1.1 生產(chǎn)工藝
電鍍是將金屬通過電解方法鍍到制品表面的過程,常用的鍍種有鍍鎳、鍍銅、鍍鉻、鍍鋅等,其電鍍工藝大體相同,在電鍍過程中,除油、酸洗和電鍍等操縱之后,都用水清洗;電鍍廢水來源于電鍍生產(chǎn)過程中的鍍件清洗、鍍液過濾、廢鍍液、滲漏及地面沖洗等,其中鍍件清洗水占80%以上。
1.2 廢水來源與分類
1.2.1來自氰化電鍍的鍍件清洗廢水及更換鍍液時少量高濃度廢液;
1.2.2其它電鍍鍍件清洗廢水及更換鍍液時少量高濃度廢液;
1.2.3車間地坪沖洗廢水;
1.3 廢水量
1.3.1含氰電鍍鍍件清洗廢水~10噸/日;
1.3.2其它電鍍(Cu2+、Ni2+)鍍件清洗廢水及車間沖洗廢水~20噸/日;
1.3.3各類電鍍更換鍍液時排出的少量高濃度廢液,廢液量已分別計進同類廢水量中;
1.3.4合計廢水量為30噸/日,設計處理流量為4噸/時。
1.4廢水性質(zhì)與水質(zhì)狀況
1.4.1含氰廢水
氰化電鍍鍍種有:鍍鋅、鍍銅、鍍銀、鍍金等。含氰廢水含有劇毒的游離氰化物,CN-~20mg/L,尚有銅氰、銀氰、鋅氰等絡合離子;
1.4.2其它重金屬廢水,主要含銅、鎳廢水。
1.5 排放標準
經(jīng)處理后出水執(zhí)行《污水綜合排放標準》一級標準,即:pH 6~9、COD 100mg/L、SS 70mg/L、TCN 0.5mg/L、TCu 0.5mg/L、TNi 1mg/L。
2、設計依據(jù)
2.1建設單位提供廢水量及水質(zhì)數(shù)據(jù);
2.2環(huán)保部分對污染治理的指示與要求;
2.3《室外排水設計規(guī)范》(GBJ14-87)有關規(guī)定;
2.4《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)表4中的一級標準;
2.5環(huán)境工程手冊《水污染防治卷》,相關設計參數(shù)與技術要求。
3、設計原則
3.1采用物理化學法處理電鍍廢水,技術可靠、投資省、操縱治理方便;與其它方法比,用于小型電鍍廢水處理工程較適宜。
3.2氰缸、銅缸、鎳缸的母液更換時會排出濃廢液,必須測算每次排放量、及其排放周期,采取細水長流的方法,參與同類廢水分別進行的予處理。
3.3含氰廢水不能與其它重金屬廢水混排,必須單獨進行予處理,達到預期目的后,才能進進綜合處理系統(tǒng)。
3.4綜合處理采取二級物化法,把握不同的處理條件,使各項考察指標均達到國家排放標準。
3.5采用組合化水處理設備,占地少、投資省、運行用度省、操縱治理方便。
4、不同類型電鍍廢水處理原理
含氰廢水必須單獨進行予處理達到設計要求后,與其它重金屬廢水匯合,再經(jīng)物化處理達標排放。
4.1含氰廢水處理原理與反應條件
4.1.1破氰原理
采用堿性氯化法,分二階段破氰,
第一階段為不完全氧化將氰氧化成氰酸鹽:
CN-+OCl-+H2O——CNCl+2H-
CNCl+2OH-——CNO-+Cl-+H2O
CN-與OCl-反應首先天生CNCl,再水解成CNO-;其反應速度取決于pH值、溫度和有效氯濃度,pH值越高,水溫越高,有效氯濃度越高則水解的速度越快高,據(jù)報導CNO-的毒性僅為CN-毒性的千分之一;
第二階段為完全氧化階段——將氰酸鹽進一步氧化分解成二氧化碳和氮氣:
2CNO-+3ClO-+H2O——2CO2+N2 +3Cl-+2OH-;
4.1.2氧化劑的選擇與投加量
4.1.2.1氧化劑的選擇
采用次氯酸鈉或液氯;
4.1.2.2投加量
第一階段 CN-:Cl2=1:3~4
第二階段 CN-:Cl2=1:4
兩階段合計 CN-:Cl2=1:7~8
4.1.3反應條件
階段
|
PH值
|
反應時間(分)
|
溫度℃
|
余氯mg/L
|
氧化還原電位ORP
|
不完全氧化
|
10-11
|
10-15
|
15-30
|
|
300mV
|
完全氧化
|
7
|
10-15
|
15-30
|
3-5
|
650mV
|
|
4.2多種金屬離子混合廢水處理原理與反應條件
含多種金屬離子混合廢水通常采用加堿中和沉淀法,應考慮PH值控制條件和金屬離子共存時相互作用的影響,各種金屬離子往除的最佳PH值,列表如下:
金屬離子
|
PH范圍
|
殘留濃度(mg/L)
|
備 注
|
Cu2+
|
7-14
|
≤1
|
|
Ni2+
|
≥9
|
≤1
|
|
Sn2+
|
5-8
|
≤1
|
|
Zn2+
|
9-10.5
|
≤1
|
PH>10.5再溶解
|
Fe3+
|
5-12
|
≤1
|
PH>12再溶解
|
Al3+
|
5.5-8
|
≤3
|
PH>8再溶解
|
|
通常采用NaOH、Ca(OH)2為中和劑。多種金屬離子共存時相互作用影響下,最佳PH值的把握,在調(diào)試過程中以出水各項重金屬指標達標為條件,以加藥量最少為原則來確定。
5、電鍍廢水處理工藝流程
采取:予處理——物化(1)——物化(2)三級處理工藝
詳見附圖:電鍍廢水處理工藝流程圖。
6、處理設檀越要設計參數(shù)、功能與選型
6.1含氰廢水予處理
6.1.1破氰反應池
有效容積5 M3二座合建,采用磚混結構,予處理前將廢水攪勻后取水樣測CN-以便推算氧化劑用量,二池:一池接納廢水、一池中和反應,輪流操縱,采用泵出水打循環(huán)進行攪拌,根據(jù)本方案4.1節(jié)處理原理與反應條件,以及我公司編寫的<重金屬廢水處理運行操縱要求>進行操縱,反應結束時,采用快速定性監(jiān)測法測定破氰結果,若分歧格應補充氧化劑繼續(xù)反應,直至合格為止,合格廢水用泵壓送進調(diào)節(jié)池;
6.1.2耐腐蝕泵
選用103型塑料泵一臺,性能:Q=4-6.8M3/h、H=11-8M、n=2770r/min、N=0.75KW;
6.1.3氧化劑
采用次氯酸鈉,采購時要了解其有效氯含量,以便測算氧化劑的投加量,也可以采用液氯;
6.1.4氰化電鍍鍍缸更換鍍液時,鍍金、銀廢液盡量采取回收處理法,其它廢液應裝進建設單位自備的、安裝在破氰反應池頂上的塑料桶內(nèi),根據(jù)濃廢液的排放周期與排放量,在反應處理前按比例加進,與其它含氰廢水同時破氰處理。
6.2多種金屬離子混合廢水綜合處理
6.2.1調(diào)節(jié)池
有效容積10M3二座合建,采用磚混結構,內(nèi)壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理,接納予處理后含氰廢水和其它重金屬廢水,池底安裝布氣管,采用空氣攪拌勻質(zhì),二池:一池接納廢水、一池調(diào)PH值,輪流操縱。
6.2.2污水泵
選用32LW8-12-1.1型立式排污泵一臺,性能:Q=8M3/h、H=12M、n=2900r/min、N=1.1KW。進處理設施流量控制在≤4 M3/h,多余流量回流進調(diào)節(jié)池。
6.2.3氣泵
選用DLB-6型一臺,性能:Q=45M3/h、H=2.5M、N=1.1KW。
6.2.4加藥裝置
由貯藥桶及塑料管閥組成,氧化劑與液堿各一套。凝聚劑投加裝置由低位配藥桶、塑料泵、高位投加桶組成。
6.2.5混凝沉淀池(1)
選用JXC-2型組合化設備一臺,外形尺寸:L1×L2×B×H=2.6×2.0×2.0×3.7(M),處理能力≤4M3/h,以往除重金屬沉淀物為主,出水流進隔板混和槽,污泥排進污泥濃縮池。
6.2.6隔板混和槽
鋼設備,槽內(nèi)加隔板進步混和效果,有效容積0.8M3,槽底安裝布氣管,采用空氣攪拌,凝聚劑在混和槽起端投進,高分子助凝劑(必要時投加)在混和槽末端投進。
6.2.7混凝沉淀池(2)
選用JXC-2A型組合化設備一臺,主要尺寸:L1×L2×B×H=3.1×2.5×2.0×3.3(M),處理能力4M3/h,進一步往除懸浮物、重金屬與COD等污染物質(zhì),使出水各項考察指標均達到排放標準;沉淀區(qū)污泥排進污泥濃縮池;處理出水經(jīng)流量計計量后排放。
6.2.8污水流量計
選用CE-9628系列電腦超聲波污水流量計一套。
6.2.9污泥濃縮池
采用磚混結構,池底設泥斗,有效容積6M3,接納二臺沉淀池排出的物化污泥,濃縮分離液排進調(diào)節(jié)池再處理。
6.2.12濃漿泵
選用 I-1B40型螺桿泵一臺,性能:Q=3.2M3、H=80M、n=960r/min,N=3KW。
6.2.13廂式壓濾機
選用XAYJ 12/630-U型一臺、F=12M2、V=150L、N=1.5KW。
7、動力設備一覽表
序號
|
名 稱
|
型 號
|
單 位
|
數(shù) 量
|
功 率 (KW)
|
備 注
|
單臺
|
合計
|
常用
|
1
|
耐腐蝕塑料泵
|
103型
|
臺
|
3
|
0.75
|
2.25
|
2.25
|
|
2
|
立式排污泵
|
32LW8-12-1.1型
|
臺
|
1
|
1.1
|
1.1
|
1.1
|
|
3
|
層疊式氣泵
|
DLB-6型
|
臺
|
1
|
1.1
|
1.1
|
1.1
|
|
4
|
濃漿泵(螺桿泵)
|
I-1B40型
|
臺
|
1
|
3.0
|
3.0
|
3.0
|
|
5
|
廂式壓濾機
|
XAYJ12/630- U
|
臺
|
1
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
|
|
裝機容量 合計 9KW
8、工程概算
8.1設備工程
8.2土建工程
8.2.1含氰廢水池:
長方形池磚混結構,有效容積5M3二座;
8.2.2調(diào)節(jié)池:
長方形池磚混結構,有效容積10M3二座,內(nèi)壁用三脂二布玻璃鋼防腐處理;
8.2.3污水濃縮池:
長方形半地下式水池,磚混結構,有效容積6M3 一座;
8.2.5設備混凝土基礎:
造價估算 萬元
土建工程請建設單位直接安排承建單位進行土建設計與施工,我公司提供土建工程設計條件圖與技術要求。
9、運行用度與處理本錢測算
9.1運行用度測算
9.1.1電費:
塑料泵6度、污水泵8.8度、氣泵8.8度、攪拌機3.0度、濃漿泵與廂式壓濾機4度、照明與其它2.4度;
合計30×0.8=24度,電價按0.7元/度計,則日耗電費為16.8元;
9.1.2藥劑費:
氧化劑、液堿、水石灰、凝聚劑等藥劑,按1.0元/噸計,則日耗藥劑費為30元;
9.1.3人工費:
按半人、工資按30元/人日計,則日耗人工費為15元;
合計61.8元;
9.2處理本錢(不包括折舊費)測算
61.8÷30=2.06元/噸