优秀的电镀废水处理设计方案

优秀的电镀废水处理设计方案

目录一、工程概况2二、设计依据、规范、范围及原则2三、设计水量和水质4四、废水处理工艺流程5五、废水处理工艺流程说明6六、工艺设备说明7七、主要设备一览表15八、平面布置、高程布置、配电及装机容量17九、管材及防腐措施18十、废水站电器控制说明19十一、运行成本及效益分析21十二、服务承诺23十三、工程报价估算23n一、工程概况陕西航空电气有限责任公司475a号表面处理电镀废水站已投入使用12年，原电镀废水设计最大处理能力为40M3/h,日处理能力约为200T,其后处理部分在2006年进行过改造。现由于前处理部分及管路腐蚀老化严重，特别是自动加药系统的各种计量泵、管路损坏严重，导致自动加药系统不能正常使用，改为人工加药。为确保污水处理达标，经常出现超量加药的情况，使产生的污泥量增多，一步净化器运行周期缩短，经常产生翻罐现象，导致电镀废水处理系统不能稳定运行，电镀废水排放是的指标处于临界状态，稍有不慎就可能超标，日处理量减少。特将原处理设施进行升级改造。我公司受建设单位的委托，根据贵方提供的废水水量、水质资料，借鉴相关工程实际运行经验，本着投资省、处理效果好、运行成本低的原则，编制了该初步设计方案，供建设单位和有关部门决策、参考和实施。二、设计依据、规范、范围及原则2.1设计依据及规范1）业主单位提供的有关水质、水量等设计基础资料；2）《污水综合排放标准》（GB8978-1996）；3）《室外排放设计规范》（GBJ14－87）；4）《工业企业设计卫生标准》（GB36-79）；4）《环境噪声标准》（GB5096－93）；5）《低压配电设计规范》GB50054-95；6）《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-1988）；7）《水处理设备制造技术条件》JB2932-99；8）给水排水工程和污水处理工程建设有关技术规范；23n9）我公司所完成同类工程所取得的实际经验和实际工程参数。2.2设计范围●废水处理站的总体设计包括工艺、电气设计和设备选型等，不包括处理站外污水收集、输送管道和与本项目配套的建筑结构及装饰工程。●废水处理站的设计主要分为污水处理和污泥处理及处置两大部分。◆废水处理调查研究污水的水质水量变化情况，选择技术成熟、经济合理、运行灵活、投资少、管理方便、处理效果稳定的方案。◆污泥处理与处置废水处理过程中产生的污泥，应进行稳定处理，防止对环境造成二次污染，并妥善考虑污泥的最终处置。污泥经压滤成泥饼后外运。滤液再回流处理。2.3设计原则1）严格执行国家现行的环保技术标准、规范，遵守国家和地方环保的有关法律、法规；2）选用先进、合理、可靠的处理工艺，在确保处理达标的前提下，做到操作简单、管理方便、占地小、投资省、运行费用低；3）本工程系环境工程，尤其要注意环境保护，避免和减少二次污染。要求改善劳动卫生条件，贯彻安全生产和清洁文明生产的方针；4）为了提高污水处理站管理水平，设计采用的自动化程度较高，操作人员的劳动强度低；5）合理选用优质配件，降低能耗，提高工作效益和使用寿命，降低成本；23n6）在工艺设计时，有较大的灵活性，可调性，以适应水量、水质的周期变化；7）在保证处理效率的同时工程设计紧凑合理、节省工程投资、减少占地面积、减少管理和运行费用。三、设计水量和水质1、处理水量：1.1含铬废水:5M3/h1.2含氰废水：5M3/h1.3酸碱废水：15M3/h1.4地面废水：5M3/h2、废水进水质：废水名称污染物进水水质含铬废水PH--Cr6+≤300mg/lCu2+、Zn2+、Ag+、Cd2+4500mg/l含氰废水PH--CN-、Cu2+、Zn2+、Ag+、Cd2+、Ni2+129mg/l酸碱废水磷酸盐≤100mg/lZn2+、Cu2+、Ni2+--地面废水磷酸盐CN-、Cr6+、Cu2+、Zn2+、Ni2+3、废水处理标准：执行《电镀污染物排放标准》GB21900-2008表2标准排放。项目（mg/l）出水水质总铬≤1.0mg/l六价铬≤0.2mg/l总镍≤0.5mg/l总镉≤0.05mg/l23n总银≤0.3mg/l总锌≤1.5mg/l总铜≤0.5mg/l总氰化物≤0.3mg/lPH6-9CODcr≤80mg/lSS≤50mg/l四、废水处理工艺流程1、废水的特征根据我公司对类似企业的废水水样分析结果可知，此类废水有以下特征：1.1废水的种类多、成份复杂、浓度的波动也大。1.2废水中含有较高浓度的一些重金属物质。2、废水工艺流程含铬废水池ð铬还原槽ð铬中和槽ð砂滤ð出水含氰废水池ð氰一级氧化ð氰一级沉淀ð氰二级氧化ð氰二级沉淀ð砂滤ð出水酸碱废水池ð中和ð砂滤ð出水地面废水池ð地面一级反应ð地面一级沉淀ð地面二级反应ð地面二级沉淀ð砂滤ð出水3、污泥处理工艺流程污泥浓缩池→污泥螺杆泵→箱式压滤机→干泥外运处理23n五、废水处理工艺流程说明本废水工艺流程设计如下：5.1含铬废水将含铬废水泵入铬还原槽，控制PH=3，通过PH、ORP传感器把PH、ORP信号传输给自动加药泵，把Cr6+还原为Cr3+，然后通过液位差，铬还原槽的废水自流到铬中和槽，调PH=10，生成氢氧化铬沉淀，再经过砂滤后出水；5.2含氰废水将含氰废水泵入氰一级反应槽，控制PH=8，通过PH、ORP传感器把PH、ORP信号传输给自动加药泵，把CN-氧化为CNO-，然后通过液位差，氰一级反应槽的废水自流到氰二级反应槽，调PH=10，把CNO-氧化分解为CO2、CL-、OH-，再经过砂滤后出水；采用碱性氯化法，分二阶段破氰，第一阶段为不完全氧化将氰氧化成氰酸盐：CN-+OCl-+H2O——CNCl+2H-CNCl+2OH-——CNO-+Cl-+H2OCN-与OCl-反应首先生成CNCl，再水解成CNO-；其反应速度取决于pH值、温度和有效氯浓度，pH值越高，水温越高，有效氯浓度越高则水解的速度越快高，据报导CNO-的毒性仅为CN-毒性的千分之一；第二阶段为完全氧化阶段——将氰酸盐进一步氧化分解成二氧化碳和氮气：2CNO-+3ClO-+H2O——2CO2+N2+3Cl-+2OH-；5.3酸碱废水将酸碱废水泵入中和反应槽，同时向中和槽内加NaOH或HCL，控制PH=6～9之间，再经过砂滤后出水；5.4地面废水23n将地面废水泵入一级反应槽，控制PH=8，通过PH、ORP传感器把PH、ORP信号传输给自动加药泵，然后通过液位差，一级反应槽的废水自流到二级反应槽，调PH=6～9，再经过砂滤后出水；5.5中和调节池在酸碱废水沉淀池的东侧，设置一中和调节池，其规格：4000×3000×2000（mm）,5.6污泥的处理沉淀池排放的污泥进入混合污泥池，经过浓缩后由污泥泵抽入厢式压滤机脱水干化。污泥池上清液和厢式压滤机的滤出水回流至隔油废水调节池。六、工艺设备说明6.1加药系统6.1.1概述本工程所用的加药装置，是我公司自行研制开发的废水加药装置。该装置既能配制溶液，又能定量定时投加药剂。它有以下几部分组成：(1)搅拌机及搅拌槽；(2)投加药液计量泵；（3）管道系统；(4)电气控制系统柜。所有容器设备及管路。该加药装置，广泛适用于给水、排水工程中。装置的工作原理：按需要将定量的药剂放入搅拌溶液箱内进行搅拌溶解，溶解完毕后再通过计量泵送至投加点的工作过程，加药量的大小可自由任意调节，以满足不同加药量的场所。本加药系统设置8种规格加药槽：重金属处理剂、硫酸铝、盐酸、氢氧化钠、PAM、焦亚硫酸钠、硫酸亚铁、次氯酸钠。6.1.2装置特点：23na．整体性能好，结构紧凑，占地面积小；b．性能稳定，溶液槽容积大，能耗低；c．外形美观；耐腐蚀性能强；d．加药量大，可自由调节，满足不同的要求；e．操作维修简单；f．柱塞式计量泵,投加药液、压力精确稳定；g．安全可靠，配套的安全排液系统能准确地控制危险压力。◎设计参数总容积：1m3外形尺寸：1000×800×1200mm材质：12mmPP数量：8个配置：◎自动加药泵型式：膜片式药液定量注入泵浦型号：BX50最大流量：60L/h本体材质：PVC电机：0.04KW、380V、50HZ数量：8台其它：配套进水底阀生产厂家：日本NIKKISO23n数量：8台◎自动加药泵固定支架在加药槽的上方，设置自动加药泵固定支架，固定支架采用6.3#槽钢制作，外表面刷环氧防腐底漆和面漆二道。6.2、铬废水还原槽铬废水还原槽主要是对含铬废水进行还原反应。◎设计参数设计水量：5m3/h外形尺寸：1500×3500×3000mm材质：20mmPP数量：1座配置：铬还原泵型号：KB50032流量：5M3/h扬程：20米功率：2.2KW数量：2台（一备一用）生产厂家：台湾国宝6.3、铬废水沉淀槽铬废水沉淀槽主要是对含铬废水进行固液分离。◎设计参数23n设计水量：5m3/h外形尺寸：2000×3500×3000mm材质：20mmPP数量：1座6.4氰一级反应槽氰废水一级反应槽主要用于含氰废水的一级破氰氧化反应。◎设计参数设计水量：5m3/h外形尺寸：1500×3500×3000mm材质：20mmPP数量：1座配置：氰废水一级反应泵型号：KB50032流量：5M3/h扬程：20米功率：2.2KW数量：2台（一备一用）生产厂家：台湾国宝6.5氰二级反应槽氰废水二级反应槽主要用于含氰废水的二级破氰氧化反应。◎设计参数23n设计水量：5m3/h外形尺寸：2000×3500×2200mm材质：20mmPP数量：1座6.6地面废水一级反应槽地面废水一级反应槽主要用于地面废水的一级中和反应。◎设计参数设计水量：5m3/h外形尺寸：1500×3500×3000mm材质：20mmPP数量：1座配置：地面废水一级反应泵型号：KB50032流量：5M3/h扬程：20米功率：2.2KW数量：2台（一备一用）生产厂家：台湾国宝6.7地面废水二级反应槽地面废水级反应槽主要用于地面废水的二级中和反应。◎设计参数23n设计水量：5m3/h外形尺寸：1500×3500×2200mm材质：20mmPP数量：1座6.8酸碱废水反应槽酸碱废水反应槽主要用于酸碱废水的中和反应。◎设计参数设计水量：15m3/h外形尺寸：1000×3500×2200mm材质：20mmPP数量：1座配置：酸碱废水反应泵型号：KB50052流量：15M3/h扬程：20米功率：3.75KW数量：2台（一备一用）生产厂家：台湾国宝6.9酸碱废水沉淀槽酸碱废水沉淀槽用于酸碱废水的固液分离；◎设计参数23n设计水量：15m3/h外形尺寸：2000×3500×2200mm材质：20mmPP数量：1座6.10一级砂滤池主要是对含铬废水、含氰废水、地面废水、酸碱废水经过沉淀后的出水进行过滤；◎主要技术参数过滤水量：30M3/h工作面积：8.2㎡工作压力：常压工作温度：常温◎滤料类别项目石英砂型号耐酸、耐碱装填高度2500mm体积～20.5m3规格Φ0.8-1.2mm6.11、6.11二级砂滤池主要是对含铬废水、含氰废水、地面废水、酸碱废水经过沉淀后的出水进行过滤；◎主要技术参数过滤水量：30M3/h工作面积：8.9㎡23n工作压力：常压工作温度：常温◎滤料类别项目石英砂型号耐酸、耐碱装填高度2500mm体积～20.5m3规格Φ0.8-1.2mm6.12污泥浓缩池含铬废水、含氰废水、地面废水、酸碱废水等沉淀池的污泥定期排入污泥浓缩内，进行浓缩处理，浓缩池设置一只，其总容积为40m3。浓缩池上清液回流至调节池进行再处理。浓缩后的污泥用厢式压滤机进行压滤，渗滤液排到调节池进行再处理，设计水量：5m3/h总容积：40m3外形尺寸：6300×3200×2000mm材质：钢砼结构数量：1座6.13箱式压滤机箱式压滤机是间隙操作的加压过滤设备，广泛应用于化工、冶金、制药、食品、印染、环境保护（污水、淤泥处理）等行业各类悬浮液的固液分离。自动具有自动压紧和拉开板框的功能，并且滤室装有压榨隔膜，比不带压榨隔膜的滤饼含水率降低10%左右。23n本公司采用的箱式压滤机采用点状凸圆锥台体设计，模压成型，过滤面积大，滤速快，过滤周期短，极大地提高了工作效率和经济效益。其化学性能稳定，抗腐蚀性强，耐酸、碱、盐和极性溶剂，无毒、无味、重量轻、强度强、拉板轻松、卸料和更换滤布方便。型号：BAJ30/630-UB过滤面积：30m2过滤压力：≤0.6Mpa外框尺寸：630×630mm板厚：40mm滤室数量：32个6.14污泥螺杆泵污泥泵选用G型单螺杆泵，单螺杆泵是按迥转啮合容积式原理工作的新型泵种，主要工作部件是偏心螺杆（转子）和固定的衬套（定子）。型号：G35-1流量：8.0m3/h扬程：60m转速：960r/min功率：3.0kw七、主要设备一览表1、主要设备一览表序号设备名称规格型号数量备注1污水提升泵KB500326台23n污水提升泵KB500522台2铬废水反应槽1500×2000×30001台3铬废水沉淀槽2000×2000×30001台4氰废水一级反应槽1500×2000×30001台5氰废水一级沉淀槽2000×2000×30001台6地面水一级反应槽1500×2000×30001台7地面水一级沉淀槽2000×2000×30001台8氰废水二级反应槽1500×2000×22001台9氰废水二级沉淀槽2000×2000×22001台10地面水二级反应槽1500×2000×22001台11地面水二级沉淀槽2000×2000×22001台12酸碱废水反应槽1000×3500×22001台13酸碱废水沉淀槽3000×3500×22001台14PH自动控制仪表PC-35012台15ORP自动控制仪表PC-3502台16液位控制仪4套17石英砂Φ0.8-1.235T18箱式压滤机BAJ30/630-UB1套19污泥螺杆泵G35-11台20配制槽1000×800×12008套PP21计量泵BX508台N=0.04KW22电气控制系统1套23电线电缆1套24管道系统阀门1套23n八、平面布置、高程布置、配电及装机容量8.1平面布置◇尽量节省占地面积，降低工程造价。◇与厂区整体绿化结合，和周围环境协调一致、整体美观。◇满足规范对各处理建筑物平面布置要求。8.2高程布置◇在满足平面布置前提下，尽量减少埋深，降低造价。◇尽量考虑污水重力流，减少泵提升次数，降低运行费用。8.3配电及装机容量8.3.1设计原则◇为确保安全，本设计中采用三相五线制线路（采用TN-S系统），电源进线接零线N与接地线PE相连。所有污水处理系统的设备金属外壳均与PE线相连。◇为使污水处理工程调试后正常工作，确保污水处理效果，本系统的低压供电系统采作双进线，即设置一路备用电源，采用人工切换。8.3.2控制方式◇根据工艺要求，对污水提升等系统中的主要环节可进行集中控制及现场控制，污水池内的水位采用浮球开关传递信号，以达到液位自动控制的目的。◇一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。◇23n为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求水泵和风机能定时自动切换；当其中之一发生故障时，能进行声光报警，并自动切换另一台工作。当集水池内水位达到最低水位以下时，水泵能自动停止工作；当调节池水位达到最高水位时，进行声光报警，并自动启动备用泵工作。无备用设备的电机能根据确定的工艺时间按时启动和及时关闭，搅拌机、计量泵等设备可根据工作对象的工作情况确定是否工作、何时工作、怎样工作。8.3.3装置及装机容量（1）管线动力线管采用镀锌管或焊接管。管道连接必须焊跨越，良好接地。所有配出线用VV电缆。信号线用KVV型电缆。（2）本设计动力装机容量为35.23kw，工艺额定容量为24.23kw。配备动力一览表序号用电设备名称规格型号数量单机功率运行功率装机功率1污水提升泵KB500326台2.213.213.22污水提升泵KB500522台3.757.507.53污泥泵G35-11台2.202.202.204箱式压滤机BAJ30/920-UB1套1.51.51.55计量泵GM00508台0.040.320.326合计24.7224.72九、管材及防腐措施9.1管材污水管、污泥管、空气管等工艺管道主要采用镀锌钢管或经防腐处理的钢管，使用寿命长，曝气管、加药管道采用U-PVC管，以便于安装维修和保养。各种管道的管径根据工艺计算而定。9.2防腐措施小口径管道（管径≤DN150mm）以下均采用U-PVC管或镀锌、焊接、无缝管。23n大口径管道（管径>DN150mm）以上采用焊接钢管，并管壁外涂三道、内壁涂两道环氧煤沥青以加强防腐。所采用的铸铁阀门外涂2道环氧树脂漆以加强防腐。十、废水站电器控制说明10.1、设计原则本系统采用PLC系统控制，主要电气控制对象为废水提升泵及加药装置和搅拌装置等的运行，简要说明如下：控制系统电路组织架构如示意图所示，系统由液晶显示器、工控机（台湾研华）、PLC(OMRON)、负载驱动、通讯系统、独立监测系统及测量探头、液位保护装置组成。23n独立液晶显示器连接工控机，配合组态软件监控整个系统，完成对各监测点的液位状态、参数状态、运行状态的显示、控制参数及异常提示。PLC连接监控仪表的控制信号、输出驱动信号、与工控机通讯实现系统运行状态参数的控制及记录，并实现手动控制。负载驱动为强电输出及过载保护，直接驱动加药泵工作。通讯系统连接各监测仪表与工控机及PLC之间的信号传输，独立监测系统及测量探头监测各监测点的控制参数，通过通讯系统传输到工控机及PLC作控制及数据储存。液位保护装置分两部分，监测点液位保护作为探测装置信号的自检测信号，可保证探测数据的准确性和表现系统运行状态，配药间的液位保护作为加药泵防空载运行的保护，并作为系统异常提示信号的参考点。系统功能表述：1.状态显示：通过组态软件实现各监测点PV及SV数值显示，设定参数的更改及显示，各部分运行状态显示，异常状态提示。2.状态控制：自动加药控制，数据采集储存，异常情况报警，手动/自动运行切换。3.自诊断：配置双点液位，热继电器及编程实现系统状态保护及异常点报警指示功能，对出现异常情况作出相应的指示及报警提示，系统运行不间断。本系统的硬件配置足够满足考虑将来升级更高级的全自动化监控状态功能及网络监控、群共连接等要求的实现。10.2、控制方式（1）根据工艺要求，对废水提升等系统中的主要环节可进行集中控制，废水池内的水位采用浮球开关传递信号，以达到液位自动控制的目的。（2）一旦自动控制失灵或变更使用工艺时，本系统可进行手动控制，工作状态以信号灯观察运行正常与否。23n（3）为了减少操作的劳动强度，并实现操作自动化、机械化，要求各水泵根据池内液位自动工作（或根据前级泵的动作而动作）。当废水池内水位达到最低水位以下时，水泵能自动停止工作；当废水池水位达到最高水位时，进行声光报警，并自动启动备用泵工作。无备用设备的电机能根据确定的工艺时间按时启动和及时关闭，搅拌机、计量泵等设备可根据工作对象的工作情况确定是否工作、何时工作、怎样工作。（4）以上设备各配有自动与手动控制开关，正常运行时，无需人员管理，完全由微机控制柜控制，同时每台设备也可单独控制。10.3设计内容1）调节池调节池设高液位、中液位、低液位三个液位，高液位为报警液位，低液位为停泵液位，中液位为开泵液位。2）含铬废水、含氰废水、地面废水、酸碱废水反应控制进水PH值，定时进行排泥，加药投加量随时进行根据水质进行调整。。3）过滤器过滤器为手动控制，具体操作根据实际出水水质情况进行定时反冲。十一、运行成本及效益分析11.1主要运行成本11.1.1基本参数◇计算用电负荷及电费计算用电负荷按100%计算，额定容量24.72kw，动力装机容量为24.72kw，23n电费1.0元/度。◇加药量PH剂加药量按100mg/l计，PH剂每吨600元；混凝剂加药量按120mg/l计，混凝剂每吨2000元；絮凝剂加药是按8mg/L计，助凝剂每吨20000元；◇工资福利本污水处理站机械化、自动化程度较高，因此设置人员3名，职工工资福利按每人每月2000元计。11.1.2成本费用预测1）动力费E1E1=24.72×1.0÷30≈0.824元/m3·污水2）药剂费E2E2=0.1×0.60+0.12×2.0+0.008×20=0.46元/m3·污水3）工资福利费E3E3=3×2000÷30÷24÷30≈0.27元/m3·污水4）处理费用E本工程处理每m3废水的运行成本E=E1+E2+E3=0.824+0.46+0.27=1.55元/m3·污水11.1.3成本分析通过上述测算表明，本工程污水的单位运行成本为1.55元/m3·污水。对于本废水处理站而言，处理成本很低。（设备折旧费、维护费未计）。23n十二、服务承诺12.1设计阶段为保证优质、高效地完成本工程设计，特组建专项设计组，充分发挥技术和质量优势，严格把关，精心设计。●质量控制严格按照ISO质量体系标准的要求，制定和实施质量计划，●投资控制◆精心设计合理编制工程概算，以达到工程造价的设计控制。◆严格执行设计变更审批制度，控制工程实施过程中和设计变更，达到工程造价设计控制的目的。●进度控制：把好各阶段的设计进度，以保证工程和顺利实施。12.2施工阶段◆负责整个工程的安装，严格抓好施工质量。◆积极配合建设方进行设备及土建工程的验收，编制竣工验收报告及竣工图。◆精心编制施工图预算，做好投资控制。◆严格按照设备清单采购和生产，严把采购质量关。12.3试运行阶段◆提供本工程完善的工程操作维护手册，包括工程和介绍、工艺的运行过程，设备和操作维护、日常管理及运行记录等全套资料。◆摸索最佳的药剂、投药最。◆在试运行开始之前，配合建设方对本工程日后管理人员进行上岗培训。◆在建设单位的积极配合下，按时完成本工程的单机试运行工作。23n12.4调试验收阶段◆积极组织设备调试,详细填写运行记录。◆及时总结调试经验，优化运行参数。◆根据水质条件，合理调整电气设备运行时间，节约运行成本。◆配合建设单位进行环保验收。12.5售后服务◆工程保修期为一年，即调试合格后一年内，免费上门维修，协助优化工程运行。在接到用户保修后48小时内售后服务人员赶到现场，及时解决设备在运行中出现的问题。◆一年后，定期对工程进行回访，提供技术咨询服务，，保修期后只收取成本费。◆为加强与用户联系，及时反馈用户信息，本公司在全国各地均设立办事机构，及时为用户解决设备在运行中发生的问题。◆提供各类环保咨询服务。十三、工程投资估算（见附件）23