山东华龙机械有限公司 400m3/d电镀综合废水处理工程
设
计 方 案 二零一三年二月目 录 附图:废水处理工艺流程图 废水处理区总平面布置图第一章 总论 1.1 项目概况 山东华龙机械有限公司位于山东省临沂市经济开发区,主要从事汽摩配件及五金锁具类配件等电镀。由于电镀生产过程中,将排放一定量的含有多种致癌、致畸、致突变、剧毒等物质的废水,因此,必须认真处理,并尽量回收利用,以减少或消除其对环境的污染。为贯彻落实国家环境保护方针政策,加强环境污染防治,严格执行“三同时”的要求,该公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。 电镀工艺品种繁多,产生的电镀废水中含有的污染物也不一定相同,须综合处理的电镀废水将含有多项镀种产生的污水。常用镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌、镀镉、镀铅、镀锡、镀金和镀银。无论那种镀种和镀件,电镀工艺大体相同,乡镇企业常用氰化电镀工艺。产生的电镀废水分为以下几种: 1、 镀件清洗水:占电镀废水的80%以上。废水中大部分污染
物质是由镀件表面的附着液在清洗时带入的。其污染物质主要为重金属离子,如:Ni2+、Cu2+、Cr6+、Zn2+、Pb2+、Cd2+、Ag+等。其PH值一般为4—6,呈酸性。 2、 镀液过滤和废镀液:产生的污水中含有高浓度的污染物质,主要有:Cr6+、CN-、废酸、废碱、光亮剂、洗涤剂、表面活性剂等,大部分为有害物质和剧毒物质。 3、 电镀车间的“跑、冒、滴、漏”产生的低浓度污染水。 上述描述中,1、3统称为含铬废水,2统称为含氰废水。因企业实际情况限制,两种电镀废水不可能分开排放至污水处理站。企业排放的废水总称为电镀综合废水,将直接排放至废水处理站内进行统一处理。该废水污染成分复杂,处理环境各不相同,是非常难以处理的一种工业污染废水。
1.2 设计依据 1、业主提供的有关水质、水量资料及处理要求; 2、《电镀废水治理设计规范》(GBJ136-90); 3、《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008); 4、《中华人民共和国环境保护法》; 5、《通用用电设备配电设计规范》(GB50055-93); 6、《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002); 7、《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002); 8、《低压配电装置及线路设计规范》(GB50054-95); 9、其它行业标准及相关设计规范。
1.3 设计范围 本工程设计范围为污水处理工程区块(从调节池至排放口之间)的设备、建构筑物、电气、仪表、管道及安装等。 1、废水集中处理区进水、排水、供水于废水处理区块外1m处与建设单位交接。供电在配电柜进电总线处交接。 2、给排水范围:废水由甲方接入污水处理调节池,排水由乙方接至计量排放口。自来水由甲方接入废水处理区。 3、消防、绿化、道路、自来水及照明系统由建设单位另行委托统一负责实施。 1.4 设计原则 1、贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策,结合实际情况,充分利用现有的设施(设备)、水、电供应以及管理、技术、维修与运输等条件,合理选定方案,降低工程造价,减少建设投资,降低运行费用; 2、本着切合实际、技术先进、经济合理、安全适用的原则,积极采用经过实践考验的先进成熟的新工艺、新技术、新设备,发挥整体技术优势,提高技术含量,完善节能措施; 3、选用国内外先进、可靠、高效、成熟的设备,性能可靠、稳定的控制系统。 4、因地制宜提高土地利用率,总平面布置做到合理、紧凑、美化环境并与其周围景观相协调; 5、尽量采用先进的工艺技术,配套成熟的控制技术,减少工人的劳动强度,使污水处理工程操作管理方便,易维修; 6、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。
1.5 设计水量、水质及出水标准
1.5.1 设计水量 各工艺水量的确定:根据电镀生产废水的特点及处理工艺要求,拟将废水分为六大类:含氰废水(W1)、焦磷酸废水(W2)、含镍废水 (W3)、综合废水(W4)、含铬废水(W5)、除油除蜡废水(W6)等。 1、 含氰废水(W1)主要来自于氰化镀银及预镀铜后的清洗废水。预计日产生含氰废水约30m3/d。主要污染因子为:pH、总氰化物、总铜、总银、CODCr等; 2、 焦磷酸废水(W2)主要来自于电镀枪色及化学沉镍后的清洗废水。预计日产生焦磷酸废水约20m3/d。主要污染因子为:pH、总磷、总镍、CODCr等; 3、 含镍废水(W3)主要来自于预镀镍、半光亮镍、光亮镍后的清洗废水,预计日产生含镍清洗废水20m3/d。主要污染因子为:pH、总镍、CODCr等; 4、 综合废水(W4)主要来自于酸性镀铜、酸性、活化等后的清洗废水。预计日产生酸铜废水约50m3/d。主要污染因子为:pH、总铜、CODCr等; 5、 含铬废水(W5)主要来自于镀铬、钝化、粗化、还原后续清洗等工序废水,预计日产生含铬清洗水量约90m3/d。主要污染因子为:pH、Cr6+、总铬等; 6、 除油除蜡废水(W6) 主要来自于除油和碱洗工序的清洗废水,预计日产生除油除蜡清洗水量约90m3/d。主要污染因子为:pH、CODCr、总铁等; 总水量的确定:根据上述分析,生产废水产生量Q=Σ(W1+W2+…W6)=300m3/d。考虑到水量变化以及设计裕度(取Kz= 1.33),设计处理日处理能力为Qmax=400 m3/da,废水处理与生产同步,采用8小时单班制,则设计最大时处理能力为qe=50m3/h。 1.5.2 设计进水水质 根据同类企业的情况,预计本方案进水质情况如表1-1
表:1-1 进水水质 单位:mg/l(pH除外) 污染物 含氰废水 (W1) 焦磷酸水 (W2) 含镍废水 (W3) 综合废水 (W4) 含铬废水 (W5) 除油除蜡废水 (W6)
COD 150~200 120~180 100~150 120~150 50 350~500 Cr6+ ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤300 ≤0.5 氰化物 ≤200 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 ≤0.5 Cu2+ ≤200 ≤120 ≤2 ≤200 ≤10 ≤0.5 Ni2+ ≤0.5 ≤70 ≤300 ≤50 ≤10 ≤0.5 Zn2+ ≤50 ≤0.5 ≤0.5 ≤30 ≤1 ≤2 石油类 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤1 ≤10 pH 10~12 4.5~6.5 4.5~6 3~5 2.5~3.5 6~8
1.5.3 出水标准 本项目废水经处理后排放灵江,根据有关规定,该企业的废水处理后执行《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)。(原环评要求执行GB8978-1996《污水综合排放标准》,现实行新的行业标准),具体指标如表1-2: 表1-2 电镀行业水污染物排放限值 单位:mg/l
污染物项目 标准限值 第一类污染物 总铬 1.0 六价铬 0.2 总镍 0.5 第二类污染物 总铜 0.5 总锌 1.5 总铁 3.0 pH值 6~9 SS 50 CODcr 80 氨氮 15 总氮 20 总磷 1.0 石油类 3.0 总氰化物 0.3
第二章 工艺设计 2.1工艺选择 2.1.1含氰废水(W1) 含氰废水中的氰离子(CN-)能与镍、铜、铁过渡金属元素形成稳定的配位化合物(即常说的络合物),阻止了金属离子与氢氧根(OH-)的结合,因此,欲将其沉淀去除,必须先破环其络合状态。目前,较为经济成熟的工艺为碱性氧化破氰,适宜采用的氧化剂为次氯酸钠,可将氰根(CN-)氧化为二氧化碳(CO2)和氮气(N2)。 CN- + OCl- + H2O CNO- + Cl- + H2O 2CNO- + 4OH- + Cl2 CO2 + N2 + 6Cl- + 2H2O 考虑到部分络合物异常稳定(如:铁氰化物等),含氰废水水量较小,本方案采用一次破氰、间歇反应的处理方式,停留时间为1天,可避免生产负荷冲击。破氰后的废水与综合废水合并处理。W1的处理工艺流程为: 碱+氧化剂
2.1.2焦磷酸废水(W2) 焦磷酸废水中主要含有焦磷酸、化学镍等,常用的化学沉淀法很难将铜、镍离子去除。采用酸性氧化的方法,先将废水调节到酸性,再投加强氧化剂将焦磷酸氧化为正磷酸,络合物被破坏,使金属离子游离出来。其反应原理为: P2O74- + ClO- 2 PO42- + Cl- W2与W1一样,采用间歇反应的处理方式,停留时间为1天,氧化后的废水与W4合并处理。 W2的处理工艺流程为: 酸+氧化剂
含镍废水在车间内单独收集,并通过槽边回收装置进行回收,副产品外卖,水循环利用。当回收系统废水需要外排时,可与综合废水(W4)合并。 W3支线的处理工艺流程为:
2.1.4综合废水(W4) 综合废水中含有大量的金属离子,在不含六价铬、氰化物及络合性物质的情况下,采用中和沉淀易使金属离子达标,但一旦有氰化物或络合物混入综合废水中,金属离子就很难达标,因此,清污分流以及W1、W2、W3各股废水的预处理都非常关键。W4出水与W5合并,作用有二:一是综合废水(W4)沉淀的pH较高,可中和含铬废水(W5)
含镍废剩余废
净化
含氰废反应调节池并入综合废水焦磷酸废反应调节池并入综合废水W4
清洗槽 回收装回收副产并入综合废水