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1、电镀废水的处理工艺设计目录一、项目概况11.1 设计概况与意义11.2 设计任务11.2.1 2.1设计水量水质11.2.2 设计标准11.2.3 水文地质资料21.3 设计原则2二、处理方案论证32.1常见处理方案介绍32. 1.1物理法33. 1.2化学法34. 1.3物化法35. 1.4其他方法32.2 处理工艺的选择42. 2.1六价铝处理43. 2.2重金属处理42.3 工艺流程的确定42.3.1废水处理工艺流程42.3.2污泥处理工艺流程52.3.3工艺流程说明5三、计算书63.1物料衡算63.1.1力口酸量计算63.1.2加入铁粉量计算73.1.3加入NaOH量计算83.1.4污
2、泥量计算93.2主要构筑物计算93.2.1格栅93.2.2调节池113.2.3酸洗槽113.2.4铁粉反应池123.2.5酸碱中和反应池123.2.6斜板沉淀池133.2.7细部结构143.2.8污泥浓缩设备153.2.9污泥脱水设备153.2.10加药装置15四、管网布置与水力计算164.1平面布置164. 1.1平面布置原则165. 1.2总平面布置165.2 高程布置164. 2.1高程布置原则165. 2.2总高程布置165.3 污水水头损失计算165.4 污泥管道水头损失计算18五、主要构筑物清单与其余设施206. 1废水处理系统构筑物一览表206.2 污泥处理系统构筑物一览表206
3、.3 其余设施20六、项目的环境影响及对策207. 1工程施工期对环境的影响227.2 施工期环境影响的缓解措施226. 2.1工程施工废物的管理227. 2.2噪声防治227.3 工程建成后对环境的影响227.4 污染防治措施236.4.1减轻恶臭影响236.4.2噪声防治236.4.3污泥处理措施236.4.4出水排放措施23一、项目概况1.1设计概况与意义拟建一电镀工业园区，因在其生产过程中将产生大量的电镀废水，且废水中将含有大量重金属离子，该废水如若不经过处理直接排放至河道将对周边环境与河道环境造成严重影响。因而为了保护环境，该电镀工业园区决定对其所排放废水进行处理，直接向河流排放未经
4、处理的废水对周围环境和河流环境造成严重影响。因此，为了保护环境，决定处理污水排放问题。废水达到GB21900-2008的排放标准后，可以排出或重复使用以供生产。1.2设计任务1.2.1设计水量水质本设计每天需处理进水水量为100m3,需处理的该厂电镀废水进水的水质情况如下表所示。表Ll电镀废水水质情况项目Cu2+(mgL)Zn2,(mgL)Crbt(mgL)F(mgL)PH硝酸氮硬度含量4500.52526.81.55001.2.2设计标准现将电镀污染物排放标准GB21900-2008中新建企业水污染物排放限值摘抄如下。序号污染物项目排放限值污染物排放监控位置2六价格0.2(mgL)车间或生产
5、设施废水排放口8总铜0.5(mgL)企业废水总排放口12PH6-9企业废水总排放口16总氮20(mgL)企业废水总排放口19氟化物10(mgL)企业废水总排放口表1.2电镀污染物排放标准经比对，本设计主要处理污染物为C/与Cu:Cr6+:必Xloo%=%XlOO%=99.2%2525Cu2+:45005100%=100%=99.89%4504501.2.3水文地质资料本设计计划建设电镀园区所处位置工程地质良好，且园区地形平坦，因而适于工程建设。1.3设计原则本设计严格遵守国家的有关法律、法规和标准，确保所有处理过的水质指标符合国家排放标准。污水处理站的布局紧凑流畅，遵循将功能和美学结合起来的一
6、般原则，占地面积小。选择目前我国成熟、简单、实用的设计路线。本设计致力于降低项目投资和运营成本，同时努力实现环境效益与经济效益两手抓。二、处理方案论证2.1常见处理方案介绍电镀废水目前常见的处理方法为化学法、物理法、物化法、反渗透法、微生物法、微波化学法与一些新兴的方法。下面对更为常用且广泛使用的物理法、化学法与物化法进行简单介绍。2.1.1物理法物理法是根据污水溶剂和溶液的不同物理特性，将外部污染物与污水分离。常见利用的物理性质为溶解度、熔点、密度与沸点等。利用物理法来处理废水的显著特征是不会改变废水中物质的化学性质。例如，含有Cu2Cr6Cr3Ni等重金属离子的电塑性废水可以通过加热蒸发处
7、理，为了进一步处理，可以将金属离子浓缩。此外，活性炭吸附也是常用的一种方法。总的来说，物理法进行电镀废水处理会有时间长、能耗大、成本高而处置精度不高的诸多问题，因此，它经常被用作其他过程的附加方法。2.1.2化学法化学法是通过加入化学药剂，化学物质与废水中的液体发生反应，改变污染物的化学性质，使其无毒无害，进而去除污染物的方法。与物理法相比，化学法操作简单、耗时短、分离效果稳定可靠可控制，适用范围广泛，因而在国内外处理电镀污水时都得到了广泛的应用。但化学法在处理电镀废水时也存在着人为因素会有较大影响的问题。2.1.3物化法物化法是电镀废水净化的物理方法和化学方法的结合体。在实际工程中，处理电镀
8、废水在发生化学反应时，也常常改变了污染物的物理性质。其中，萃取法、离子交换法和电解法被广泛应用。其中包括1960年中国开始的电解法研究，在80年代应用于含倍废水处理。研究进行了很长时间，处理技术和操作方法都在不断改进。到目前为止，经验和技术都比较成熟。2.1.4其他方法近年来，由于跨学科发展趋势逐渐变为普遍，大力促进了CZB矿法等电镀废水处理工艺的改进和发展，分质处理方法和闭环循环技术等技术应用于生产。2.2处理工艺的选择根据废水质量特点、废水处理要求和相关文件，选择废水处理工艺，并对所选工艺进行整合连接。2.2.1六价辂处理在工业中被广泛应用的电解法，通常用于工业废水处理，尤其是含铭废水处理
9、。在目前的工业部门，电解法在处理包括危险化学品在内的各种工业废水和生活污水方面取得了重大进展。因此，本设计选择电解法处理六价铭。从电解废水中去除络的原理比较容易理解。在适合的溶液环境中，酸溶液中的铁离子化，通过电解阳极的铁将电子转移到溶液中，电子将Cr(VI)还原为Cr(In),从而导致废水从有害至无害转化。随着废水中氢离子减少，溶液PH值逐渐从酸性变为碱性。Cr(In)与氢离子相结合形成Cr(OH)3沉降，在富含氢离子的碱性环境中加速，使溶液PH值稳定在一定水平，以沉积形式去除废水中的铝元素。在电解过程中使用低压直流电源，因而这一过程所需的化学试剂数量非常少。电解方法对操作环境要求较低,可以
10、在室温、大气压力下运行，并且非常容易管理。此外，电解法具有高度适应性，如果废水中污染物浓度发生变化，只需适当调节电流和电压，确保废水质量始终稳定。此外，电解法所用装置非常小，为选择处理场所提供了便利的条件。2.2.2重金属处理废水处理厂用于重金属的常用方法有生物法、化学沉淀法、离子交换法、吸附法等。由于操作简单、便于上手、运行成本低等显著特点与优势,化学沉淀法目前应用最为广泛，因而技术最为成熟。然而，大多数化学沉淀法需要加入混凝剂，如铝盐或铁盐，和助凝剂，如聚丙烯酰胺，产生的大量污泥容易堵塞并对后续处理系统造成影响，从而导致回用系统难以持续稳定运行。鉴于此，本设计采用酸碱中和沉淀法，可以不引入
11、混凝剂等中的杂质，便于后续处理与污泥回收。最适合铜离子、铁离子、铭离子沉淀的PH值需查阅文献及试验进行确定选择。2.3工艺流程的确定2.3.1废水处理工艺流程本设计中产生的综合废水先经过调节池，再由调节池流经酸洗槽，达到适宜环境后通往铁粉处理池，处理后的废水经过酸碱中和反应池，最后到达斜板沉淀池，处理结束后进行排水。2.3.2污泥处理工艺流程本设计中处理后产生的污泥首先集中在可以浓缩的污泥浓缩机中，然后进入可以脱水的污泥脱水机，最后产生的污泥被输送到外面或交给相关的专业公司来进行处理。2.3.3工艺流程说明在本设计中，为了平衡调节水质和水量，废水首先进入调节池中；经过调节池后，废水进入酸洗槽。
12、由于本设计接下来进行的反应条件需提供酸性环境，故而加入酸废水用以酸化，本设计中拟取用FLSOq作为药剂投加使用；流出酸洗槽的废水进入铁粉反应器，引起铁粉反应器发生内电解反应，使C/还原为Cr二将NaoH粉末投入酸碱中和反应池，与电解反应后产生的废水进行中和反应，去除废水中的Cr3Fb与Cu2+,反应后的废水进入斜板沉淀池进行沉淀；应处理和排放沉淀后的污泥：污水处理系统的所有污泥应予统一收集和处置，斜板沉淀池产生的污泥流入浓缩机以减少自身的含水率，湿污泥进入脱水机后进一步脱水成干污泥，经处理的污泥运输给相关的专业公司进行回收和处置。三、计算书3.1 物料衡算由经验得知一般Kz=I.3-1.7,本
13、设计中取Kz=I.3；平均设计流量：Q=100m3d=l.1610m3/s；则最大设计流量为：QE=100XL3m7d=130m7d=1.50103m3so3.1.1 加酸量计算经查阅相关资料可知，若本设计要处理电镀废水中的Cr,需要将Cr还原为Cr,而此反应需要在酸性环境下进行。而在本设计中电镀废水进水PH为6.8,不符合反应发生条件，故而需要额外投加药剂，使得反应顺利进行。本设计中所投加药品拟选用98%浓硫酸，加入药品过程以及酸化反应均在酸洗槽中进行。本设计中电镀废水进水PH为6.8,即HrlXl0-6、014。经查阅相关资料，如要进行所需反应,PH需调至1.6,BJH=2.510molL
14、o经查阅相关资料可知这一过程所需时间约为10分钟。则Q=IOom3/d=0.069m3mino进入酸洗槽投加药剂所需的H总量为：n=CV=694lXIO68mol=6.9410-48molo式中，n摩尔质量，mol；C浓度，mol/L；V溶剂体积，Lo本设计中所投加药品拟选用98%浓硫酸，另外投加时需将其稀释，并调节为20%硫酸。20%硫酸溶液的浓度为1.14103gL,即11.6mol/Lo98%浓硫酸溶液的浓度为1.84X103gL,即18.78mol/L。设：所需投加的20%硫酸量为V,则可得如下方程式：6. 941048+ll.6V694+V=0.025o解得V=2.45L0由H+OH
15、=H2O即水的离解平衡得,参与反应的H总量为6.941098mol,反应量较小可忽略。可由上述计算可得本设计所需20%硫酸流量为0.245Lmin,即本设计所需98%浓硫酸流量为0.151Lmino故而本设计每天需加入98%硫酸量V=217.9Lo由上述计算得本设计中每10分钟酸洗槽内总液体量为：Q=694+2.45=696.45Lo3.1.2 加入铁粉量计算本设计将在铁粉反应池中投加铁粉进行反应，使得C/被还原为Cr3本设计选用多孔还原性铁粉作为电解所需药剂，该铁粉多为粉末冶金所使用，价格低廉且易得。现对使反应顺利进行所需铁粉量进行计算。阴极反应：2H1+2e=t阳极反应：Fe-2e=Fe2Cr2O72+6F
