【導(dǎo)讀】人類(lèi)健康的廢水、廢氣和廢渣，已成為當(dāng)今全球三大污染工業(yè)之一。其危害很大，治理勢(shì)在必行。電鍍重金屬?gòu)U水治理從末端治理已向清潔生產(chǎn)工藝、物。質(zhì)循環(huán)利用、廢水回用等綜合防治階段發(fā)展?，F(xiàn)狀以及對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生的危害，結(jié)合本次電鍍廠的實(shí)際情況，從工藝技術(shù)，《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。

　　

【正文】 作為推薦方法。 六價(jià)鉻和鍍鎳廢水的處理擬定設(shè)計(jì)兩種方法 其一，為減少污泥量、降低濁度、降低投藥成本，采用間歇化學(xué)還原處理，通過(guò)投放 NaOH調(diào) 整 pH值，提高沉降速率，使 Cr6+還原為 Cr3+,上清液進(jìn)入綜合系統(tǒng)處理從而實(shí)現(xiàn)水回用。 其二，采用全膜法處理工藝，設(shè)計(jì)多級(jí)多段循環(huán)濃縮，實(shí)現(xiàn)鍍液直接添加回用達(dá)到降低成本的目的。 其三，采用 微電解反應(yīng)器 。 結(jié)合項(xiàng)目單位的原水水質(zhì)水量情況，通過(guò)對(duì)以上三 種方法的工藝計(jì)算及對(duì)設(shè)備投資和運(yùn)行費(fèi)用的綜合分析，我們認(rèn)為第三 種方法投資費(fèi)用較節(jié)省、運(yùn)行費(fèi)用也較低，故作為推薦方法。 電鍍廢水處理工藝流程圖： PH/ NaClO/NaOH PH/ NaClO/H2 SO4 ***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 27 提升泵 含氰廢 水 含氰廢水調(diào) 一級(jí)破氰池 二級(jí)破氰池 提升泵 含鉻廢水 含鉻廢水調(diào)節(jié)池 微電解反應(yīng)器 外運(yùn)處理 上清液 板 框 壓濾機(jī) 其他廢水 污泥濃縮池 提升泵 污泥 混合調(diào)節(jié)池 反應(yīng)池 斜管沉 淀池 反沖洗 泵 中間水池 砂濾池 清水池 達(dá)標(biāo)排放 NaOH / H2SO4 ： ***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 28 （ 1） 該 電鍍廠 的廢水主要成分為含鉻廢水和含銅、鎳廢水。由于 Cr(OH)3完全沉淀的 pH范圍在 8左右 ， 而 Ni(OH)2完全沉淀的 pH范圍在 ，所以為了盡可能減少鉻、鎳沉淀過(guò)程由于兩種沉淀物完全沉淀 pH范圍不同而產(chǎn)生相互干擾，該工藝中分設(shè)了兩個(gè)調(diào)節(jié)池，用于貯存含鉻廢水和含銅、鎳廢水。 有效解決了傳統(tǒng)化學(xué)法出水水質(zhì)差的缺點(diǎn)，出水水質(zhì)明顯優(yōu)于混合電鍍廢水的處理效果。 含鉻廢水經(jīng)調(diào) 節(jié)池后進(jìn)入 微電解反應(yīng)器 ，將六價(jià)鉻還原成三價(jià)鉻。另一方面，含銅、鎳廢水由調(diào)節(jié)池自流進(jìn)入中和反應(yīng)池，投加石灰乳調(diào)節(jié) pH值在 ，充分?jǐn)嚢柚笥晌鬯锰嵘剿Τ吻宄刂羞M(jìn)行泥水分離，其出水經(jīng)調(diào)節(jié) pH和過(guò)濾后即可達(dá)標(biāo)外排。水力澄清池中的污泥由重力流進(jìn)入污泥池進(jìn)行濃縮。由于污泥池的上清夜中仍存有一定量的鉻、鎳等，所以必須回流到中和反應(yīng)池中參與下一次處理。濃縮污泥經(jīng)壓濾后排入污泥干化場(chǎng)干化，壓濾出水和干化場(chǎng)的濾液也須回流到中和反應(yīng)池內(nèi)。 （ 2） 微電解法主要以工業(yè)廢鐵屑經(jīng)活化處理 ,與惰性材料混合作為原料。 利用微電解原理所引起的電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)及物理作用 , 將 Cr6 + 還原為 Cr3 + 。由于廢水中 Cr6 + 濃度較高 ,經(jīng)一級(jí)反應(yīng)難以還原徹底 ,故采用兩級(jí)反應(yīng)。一般控制進(jìn)入兩級(jí)微電解反應(yīng)器廢水的 pH 為 2～ 3。如 pH 過(guò)高 ,則反應(yīng)不完全 , pH 過(guò)低 ,則填料消耗量及后續(xù)堿液投加量偏大 ,增加處理成本。為節(jié)省成本 ,利用生產(chǎn)過(guò)程中的酸洗廢液調(diào)節(jié) pH,每級(jí)微電解出水 pH 一般在 6。設(shè)計(jì)采用 1 500 4 500 微電解反應(yīng)器 2 臺(tái)串聯(lián)使用 , A3 鋼結(jié)構(gòu) ,內(nèi)襯玻璃鋼防腐 ,內(nèi)填鐵碳填料 ,體積比為 1. 3∶ 1,穿孔 PVC 板支撐 ,下 進(jìn)水 ,上出水。同時(shí) ,為防止填料板結(jié) ,采取氣、水聯(lián)合反沖洗方式 ,并輔以適當(dāng)?shù)那逑捶椒?,以去除表面鈍化膜。微電解反應(yīng)器運(yùn)行一段時(shí)間后 ,需定期反沖、清洗、補(bǔ)充填料 ,以保證處理效果的穩(wěn)定。 （ 3） 破氰過(guò)程為兩級(jí)堿性氯化法 ,在破氰劑 NaClO 及堿性條件下 ,一般控制 ORP為 300 mV, pH 值為 11 左右 ,完成局部氧化破氰過(guò)程 。然后繼續(xù)投加破氰劑 NaClO 及酸 H2 SO4 ,一般控制 ORP 為 650 mV 左右 , pH 在 8 左右 ,實(shí)現(xiàn)完全氧化破氰過(guò)程 ,將氰化物完全分解為 CO2 和 N2。相對(duì)其它藥劑而言 ,其投藥方便安全 、投藥量易于控制、污泥量少。破氰反應(yīng)器采用豎流式結(jié)構(gòu) ,A3鋼制作 ,一級(jí)設(shè)備尺寸為 1 100 3 500,***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 29 反應(yīng)時(shí)間控制在 40 min 左右 。二級(jí)設(shè)備為 1 000 3 200,反應(yīng)時(shí)間控制為 30 min 左右。 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(yīng)首先生成 CNCl，再水解成 CNO；其反應(yīng)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(bào)導(dǎo) 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(jìn)一步氧化分解成二氧化碳和氮?dú)猓? 2CNO+3ClO+H2O—— 2CO2+N2 +3Cl+2OH； ② 氧化劑采用次氯酸鈉或液氯 以及氧化劑的 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(jì) CN:Cl2=1:7~8 ③ 反應(yīng)條件 階段 PH值 反應(yīng)時(shí)間（分） 溫度 ℃ 余氯 mg/L 氧化還原電位ORP 不完全氧化 1011 1015 1530 300mV 完全氧化 7 1015 1530 35 650mV （ 4） 混合調(diào)節(jié)池 ， 經(jīng)預(yù)處理后的各股廢水和銅鎳廢水在混合池中混合 ,起到調(diào)***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 30 節(jié)水量、均和水質(zhì)的作用 ,設(shè)計(jì)停留時(shí)間為 8 h,有效容積為 220 m3 ,鋼混結(jié)構(gòu) ,并作防腐處理。 含多種金屬離子混合廢水通常采用加堿中和沉淀法，應(yīng)考慮 PH值控制條件和金屬離子共存時(shí)相互作用的影響，各種金屬離子去除的最佳 PH值， 列表如下： 金屬離子 PH范圍 殘留濃度 (mg/L) 備 注 Cu2+ 714 ≤1 Ni2+ ≥9 ≤1 Sn2+ 58 ≤1 Zn2+ ≤1 PH＞ Fe3+ 512 ≤1 PH＞ 12再溶解 Al3+ ≤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(shí)相互作用影響下，最佳 PH值的掌握，在調(diào)試過(guò)程中以出水各項(xiàng)重金屬指標(biāo)達(dá)標(biāo)為前提，以加藥量最少為原則來(lái)確定。 （ 5） 清水池中 pH 值不達(dá)標(biāo)，可以加酸或加堿進(jìn)行調(diào)節(jié)；如果污染物超標(biāo)，返回調(diào)節(jié)池重新處理。反應(yīng)過(guò)程的控制通過(guò)氧化還原電位（ ORP）測(cè)定儀、在線 pH計(jì)和液位計(jì)實(shí)現(xiàn)。 ***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 31 第 5章 設(shè)計(jì)計(jì)算 1 一般說(shuō)明 電鍍廢水水質(zhì)質(zhì)量有一定的波動(dòng)，設(shè)置調(diào)節(jié)池使水質(zhì)和水量保持相對(duì)的穩(wěn)定，有利于后 續(xù)處理單元的有效運(yùn)行，調(diào)節(jié)池材料采用鋼筋混凝土，內(nèi)外作防腐處理 (內(nèi)壁采用三脂二布玻璃鋼防腐處理 ), 接納予含氰廢水和其它重金屬?gòu)U水 等 ，池底安裝布?xì)夤?，采用空氣攪拌勻質(zhì)， 三 池：一池接納 含氰 廢水、一池接納 含 鉻 廢水， 一池為 混合廢水調(diào)節(jié)池 。 槽底安裝布?xì)夤?，采用空氣攪拌?調(diào)節(jié)池設(shè)事故溢流 管 。 2 參數(shù)選取 池形 方形 停留時(shí)間 HRT=4h 3 混合廢水調(diào)節(jié)池 工藝尺寸 有效容積 V＝ QHRT=1004/24= m3 有效水深 H＝ 3000 mm 橫截面積 S=V/H=池長(zhǎng) L=2500 mm 池寬 B=S/L= 取 B=2500 mm 調(diào)節(jié)池總尺寸 長(zhǎng)度 寬度 高度 =3000 mm 2021 mm 3000 mm 同理： 4 含鉻廢水調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池總尺寸 長(zhǎng)度 寬度 高度 =1500 mm2021 mm3000 mm 5 含氰廢水調(diào)節(jié)池 調(diào)節(jié)池總尺寸 長(zhǎng)度 寬度 高度 =1500 mm2021 mm3000 mm 工藝裝備 1 次提升泵 4 臺(tái)（ 2 用 2 備），由于廢水呈酸性，應(yīng)選用耐腐蝕泵。 ***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 32 調(diào)節(jié)池水泵揚(yáng)程 H＝ H 差 +H 自 +h 沿 +h 局 +h 構(gòu) 式中 H 差 ——泵吸水池最低水位與最不利點(diǎn)水位差， m； H 自 ——最不利點(diǎn)所需的自由水頭， m； h 沿 ——管線沿程水頭損失， m； h 局 ——管線局 部水頭損失， m； h 構(gòu) ——構(gòu)筑物水頭損失， m。 廢水流量 Q＝ 100 m3/d，取管中流速 v＝ m/s（一般為 ～ m/s），則廢水管徑為 D＝ 4Qv?＝ 3600***4 ＝ m 查手冊(cè)取公稱(chēng)直徑 Dg＝ 25mm標(biāo)準(zhǔn)硬氯乙烯管，規(guī)格外徑 Φ壁厚＝ 32 mm mm，工作壓力為 10 kg/cm2，計(jì)算內(nèi)徑為 27 mm，查 Dg＝ 25 mm 塑料管水力計(jì)算表，流量 Q＝ m3/h 時(shí)，流速為 ， 1000i＝ ，對(duì)于一次提升管段，廢水管線水力最不利長(zhǎng)度 L＝ 10 m，則管線沿程損失為 H 沿 ＝ iL＝ 10/1000＝ m 一次提升（從調(diào)節(jié)池用泵提升至反應(yīng)池，反應(yīng)池至中間水池重力自流）最不利段共有 90186。彎頭 2 個(gè)，局部阻力系數(shù) ，閥門(mén) 2 個(gè)，局部阻力系數(shù)各取 ，逆止閥 1 個(gè)，局部阻力系數(shù)取 ，轉(zhuǎn)子流量計(jì) 1 個(gè)，局部阻力系數(shù) 9，泵 1 臺(tái)局部阻力系數(shù)為 1，則管線總局部水力損失為 H 局 ＝ ξv2/2g ＝（ 2+2+1+19+11） （ 2） ＝ m 系統(tǒng)中調(diào)節(jié)池最低水位與最不利點(diǎn)最高水位差 H 差 ＝ m取自由水頭 H 自 ＝ m，則水泵所需揚(yáng)程為 H＝ H 差 +H 自 +h 沿 +h 局 ＝ +++＝ m ***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 33 根據(jù) Q＝ m3/h， H＝ m選用 103型 耐腐蝕性塑料泵，其性能參數(shù)如下表。 103 型 耐腐蝕性塑料泵性能參數(shù) 型號(hào) 流量（ m3/h） 揚(yáng)程（ m） 轉(zhuǎn)速（ r/min） 軸功率（ kw） 103 118 2770 斜板沉淀池 1 一般說(shuō)明 電鍍廢水處理中固液分離 一般采用沉淀池或氣浮池。斜板沉淀池具有沉淀效率高，停留時(shí)間短，占地少等優(yōu)點(diǎn)，在電鍍廢水中得到廣泛的應(yīng)用。一般為了構(gòu)造簡(jiǎn)單，多采用異向流斜板沉淀池，即水流傾斜向上流，污泥則傾斜向下流。沉淀池中污泥至少每天排一次，以免污泥板結(jié)堵塞排泥管。設(shè)計(jì)的斜板沉淀池如圖所示： 斜板沉淀池示意圖 進(jìn)水 出水 ***學(xué)院 環(huán)保專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū) 34 2 參數(shù)選取 個(gè)數(shù) n 1 水力表面負(fù)荷 q 3 m3/(m2h) 斜板長(zhǎng) L m 斜板傾角 θ 60186。 斜板凈距 d 50 mm 斜板厚 b 5 mm 3 工藝尺寸 池表面積 A A＝ Q/(nq)＝ 100/（ 1324）＝ 式中 Q——最大設(shè)計(jì)流量， m3/h； n——池?cái)?shù)； q——表面負(fù)荷，一般用 3～ 5 m3/（ m2h ）； ——斜板面積利用系數(shù)。 池長(zhǎng) a a= A ＝ ＝ m 取 a＝ m 核算 q＝ Q/（ nA）＝ 100/（ 124）＝ (m2h) 滿足條件 3～ 5 m3/(m2h) 斜板個(gè)數(shù) m m =a/(b+d)