阻垢剂加药装置1)计量泵型号：P046数量：1台流量：2L/H扬程：3bar材质：PVC泵头2)药箱容积：600L数量：1台材质：PE2.高压泵型号：CDLF8-90流量：10m³/h功率：2KW扬程：130m材质：不锈钢304数量：1台3.反渗透膜组件1)膜元件27n某厂电镀废水治理与回用工程设计型式及型号：TML20-370型抗污染复合膜标准脱盐率：99.7%材料：芳香族聚酰胺复合膜膜元件总数量：20支使用年限：2～3年1)配套压力容器型号：80160芯数量：5支材料：玻璃钢2)装置运行工况进水量：6m³/h回收率：>75%总脱盐率（三年内）：≥97%3)操作条件最高操作温度113°F（45°C）最高操作压力600psig（41bar）最高压降15psig（1.0bar）pH范围，连续运行2–11pH范围，短期清洗（30分钟）1–12最大进水流量70gpm（382m³/d）最大给水SDI15≤5最大给水浊度：≤1NTU允许游离氯含量：检测不到2.化学清洗系统1)清洗溶液箱数量：1台容积：1500L材质：PE2)清洗泵型号：CHL16-30功率：3KW扬程：30m材质：不锈钢3043)清洗过滤器型号：Φ400×1000×20芯流量：10m³/h材质：不锈钢304滤芯精度：5µm滤芯数量：20芯压力表：0.6MPa27n某厂电镀废水治理与回用工程设计7.24回用池工艺尺寸：V=L×B×H=0.6m×2.0m×3.0m有效水深：2.5m主要设备1)回用泵型号：SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW数量：一台2)液位控制器型号：MAS－Ⅱ数量：一台7.25污泥浓缩池结构：A3钢防腐有效容积:V=￠3.0㎡×3.0m=9.00m³产泥率1m³/h工艺尺寸：￠3.0㎡×3.5m=10.50m³主要设备设计卸泥时间是1天1)板框压滤机型号：XMY252/630-U外框尺寸：3270mm×1050mm×1025mm过滤面积：32m³数量：1台2)污泥压滤泵型号QBY-65Q＝5m³/h扬程＝50m3)空压机型号VA-1008废水处理的主要构筑物和设备8.1构筑物表2构筑物尺寸序号名称规格数量材质1含氰废水调节池2.0m×4.0m×3.0m1座钢砼2破氰反应池1.0m×2.0m×3.75m2钢砼3含铬废水调节池2.0m×4.0m×3.0m1钢砼27n某厂电镀废水治理与回用工程设计4破铬反应池1.0m×2.0m×3.75m1钢砼5含焦铜废水调节池1.5m×4.0m×3.0m1钢砼6PH调节池1.0m×0.5m×3.0m1钢砼7混凝池1.0m×0.5m×3.0m1钢砼8絮凝池1.0m×0.5m×3.0m1钢砼9含焦铜反应沉淀池2.0m×1.0m×3.75m1钢砼10综合废水调节池8.0m×4.0m×3.0m1钢砼11PH调节池1.0m×1.0m×4.0m1钢砼12混凝池1.0m×1.0m×4.0m1钢砼13絮凝池1.0m×1.0m×4.0m1钢砼14斜管沉淀池5.0m×2.0m×4.0m1钢砼15中和池1.0m×1.0m×4.0m1钢砼16中间池11.0m×1.0m×4.0m1钢砼17中间池20.6m×2.0m×4.0m1钢砼18回用池0.6m×2.0m×3.75m1钢砼19集泥池￠2.5㎡×3.0m1钢砼20污泥浓缩池￠3.0㎡×3.5m1钢砼21风机房、控制间6.0m×4.0m×5.0m1砖混22遮雨棚盖16m×10m1钢结构8.2设备及材料部分表3设备选型废水处理设备序号名称规格型号数量1提升泵25HYF-8Q=2.5m³/h,H=10m,N=0.25KW6台2提升泵（综合废水调节池）50HYF-22Q=10m³/h,H=20m,N=2.2KW2台3铬水反应池加药泵AHA220.46L/min2台4氰水反应池加药泵AHA310.9L/min4台5焦磷酸铜反应加药泵AHA310.9L/min4台27n某厂电镀废水治理与回用工程设计6综合废水反应加药泵AHA321.8L/min4台7罗茨鼓风机GRB-65Q=5.0m³/min,N=7.5KW1台8空压机VA-1001台回用处理设备序号名称规格型号数量9过滤泵SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW1台10超滤反洗泵CHLF8-10Q=10m³/h,H=15m,N=1.5KW1台11超滤循环泵CHLF8-10-1Q=10m³/h,H=10m,N=2.2KW1台12原水泵CHLF8-201台13增压泵CHLF8-10Q=10m³/h,H=15m,N=1.5KW1台14高压泵CDLF8-90Q=10m³/h,H=130m,N=2.0KW1台15反冲水泵SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW1台16提升泵（中和池）SLS50－125（I）Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW2台17加药泵AHA323台18加药泵AHA314台19加药泵AHA222台20清洗泵CHL16-301台21计量泵P0461台22污泥泵（集泥池）QW10－15－1.51台23污泥泵（压滤机）QBY65Q＝5m³/h，H=10m1台24回用泵SLS50－125（I）1台27n某厂电镀废水治理与回用工程设计Q=10m³/h,H=16m,N=2.2KW25砂滤罐Φ×H=1.0m²×3.0m=3.0m³1台26碳滤罐Φ×H=1.0m²×3.0m=3.0m³1台27保安过滤器Φ400×1000×20芯1台28精密过滤器Φ400×1000×20芯1台29超滤膜组件ALY-60401套30反渗透组件TML10-370，抗污染膜1套31加药槽0.6m×0.6m×1.2m14个32板框压滤机XMY252/630-U1台33ORP控制仪LP30003台34pH计LP30007台35搅拌器池子尺寸1.0m×1.0m×3.0m2台36液位控制器MAS－Ⅱ13套37机械搅拌装置BJ－4704台38斜管填料10m³9工艺特点l清浊分流、分类物化l生化物化相结合，保证处理的稳定性l投资省，运行费用低，操作简便10平面布置、施工原则l构筑物、建筑物：包括调节池、反应池、斜管沉淀池、放流堰等，按200m³/d的规模建设。废水流程避免迂回，尽量使用重力自流，节约能源l动力设备尽量靠近服务单元，以减少动力损失l分区明确，操作方便l各单元尽量集中布置，减少管道交叉27n某厂电镀废水治理与回用工程设计11废水处理厂高程布置废水分流自流至各自功能调节池，出水用泵提升至反应池后，汇入综合废水反应池，自流进入斜管沉淀池、通过流放堰排放。12电气控制污水处理装置供电由甲方引入设备间配电箱，380/220V,50HZ，三相五线制带接地过载保护；大于、等于5Kw的均采用自耦降压或软启动方式；低压配电装置集中装设自动无功率补偿装置，补偿后功率因素≧0.96；通过PH计探测废水PH值，与酸碱加药泵联动，使PH值控制在设定控制范围内；由多点液位控制器控制提升泵启闭；为保证自动控制系统检修的方便，在控制系统中加装手动系统，各台设备可单独操作。13与阀门及设备安装13.1管道安装⑴所有的污水管，污泥管均为PE耐压管道，排泥阀均为闸阀，手动阀门均为闸阀或蝶阀；⑵各种设备的安装应按照国家颁布的有关规范和规程进行，以此验收。⑶管道连接：管道之间采用热熔焊接或法兰连接；⑷各处理构筑物所预埋的防水套管在管道安装就位后，用油麻丝和沥青玛谛脂填实，不得渗漏；⑸在管道密集的地方，管道阀门的位置及法门手柄的方向应安装在便于操作的位置。⑹所有架空管道必须用管架控制固定，管道支架、吊架和托架的制作和安装可参照国家标准图集（S161）进行制作安装，沿墙、沿池壁安装的管道可根据现场实际情况现场制作管架进行固定；27n某厂电镀废水治理与回用工程设计⑺污水处理主体构筑物内的管道阀门应尽可能安装在检查井旁，以便于开启和调节。13.2设备安装⑴各种设备的安装应按照国家颁布的有关规范和规程进行，以此验收，其中外购设备的安装需按相应的产品说明书进行；⑵脱水机及大型水泵安装时采用二次灌浆法埋设地脚螺栓进行固定。14、二次污染防治⑴污水处理站剩余污泥通过脱水干化，外运处置避免产生二次污染。⑵机泵设置在地下，并设置必要的消音隔振措施以减少产生的噪声。15设施防腐全部池体均为钢筋混凝土结构，内壁选用6D10环氧树脂三层衬里，外贴装饰性耐腐磁片。16主要技术经济指标16.1能耗表4设备能耗(电费按市价0.8元/Kw.h计)序号设备名称动力/kW工作时间/h日动力消耗/kW.h成本(元/d)1污水提升泵8.620172137.62加药泵2.7102721.63机械搅拌器1.2202419.24罗茨风机1.062021.2175其他2102016合计264.2211.36单位废水处理能耗为：211.36元/天÷300t/天=0.7元/t16.2药耗27n某厂电镀废水治理与回用工程设计表5药耗成本(吨水消耗，供参考，实际药量依废水浓度变化而调整)序号项目用量(kg)单价(元)成本(元)1NaOH0.51.90.453PAM0.001220.224PAC0.13.90.395NaHSO30.22.30.466H2SO40.10.90.17CaCL20.41.20.488Na2S0.12.00.28NaCLO40.21.20.24合计2.5416.3人员配备操作工：2名（两班制，每班1人）17操作工培训及岗位职责为了能够正确操作废水处理站内设备，保证整个系统正常运行，废水处理系统涉及到物理、化学及生物学的处理机制，并在处理过程中使用许多大型的机械设备及自动控制装置。因此每个运行人员，除具备一定的文化知识外，应在物理、化学、微生物学等方面有一定的专业知识。应熟悉所处理的废水的水质性质，整个处理工艺流程、原理，每个处理步骤的作用，各步骤处理单元在处理系统中的地位，即懂原理、作用。熟悉操作的具体步骤，综合分析运行数据，进行工艺调整，即会开车，会调整工艺，懂处理设备的原理、型号、操作步骤及有关规程。会进行废水处理的有关运行中的工艺数据的测定。会维护使用设备。会处理异常运行中的工艺问题。维修工作要求设备维修人员应懂得处理设备的原理，会看懂处理设备的图纸资料，会合理使用工具，维修人员应懂处理设备的作用、型号及机械性能。维修人员应会正确拆装设备，科学检修，维护人员会检查设备中的不正常现象、能正确处理，熟悉本专业的有关安全知识及对应急事故的处理。27n某厂电镀废水治理与回用工程设计参考文献[1]冯立明.电镀工艺与设备[M].北京：化学工业出版社，2005[2]贾金平，谢少艾，陈红锦.电镀废水处理技术及工程实例[M].北京：化学工业出版社，2003[3]冯子明.小型电镀厂废水治理工程[EB/OL].http://www.zhulong.com/tech/detailprof232302SN.HTM,2007-7-28[4]刘国信，刘录声编著.膜法分离技术及其应用.北京：中国环境科学出版社，1992[5]刘荣娥等编著.膜分离技术.北京：化学工业出版社，1998[6]唐受印，戴友芝等.废水处理工程.北京：化学工业出版社，1998[7]胡大锵.废水处理及回用工艺流程实用图例.北京：水利电力出版社，1992[8]魏先勋主编.环境工程设计手册.长沙：湖南科学技术出版社，1992[9]张林生.电镀废水处理及回用技术手册[10]北京水环境技术与设备研究中心.三废处理工程技术手册（废水卷）[11]张允诚.电镀手册（上册）[12]汪大翚,徐新华，宋爽.工业废水中专项污染物处理手册[13]孟祥国，胡国飞.重金属废水处理.28n某厂电镀废水治理与回用工程设计致谢经过近一个月的努力，我终于完成了我走向社会的最后的一次设计，我很高兴，同时也有种说不出的感觉涌上心头！三年转眼就过去了，我这次的设计对得起培养我3年的母校吗？对我以后的工作有多少影响呢？本课题在选题及研究过程中得到方丽老师的悉心指导。方老师多次询问研究进程，并为我指点迷津，帮助我开拓研究思路，精心点拨、热忱鼓励。在这里我首先感谢方老师指导，通过设计使我更深刻的了解设计环保工程要注意细节，更深层的明白了处理工艺要合理的重要性设计即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到设计的顺利完成，有多少可敬的师长、同学、朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意!最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们！29