电镀厂工艺方案.doc
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1、 电镀废水工程电镀厂污水处理工程工艺设计方案一、总论1.1概述电镀厂是一种专业从事装饰镀铬(铜、镍、铬、复合镀层)及镀锌(非氰化),电镀企业,在生产过程中不可避免的会产生电镀废水,若不经处理直接外排,将对外界环境造成严重污染。1.2设计和实施单位简介XXX公司在电镀生产工艺、生产在线回收工艺和设备以及“三废”治理方面,积累了较丰富的专业实践经验,并获多项生产、治理工艺和配套设备的专利技术。二、设计依据、原则和范围2.1设计依据1.中华人民共和国水污染防治法19962.室外排水设计规范GB16297-19963.污水综合排放标准GB8978-19964.建筑结构荷载规范GBJ9-875.混凝土结
2、构设计规范GBJ10-872. 2设计原则1.确保达标排放原则。把清洁生产、污染源管理、废水达标处理和排放几方面结合起来进行系统的设计。2.有价物质回收原则。所谓污染,实际是有价物质放错了位置。电镀业中的贵金属电镀以及装饰电镀中的铬、镍等均具有很高的回收价值。本工艺采用小型在线直接回收封闭技术,不仅80%以上的有价物质能够直接得到回收,而且纯水封闭处理,90%可回收利用,从而保证主槽成份稳定,对提高产品质量和降低产品成本都有极大好处。在自动化生产线中设计回收工艺和装置,还可大幅度削减污染物排放量及排放因子浓度,从而减少一次性投资和降低运行处理成本。该企业采用的电镀生产工艺基本能满足这一治理方案
3、的实施条件,仅仅在镀液槽后将一级纯水、二级清水洗工艺改为三级纯水洗工艺,再配套小型处理装置即可。3.水资源的合理利用原则。将废水治理与工业用水相结合进行全面设计,充分提高水资源的利用率,做到65%以上的废水经处理后可回用,达标外排的废水仅在35%以下。4.综合治理原则。一个企业在生产过程种不可避免要产生众多废水,分别治理则一次性投资和运行成本高,而综合治理,充分利用废水中的有价成份,以废治废,可减少重复建设,降低运行费用。5.先进、可行、稳定、经济的原则。采用科学合理的废水综合治理方案,选用先进的工艺技术及相应的装备,从而使工艺流程短,运行稳定、操作简易方便,以求得最好的技术经济效果。2.3设
4、计范围本设计范围包括:该厂废水处理工艺方案设计、工艺流程设计、工程土建设计、自动化控制系统设计、工程电气电控系统设计、标准设备选型及非标设备设计(专利产品不供图,只供产品)、给排水工程设计。本设计范围还包括:废水处理工艺技术(资料不外传)、废水处理操作规程、废水处理安全操作规范、有关废水分析技术及操作人员技术培训、废水处理站管理制度文件的编制等。但本设计范围不包括工厂排污管线设计,工厂供水、电、气至废水处理站,道路通至废水站,及废水处理合格后外排的管网设计。三、电镀废水治理研究及实践概述3.1电镀废水处理常用工艺方案比较分析1.离子交换法采用离子交换法处理电镀废水,正常运行费用低(仅需水泵电费
5、及离子再生费用),运行平稳,出水质量很高,但由于一次投资十分昂贵(以4500t/d计算,一次性投资在860万1000万左右),而树脂使用寿命一般为三年,投入费用也在300万450万之间,若分在每年运行费用中,则吨水处理费用高达6.88.2元/吨。故一般企业无法承受。2.渗透法、反渗透法、电渗透法、浓差渗透法等离子交换膜法。此类离子交换膜法在实验室均获得成功,但由于电镀废水中有机物(添加剂、光亮剂,改进电极极化药剂)对这类膜均有极强毒化和污染作用作用,使膜的寿命仅只有36个月,故均自然退出这一领域的应用。3.电解法,主要应用于电解废水处理,对铬、氰均能达到治理目标,但由于电价不断上涨,污泥量太大
6、,电极钝化等问题,故它的应用也已退出这一领域。4.化学法,是最古老的有效方法,延续时间近80年仍在广泛应用,但它存在致命的缺点:污泥量大。出水浑浊。出水SS难以达标,也无法回用。运行时投药量过大(药剂费高)。3.2本公司治理电镀废水主要成果介绍我公司经过多种处理工艺对比优选,确定采用已经增加多种专利技术装备、药剂的新的化学法处理工艺。现将我公司对治理此类废水已取得的主要成果作如下简要介绍:1. 在线回收工艺和技术应用采用在线直接回收工艺和技术,不仅80%以上的有价物质能够直接得到回收,90%纯水可回收利用,从而保证主槽成份稳定,对提高产品质量和降低产品成本都有极大好处。而且在自动化生产线中设计
7、含镍回收工艺和装置后,含镍废水就不用单独设废水处理装置,这样可以节约含镍废水处理设施投资和处理废用。2.综合处理技术的应用采用以废治废的综合处理技术,使酸碱废水自然中和,可减少处理药剂费用20%左右。3.固液分离和复合絮凝技术的改进原化学法处理工艺中固液分离是个大难题,铁盐在碱性条件下形成胶体状态,使废水成浅黄色泥浆状,出水浑浊呈浅黄色,导致出水的色度、SS均无法达标。随着复合絮凝技术及新药剂的发明,可以使废水快速呈乳状化,又能将固状物絮凝成容易沉淀的大颗粒。固液分离采用斜管沉淀技术,斜管沉淀池比平流式沉淀池(平流式沉淀池表面负荷只有0.20.3m3/m2,斜管沉淀池可提高至1.52m3/m2
8、)效率提高510倍。斜管出水不但可以全面达标,而且可作为电镀前生产用水。4.自动化控制系统应用 考虑到整个处理过程中,操作的条件要求比较高,人工操作很难达到工艺技术条件的要求,故采用自动化控制系统,使废水处理工艺参数达到很好的保证。控制系统实行分散控制、集中管理。将上述多项专利技术和先进装置有机结合, 用改进的化学法处理这类废水,达到了工艺简便、流程短、土建投资少、处理效果好、运行费用低的目的。四、废水综合处理工艺4.1设计进水水量水质及出水指标1. 设计进水水量水质(厂家提供)废水水量:Q 50 t/d含铬废水 6-8t/d含镍废水 12-15t/d含铜废水 6-8t/d含氰废水 4-6t/
9、d酸、碱废水 15-20t/d废水水质:PH 12总Cr 6080 mg/LNi 4060 mg/LCu 4060 mg/LCN 2030mg/lCOD 150-200mg/lSS 250300 mg/L色度 300400 倍2.设计出水指标根据国家综合废水排放标准GB89781986(一级排放标准),具体指标如下:PH. 69色度 50倍SS 70 mg/L总Cr 1.5 mg/LCr6+ 0.5 mg/LNi 1 mg/L总Cu 0.5mg/l Zn+2 2.0mg/lCOD 100mg/l4.2废水处理工艺确定 根据该企业电镀工艺的特点与废水化学性质,各类废水必须进行分类处理。 4.2.
10、1废水处理工艺流程具体废水处理工艺流程如下:含铬废水 调节池 还原反应 综合废水池含氰铜废水 调节池 一级破氰 二级破氰 综合废水池酸碱重金属废水 综合废水池 斜管沉淀 回用水池 上清液 污泥浓缩池 滤液 板框压滤机 干污泥外运 4.2.2废水处理工艺流程说明1.含铬废水处理工艺流程说明含铬废水处理(采用焦亚硫酸钠还原法)反应原理:Cr2O7-23HSO3-5H+ 2Cr+33SO4-24H2O PH要求:34 反应时间:15秒加药比:13.515含铬废水进入含铬废水调节池,调节4小时以稳定废水池含铬浓度,然后用泵将废水打入双旋流反应器,同时加入废硫酸(调PH至3左右时)和焦亚硫酸钠,废水与药
11、剂的反应速度极快,处理后直接排至综合废水池。2.含氰铜废水处理工艺流程说明由于该企业镀铜工艺是采用低氰镀铜工艺,建议改为焦磷酸镀铜工艺。本处理工艺仍按含氰废水处理工艺进行处理。先将废水PH值调至9,然后加入次氯酸钠药剂进行一级破氰处理,一级破氰处理后再进行二级破氰处理,二级破氰处理后的废水排至综合废水池。3.酸碱重金属废水处理工艺流程说明来自车间的酸碱废水(含有较多乳化的油)混合排放至综合废水池,利用废水中酸、碱进行自然中和,减少分别处理的酸、碱量消耗。自然中和反应后的废水,PH值仍呈偏酸性。由于此类废水成分复杂,多数重金属(三价铬、铜、镍等)在酸性条件下,均形成溶于水的氢氧化物,故需调节PH
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