電鍍廢水深度處理及回用工藝設(shè)計-處理單元設(shè)計

處理單元設(shè)計一、項目概況位于某電鍍基地的污水處理廠專門處理電鍍生產(chǎn)中所出的電鍍廢水，按照廢水零排放的標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，基地內(nèi)排放的電鍍廢水主要分為含氰廢水、含鎳廢水、前處理廢水、酸堿綜合廢水、含鉻廢水以及事故混排廢水六類。目前該廠的污水處理設(shè)施主要分為物化、生化及回用水三個方面。原有系統(tǒng)主要采用傳統(tǒng)化學(xué)法+過濾對電鍍廢水進(jìn)行分類處理，但出水及中水回用率暫時還達(dá)不到環(huán)評批復(fù)的要求。為進(jìn)一步提高廢水處理能力，按省環(huán)保廳環(huán)評批復(fù)要求達(dá)到國家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB3838—2002）中IV類水出水質(zhì)量，并實現(xiàn)60%以上廢水回用率，對原5000m3/20h的污水處理系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)升級改造，增加電絮凝系統(tǒng)、離子交換系統(tǒng)、生化系統(tǒng)及中水回用系統(tǒng)，處理能力5000噸/20h，處理后出水達(dá)到地表水IV類水，回用能力達(dá)3000m3/20h，同時通過離子交換實現(xiàn)銅、鎳、鉻等重金屬的回收，減少重金屬污泥產(chǎn)生量。二、設(shè)計原則嚴(yán)格執(zhí)行國家有關(guān)環(huán)境保護(hù)的各項規(guī)定，確保出水達(dá)到國家及地方有關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。確?；赜寐蔬_(dá)到環(huán)評批復(fù)的要求。確保對電鍍廢水中的金屬進(jìn)行有效的分類回收。采用目前國內(nèi)成熟、實用的處理工藝，穩(wěn)定可靠地達(dá)到治理目標(biāo)要求。二、設(shè)計原則工藝技術(shù)條件控制實現(xiàn)自動化，保證工藝的穩(wěn)定性，減輕工人勞動強(qiáng)度。技術(shù)路線簡單明了，操作管理方便，工藝流程抗沖擊能力強(qiáng)。在上述前提下，做到投資少，運(yùn)行費(fèi)用低。各處理路線聯(lián)動,避免重復(fù)。三、廢水分類及水質(zhì)、水量情況廢水種類廢水來源排放量（m3/d）單位時間處理能力（m3/h）設(shè)計進(jìn)水濃度要求含氰廢水氰化鍍銅、仿金75037.5Cu2+≤50；總CN-≤100；

COD≤100；電導(dǎo)率≤2500μs·cm-1含銅廢水（綜合）酸活化、酸性鍍銅焦磷酸鍍銅125062.5Cu2+≤100；電導(dǎo)率≤3000μs·cm-11含鎳廢水含鎳電鍍廢水（化學(xué)鍍除外）75037.5Ni2+≤100；電導(dǎo)率≤2500μs·cm-1三、廢水分類及水質(zhì)、水量情況廢水種類廢水來源排放量（m3/d）單位時間處理能力（m3/h）設(shè)計進(jìn)水濃度要求含鉻廢水鍍鉻后清洗水50025Cr6+≤150；Cu2+≤2.5；COD≤10；電導(dǎo)率≤2500μs·cm-1前處理廢水除油、酸洗150075COD≤500；油類≤200混排廢水車間保潔、含氰鈍化廢水25012.5Cu2+≤20；Zn2+≤50；COD≤200；CN-≤10；Cr6+≤0.5；Ni2+≤20水量合計5000250每天運(yùn)行20小時6000每天運(yùn)行24小時四、處理后出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)處理后的電鍍廢水水質(zhì)須符合《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求。項目《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)pH6~96~9CODcr≤30mg/L≤30mg/LBOD5≤6mg/L≤6mg/L六價鉻≤0.05mg/L≤0.05mg/L總氰化物≤0.2mg/l≤0.2mg/l項目《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》IV類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)要求出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)總銅≤1.0mg/l≤0.5mg/l總鎳-≤0.05mg/l總鋅≤2.0mg/l≤2.0mg/lSS-≤40mg/L色度-≤20倍總磷（以P計）≤0.3mg/l≤0.3mg/l氨氮≤1.5mg/l≤1.5mg/l石油類≤0.5mg/l≤0.5mg/l

從上表中可以看出，地表Ⅳ類水標(biāo)準(zhǔn)總鎳、COD（化學(xué)需氧量）、氨氮、總磷、總氮、石油類都較《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的表3嚴(yán)格，其中氨氮、總磷、石油類三相按照環(huán)保局監(jiān)測數(shù)據(jù)目前可以達(dá)到；

五、回用凈水水質(zhì)指標(biāo)產(chǎn)出回用水必須達(dá)到自來水標(biāo)準(zhǔn)并回用車間生產(chǎn)線項目回用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)pH6～8總硬度≤3.0mg/L含鐵量≤0.3mg/LCODcr≤10mg/L濁度≤1NTU色度≤10倍電導(dǎo)率≤100μS/cm2一、技術(shù)路線分析

考慮到離子交換系統(tǒng)運(yùn)行存在再生時間長、受來水影響大等特點(diǎn)，特保留現(xiàn)有的化學(xué)法處理系統(tǒng)作為含氰廢水、綜合廢水、含鎳廢水、含鉻廢水離子交換系統(tǒng)的應(yīng)急處理設(shè)施，當(dāng)任一套離子交換系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)事故時，則該類廢水都可單獨(dú)經(jīng)過化學(xué)法處理系統(tǒng)治理后達(dá)標(biāo)排放，從而進(jìn)一步的保證廢水站運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性。按照不同廢水性質(zhì)的情況，綜合考慮廢水回用率的問題，該污水廠處理設(shè)計方案擬采用離子交換對含氰廢水、綜合廢水、含鎳廢水及含鉻廢水四股廢水進(jìn)行處理，并將現(xiàn)有的這四種廢水的化學(xué)法處理設(shè)施保留作為廢水系統(tǒng)的事故應(yīng)急備用設(shè)備，以確保廢水處理的可靠性及穩(wěn)定性，離子交換系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：①處理后水回用率

化學(xué)法處理后，水的礦化度大幅提高，使得RO回收水成本增加或難于回收，水回收率不高于60%，濃縮倍數(shù)不大于10倍；本方案采用離子交換法，可把廢水中可電離的污染物吸附并濃縮，水回收率大于90%，污染物濃縮倍數(shù)可達(dá)100-500倍。離子交換系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

②回收水水質(zhì)

離子交換出水水質(zhì)比較好，電導(dǎo)率在250～500μs*cm-1之間；而化學(xué)法處理后，電導(dǎo)率普遍高于4000，而且由于含有較多膠體物質(zhì)，使得后續(xù)廢水回收維護(hù)管理難度加大。③運(yùn)行成本

藥劑耗用方面離子交換略低于化學(xué)法或持平。離子交換系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

④場地占用規(guī)模離子交換法可省掉大容積沉淀池，而且裝置可安置在廢水收集池蓋板上，占地面積很小，可節(jié)省寶貴的土地資源。把土地成本考慮在內(nèi)的投資規(guī)模遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于化學(xué)法。⑤資源回收化學(xué)法得到混合污泥，回收困難，易產(chǎn)生二次污染；離子交換法可直接得到較純的金屬鹽，回收成本低，利用率高。離子交換系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

⑥維護(hù)管理角度分析

掌握化學(xué)法的人眾多，管理容易；離子交換法需自行培養(yǎng)管理人員，管理要求嚴(yán)格。

離子交換法并非萬能，高濃度廢液的處理，化學(xué)法仍為首選。離子交換再生濃鹽水需要蒸發(fā)濃縮處理。二、含氰廢水的處理現(xiàn)有一套普通化學(xué)法工藝處理構(gòu)筑物。保留現(xiàn)有的廢水處理構(gòu)筑物，做為應(yīng)急備用處理設(shè)施，增加一套離子交換系統(tǒng)，對含氰廢水進(jìn)行去離子處理，出水進(jìn)入1#回用水系統(tǒng)。1、流程圖

氰系IE由兩組三柱組成：分別吸附氰根及其絡(luò)離子、除銅、脫鹽等功能，兩組樹脂組合以全飽和方式運(yùn)行，前組飽和后泄漏的氰繼續(xù)被后組吸附；如果增加一組后備可不間斷運(yùn)行，系統(tǒng)同時具有脫鹽能力。2、原理含氰廢水經(jīng)安全過濾器，CN-以（Cu(CN)3）2-絡(luò)合陰離子的形態(tài)被樹脂吸附，再生時在高濃度鹽酸的作用下CN-被Cl-所取代，在負(fù)壓下（液堿射流吸收）以氣態(tài)HCN的方式排出樹脂柱并被堿液吸收，最終回收氰化鈉；此時亞銅離子以（Cu(Cl)3）2-的形態(tài)被吸附在陰樹脂上。2、原理廢水再次進(jìn)入除氰陰柱時CN-取代Cl-的位置，Cl-排出并被后面的陰柱吸附，部分亞銅離子被溶解氧氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)槎r離開除氰陰柱被緊接在后的陽樹脂吸附。3、再生采用鹽酸（HCl）再生，破壞銅氰絡(luò)合陰離子，產(chǎn)生的HCN經(jīng)射流器用15%氫氧化鈉溶液負(fù)壓吸收。強(qiáng)酸性廢液壓力進(jìn)入后續(xù)陽柱使陽樹脂再生，最終廢酸含少量氰和含亞銅絡(luò)離子，與堿性再生廢液合并后次氯酸鈉就地破氰回收銅，后去蒸發(fā)減量。氰化鈉回收液回電鍍車間。電導(dǎo)率儀監(jiān)控加快速氰化物定性測試三、含銅廢水（綜合廢水）的處理現(xiàn)有一套普通化學(xué)法工藝處理構(gòu)筑物。保留現(xiàn)有的廢水處理構(gòu)筑物，做為應(yīng)急備用處理設(shè)施，增加一套離子交換系統(tǒng)，對綜合廢水進(jìn)行去離子處理，出水進(jìn)入1#回用水系統(tǒng)。1、流程圖

含銅廢水離子交換模塊由2×2的陰陽樹脂柱組合構(gòu)成，樹脂柱分別承擔(dān)pH調(diào)整（不增加廢水礦化度）及重金屬吸附的功能，陽樹脂以全飽和方式運(yùn)行，兩組樹脂可互為后備。2、原理含銅廢水由調(diào)節(jié)池停留調(diào)勻后經(jīng)泵提升送到砂濾罐去除懸浮物后，進(jìn)入離子交換系統(tǒng)。當(dāng)pH調(diào)整柱失效后（產(chǎn)水pH小于4）進(jìn)入再生程序，處理后的廢水需經(jīng)過脫鹽模組處理。銅系IE對重金屬離子吸附能力強(qiáng)，但不具備脫鹽能力，需要后續(xù)脫鹽處理方可回用。2、原理廢水再次進(jìn)入除氰陰柱時CN-取代Cl-的位置，Cl-排出并被后面的陰柱吸附，部分亞銅離子被溶解氧氧化，轉(zhuǎn)變?yōu)槎r離開除氰陰柱被緊接在后的陽樹脂吸附。3、再生前面的陽樹脂主要吸附銅，可以用8%的硫酸洗脫再生并回收硫酸銅；陰樹脂吸附酸根，用5%的NaOH溶液再生排出不含重金屬的鹽水，濃鹽水去蒸發(fā)濃縮減量。四、含鎳廢水的處理現(xiàn)有一套普通化學(xué)法工藝處理構(gòu)筑物。保留現(xiàn)有的廢水處理構(gòu)筑物，做為應(yīng)急備用處理設(shè)施，增加一套離子交換系統(tǒng)，對含鎳廢水進(jìn)行去離子處理，出水進(jìn)入1#回用水系統(tǒng)。1、流程圖原理和再生過程與含銅廢水處理類同五、含鉻廢水的處理現(xiàn)有一套普通化學(xué)法工藝處理構(gòu)筑物。保留現(xiàn)有的廢水處理構(gòu)筑物，做為應(yīng)急備用處理設(shè)施，增加一套離子交換系統(tǒng)，對含鉻廢水進(jìn)行去離子處理，出水進(jìn)入1#回用水系統(tǒng)。1、流程圖

2、原理廢水經(jīng)調(diào)節(jié)池停留調(diào)勻后，經(jīng)提升泵往送砂濾罐去除懸浮物，然后進(jìn)入H型樹脂，去除廢水中的重金屬陽離子及其他陽離子，置換釋放出氫離子，使得廢水pH值小于3，廢水中的六價鉻離子全部以Cr2O72-（重鉻酸根）離子的形式被陰樹脂優(yōu)先吸附，原有已被吸附的其他酸根離子被置換。本裝置同時具有脫鹽功能。3、再生強(qiáng)酸樹脂采用鹽酸或硫酸再生，再生廢液含三價鉻、銅鎳等重金屬，需要后續(xù)化學(xué)處理；弱堿樹脂用氫氧化鈉溶液再生，回收鉻酸鈉。4、鉻酸鈉濃液處理鉻酸鈉不能直接被利用于電鍍，必須用離子交換樹脂脫鈉處理；如果利用回收濃液生產(chǎn)三價鉻（硫酸鉻）電鍍，則可以在收集到一定量時投加濃硫酸和葡萄糖還原，加入有絡(luò)合能力的有機(jī)酸（可以是化學(xué)鍍鎳回收鎳后的殘液），最后濃縮、噴霧干燥得產(chǎn)品。四股廢水經(jīng)過離子交換系統(tǒng)后，出水匯入1#回用水原水池，進(jìn)入1#回用水系統(tǒng)。六、前處理廢水的處理該股廢水中含有乳化液、表面活性劑和化學(xué)溶劑，如不單獨(dú)處理，會使CODCr指標(biāo)超標(biāo)。因此這股廢水單獨(dú)引入前處理廢水調(diào)節(jié)池，用泵提升至PH調(diào)整池，調(diào)節(jié)PH至8.5左右，廢水自流入電絮凝系統(tǒng)。電絮凝曝氣氧化池混凝沉淀水解+好氧+沉淀BAF池回用水原水池2#3634M3/d前處理廢水1、電絮凝系統(tǒng)借助外加高電壓作用產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)，把電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，采用可溶性金屬鐵為極板，廢水進(jìn)入電凝機(jī)在直流電的作用下，水溶液離解為H+與OH-。無需加藥電凝設(shè)備即可對廢水中的有機(jī)或無機(jī)物進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，進(jìn)而凝聚、浮除，將污染物從水體中分離，可有效地去除電鍍綜合廢水中的Cr6+，Zn2+，Ni2+，Cu2+，Cd2+，CN，油，磷酸鹽以及CODcr，SS與色度。

優(yōu)點(diǎn)：a:減少污泥量，系統(tǒng)完全不需添加任何化學(xué)藥劑，污泥量產(chǎn)生只有傳統(tǒng)化學(xué)法的一半甚至更少。b:占地面積少，傳統(tǒng)化學(xué)法藥劑處理應(yīng)用不同藥劑及不同處理方法需要很多池子，使用本系統(tǒng)可統(tǒng)一處理減少池子的數(shù)量，進(jìn)而減少占地面積。c:水可以回收再利用，經(jīng)本系統(tǒng)處理后，大部分可符合環(huán)保排放要求。再經(jīng)深度處理后可做回收利用。

d：不需要添加任何化學(xué)混凝、助凝藥劑，可同時處理多種類的廢水。e：運(yùn)行操作簡單，系統(tǒng)采用PLC全自動控制系統(tǒng)。f:保養(yǎng)簡單，使用壽命長，只需更換電極，系統(tǒng)有即時自動清洗系統(tǒng)，在正常及正確使用下壽命最少可達(dá)15年。g:低操作成本，主要成本為電費(fèi)和電極板的消耗費(fèi)用，電費(fèi)每噸水約0.8-1.2度，電極板為每噸水約消耗23g。

電絮凝出水進(jìn)入曝氣氧化池，曝氣2小時后出水提升至混凝反應(yīng)池，投加少量混凝劑后，出水自流入斜管沉淀池，進(jìn)行固液分離，上清液自流進(jìn)入生化處理系統(tǒng)。

2、水解酸化池

為充分提高水解酸化的效果，本設(shè)計采用較長的水力停留時間（HRT=16h）。

3、接觸氧化池本設(shè)計接觸氧化池采用垂直翻騰式，水力停留時間約為10h。為改善絮體結(jié)構(gòu)，提高沉淀效率，在接觸氧化池倒數(shù)第二級投加PAC和PAM。藥劑由計量泵通過穿孔管投加到設(shè)于池面上的混和槽中。4、曝氣生物濾池（BAF）

為進(jìn)一步提高生物降解程度,降低懸浮物質(zhì)含量,為下一階段回用處理供應(yīng)盡可能優(yōu)質(zhì)的水源,沉淀出水通過管道自流進(jìn)入曝氣生物濾池處理。

4、曝氣生物濾池（BAF）本設(shè)計曝氣生物濾池采用過濾速度為1.5m/h（強(qiáng)制濾速為1.8m/h）,有效接觸時間為2h,鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，分為六格,每格過濾面積為36m2,成兩行對稱排列,兩行之間設(shè)管廊。池體下部設(shè)反沖洗清水池(兼作回用水原水池)。濾池南部為面積98m3的設(shè)備間，其內(nèi)安置濾池反洗水泵，風(fēng)機(jī)及回用水提升泵。出水流入2#回用水原水池，進(jìn)入2#回用水系統(tǒng)。

七、混排廢水的處理混排廢水指電鍍車間的“跑、冒、滴、漏”、氰化電鍍后鈍化、褪鍍清洗廢水等，該廢水水量小，但污染成分復(fù)雜，處理工藝以先化學(xué)法二級破氰后再流入前處理廢水一起處理。該廢水部分可以以周期運(yùn)行方式對混排廢水進(jìn)行深