1.1 生产工艺
电镀是将金属通过电解方法镀到制品表面的过程,常用的镀种有镀镍、镀铜、镀铬、镀锌等,其电镀工艺大体相同,在电镀过程中,除油、酸洗和电镀等操纵之后,都用水清洗;电镀废水来源于电镀生产过程中的镀件清洗、镀液过滤、废镀液、渗漏及地面冲洗等,其中镀件清洗水占80%以上。
1.2 废水来源与分类
1.2.1来自氰化电镀的镀件清洗废水及更换镀液时少量高浓度废液;
1.2.2其它电镀镀件清洗废水及更换镀液时少量高浓度废液;
1.2.3车间地坪冲洗废水;
1.3 废水量
1.3.1含氰电镀镀件清洗废水~10吨/日;
1.3.2其它电镀(Cu2+、Ni2+)镀件清洗废水及车间冲洗废水~20吨/日;
1.3.3各类电镀更换镀液时排出的少量高浓度废液,废液量已分别计进同类废水量中;
1.3.4合计废水量为30吨/日,设计处理流量为4吨/时。
1.4废水性质与水质状况
1.4.1含氰废水
氰化电镀镀种有:镀锌、镀铜、镀银、镀金等。含氰废水含有剧毒的游离氰化物,CN-~20mg/L,尚有铜氰、银氰、锌氰等络合离子;
1.4.2其它重金属废水,主要含铜、镍废水。
1.5 排放标准
经处理后出水执行《污水综合排放标准》一级标准,即:pH 6~9、COD 100mg/L、SS 70mg/L、TCN 0.5mg/L、TCu 0.5mg/L、TNi 1mg/L。
2、设计依据
2.1建设单位提供废水量及水质数据;
2.2环保部分对污染治理的指示与要求;
2.3《室外排水设计规范》(GBJ14-87)有关规定;
2.4《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4中的一级标准;
2.5环境工程手册《水污染防治卷》,相关设计参数与技术要求。
3、设计原则
3.1采用物理化学法处理电镀废水,技术可靠、投资省、操纵治理方便;与其它方法比,用于小型电镀废水处理工程较适宜。
3.2氰缸、铜缸、镍缸的母液更换时会排出浓废液,必须测算每次排放量、及其排放周期,采取细水长流的方法,参与同类废水分别进行的予处理。
3.3含氰废水不能与其它重金属废水混排,必须单独进行予处理,达到预期目的后,才能进进综合处理系统。
3.4综合处理采取二级物化法,把握不同的处理条件,使各项考察指标均达到国家排放标准。
3.5采用组合化水处理设备,占地少、投资省、运行用度省、操纵治理方便。
4、不同类型电镀废水处理原理
含氰废水必须单独进行予处理达到设计要求后,与其它重金属废水汇合,再经物化处理达标排放。
4.1含氰废水处理原理与反应条件
4.1.1破氰原理
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-+H2O
CN-与OCl-反应首先天生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-;
4.1.2氧化剂的选择与投加量
4.1.2.1氧化剂的选择
采用次氯酸钠或液氯;
4.1.2.2投加量
第一阶段 CN-:Cl2=1:3~4
第二阶段 CN-:Cl2=1:4
两阶段合计 CN-:Cl2=1:7~8
4.1.3反应条件
阶段
|
PH值
|
反应时间(分)
|
温度℃
|
余氯mg/L
|
氧化还原电位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多种金属离子混合废水处理原理与反应条件
含多种金属离子混合废水通常采用加碱中和沉淀法,应考虑PH值控制条件和金属离子共存时相互作用的影响,各种金属离子往除的最佳PH值,列表如下:
金属离子
|
PH范围
|
残留浓度(mg/L)
|
备 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为中和剂。多种金属离子共存时相互作用影响下,最佳PH值的把握,在调试过程中以出水各项重金属指标达标为条件,以加药量最少为原则来确定。
5、电镀废水处理工艺流程
采取:予处理——物化(1)——物化(2)三级处理工艺
详见附图:电镀废水处理工艺流程图。
6、处理设檀越要设计参数、功能与选型
6.1含氰废水予处理
6.1.1破氰反应池
有效容积5 M3二座合建,采用砖混结构,予处理前将废水搅匀后取水样测CN-以便推算氧化剂用量,二池:一池接纳废水、一池中和反应,轮流操纵,采用泵出水打循环进行搅拌,根据本方案4.1节处理原理与反应条件,以及我公司编写的<重金属废水处理运行操纵要求>进行操纵,反应结束时,采用快速定性监测法测定破氰结果,若分歧格应补充氧化剂继续反应,直至合格为止,合格废水用泵压送进调节池;
6.1.2耐腐蚀泵
选用103型塑料泵一台,性能:Q=4-6.8M3/h、H=11-8M、n=2770r/min、N=0.75KW;
6.1.3氧化剂
采用次氯酸钠,采购时要了解其有效氯含量,以便测算氧化剂的投加量,也可以采用液氯;
6.1.4氰化电镀镀缸更换镀液时,镀金、银废液尽量采取回收处理法,其它废液应装进建设单位自备的、安装在破氰反应池顶上的塑料桶内,根据浓废液的排放周期与排放量,在反应处理前按比例加进,与其它含氰废水同时破氰处理。
6.2多种金属离子混合废水综合处理
6.2.1调节池
有效容积10M3二座合建,采用砖混结构,内壁采用三脂二布玻璃钢防腐处理,接纳予处理后含氰废水和其它重金属废水,池底安装布气管,采用空气搅拌匀质,二池:一池接纳废水、一池调PH值,轮流操纵。
6.2.2污水泵
选用32LW8-12-1.1型立式排污泵一台,性能:Q=8M3/h、H=12M、n=2900r/min、N=1.1KW。进处理设施流量控制在≤4 M3/h,多余流量回流进调节池。
6.2.3气泵
选用DLB-6型一台,性能:Q=45M3/h、H=2.5M、N=1.1KW。
6.2.4加药装置
由贮药桶及塑料管阀组成,氧化剂与液碱各一套。凝聚剂投加装置由低位配药桶、塑料泵、高位投加桶组成。
6.2.5混凝沉淀池(1)
选用JXC-2型组合化设备一台,外形尺寸:L1×L2×B×H=2.6×2.0×2.0×3.7(M),处理能力≤4M3/h,以往除重金属沉淀物为主,出水流进隔板混和槽,污泥排进污泥浓缩池。
6.2.6隔板混和槽
钢设备,槽内加隔板进步混和效果,有效容积0.8M3,槽底安装布气管,采用空气搅拌,凝聚剂在混和槽起端投进,高分子助凝剂(必要时投加)在混和槽末端投进。
6.2.7混凝沉淀池(2)
选用JXC-2A型组合化设备一台,主要尺寸:L1×L2×B×H=3.1×2.5×2.0×3.3(M),处理能力4M3/h,进一步往除悬浮物、重金属与COD等污染物质,使出水各项考察指标均达到排放标准;沉淀区污泥排进污泥浓缩池;处理出水经流量计计量后排放。
6.2.8污水流量计
选用CE-9628系列电脑超声波污水流量计一套。
6.2.9污泥浓缩池
采用砖混结构,池底设泥斗,有效容积6M3,接纳二台沉淀池排出的物化污泥,浓缩分离液排进调节池再处理。
6.2.12浓浆泵
选用 I-1B40型螺杆泵一台,性能:Q=3.2M3、H=80M、n=960r/min,N=3KW。
6.2.13厢式压滤机
选用XAYJ 12/630-U型一台、F=12M2、V=150L、N=1.5KW。
7、动力设备一览表
序号
|
名 称
|
型 号
|
单 位
|
数 量
|
功 率 (KW)
|
备 注
|
单台
|
合计
|
常用
|
1
|
耐腐蚀塑料泵
|
103型
|
台
|
3
|
0.75
|
2.25
|
2.25
|
|
2
|
立式排污泵
|
32LW8-12-1.1型
|
台
|
1
|
1.1
|
1.1
|
1.1
|
|
3
|
层叠式气泵
|
DLB-6型
|
台
|
1
|
1.1
|
1.1
|
1.1
|
|
4
|
浓浆泵(螺杆泵)
|
I-1B40型
|
台
|
1
|
3.0
|
3.0
|
3.0
|
|
5
|
厢式压滤机
|
XAYJ12/630- U
|
台
|
1
|
1.5
|
1.5
|
1.5
|
|
|
装机容量 合计 9KW
8、工程概算
8.1设备工程
8.2土建工程
8.2.1含氰废水池:
长方形池砖混结构,有效容积5M3二座;
8.2.2调节池:
长方形池砖混结构,有效容积10M3二座,内壁用三脂二布玻璃钢防腐处理;
8.2.3污水浓缩池:
长方形半地下式水池,砖混结构,有效容积6M3 一座;
8.2.5设备混凝土基礎:
造价估算 万元
土建工程请建设单位直接安排承建单位进行土建设计与施工,我公司提供土建工程设计条件图与技术要求。
9、运行用度与处理本钱测算
9.1运行用度测算
9.1.1电费:
塑料泵6度、污水泵8.8度、气泵8.8度、搅拌机3.0度、浓浆泵与厢式压滤机4度、照明与其它2.4度;
合计30×0.8=24度,电价按0.7元/度计,则日耗电费为16.8元;
9.1.2药剂费:
氧化剂、液碱、水石灰、凝聚剂等药剂,按1.0元/吨计,则日耗药剂费为30元;
9.1.3人工费:
按半人、工资按30元/人日计,则日耗人工费为15元;
合计61.8元;
9.2处理本钱(不包括折旧费)测算
61.8÷30=2.06元/吨