【正文】 致謝 .......................................................................................................................................... 40 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 41 附錄 .......................................................................................................................................... 42 1 前言 處 理廢水 類(lèi)型及流 量 本次工程設(shè)計(jì)是線路板廢水 1500t/d，即設(shè)計(jì)流量為 （按 24小時(shí)計(jì)算）。 3. 本工程設(shè)計(jì)為污水處理站，自調(diào)節(jié)池至界區(qū)排放口計(jì)止，包括污水處理和污泥處理。 3. 設(shè)備選型兼顧通用性和先進(jìn)性，處理穩(wěn)定可靠、效率高、管理方便，維修、維 護(hù)工作量少，價(jià)格適中。 3 2 線路板廢水的處理工藝 的選擇 線路板廢水的水質(zhì)特性 線路板廠廢水一般可分成 9 類(lèi)廢水，各類(lèi)廢水的水質(zhì)水量如下： （ 1）銅氨刻版后的殘濃液，腐蝕性強(qiáng)，深藍(lán)色 ，主要化學(xué)成分是氯化銅和氨絡(luò)合離子。該廢液設(shè)中間槽收集，經(jīng)沉降取上層清液作中和劑用于污水處理，沉渣去干渣池和污泥一同處理。此溶液呈堿性（ PH14 以上），濃殘液要獨(dú)立處理。漂洗稀液，內(nèi)含 10～ 20ppm 過(guò)硫酸銨，可集中到均化池中處理。沉銅后濃殘液經(jīng)粗化、敏化、活化處理，廢液內(nèi)含氯化錫，用石灰中和沉降處理，水量少，對(duì)廢水處理影響不大。 線路板廢水和其他廢水比較起來(lái)，線路板廢水中含銅離子濃度較高，及含銅絡(luò)合物 4 存在， 廢水種類(lèi)復(fù)雜， pH 變化大，廢水達(dá)標(biāo)處理有一定的難度， 如果單純靠中和沉淀法是難以做到達(dá)標(biāo)的。最后出水進(jìn)行深度處理，采用砂濾、活性炭吸附系統(tǒng)，目的是為了防止出水 CODCr 及銅離子濃度過(guò)高而備用的，同時(shí)也使該處理工藝更加完整，處理效果更好。但是鑒于本畢業(yè)設(shè)計(jì)的線路板廢水處理量較大，故采用此法不適宜。投加硫化鈉溶液，在酸性條件下，約 PH=3 左右，硫化鈉與絡(luò)合物中之銅進(jìn)行置換，將銅離子沉淀；再加入聚鐵溶液，使得沉淀絮凝成大顆粒狀，進(jìn)入斜管沉淀池容易被除去。污泥定期自動(dòng)排入污泥濃縮池，經(jīng)污泥泵至板框壓濾機(jī)脫水干化，濾液回流入綜合調(diào)節(jié)池，干泥定期交由有資質(zhì)的單位處理。污泥定期自動(dòng)排入污泥貯池，經(jīng)污泥泵至板框壓濾機(jī)脫水干化，濾液回流入綜合調(diào)節(jié)池，干泥定期交由有資質(zhì)的單位處理。 8 （ 3）選擇工藝上盡量選擇簡(jiǎn)單，容易管理和維護(hù)的工藝流程。 根據(jù)以上原則并綜合前面所列的處理工藝，本設(shè)計(jì)采用分類(lèi)處理的物化沉淀法處理。 故 ???W m3 10 反應(yīng)池各部分尺寸： 設(shè)反應(yīng)池一個(gè)，有效水深 h=，超高為 ，則其有效 ??? hWA m2 （ 2） W —— 反應(yīng)池總?cè)莘e（ m3） 取池長(zhǎng)為 ，則寬為 。出水用潛污泵送到綜合調(diào)節(jié)池進(jìn)行處理。 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算： 每天線路板廠絡(luò)合銅廢水廢水量為 75m3/d ，按 24 小時(shí)計(jì)算調(diào)節(jié)池， 用公式（ 1），則平均流量為： ??? TWQ m3 停留時(shí)間按 12 小時(shí)計(jì)算，則調(diào)節(jié)池有效容積為： 11 TQV ?? 有效 ??? m3 （ 3） 取有效水深 h1=3m，則有效面積 F 為： hVF /? 1 143/42 ?? m2 （ 4） 取池長(zhǎng) 5m，池寬 3m。 （ 2）設(shè)計(jì)計(jì)算： 池有效容積： 用公式（ 1）， 代入 Q 為 ； T 取 30min。 加藥量：根據(jù)鈉與銅的置換公式， Na2S ＋ Cu2＋ ——→ 2Na＋ ＋ CuS↓ 分子量 78 64 已知絡(luò)合物廢水中含銅 1000 mg/L～ 1500mg/L，取平均值 1250mg/L 來(lái)計(jì)算， 則所需的硫化鈉的量為： 12578/64＝ mg/L 生成的 CuS 沉淀的量為： 12596/64＝ 1875mg/L 12 （ 3）破絡(luò)合物反應(yīng)池的建設(shè) 破絡(luò)合物反應(yīng)池 進(jìn)水水面標(biāo)高為 ，出水水面標(biāo)高為 ，池底標(biāo)高為 m。水流方向與顆粒沉淀方向相反。1 代入求得： T＝（ ＋ ） /2＝ ? ?32251 rrRRhV ??? ?? ? ＝ （ 7）斜管沉淀池的建設(shè) 斜管沉淀池的 池面標(biāo)高 ，池底標(biāo)高 ，進(jìn)水水面標(biāo)高為 m，出水水面標(biāo)高為 。待貯水池中水量達(dá)到一定水位時(shí)，就用污水泵把有機(jī)廢水送到有機(jī)廢水中和池。 （ 1）設(shè)計(jì)說(shuō)明： 在中和池中投加硫酸用以調(diào)節(jié) PH 值至 2，使大量有機(jī)物沉淀下來(lái)。 故 ???W m3 中和池各部分尺寸： 設(shè)中和池一個(gè)，有效水深 h=1m ，超高為 ，則其有效表面積：??? hWA m2 取池長(zhǎng)為 ，則寬為 。本設(shè)計(jì)采用升流式逆向流斜管沉淀池，斜管長(zhǎng)為 ，斜管傾角為 60176。 代入數(shù)據(jù)計(jì)算，得 A＝ ＝ 。 a＝ ， 則 h5＝（ a－ a1） tg60176。（ ＋ 本設(shè)計(jì)采用豎流間接式重力濃縮池。 = ，取 （ 6）污泥濃縮池總?cè)莘e V 為 ： V = V1 + V2 式中 V1—— 柱體容積，本設(shè)計(jì)泥深 ， V2—— 污泥斗容積 V1= = = V2= dh(4? 2 + D2 + Dd )/3 = ? ( + + )/3 = m3 V = V1 + V2 = + = m3 ? 滿足要求。選用國(guó)產(chǎn) BAJZ15/81050 自動(dòng)板框壓濾機(jī)兩臺(tái)，一用一備，其主要性能為：過(guò)濾面積 15m3,框內(nèi)尺寸 810mm810mm，濾框厚度 50mm，濾板數(shù)為 13 片，濾框數(shù) 12 片，裝料容積 m3，最大濾餅厚度 20mm，最大過(guò)濾壓力 ? ，濾布規(guī)格（長(zhǎng)寬） 36 ，壓緊電流 16~18A，外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 494513801715 mm。 （ 2）調(diào)節(jié)池的設(shè)計(jì)計(jì)算 （ a）每天線路板廢水量為 1500 m3/d ，按調(diào)節(jié)池處理 24 小時(shí)計(jì)算， 用公式（ 1） 計(jì)算，則平均流量為： ??? TWQ m3/h 停留時(shí)間按 14 小時(shí)計(jì)算，則調(diào)節(jié)池有效容積為： TQV ?? 有效 ??? m3 取有效水深 h2=5m，則有效面積 F 為： hVF /? 1 1755/875 ?? m2 選用面積為 175m2,取池長(zhǎng) 22m，池寬 8m。其他含銅廢水及重金屬?gòu)U水的 SS 量為200mg/L，流量為 1125m3/d，而其他廢水的 SS 量為 300mg/L，流量為 120m3/d，重金屬?gòu)U水產(chǎn)生的氫氧化鎳沉淀的量為 9456g/d，故進(jìn)入綜合調(diào)節(jié)池后每天產(chǎn)生的污泥總量為 W＝ 2001125＋ 300120＋ 9456＝ 270456g＝ 270kg/d 則每天需處理的 污泥體積為： V＝ W/（ 1000γ） = （ 11） 污泥含水率設(shè)為 98％，污泥容重 γ 為 ， Q＝ 75m3/h， 調(diào)節(jié)池污泥達(dá)一定量時(shí)用污泥泵把污泥抽走。 （ 1）設(shè)計(jì)說(shuō)明： 中和絮凝池主要是先在第一格內(nèi) 加堿將 pH 值調(diào)至 ～ 時(shí)，使其中的重金屬離子形成氫氧化物沉淀，酸堿調(diào)節(jié)處理后再在第二格往池內(nèi)加入高分子絮凝劑加速沉淀，達(dá)到去除重金屬離子的目的 。 （ 4）在中和絮凝池第一格中投加硫酸或者 NaOH 用以調(diào)節(jié) PH 值至 ～ ，使廢水中的重金屬形成氫氧化物沉淀下來(lái)，本設(shè)計(jì)采用 PH 值自控裝置，自動(dòng)加酸加堿裝置。水流方向 23 與顆粒沉淀方向相反。1 代入求得： T＝（ ＋ ） /2＝ 取 h5＝ ? ?32251 rrRRhV ????? ? ＝ （ 7）沉淀池的建設(shè) 斜管沉淀池采用半地埋式，池面標(biāo)高 ，池底標(biāo)高－ ，進(jìn)水 水面標(biāo)高為 ，出水水面標(biāo)高為 2m。 池體尺寸： LBH＝ 10m （ 6）中間停留池的建設(shè) 中間停留池采用地埋式，水池池面標(biāo)高 ，池底標(biāo)高－ ，進(jìn)水水面標(biāo)高為－ ，出水水面標(biāo)高為－ 。 （ 1）設(shè)計(jì)流量 Q＝ 1500m3/d，即 q＝ 75m3/h ， （ 2）設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 濾速 v＝ ，沖洗強(qiáng)度 13～ 16L/（ s 代入公式（ 9）濾池總高為 54321 hhhhhH ????? ＝ ＋ ＋ ＋ ＋ ＝ ，取 26 （ 5）濾池反沖洗水頭損失 （ a）配水系水力損失為 gqh 211022 ?????????? ?? （ 13） 設(shè)計(jì)支管直徑 d=75mm， b(壁厚 )=5mm,孔眼 d=9mm，孔口流量系數(shù) ?=，配水系統(tǒng)開(kāi)孔比 ?=25％， q=14L/(s?m2),代入上式得 h2=。 活性炭吸附器在此處的作用是去除沉淀后大部分的懸浮物和銅離子。而加入池中的活性炭質(zhì)量需通過(guò)其吸附容量等參數(shù)確定，因此需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定。 經(jīng)過(guò)活性炭吸附 池的水要用泵送到清水池。 圖 清水池 28 污泥處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 污泥中含有大量的水分，所含水分大致分為四類(lèi)：顆粒間的空隙水，約占總水分的70%；毛細(xì)水，即顆粒間毛細(xì)管內(nèi)的水，約占 20%；污泥顆粒吸附水和顆粒內(nèi)部水，約占 10%。在污泥濃縮池中投加陽(yáng)離子聚丙烯酰胺以加速污泥濃縮。 = （ 6）污泥濃縮池總?cè)莘e V 為 ： V = V1 + V2 式中 V1—— 柱體容積，本設(shè)計(jì)泥深 2 m ， V2—— 污泥斗容積 V1 = 2A = 2 32 = 64m3 V2 = dh(4? 2 + D2 + Dd )/3 = ? ( + 2 +22)/3 = m3 V = V1 + V2 = 64 + = m3 ? 滿足要求。 選用國(guó)產(chǎn) BAJZ15/81050 自動(dòng)板框壓濾機(jī)兩臺(tái)，一用一備，其主要性能為：過(guò)濾面積 15m3,框內(nèi)尺寸 810mm810mm，濾框厚度 50 mm，濾板數(shù)為 13 片，濾框數(shù) 12 片，裝料容積 m3，最大濾餅厚度 20mm，最大過(guò)濾壓力 ? ，濾布規(guī)格（長(zhǎng)寬）36 ，壓緊電流 16~18A，外形尺寸（長(zhǎng)寬高） 494513801715 mm。濃縮液用水泵泵流回調(diào)節(jié)池處理。 本設(shè)計(jì)取值 G =30 kg /() A =10 / 30 =， 采用一個(gè)濃縮池， n=1，取值 A = 32m2 （ 2）濃縮池直徑 D (m) D = (4A /? ) =（ 432/? ） = m 則其表面積為： A = 4/2D? =? / 4 =32m2 （ 3）濃縮池工作部分高度 h1 (m) 29 h1 = T Q / 24 A 式中 T —— 設(shè)計(jì)濃縮時(shí)間 T h12? ，一般取 16h 左右，則本設(shè)計(jì) 取用 T = 16 h h1 = 16(2432) = 2 m （ 4）濃縮池有效水深 H (m) H = h1 + h2 式中 h1 —— 濃縮池有效水深，已計(jì)算為 2m h2 —— 濃縮池緩沖層高度，一般為 m，則本設(shè)計(jì)取 m H = h1 + h2 = 2 + = m （ 5）濃縮池圓錐體高度 h4 （ m） 濃縮池下部為錐體，上口圓經(jīng)計(jì)算，直徑 D=，設(shè)計(jì)下口圓直徑 d=2m，錐角050?? ，則錐斗高度 h4為： h4 = （ D / 2 –d / 2） tg 50。主要濃縮方法有重力濃縮、溶氣氣浮濃縮和離心濃縮。 （ 1）設(shè)計(jì)流量： Q＝ 1500m3/d，即 q＝ 75m3/h （ 2）清水池體積 V，設(shè)停留時(shí)間為 2 小時(shí) 則 3150275 mTqV ???? ? （ 3）清水池面積 有效水深為 2m， 則 275215 0 mhVA ??? （ 4）清水池尺寸 設(shè) L/B＝ 3/1，則 L＝ 15m， B＝ 5m 池體尺寸為