含银电镀废水处理设计 12页

摘要桂林市某机械配件厂根据电镀生产废水特征对含铅含氤综合含碱废水进行分类收集并对含铅和含氤废水进行分类预处理最后采用化学中和法使处理后废水达标排放处理过程采用自动化控制经调试运行表明该电镀生产废水处理工艺运行稳定处理效果良好主要污染物去除率均可达98%以上处理后出水水质符合污水综合排放标准GB89781996一级标准关键词电镀废水含铮废水含氤废水中图分类号X703文献标识码B文章编号1005-8292009一.项冃概况1.1頌目地理悄况以下所有項目郁假设定位十广州地X〉广州地X位十东经112度57分一-114度03分.北纬22度35分——23度35分.属干南亚热.该地XS特点为:地处低纬.地农受人阳辆射师较多•同时受净风形响,豆爷海汗翅气流形戚高、汩湿、篡雨的气帳：冬予北方人陆冷风形成I燥、低淋、少雨•年平均％训为21.4-21.9度.晟丛7、8月平均气韶为12,4-13,5度・绝对&HS^温为38.7度.&低月的气詛为12・4・13・5度.珠江水位用高3.lm・址低1・丽・常水位2・5m地血郴対标高：±0.00m,绝対标高4.5m.项目位于珠江下游.北血珠江.南面駆公略•七质为冲枳沙质粘土・夏千吹西南凤卜2级.冬千吹东北K14级.幽千偶fjftM.8-12级・良千气温28-35度，处理MrrRJt入珠江.污水厂排污I】距珠江约200旳・污泥脱水后外运.不产生次污染.1・2设计任务：某电镀企业.在生产过程中生产大笊的生产废水.废水主魏为含X废水（上要污染物为M化冊铜、鼠化停、幅化钠雪）、會修废水（】浚汚染物为及含啊废水•上述废水若不经处理麻丽叫按丼放・将对周边环境迢成严电形响.为了保护环境.该J决定对所排放废水进行处理.处理詩出水标准达列广东省地方标准（水汚染排放限14/26-2001）狒二时段级标准后排放或冋用于生产.年处理6000吨电镀废水。按每年300个工作日算，日均排放废水20n?序号污染来源废水产生量指标污染物浓度1含银废水20m3/dAg+W302含氤废水20m3/dCN・W100根据该厂所处的地理位置，废水经处理后应达地方标准（DB44/26-2001）之第二时段二级标准：（单位：mg/1）n污染项目PH总氤总银排放标准6-9W0.5W0.5污染项目SS排放项目W100中华人民共和国国家标准GB21900-2008电製污染物排放标准Emissionstandardofpollutantsforelectroplating2.1工艺的选择目前•国内外电镀废水处理的方法主要有：离子交换法•化学法，铁氣体法•生物法等而国内多采用化学法•该法技术成熟、效果稳定可常.较适合小型电镀厂的废水处理•本工程也采用化学法。含氤废水和重金属废水的处理工艺种类较多■有将这儿种废水分别处理■但工艺复杂适价离；也有将这几种废水先混合再进行综合处理的■但控制工艺较复杂HI前应用也很少。而采用先将含鼠废水进行分质处理再进行混合处理的方法•不但工艺流程简服•操作方便•而II占地小•投资少■处理后水质好。含氧废水采用二氧化氯协同氧化剂破氤法本工程中含氟废水与重金属废水混排•将影响肩期混介废水处理系统的处理效果。住这甲采取含鼠陵水分质处理的方法■达到预期H的后，进人混介处理系统•同肘重金斌废水也进人混合处理系统。该系统处理工艺采取二级物化法•使在不同的处理条件下•各项考察指标均达到国凉排放标准。n2.一.氧化氯I办同氧化剂破眾法。与传统的化学法相比，一•氣化氯协同氧化剂破软法具仃*能、设备投资少、运行成本低、休积少、效率高、操作方便、无需多人值守使用寿命长的特点。二氧化氯所以有强的氧化力.上要址山［是在止山氣化态卜的氣化能力较强.其活性为氯的2.63侶。因此.能处理含亂、硫、金属离子、产嘏根、残存仃机物的「•业用其破液反应如下。一级反应：pH^=8.5~11.5C10>+NaCN+Na0H+H.0-NaCNO+NaC1+30H-C10.3-Zn(CN)2+aOII+ll,0-*Zn(CXO)2+NaC1+20H-C10^+CuCN+Na0H+2H0-CuCN0+NaCH301F二级反应:pH{ft=7.5^8.52NaCN0+2C10>+2H?0-*N,t+2C0,f+2NaCl+40H~Zn(CNO)2+2C10i+2Na0H+2FL0-*N2t+2C0.，t+Zn(OH)2I+2NaCl+40lF2CuCNO+2C1O2+2NO-*N2t+2C0?t+2Cu(0H)2I+2NaCH20lC同时利用氣化还原的原理，还可以去除废水中的部分阴离子，如S"、SO、J、NO3-和Fe3Mn2Ni2NaClO■NaOl帰液〔NaClO,HS溶液含氟废冯t:水池I―打-级反应注Ife反应風•—格图2电镀废水处理流程图(4)废水净化和pH调节。经•步净化器处理后的废水•进入|)H调节池•通过投加稀硫酸调节小1出水前加PH处理池至7.5•再经澄清后排放。2.污泥流柑工艺流程说明污泥f污泥浓缩机If污泥脱水机污泥外运物料计算（一）含铅废水处理系统111尸具体电镀废酸液的性质不知遭,所以废酸,废碱计算时分别用98%的硫酸和NaOU粉末代韩，但口常通常是废酸和电石渣，般怙况下废酸旱液态，设il冲设置了n酸调廿池，废碱如电行渣之类的通常为固态，因此设置了加碱间进行调"，特此说明。该加药及酸化反应都在战洗槽中进行药品:98%的浓硫酸计算：分析的C』•的含用，用硫酸进行酸化已知：进水PH为齐7,根据设il原则设为PH=7•要进行反应，需将PH调节到1.6,根据有关協料杏得，此反应需耍10分钟Q=200m3/d=1.67m3/10min进水PH=7,即[H+]=lX107mol/L酸洗槽出水PH=1・6,即[HJ-2.5X10*mol/L即进入酸洗槽的卩门总讹为n=c«v=1670*1x107=1.67*104mol调肖嘏度便用98%的浓硫酸稀释为20%的硫嘏根据有关资料，20%和98%硫酸溶液的浓度分别为1.14X10g/L和1.84X10g/L,W,分别为11.6mol/L和18.78mol/L•进水PH=7,出水PH=1.6,W[H+]=2.5X10_,mol/L设加入20%硫酸的吊为V1.67x10'4+11.6*V/1670+V=0.025V=3.61L根据水的离解平衡H'+OH*>H2O此时.反应掉的氢离子总最为1.67X10Fol,反应彊可忽略取20%的硫酸为3.61L/10min则98%的浓硫酸収用鼠计算樹为2.23L/10min则一天中加入98%硫酸的总吊为V=267.6L每10分钟fiSl内总液体Q=1670+3.61=1673.61（L）加入铁粉帚铁粉加入要在佚粉反应池中进行妁品：（名孔的还原性铁粉）多数是粉末冶金所用的铁粉阳极反应：Fe—2e►Fe"Cr2O72'+6Fe2++14H►2Cr3>+6Fe3*+7H2O（殻性条件）CrO42-+3Fe2+4-8H►Cr3++3Fe3++4H20（戚性条件）阴极反应2H++2e►H2fn废水中C产W55.6mg/L•根据设il原则取Cr6*-55.6mg/L,即摩尔浓度为1.07X10mol/L根据反应，1L废水中Cr••含肚为1.08X10JmolCr2O72*+6Fc"+14HJ►2Cr"+6Fc"+7H2O26261.07X103abca=3.21X10rnol/Lb=l.07XI0'mol/Lc=3.21xl03mol/L根据《环境匸程师手册》■实际加入的铁粉龜为理论的2.5倍即实际加入的铁粉r为n=3.2lxlO*3X2.5=8.025x105mol废水中除了C产要去除，C产也要去除反应后1L废水中产生的Cr"的总最为3.21X103mol/L反应后1L废水中产生的Fl*的总量为3.21X10mol/L山反应Fe—2e►Fe2+123.21X103dd=6.42X10_：mol/L则转移电子的为n=6.42X10mol/L反应2H亠+2e►H226.42X10ne=6.42X10mol/LW反应中每L水中用掉的H的吊是6.42X103mol根据原废水中[H*]=2.5X10^mol/L则1L废水中剜卜的H'=2.5X10'-6.42X10「1.858x1(/2mol/L,此时废水的PH=1.73根据资料，该反应需要10分钟进水Q=200m3/d=l670L/10minlOmin加入的铁粉杲为n=&025xl03xl670=13.4(mol)，佚粉加入廣为1.34mol/minlOmin产生的C古为3.21X10■1670=5.36(ml)lOmin广生的F』为3.21X103x1670=5.36(mol)加入的NdOH最该反应在中和反应池中进行药品:浓度为96%NaOH粉末调廿为20%的NaOH溶液发生的两个中和反应是CP+30Hr(OH)sjFc3++30H'c(0H)“ABCMND山上得出，A=3.21X101molM=3.21X10^01根据摩尔比1:3W出，B=9.63XJO'3molC=3.21X103molN=9.63XIO*molD=3.21X10smolrnolUPIL水中用掉的OH最为n=9.63X10'+9.63X10*3=1.926X10*2me反应生成的Cr(0H)3®n.=3.21X10'3mol,Fe(OH)3Wru=3.21X10根据有关资料得,生成Cr(0H)3的最佳PH=&出水PH=6〜9即将PH=1.73的溶液调节至PH=&需反应掉的酸虽为1.86X102mol则IL水中0H用晟为1.926XIO*2mol+1.86X102niol=3.786X102rnol根据反应特点，该中和反应用五分钟,废水流量为200m7d=0.84X103L/5min1L废水中加入的NaOH^=3.786X102mol叩加入的NsOH质吊=1.5144区一天中加入的NaOH粉末的质-p=200X1000X1.5144=302.88kg(二)含帆废水处理系统平均设计流最Q=200m3/d=2.78*103m3/s念大设计流駅Qi二200x1.3=260m3/d=3.62x10-3m?/s含取废水处理系统流龜投加ft和反应时fn]n当含駅浓度为lOOmg/dmn-f,一VI化氣投加鬧为100g/m：反应24h,用C102协同审.化刑处理仟丸股水，试刑投加吊足城件氣化法处理股水吋试剂投加吊的1/5,|吋需处理试时设备的次性找资比次氟酸讷发生器少20%-30%,调*pH值为2.5到8,每天盂耍浓度20%苛性钠溶液为V=50(10'25・10々)-40/(20%1219〉=0.026m3一级破亂I.加碱吊根捌有关资料杏得，此反应需耍10分仲Q=200m,/d=1.67m3/1Omin该加妁及减化反应在•级反应池中进行药咼：96%NaOll粉木调卄为20%的NuOH溶液订算：用N“OH进行械化己知：进水PH为5^7,根据设计原则设为PH=5.要进行反应，需将PH调节到8.5〜11・5,现设为将PH值调节为PH=10•进水PH=5,即[H*]=lX10mol/L•级反应池PH调報值PH-IO,即[H*]=1X10,0mol/L即调节pll值为5到10,需要浓度20%Na0H溶液为V=1.67x(10-5-10',())*40/(20%*1219)=2.75LUP级反应池坯天需嗖20%NhOII溶液为V=329L惜内总液体Q=1670+2.75=1672.75(L)2.加入二氧化氟.进行级破风根据相关淡料-级破鼠反应时间为10分钟Q-200mVd-1.67m5/1Omin1.67X10JL/lOmin一氣化氯是在一•氣化氯.协同氣化剂发生器产出并流入•级反咸池的药品：(以CIO2为主并4ltfjH2O2、O,、Cl2在一级反应池的一级破氟的主要化学式CIO2+NaCN+NaOIIHI2O—NaCNO+NaCI+3OHClO2+Zn(CN)2+Na0H+H20-*Zn(CN0)2+NaCI+20HCIO2+CuCN+NaOH4-2H2O—CuCNO+NaCI+3OH废水中CNWIOOmg/L・根撫设il原则収CN=lOOmg/L・即呼尔浓度为3.85X10'3mol/L1.67X103L/lOmin废水中CN含慣为6.43mol根据-级破鼠反应化学式可知毎-种眾化物-级破鼠反应的消耗比例CN:CIO2=1:1和工成笊酸盐足CN:CNO=1：1•则级反应池的-级破鼠消耗CIO?的吊为n=6.43mol和-级破氛生成的鼠酸盐n=6.43molI1JJ电解法发生器产生C15的纯度在90%以上。所以根据经验实际加入CIO,的肚为1:1.2.则应通入n=6.43X1.2=7.716mol42知CIO2的纯度在90%的浓度为斗0mol/L级反应池内总液体Q«■】670+2.75+40/7.716■1679(L)n酸化根锯有关资料杳紂.此反应需要10分钟.用20%的硫酸冋调。Q=2OOm3/d=l.67m710min•级破鼠肩反W池总液体Q2=1679L/lOmin1.何洲PH值。该加约及酸化反血都在•级反应池中进行约品：9X%的浓硫酸il-W：用硫酸进行酸化12知：级碱M后PH值为10,要进行后续的二级破氛反应需将PH调卩到X,级破鼠废水水PH=10,U|J[Ht]=1X10-,0mol/L•级反应池冋调PH=8.aP[H*]-lXlO^mol/LUP要酸化的[H]总嚴为n=cxv=1679x1X10叫1.679*10'7mol调节酸度使用9X%的浓硫酸稀释为20%的硫酸根据冇关资料，20%和9X%硫酸溶液的浓度分别为1.I4X10g/L和1.84X10'g/L,l!卩,分别为11.6mol/L和18.78mol/L.进水PH=IO,调'iPH=8,叩[H]=lX10Sol/L设加入205硫醮的昼为Vl.679X10'7+11.6XV/1679+V=1X10'"V=l.433X10*L取20%的硫酸为1.433*106L/10min=l.433x10_7L/min,则98%的浓硫酸収用帘计算得为8.86«10"7L/10min则•天中加入硫酸的总笊为V=】.07x1()4l经过计算曲于冋调PH他所需的硫酸的吊人少，所以在I•稈的实际运行时不计算•级反应池的PH冋调。n二级破软加入一氧化氯，进行二级破亂-•氧化氯足在一氣化氯协同氧化剂发生器产出并流入•级反应池的药品：以C1O2为主并兼有H2o2.O3、ci2计算：以CIO?为主进行•.级破取已知二级反应PHfh7.5-8.5,根据柑关茨料一•级破氛反应时间为20分钟Q-200mVd-1.67mJ/1Omin-1.67X103L/lOminQ3=1670+2.75+40/7.716=1679(L)NaCNO+2CIO2+2H2O->N2t+2CO2T+2NaCI+4OHZn(CNOh^2CIO2+2NaOH+2H2O->N2T+2CO2T+Zn(OH)2H2NaCI+4OH2CuCNO+2ClO2+2NaOH+2H2O->N2T+2CO2T+2Cu(OH)2i+2NaCI+2OH从一级破鼠得知1.67X1(?L/10min废水中CNO含吊为6.43mol.则一级反应池时20min废水帛3.34X105L废水中CNCT含杲为12.86mol根据二级破豪反应化学式可知摩尔浓度为3.85X10mo1/1.毎一种亂酸盐一级破氛反血的消耗比例CNO:C1O2=I:1和亜金属离子心成沉淀物的比例也是1:1,则：级反应池的二级破51消耗C1O2的吊为n=12.86molIII十电解法发生器产生CIO?的纯度在90%以h所以根据经验实际加入CIO2的吊为1：1.2,则应通入n=12.86X1.2=15.43molLi知CIO?的纯度在90%的浓度为40rnol/L•级反应池内总液体Q©=1670+2.75+40/7.716+40/15.43=16X1.6(L)n1.调节池规格：8000X5000X2700mm数吊：1康有效容枳：25m3停留时间：4h材质：RC结构.内村FRP附件：废水泵、液位控制、2.一级破鼠反丿就池规格：800X800X1600mm数量」座有效容枳：0・76分停留时间:30min材质：不锈钢内衬1：RP附件：搅拌机、加药泵、PII计3.二级破貳反丿垃池规格：800X800X1600mm数吊门朋有效容枳：0.76m3停留时间:30min4.竖流沉淀池规格：1600XI600X4000mm数虽：1座总农面负荷：0.58m7mh停留时何：1.5小时材质：不锈钢内村FRP附件：导流桶、波水椚十一、平面布置、施工原则♦构筑物、建筑物：包括调节池、反应池、斜管沉淀池、放流垠等，按300m7d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♦动力设备尽量靠近服务单元，以减少动力损失♦分区明确，操作方便♦各单元尽量集中布置，减少管道交叉十二、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。十三、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;n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20・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。十四、与阀门及设备安装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；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。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。环保措施2.2.1污染概况n电镀行业在生产过程中存在的污染源以废水为主•其次为废气、同体废物、噪声。2.2.1.1废水生产过程中产生的废水主要来源：①镀件淸洗水，包括镀前预处理淸洗水及镀后处理淸洗水；②其它废水，包括牟间地面冲洗水、极板刷洗水.以及由于管理不当适成的跑冒旃漏的各种槽液和排水°2.2.1.2废气废气主要产生于燃煤和対镀件活化工序等.(1)锅炉烟气公司生产中有一台lt/h锅炉.锅炉烟气中污染物主要为烟尘和SO”(2)工艺废气工艺废气主要是车间盐酸挥发产生的酸雾.废渣生产过程中产生的同体废物有锅炉煤渣和废水处理污泥、报废的离子交换树脂和活性炭.锅炉煤淡山于最小，存放到一定此作为制砖和水泥的材料综合利用，定期出件；废水处理污泥、报废的离子交换树脂和活性廣含有Ni、Cu.Cr等多种金属.总产生虽约为20吨/年.属危脸固体废弃物。2.2.1.4噪声噪声主要是来源于烘干机、甩干机、抽风机等设备，2.2.2污染防治情况近年来•公司对环保工作给予高度重视•严格迺守相关法律法规，不断完善环保治理设施•确保污染物达标扌■«：放。在工艺选择、设备选型方而把节能、降耗、滋污作为看眼点。目前，公司环保设备见表2.2-4。衷2.2-4坏保设备衷设备名称型号弄显kW数星总容逼kW运行状况自动金屈离子废水冋收机HJS—51.51套1.5良好综合废水成套化处理设备LR—Pll—SBA101套10罠好含亂废水绢介式处理设备LR—S—R—2.041套4良好空气净化排风塔BF4—/2—52.29套19.8罠好十六、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。