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： 2013-05-18 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127.6 PH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147.11 PH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177.16 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30 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（GB219002008）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： 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/L800.30.599.6达标总铜mg/L600.20.399.3达标总金mg/L300.030.0599.9达标总银mg/L500.060.199.88达标总氰mg/L500.10.299.8达标总磷mg/L5-100.30.594-97达标总镍mg/L800.080.199.9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23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：NaCNNaClOH2O=CNCl2NaOHCNCl2NaOH=NaCNOH2ONaCl2NaCNO+2HOCl=2NaCl+N2+2CO2+H2氧化反应分两步进行：通过PH控制系统自动控制碱的加入量，调节废水的PH值至1011，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650550mV之间；通过PH控制系统自动控制酸的加入量，调节废水的PH值为89，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=YSpH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）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0.002-0.1m之间的过滤膜称为超滤膜，而一般胶体体积均0.1m，乳胶0.5m，大肠菌、葡萄球菌等细菌体积0.2m，悬浮物、微粒子等体积5m，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：* 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0.20.3MPa，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1.3