【正文】 提供全套，各專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 摘 要 在本設(shè)計中對我國水資源現(xiàn)狀、電鍍廢水處理的必要性、電鍍廢水處理現(xiàn)狀以及在電鍍廢水處理中存在的問題等問題都進行了初步的探討，對各種工藝的優(yōu)缺點進行了詳細的比較，并做出了合理的處理流程設(shè)計和具體的處理設(shè)計。根據(jù)對生產(chǎn)廢水的水質(zhì)分析，采用氧化還原、化學(xué)沉淀、絮凝沉淀、過濾等工藝處理該廢水。 對含鉻廢水先在酸性條件下投加還原劑將 Cr（ VI） 還原成 Cr3+,然后加氫氧化鈣進行化學(xué)沉淀處理。對銅離子，鋅離子，鎳離子等通過加氫氧化鈣調(diào)節(jié) PH 進行中和 沉淀處理。同時考慮到金屬氫氧化物易形成膠體難以沉淀，為了提高處理效果，工藝在化學(xué)沉淀工序后均采用投加 PAC、 PAM 藥劑以促進絮凝沉淀作用。處理出水達到《污水綜合排放標準》的二級標準的要求。工藝的特點是工藝流程簡單，操作簡單，能有效地去除各種重金屬離子。 關(guān)鍵詞 ：電鍍廢水 ； 氧化還原 ； 化學(xué)沉淀 ； 絮凝沉淀 ； 過濾 Abstract We have preliminary discussed the problem of status of water resource in our country, the necessity of disposing electroplating water, the electroplating water treatment status and the problems to deal with the electroplating water in this design. Additionally, carried out a detailed parison of various processes’ advantages and disadvantages, and make a reasonable deal with the treatment process design and detailed design. Based on the analysis of water quality of the wastewater, we have dealt with the wastewater by oxidation and reduction, chemical precipitation, flocculation and sedimentation, filtration and other processes. Under acidic conditions, we first added reducing agent into the chromiumcontaining wastewater to be reduced to Cr（ VI） from Cr6 +, then added calcium hydroxide to shift to precipitation. Regulating PH for Cu2+ 、 Zn2+、 Ni2+ by adding calcium hydroxide in sedimentation process is usual methods. Considering the metal hydroxides are difficult to precipitate and easy to bee colloid, in order to improve the treatment effect, we use dosing PAC, PAM flocculation to promote flocculation and sedimentation after chemical precipitation. The water that had been treated reach the Grade II standard of Integrated Wastewater Discharge Standard . The characters of the technology are easy to operate and simple process, and remove various heavy metal irons effectively. Key words: Electroplating wastewater。 Oxidation and reduction。 Chemical precipitation。 Flocculation and sedimentation。 Filtration 緒論 電鍍行業(yè)是通用性強、使用面廣、跨行業(yè)、跨部門的重要加工工業(yè)和工藝性生產(chǎn)技術(shù)。電鍍可以改變金屬或非金屬制品的表面屬性，如抗腐蝕性、外觀裝飾性、導(dǎo)電性、耐磨性、可焊性等，廣泛應(yīng)用于機械制造工業(yè)、輕工業(yè)、電子電氣工業(yè)等，某些特殊功能鍍層，還能滿足國防尖端技術(shù)產(chǎn)品的需要。 由于電鍍行業(yè)使用了大量強酸、強堿、重金屬溶液，甚至包括鎘、氰化物、鉻酐等有毒有害化學(xué)品，在工藝過程中排放了污染環(huán)境和危害人類健康的廢水、廢氣和廢渣，已成為一個重污染行業(yè)。 就我國電鍍廢水而言 , 據(jù)不完全統(tǒng)計 ,全國電鍍廠點約 1 萬家 ,職工約有 40萬人 , 每年排出的電鍍廢水約 40億 m3。 1999年 ,全 國工業(yè)和城市生活廢水排放總量為 401億 m3 ,其中工業(yè)廢水排放量 197億 m3。由此可見 ,電鍍廢水的排放量約占廢水總排放量的 10%,占工業(yè)廢水排放量的 20%。電鍍廢水不僅量大 ,而且對環(huán)境造成的污染也嚴重 ,因為電鍍廢水中不僅含有氰化物等劇毒成分 ,而且含有 Cr、 Zn、 Cu、 Ni 等自然界不能降解的重金屬離子 。 1 電鍍廢水的危害性 電鍍廢水就其總量來說，比造紙、印染、化工、農(nóng)藥等的水量小，污染面窄。但由于電鍍廠點分布 廣，廢水中所含高毒物質(zhì)的種類多，其危害性是很大的。未經(jīng)處理達標的電鍍廢水排入河道、池塘，滲入地下，不但會危害環(huán)境，而且會污染飲用水和工業(yè)用水。 含鉻廢水危害 由于鍍鋅在整個電鍍業(yè)中約占一半，而鍍鋅的鈍化絕大部分采用鉻酸鹽，因而鈍化產(chǎn)生的含鉻廢水量很大，鍍鉻也是電鍍中的一個主要鍍種，其廢水量也不少。在銅件酸洗、鍍銅層的退除、鋁件鈍化、 鋁件電化學(xué)拋光、鋁件氧化后的鈍化等作業(yè)中也廣泛使用鉻酸鹽。因此 ,含鉻廢水是電鍍中的主要廢水來源之一。 金屬鉻幾乎是無毒的。二價鉻的化合物，一般認為是無毒的。其余的鉻化合物 ，當濃度過高時，都不同程度地具有毒性。六價鉻對人體的危害，因進入途徑不同，中毒表現(xiàn)也不同。 （ 1）對人體皮膚的損害 六價鉻化合物對皮膚有刺激和過敏作用。在接觸鉻酸鹽、鉻酸霧的部位，如手、腕、前臂、頸部等處可能出現(xiàn)皮炎。六價鉻經(jīng)過切口和擦傷處進入皮膚，會因腐蝕作用而引起鉻潰瘍（又稱鉻瘡）。 （ 2）對呼吸系統(tǒng)的損害 六價鉻對呼吸系統(tǒng)的損害，主要是鼻中隔膜穿孔、咽喉炎和肺炎。 （ 3）對內(nèi)臟的損害 六價鉻經(jīng)消化道侵入，會造成味覺和嗅覺減退，以至消失。劑量小時也會腐蝕內(nèi)臟；引起腸胃功能降低，出現(xiàn)胃痛，甚至腸胃道 潰瘍，對肝臟還可能造成不良影響。 三價鉻是生物所必需的微量元素。通過動物試驗發(fā)現(xiàn)三價鉻有激活胰島素的作用，還可以增加對葡萄糖的利用。 國外有人認為三價鉻與鋁一樣，基本上不顯示毒性。三價鉻不易被消化道吸收，在皮膚表層與蛋白質(zhì)結(jié)合，三價鉻在動物體內(nèi)的肝、腎、脾和血中不易積累，而在肺內(nèi)存留量較多，因而對肺有一定損害。與六價鉻相比，三價鉻的毒性僅為六價鉻的百分之一。 也有報道，三價鉻對魚的毒性比六價鉻還大，例如對鮭魚的起始致死濃度，三價鉻（硫酸鉻）為 mg/L，六價鉻（重鉻酸鉀）為 mg/L。然 而對家兔和狗的實驗，發(fā)現(xiàn)六價鉻的毒性較大。 在對含鉻廢水的處理中，由于三價鉻的氫氧化物溶度積較小，易于沉淀除去，因此多數(shù)處理方法中，均將六價鉻還原為三價鉻再除去。 含鋅廢水的危害 鋅是人體必需的微量元素之一，正常人每天從食物中攝取鋅 10~15 mg。肝是鋅的儲存地，鋅與肝內(nèi)蛋白結(jié)合成鋅硫蛋白，供給肌體生理反應(yīng)時所必需的鋅。人體缺鋅會出現(xiàn)不少不良癥狀，誤食可溶性鋅鹽對消化道黏膜有腐蝕作用。過量的鋅會引起急性腸胃炎癥狀，如惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉，偶爾腹部絞痛，同時伴有頭暈、周身乏力。誤食氯化鋅會引 起腹膜炎，導(dǎo)致休克而死亡。 2 工藝選擇 設(shè)計任務(wù) 某 冷軋帶鋼廠 電鍍廢水的處理，處理水量 3000m3/d，水質(zhì)為： （ mg/L） 項目 總鉻 Cr（ VI） Zn2+ Ni2+ Cu2+ COD SS pH 氨氮 進水 150 120 150 120 150 350 200 24 20 出水 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤80 ≤50 69 ≤15 設(shè)計后出水滿足《電鍍污染物排放標準》 （ GB 2190020xx） 新建企業(yè)水污染物排放標準： 設(shè)計原則 嚴格遵循國家相關(guān)法規(guī)、規(guī)范和標準 , 確保各項處理水質(zhì)指標達到相應(yīng)的國家排放標準 ； 廢水處理裝置布置緊湊、流暢，盡量減少占地面積 ，堅持實用和美觀相結(jié)合的總布原則；選擇 工藝簡單 , 采用目前國內(nèi)成熟、實用的處理工藝 ； 盡量通過優(yōu)化設(shè)計降低工程投資及運轉(zhuǎn)費用，努力實現(xiàn)技術(shù)先進與企業(yè)財力相適應(yīng)。 電鍍廢水處理方法比較 化學(xué)還原法 化學(xué)還原法是目前應(yīng)用較為廣泛的含鉻廢水處理方法?；驹硎窃谒嵝詶l件下向廢水中加入還原劑，將 Cr(VI)還原成 Cr3+，然后再加入石灰或氫氧化鈉，使其在堿性條件下生成氫氧化鉻沉淀，通過含鉻沉淀器去除鉻離子。 常用的還原劑有硫酸亞鐵、 亞硫酸鹽、 二氧化硫等。 還原沉淀法具有一次性投資小、運行費用低、 處理效果好、操作管理簡便的優(yōu)點，因而得到了廣泛的應(yīng)用。 工藝流程如圖 。 鐵氧體法 鐵氧體沉淀法是在硫酸亞鐵處理法的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新型處理方法。它就是使廢水中的各種金屬離子形成鐵氧體晶粒一起沉淀析出，從而使廢水得到凈化。鐵氧體處理法主要的優(yōu)點是硫酸亞鐵貨源廣，價格低，處理設(shè)備簡單，處理后水能達到排放標準，污泥不會引起二次污染；缺點是試劑投量大，相應(yīng)產(chǎn)生的污泥量也大，污泥制作鐵氧體時的技術(shù)條件難控制，需加熱耗能較多，處理成本也較高。 鐵氧體法處理含鉻廢水是向廢水中投加硫酸亞鐵，使廢水 中的六價鉻還原成三價鉻，然后投堿調(diào)整廢水 pH 值，使廢水中的三價鉻以及其他重金屬離子發(fā)生共沉淀現(xiàn)象。在共沉淀時，溶解于水中的重金屬離子進入鐵氧體晶體中，生成復(fù)合的鐵氧體。 采用鐵氧體法一般側(cè)重于處理六價鉻、鎳、銅、鋅等重金屬離子廢水 。 工藝流程如圖 。 離子交換法 離子交換法是含鉻廢水處理和回收鉻酸的有效手段之一，主要用于鍍鉻和鈍化清洗水處理。處理水可以循環(huán)使用，回收的鉻酸能回用于鍍槽或用于鈍化，但因該法對操作管理要求嚴格 ，因此，在推廣應(yīng)用上受到一定的限制。 國內(nèi)采用離子交換法處理含鉻廢水通常采用三陰柱串聯(lián)，全飽和流程。 電解法 電解法處理含鉻廢水具有適應(yīng)性強，處理效果穩(wěn)定，該法適用于廢水中含六價鉻濃度不大于 100mg/L的處理。 處理流程 如圖 反應(yīng)槽 加熱爆氣槽 離心機 烘干器 含 Cr（ VI)廢水 HH F H2SO4 NaOH 壓縮空氣 蒸汽 廢水 鐵氧體 圖 工藝流程 活性炭吸附法 活性炭是由木材、煤、果殼等含炭物質(zhì)，在高溫和缺氧的條件下活化制成的。在活性炭的晶格間，形成了各種形狀、大小不同的微孔結(jié)構(gòu)與巨大的比表面積，因而具有很強的吸附性能，可有效的吸附廢水中 的有機污染物和金屬離子?；钚蕴刻幚黼婂儚U水，目前主要用于含鉻、含氰廢水。用活性炭處理含鉻廢水，根據(jù)處理水的條件和要求，一般認為是利用它的吸附作用和還原作用。除此之外，還有沸石吸附。 活性炭法處理電鍍廢水的優(yōu)點： a. 活性炭耐酸、耐堿，在高溫下不易破碎，有穩(wěn)定的化學(xué)性能； b. 節(jié)省用水，清洗零件的廢水用活性炭處理后不排放，可重復(fù)做清洗水； c. 投資省，設(shè)備簡單，占地面積小，可直接在鍍槽旁邊工作，操作維護方便； d. 處理費用低，活性炭來源廣，并可再生反復(fù)使用； e. 不直接產(chǎn)生污泥，不易產(chǎn)生二次污染。 盡管