100吨每天镀锌铁丝有限公司

100吨每天镀锌铁丝有限公司 镀锌铁丝有限公司 污水处理工程 (初步，待讨论) 环保技术工程有限公司 二00八年一月 前 言 镀锌铁丝有限公司位于义乌赤岸镇，主要为集团配套电镀企业,同时也对外加工，现有镀种:铜、镍、铬、银、锌。该公司在生产过程中采用酸洗、除油、镀锌、氰化镀铜、镀铬、镀镍及钝化等工艺，不可避免地产生清洗废水、含氰废水及含铬废水，总废水量约100t/d。由于该公司已有的废水处理设施已经陈旧，为了确保达到环保规定。为此， ，对现有污水处理站进行重新设计，使出水水质达到根据当地环保规定要求及该公司要求 GB8978-1996《污水综合排放标准》中的一级排放标准。委托环保技术工程有限公司负责污水处理站的技术改造设计与实施。本公司将根据建设单位排放废水的实际情况，结类废水处理工程经验提出方案，供建设单位、环保部门以及其它有关专家、领导审查，认定后实施。 1、设计依据、原则与范围 1.1、设计依据 1、建设单位提供的生产情况和废水水量、水质等基础资料。 2、GB8978-1996《污水综合排放标准》。 3、其它各相关专业现行标准、规范及手册。 1.2、设计原则 1、严格遵照国家标准及行业要求，审慎合理地确定各种设计标准。 2、充分利用现有设施，同时以达到设计排放标准为前提，力求治理流程简单，处理工艺成熟可靠，简化操作，方便管理。 3、选择合理流程和处理设备，减少投资，降低运行成本。 4、力求平面布置紧凑合理，以节省占地。 5、工艺与控制设备要以国产节能优质品牌为首选，确保工程质量。 6、废水经处理后达到国家排放标准，努力做到经济效益与环境效益相统一。 1.3、设计范围 本项目设计范围为:自现有集水池起，至标准排放口出水排放内的工艺、电气、仪表等设计。各类废液的处理、地面防渗防漏、收集系统、道路、绿化、场坪等不在本设计范围之内。 2、工艺设计 2.1、设计水量与水质 33根据建设单位提供，总废水量为100m/d，(每天按八小时处理)即10 m/h 。由于建设单位不能提出具体的进水水质，故设计进出水水质参照其他电镀厂的经验取值，各废水水量与水质指标见表2-1。 表2-1 各废水水量与水质指标汇总一览表 3序号 废水类别 废水量(m/d) 主要污染因子 -2+2+1 25 含氰废水 pH、CN、Cu、Zn 6+2+2+2 75 综合废水 pH、Cr、Ni pH、Fe、石油类 确定废水处理站设计的废水水量与进水水质指标见表2-2。 表2-2 设计的废水水量与进水水质指标汇总一览表 (浓度单位:除pH外均为mg/L) 序号 废水类别 设计废水量 进水水质指标 3-6+2+2+2+(m/d) pH CN Cr Cu Zn Ni 1 25 9~10 50~250 20 100 含氰废水 2 75 3~4 150 20 综合废水 2.2、出水水质 废水处理站出水水质执行GB8978-1996《污水综合排放标准》第一类污染物及一级排放标准，见表2-3。 表2-3 GB8978-1996《污水综合排放标准》第一类污染物 及一级排放标准(单位:除pH外均为mg/L) pH SS TP 总铬 六价铬 总镍 石油类 总氰 总铜 总锌 1.5 0.5 1.0 6~9 70 10 0.5 0.5 0.5 2.0 2.3、处理工艺 2.3.1、概述 1.1、目前国内外治理电镀废水使用的几种中，铁氧化法原料方便、价廉，但出水 3 色感差、污泥量大;电解法投资大、耗电多、不经济;离子交换法和薄膜法水质好，但再生、更换树脂和膜片操作复杂，不易掌握。从诸方法中比较，化学法是较为成熟可靠的处理工艺，但自动化程度要求高，工艺流程较复杂，必须按铬系、氰系、酸碱、油、磷等分类处理后再进行综合处理，设备多，工艺流程长。另外化学法必须投加多种药剂，造成操作繁琐、废渣量大。针对这些问题，我们提出了采用提出了电化学反应器(本公司专利产品)+炭滤电镀综合废水处理的新工艺和新技术。 1.2、电化学反应器技术作用原理 该技术突破传统的低电压、大电流之电解法，而采用高电压小电流——电化学反应法(HVES)。该法乃采用电化学原理，借助外加高电压作用产生电化学反应，把电能转化为化学能，经单一电凝设备即可对废水中的有机或无机物进行氧化还原反应，进而凝聚、浮 6+2+2+2+除，将污染物从水体中分离，可有效地去除电镀综合废水中的Cr，Zn，Ni，Cu，2+-Cd，CN，油，磷酸盐以及COD，SS与色度。 2.3.2、工艺流程 - -OHClO 泵 集水池 二级破氰池 含氰废水 隔油调节池 综合废水 -泵 PAM OH 滤 反应沉淀池 清水池 液 电化学反应器 具器 污泥泵 螺杆泵 压滤机 排放或回用污泥池 HUO 污泥外运 运 2.3.3、工艺流程简介 (1)、含氰废水经集水池后用泵打入破氰池进行二级破氰; (2)、破氰后废水自流入隔油调节池和其他综合废水混合; (3)、混合废水均质后用泵提升至电化学反应器，对废水中的有机及无机物进行氧化 4 还原反应，进而凝聚、浮除，将污染物从水体中分离; (4)、电化学反应器出水自流入反应沉淀池，通过加入混凝剂对废水进一步混凝反应; (5)、反应沉淀池出水(若有需要)经pH回调后，最终达标排放。 (6)、工艺过程中产生的污泥用泵打入污泥浓缩池进行浓缩，再经过压滤机进行脱水。压滤系统滤液回流至综合调节池，泥饼外运送砖瓦厂制砖或其它无害化处置。 2.3.4、工艺技术特点及先进性 (1)、电镀线上产生的各类污水(含氰废水除外)可集中到一个废水调节池，不同于化学法对不同废水分别进行处理。这是由于电凝系统对电镀综合废水中的有机物和无机污染物具有还原、氧化、中和、絮凝、浮除分离等功效，完成混合废水的处理。 (2)、废水处理系统工艺流程简短，设备占地小，一次性投资少。 (3)、对电镀生产线产生的各类污染物有相当的安全系数及抗冲击负荷能力。当废水水质量变化时，调整灵活，应变快速。 (4)、电化学反应法突破传统电解法固定使用极板，设备可定期自动将阴阳极板互换与活化。可撕裂极板钝化膜，彻底解决了极板钝化这一国内外电解设备普遍存在的问题。不仅两极板互换延长了电极寿命，减少耗材，而且省电，仅为普通电解法的1/15,1/20。 (5)、自动化程度高。处理系统可实现pH、ORP、液位等自动控制和自动加酸、加碱、加药等。 (6)、运行费用低。综合处理成本约为7.0元/废水，仅为化学及其它处理方法的1/2,1/3。 2.3.5、关建过程工艺控制 (1)破氰 破氰过程为两级碱性氯化法破氰。在氧化剂 NaClO及碱性条件下，完成局部氧化破氰过程，然后继续投加氧化剂及硫酸，完成完全氧化破氰过程，将氰化物完全分解为 CO 2 和 N 2 ，各段反应时间控制为 30min 左右 , 采用 PH/ORP 控制其投药量，一级破氰控制 ORP 为 300mv ， PH 为 11 左右，二级破氰反应控制 ORP 为 650mv ， PH 为 8 左右。 ?含氰废水处理原理与反应条件 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+HO——CNCl+2H 2 5 ,,, CNCl+2OH——CNO+Cl+HO 2 ,,,CN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+HO——2CO+N +3Cl+2OH; 222 ?氧化剂的选择与投加量 ?、氧化剂的选择 采用次氯酸钠或液氯; ?、投加量 , 第一阶段 CN:Cl=1:3~4 2 , 第二阶段 CN:Cl=1:4 2 , 两阶段合计 CN:Cl=1:7~8 2 ?反应条件 氧化还原电位阶段 PH值 反应时间(分) 温度? 余氯mg/L ORP 10-1不完全氧化 30 15-30 300mV 1 完全氧化 8 30 15-30 3-5 650mV (2)电化学反应器 电化学反应器处理综合电镀废水，系可溶性金属铁为极板，废水进入电凝机在直流电 +-的作用下，水溶液离解为H与OH。电凝机无需加药的每个电解单元发生如下反应。 6+ ? 还原反应可去除Cr、色度 阴极上发生还原反应，产生氢分子。 + 2H+2e?2H?H? 2 此种新生态(H)既有很强的还原能力，可将六价铬还原成三价铬，并以氢氧化铬沉淀去除。对于许多以氧化态成分为主的色素染料可将其还原为无色物质，而将废水中色度去除。 +3+2- CrO+6e+14H?2Cr+7HO 272 2- CrO+3e+8H+?Cr+4HO 43+2 3+- Cr+3OH?Cr(OH)? 3 ? 除重金属离子 重金属离子与电解水中的OH—生成金属氢氧化物，形成固态沉淀。 2+– Cu+2OH?Cu(OH)? 2 6 2+– Ni+2OH?Ni(OH)? 2 2+ Cd+2OHˉ?Cd(OH)? 2 2+– Zn+2OH?Zn(OH)? 2 - ? 氧化反应可去除COD及CN 阳极板主要反应: 2+Fe -2e?Fe – 4OH- 4e?2HO+2O?2HO+O? 222 阳极产生的新生态[O]具有很强的氧化能力，可以氧化水中有机或无机化合物，去除水中的 -COD。阳极上由于放出新生态(O)作为氧化剂，氧化CN，将氰根破除。 --CN+ 2OH —2e?CNOˉ+ HO 2 -- 2CNO+4OH—6e?2CO+N+ HO 222 ? 除磷 2+3+ 铁极板受电化学作用析出的Fe被氧化成Fe和磷酸根反应沉淀，而且能与其它金属形成共沉淀，达到最好的除磷效果。 3+3– Fe+PO?FePO4 ? 4 ? 混凝作用去除SS 2+3+金属极板在阳极板上离解出Fe与氧反应生成Fe，产生Fe(OH)沉淀。 3 2+- Fe+2OH—?Fe(OH)? 2 4Fe(OH)+O+2HO?4Fe(OH)? 2223 上述反应产生的Fe(OH)活性很强，能与水中有机和无机杂质凝聚产生胶羽，以除去废水中3 的悬浮物，比铝盐、铁盐之混凝剂对废水中的悬浮物以及难于沉淀的细微离子等凝聚去除的效果更好。 ? 浮除作用去除油脂和胶体 在电凝过程中，阳极与阴极表面不断产生氧气和氢气，并以微细气泡逸出，可以粘附于废水中的絮状物及油类物，令其密度变小而浮至水面，产生气浮作用。它比传统气浮法用释放器溶气水产生的气泡微小，效果更强。 3、主要构筑物及设备设计 3.1、含氰废水集水池 功能说明: 暂储含氰废水，利用原由的集水池。二只，一只作应急池用。 7 结 构: 钢筋混凝土 池内防腐 地下式 设备配置: ?耐腐蚀离心泵 ?液位控制器一只 3.2、二级破氰池 功能说明: 氧化破氰，H分四格 结 构: 钢筋混凝土 池内防腐 地上式 设备配置: ?NaCLO加药槽一只， 计量泵一台; ?NaOH加药槽一只， 计量泵一台; ?硫酸加药槽一只， 计量泵一台 ?pH/ORP在线仪2套。 ?搅拌机4套， 3.3、隔油调节池 功能说明: 均匀水量、水质 结 构: 钢筋混凝土 池内防腐 地下式 设备配置: ?耐腐蚀离心泵2台(一用一备)， ?液位控制器一只。 3.4、电化学反应器 功能说明: 通过脉冲电解氧化还原废水中重金属离子。 结 构: 钢结构,内衬玻璃钢(三油五布)。 设备配置: 成套 3.5、反应沉淀池 功能说明: 混凝沉淀、固液分离。 结 构: 钢筋混凝土。 设备配置: ?搅拌机二套， ?加药装置三套， ?提升泵一台。 8 3.6、清水池 功能说明: 暂储废水、pH回调。 结 构: 钢筋混凝土，和反应沉淀池合建 3.7、污泥池 功能说明: 暂储污泥。 结 构: 钢筋混凝土。 设备配置: 利用原有(污泥泵、螺杆泵、压滤机等) 3.8、综合房 功能说明: 放置加药系统、电控室等 结 构: 钢筋混凝土。 4、供配电设计 4.1、现有供电系统概况 本处理站为三级负荷，通过现场调查和各类用电负荷的计算分析，拟在场内设低压配电柜供电。采用VV-0.6KV电力电缆直埋进线引入。动力电源电压为380V，照明电源电压为220V。 4.2、配电 总配电柜于控制房内由浙江省浦江伯虎链条有限公司将电送至机房，进线端重复接地(五线三相制)。管理房内电缆采用穿管预埋，内部采用电缆沟。 5、 投资估算 5.1、编制说明 1、土建投资按《浙江省建筑工程投资预算定额》2003年版计算。 2、设备水电安装按《浙江省建筑安装工程预算定额》2003年版计算。 3、设备按最新市场价计算。 9 5.2、投资概算(万元) 5.2.1、土建部分 利用原有的土建设施。 5.2.2、设备器材部分 项 目 型 号 数量 单价(元) 金额(万元) PF50-40-145 提升泵1 2台 PF32-25-125 提升泵2 2台 4 反应搅拌机 功率1.1KW J-Z-230/4 2 计量泵1 J-Z-90/10 4 计量泵2 加药系统 非标机械 4套 3Φ50mm 15m 斜管填料 20/650 压滤机 1台 G30-2 螺杆泵 1台 1 电化学反应器 成套 pH/ORP在线仪 成套 2套 液位控制器 浮球 2只 管道及各类阀门配件 国标 若干 电缆、电气控制 国标 若干 小计 5.2.3、间接费用 项目 金额(万元) 设计费*7% 设备安装费*10% 设备采购运杂费*2% 调试费*8% 税费*5% 小计 10 5.2.4、污水站处理工程总投资 处理工程总投资为:万元 6、主要技术经济指标分析 6.1、技术分析 6.1.1、定员及工作编制 本废水处理站为一班8小时运转，管理技术人员:1人。 6.1.2、技术性能分析 本废水处理站采用下列新技术: ?.专利产品电化学反应器技术。 6.2、经济分析 6.2.1、电费 按日耗功率123.0kw/d计，1.00元/度，则123.0元/天，即1.23元/吨。 6.2.2、药剂费 为了使氰根离子完全氧化,活性氯含量一般应为废水含氰量的8倍,本废水氰含量计50~250mg/l，每天25吨含氰废水，则需要次氯酸钠(10%有效氯)400kg/每天，800元/吨，320.0元/天, 即3.20元/吨; 氢氧化钠加药量为0.90Kg/吨含氰废水，2600元/吨，234元/天，则2.34元/吨; 硫酸加药量为0.6Kg/吨含氰废水，800元/吨，12元/天，则0.12元/吨; 聚丙烯酰胺加药量为0.01 Kg/吨废水，20000元/吨, 20元/天， 则0.20元/吨; 总药剂费用为5.86元/吨。 6.2.3、人工费 1人，2000元/人月，则0.67元/吨。 6.2.4、废水处理站直接运行费用 合计处理每吨污水费用为:电费+药剂费+人工费=7.76元。 11 7、工程建设周期 一个月 二个月 三个月 四个月 五个月 六个月 工程设计 ? 土建施工 ? ? 工程安装 ? ? 工程调试 ? 试运行 ? 验收 ? 建设周期 4个月 8、售后服务 为确保用户的一切正当权利，本公司对设备的制造质量、工程质量、技术及售后服务做出如下承诺: 1、公司将严格按照ISO9000质量保证体系的要求，控制产品的质量，保证产品的各项技术指标的达成。自始至终以―追求客户的满意‖作为目标。 2、公司设计制造的设备在生产、安装、调试过程中，严格组织实施，安明施工，按期保质完成。随时接受客户及其委托人员的检查、指导、验收，以确保产品的各项指标达到国家相关标准的要求。 3、工程完工后，编制使用说明书，培训计划，对相关人员进行培训，并负责调试、试运行工作，使工程尽快为生产经营服务。 4、 严格遵守国家规定的保修条款，设置客户服务中心专职对客户做及时满意的服务。如发现有质量问题，及时进行维修处理。平时如需维修服务，接到通知后24小时内到达现场，满足贵方要求。 12