電鍍含鉻廢水處理課程設(shè)計

1、 青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系 水污染控制工程水污染控制工程課程設(shè)計說明書課程設(shè)計說明書 班班 級：級： 環(huán)境工程專業(yè)環(huán)境工程專業(yè) 姓姓 名：名： 秦文英秦文英 學(xué)學(xué) 號：號： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 王王 曉曉 題題 目：目：電鍍含鉻廢水日處理量電鍍含鉻廢水日處理量 150m150m3 3工藝方案確定工藝方案確定 同組同學(xué)：同組同學(xué)： 馬壽孝馬壽孝 李俊杰李俊杰 才讓卓瑪才讓卓瑪 朱曉玲朱曉玲 冶秀琴冶秀琴 尕藏東尕藏東 主主 青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系青海大學(xué)化工學(xué)院環(huán)境工程系 目 錄 1 1 城市選定及其概況城市選定及其概況.1 1.1 位置境域.1 1.2 地質(zhì)地

2、貌.1 1.3 氣候.1 2 工藝確定及方案論證工藝確定及方案論證.1 2.1 幾種常見方法的處理機(jī)比較.2 3 工業(yè)廢水處理原則工業(yè)廢水處理原則.4 4 方法的應(yīng)用方法的應(yīng)用.5 5 5 物料衡算物料衡算.6 5.1 總鉻的物料衡算.6 5.2 六價鉻離子的物料衡算.7 5.3 總鋅的物料衡算.7 5.4 ss 的物料衡算.8 5.5 水量的物料衡算.9 6 6 電鍍廢水的處理電鍍廢水的處理工藝工藝.9 9 6.1 污水處理主體工藝的確定.10 6.2 綜合廢水.10 6.3 設(shè)計原因.10 7 7 污水處理系統(tǒng)工藝流程框圖污水處理系統(tǒng)工藝流程框圖.11 7.1 調(diào)節(jié)池.11 7.1.2 參

3、數(shù)選取.11 7.1.3 工藝尺寸.11 7.2 反應(yīng)池.12 7.2.1 設(shè)計原因.12 7.2.2 參數(shù)選取.12 7.2.3 工藝尺寸.13 7.3 平流沉淀池.13 7.3.1 設(shè)計原因.13 7.3.2 參數(shù)選取.13 7.3.3 工藝尺寸.13 7.4 中間水池.13 7.4.1 設(shè)計原因.14 7.4.2 參數(shù)選取.14 7.4.3 工藝尺寸.14 7.5 砂濾池.14 7.5.1 設(shè)計原因.15 7.5.2 參數(shù)選取.15 7.5.3 工藝設(shè)備.16 7.6 清水池.16 7.6.1 設(shè)計原因.17 7.6.2 工藝尺寸.18 8 8、工藝流程說明工藝流程說明.20 9 9、

4、發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢.21 1010、參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).22 11、附圖、附圖. .23 一 、課程設(shè)計題目 電鍍含鉻廢水日處理量 150m3工藝方案確定 二、課程設(shè)計條件 1、廢水進(jìn)水水質(zhì)： 總鉻：60mg/L；Cr6+：10 mg/L；SS：50 mg/L； pH：34；總鋅 25 mg/L。 2、出水水質(zhì)達(dá)到最新行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)。 三、課程設(shè)計要求 1、執(zhí)行水污染控制工程課程設(shè)計教學(xué)大綱。 2、查閱相關(guān)文獻(xiàn) 5 篇以上。 3、獨立選定城鎮(zhèn)，進(jìn)行方案論證，確定工藝流程。 4、針對主要構(gòu)筑物進(jìn)行選型，并具體說明。 5、獨立完成所選工藝的流程物料核算。 6、圖紙：畫出帶控制點工藝流程圖；畫出所設(shè)計的主

5、要構(gòu)筑物結(jié)構(gòu)圖（不 少于 2 張） 。 7、格式要求符合科技論文撰寫規(guī)范。 四、課程設(shè)計時間 2015 年 6 月 8 日至 2015 年 6 月 15 日。 要求：小組成員按照確定工藝每人一套設(shè)計計算說明書、一套設(shè)計圖紙。要求：小組成員按照確定工藝每人一套設(shè)計計算說明書、一套設(shè)計圖紙。 環(huán)境工程教研室 2015 年 6 月 1 城市選定及其概況 1.1位置境域 青海省格爾木市坐標(biāo)：94.89，緯度36.42。府距州府駐地 338千米，距省會西寧市710千米，格爾木地處青藏高原腹地，市區(qū)位于柴達(dá)木盆地中南部， 海拔2780米。截至2010年，轄區(qū)總面積11.89萬平方公里，是世界上轄區(qū)面積最大

6、的城市， 市區(qū)建成面積27平方公里。地處青海省西部、青藏高原腹地，轄區(qū)由柴達(dá)木盆地中南部和唐 古拉山地區(qū)兩塊互不相連的區(qū)域組成。截至2011年，格爾木市總面積近12萬平方公里，全市 總?cè)丝?0萬，城市人口占86.6%，有漢、蒙古、藏、回等34個民族，其中漢族人口占 69.8%。格爾木市旅游資源十分豐富，境內(nèi)有長江源頭、萬丈鹽橋、雪山冰川、昆侖雪景、 瀚海日出、沙漠森林等獨具特色的自然景觀，獲得“中國優(yōu)秀旅游城市”的榮譽(yù)稱號。 1.2地質(zhì)地貌 格爾木市地處歐亞大陸中部，地貌復(fù)雜，地形南高北低，由西向東傾斜。昆侖山、唐古 拉山橫貫全境，山勢高峻，氣勢磅礴。該市居世界屋脊，境內(nèi)雪峰連綿，冰川廣布，冰

7、塔林 立，河流縱橫，湖泊星羅棋布，為世界之最唐古拉山主峰格拉丹東雪峰海拔 6549 米，高峻 挺拔，雄偉壯麗，是長江和瀾滄江的發(fā)源地。盆地地勢平坦，沙丘起伏，綠洲陷顯，鹽湖、 堿灘、沼澤眾多，其中察爾汗鹽湖是世界是最大的鹽湖，號稱“鹽湖之王” 。 1.3氣候 格爾木市轄區(qū)屬大陸高原氣候，少雨、多風(fēng)、干旱，冬季漫長寒冷，夏季涼爽短促，降 雨量年平均僅 41.5 毫米，蒸發(fā)量卻高達(dá) 3000 毫米以上。日照時間長，年平均高達(dá) 3358 小 時，光熱資源充足。唐古拉山鎮(zhèn)轄區(qū)，屬典型高山地貌，氣候寒冷，僅有冬夏兩季，年平均 氣溫-4.2，極端高溫 35，極端低溫-33.6。無絕對無霜期。年平均降水量

8、284.4 毫米， 年蒸發(fā)量 1667 毫米。 2 該城市工藝確定及方案論證 2.1 幾種常見處理方法的介紹和比較 2.1.1 化學(xué)法 化學(xué)法是借氧化還原反應(yīng)或中和沉淀反應(yīng)將有毒、有害的物質(zhì)分解為無毒、無害的物質(zhì) 或?qū)⒅亟饘俳?jīng)沉淀和浮上法從廢水中除去。主要有以下幾種： 1）還原沉淀法在電鍍廢水治理中最典型也最主要的是對含鉻廢水的治理。其方法就是 在廢水中加入FeSO4，NaHSO3，Na2SO3，SO2或鐵粉等使Cr6+還原成Cr3+，然后再加入NaOH 或石 灰乳沉淀分離。該法優(yōu)點是設(shè)備簡單，投資少處理量大，但要防止沉渣污泥造成二次污染。 2）氧化破氰法是對含氰的廢水進(jìn)行氧化化學(xué)處理，如堿性

9、氧化法、過氧化物法、水解 法、臭氧處理法、電化學(xué)氧化法等。而又以堿性氧化法應(yīng)用最廣。 3）中和法主要用來處理電鍍廠的酸洗或堿洗廢水。常有自然中和法、投藥中和法、過 濾中和法和滾筒式中和法等。另外用電石渣作為中和劑處理酸廢水也有較好的效果，同時可 以達(dá)到以廢治廢的目的。 4）腐蝕電池法是基于電化學(xué)中的的腐蝕原理來處理電鍍廢水中的氰或鉻離子。具體又 可分為微觀和宏觀腐蝕電池法，前者是指在金屬表面存在許多極微小的電極而形成的電池， 后者指肉眼可見的大電池。 5）化學(xué)氣浮法的原理是利用壓力容器工作水驟然減壓釋放的大量微氣泡，與加藥混合 后產(chǎn)生的凝聚狀物黏附在一起，使其比重小于水而浮到水面上成為浮渣排除

10、，從而使廢水得 到凈化。1 2.1.2 化學(xué)沉淀法 化學(xué)沉淀法技術(shù)成熟、操作管理簡單，可同時去除電鍍廢水中的多種金屬離子,是電鍍廢 水處理中較常用、經(jīng)濟(jì)的方法，如氫氧化物沉淀法、鋇鹽沉淀法等. 1) 氫氧化物沉淀法 氫氧化物沉淀法是在電鍍廢水中投加堿性沉淀劑，使廢水中的重金屬生成不溶于水的氫 氧化物沉淀，繼而分離去除。該工藝的優(yōu)點是所采用的沉淀劑石灰、碳酸鈉等，來源廣、價 格低，其缺點是出水pH值偏高，易導(dǎo)致生成的沉淀再溶解，因此要嚴(yán)格控制pH值，分段沉淀.對 于有可能和重金屬形成絡(luò)合物的陰離子則需預(yù)先去除. 2）鋇鹽沉淀法 鋇鹽沉淀法處理的主要對象是六價鉻，投加的沉淀劑有氯化鋇、硫化鋇和碳酸

11、鋇等.利 用所投加的固相鋇鹽與廢水中的鉻酸接觸反應(yīng)，生成溶度積比所加鋇鹽的溶度積小的鉻酸鋇， 從而去除廢水中的六價鉻5 . 3) 鐵氧體法 鐵氧體法則對單一金屬離子及含多種金屬離子的混合電鍍廢水的處理,均取得了良好效果.此 法利用過量的FeSO4作為還原劑，在一定酸度下使廢水中的多種金屬離子形成鐵氧體晶粒沉 淀析出，使廢水得到凈化。此法的優(yōu)點是硫酸亞鐵貨源廣、設(shè)備簡單、處理量大且凈化效果 好.但產(chǎn)泥量大，技術(shù)條件較難控制，處理成本較高. 2.1.3 生化法 微生物法治理電鍍廢水是利用微生物功能菌將電鍍廢水中的金屬離子通過還原、吸附、 絮凝、包藏、絡(luò)合和螯合作用，將廢水中的重金屬離子富集于功能菌

12、的表面而達(dá)到去除廢水 中的重金屬離子.功能菌在培菌池中通過加入專用生長劑使其不斷生長繁殖，保障連續(xù)大規(guī) 模用菌需求.功能菌的菌液與電鍍廢水混合發(fā)生作用，將廢水中的重金屬離子被菌體吸咐沉 淀去除.在富集回收重金屬離子的同時，功能菌對 PH 的緩沖作用，使治理后的 PH 值始終保 持在 6-9 之間.由于微生物的生長易控制，生長繁殖速度快，其生長所需營養(yǎng)成本低、用量少， 決定了運行費用低. 微生物法治理電鍍廢水是一項新技術(shù)，現(xiàn)仍在發(fā)展中，在發(fā)展過程中，此處理效果將會 越來越好。微生物法和傳統(tǒng)的化學(xué)法、電解法、離子交換法相比，微生物處理電鍍廢水有十 分優(yōu)越的經(jīng)濟(jì)和社會效益. 1) 投資成本低 在嚴(yán)格

13、達(dá)標(biāo)情況下，由于微生物法工藝流程簡單，土建工程量少，設(shè)備設(shè)施簡單可靠， 因 此較傳統(tǒng)法投資成本低. 2) 運行成本低 由于功能菌生長易被控制，生長速度快，其生長使用的營養(yǎng)物質(zhì)價格低廉，又可用處理 后 的廢水培菌.因此微生物功能菌成本低，因其工藝流程簡單，運作快捷，所用電力只相當(dāng)于 將 廢水泵排，又因為控制容易，所用人員極少，素質(zhì)也要求不高（電鍍廢水處理系統(tǒng)一人即可 操作）.因此處理電鍍廢水的綜合成本只要幾角錢，相當(dāng)于化學(xué)法處理成本的五分之一至 十分之一. 3) 泥渣量少，無二次污染，設(shè)備動作周期長. 微生物功能菌將電鍍廢水中的重金屬離子通過吸附、絮凝、包藏、 合的絡(luò)合作用形成的 粒狀沉降物，其

14、渣量只相當(dāng)于重金屬離子重量的 2-5 倍，日處理 100M3 設(shè)施每天才有幾公斤 污泥.因此設(shè)備可長其運轉(zhuǎn)，由于污泥中重金屬離子濃度高，將集中的污泥進(jìn)行處理，能將 重 金屬回收成化工原料，經(jīng)提取后的污泥，其重金屬的殘存量均達(dá)到國家農(nóng)用污泥標(biāo)準(zhǔn)，從而 避免二次污染. 4) 設(shè)備壽命長，以受污染的外部環(huán)境有治理作用. 由于功能菌對 PH 值的緩沖作用，其核心設(shè)備較長期運作在中性環(huán)境中，其設(shè)備壽命是 化 學(xué)法長期在酸、堿環(huán)境中工作設(shè)備壽命的十幾倍.經(jīng)微生物處理后達(dá)標(biāo)的水中仍會殘留一小 部 分功能菌（經(jīng)國家檢測表明 SR 功能菌無毒、不致病、無致敏性、對植物、動物的生物和遺 傳 無不利影響） ，對受污

15、染的溝渠、河道中的重金屬離子仍有吸附作用。因此，從長遠(yuǎn)看來對 受 污染的環(huán)境將有治理改善作用. 2 2.1.4 離子交換法 離子交換法中最常用的交換劑是離子交換樹脂，柱子飽和后可用酸堿再生后反復(fù)使用。 對于含氰廢水，可先將自由氰離子變成金屬離子的絡(luò)離子，然后使廢水通過陽離子和陰離子 交換樹脂的混合柱，用無機(jī)酸使之再生，再生液用堿中和。此法是實現(xiàn)電鍍含鉻廢水強(qiáng)制性 閉路循環(huán)的有效手段之一。 2.1.5電解法 電解法是利用電解作用本身處理或回收重金屬，也有利用電解產(chǎn)生的金屬氫氧化物的凝 聚作用。主要缺點是消耗電力和鐵材，污泥也多，目前已較少采用，但由于回收純度高，用 于收貴重金屬還是不錯的。 2.

16、2 各處理方法比較 工藝方法離子交換法電解法化學(xué)法化學(xué)法+沉淀生化法 投資成本高低中等中等高 工藝流程復(fù)雜一般較復(fù)雜較復(fù)雜簡單 占地面積少少多多大 處理效果好不清尚可較好較好 出水水質(zhì)好不清一般一般較好 運行成本較高不高高高較高 污泥量少，可回收少，可回收大大少 設(shè)備維護(hù) 復(fù)雜，費用 高 需經(jīng)常處理 更換電極 需耐腐蝕設(shè) 備 需耐腐蝕設(shè) 備 簡單 工藝弱點 操作復(fù)雜 處理能力小 處理能力受 限，小規(guī)模 藥劑費高， 一級達(dá)標(biāo)較 難 藥劑費用高 母菌難培養(yǎng)， 穩(wěn)定性差 3 工業(yè)廢水處理的原則： 1）全面規(guī)劃、合理布局。盡可能設(shè)立集中的廢水處理廠，利用規(guī)模效用以便有效地處理廢 水，降低處理費用。 2

17、）淘汰不合理的產(chǎn)品，采用先進(jìn)的工藝以及排放污染少的生產(chǎn)線。 3）加強(qiáng)管理，減少污染。 4）改革工藝，實行清潔生產(chǎn)。盡可能采用無污染、少污染的原料，盡可能在生產(chǎn)過程中對 原料進(jìn)行循環(huán)利用，降低廢水水量和濃度。 5）促進(jìn)工業(yè)區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，與其他工廠企業(yè)進(jìn)行消息互通，彼此利用產(chǎn)生的廢水和廢 物，化廢為寶。 4 方法的應(yīng)用 （1）含鉻廢水 含鉻電鍍廢水來源于鍍鉻、鈍化、鋁陽極氧化等鍍件的清洗水。一般鍍鉻清洗水，其含 六價鉻濃度在 20-150mg/L 左右；鈍化后清洗水含六價鉻濃度甚至高達(dá) 200-300mg/L。此外， 還含有三價鉻、銅、鐵、鎳、鋅等重金屬離子及硫酸、硝酸、氧化物等。正常清洗水的

18、 PH 為 4-6。含個廢水的處理方法有化學(xué)法、離子交換法、電解法、活性炭吸附法、蒸餾濃縮法、 表面活性劑法等。國內(nèi)外應(yīng)用較為廣泛的是化學(xué)法處理含鉻廢水，常用的有化學(xué)還原法、鐵 氧化法、鐵粉處理法等。3 化學(xué)還原法是利用硫酸亞鐵、亞硫酸鹽、二氧化硫等還原劑，將廢水中六價鉻還原為三 價鉻離子，加堿調(diào)節(jié) PH 值，使三價鉻形成氫氧化鉻沉淀除去。處理流程如下。 調(diào)節(jié)池反應(yīng)槽沉淀槽 污泥脫水 亞硫酸鹽 污泥脫出水 氫氧化鉻污泥 NaOHH2SO4 含鉻廢水 PLM 排放 污泥 圖 4-1 含鉻廢水處理流程 （2）含鋅廢水 電鍍和金屬加工業(yè)污水中鋅的主要來源是電鍍或酸洗的拖帶液。污染物經(jīng)金屬漂洗過程 又

19、轉(zhuǎn)移到漂洗水中。該污水中含有大量的鹽酸和鋅、銅等重金屬離子及有機(jī)光亮劑 等，毒性較大，有些還含致癌、致畸、致它突變的劇毒物質(zhì)，對人類危害極大。 鋅是一種兩性元素，它的氫氧化物不溶于水，并具有弱堿性和弱酸性。由于它呈兩性， 故在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中能溶解。在鋅酸鹽溶液中加適量的堿可析出Zn(OH)2白色沉淀，再加過 量的酸，沉淀又復(fù)溶解。鋅的氫氧化物為兩性化合物，PH 值過高或過低，均能使沉淀返溶而 使出水超標(biāo)。4 4.1 設(shè)計達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù)設(shè)計達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù) 4.1.1 設(shè)計原則 按照國家有關(guān)環(huán)保治理的設(shè)計規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、要求進(jìn)行設(shè)計，確保各種污染物經(jīng)治理設(shè)施 處理后達(dá)到國家污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)

20、（GB8978-1996）中的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。 4.1.2 主要規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù) （1） 污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （GB8978-1996）中的一級標(biāo)準(zhǔn)。 4.1.3 達(dá)到的排放標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計的廢水排放標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn) （GB8978-1996）表 1 及表 4 中的一級排 放標(biāo)準(zhǔn)，即： 表 4-1 廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)的一級排放標(biāo)準(zhǔn) 項 目Cr6+總鉻總鋅pH 指 標(biāo) 0.5mg/L1.5mg/L2.0mg/L 69 5 物料衡算 5.1 總鉻的物料衡算 （1） 國家標(biāo)準(zhǔn)1.5mg/L，氫氧化鉻沉淀的 PH 值控制在 6-9，取 PH=8，即OH-= 3 Cr 6 8 14 10 10 10 L/m

21、g103 . 3L/mol103 . 6 )10( 106.3 OH )Cr(OHK Cr 813 36 -31 3- 3SP3 溶 式中：指的在 18-25溶度積)OH(CrK 3sp 3 )OH(Cr （2）加入堿后，Cr(OH)3的濃度 C進(jìn)=C進(jìn)鉻L/118.85mg 52 103 60 MCr OHMCr 3 3 ）（ L/2.97mg 52 103 5 . 1 MCr OHMCr CC 3 3 ）（ 標(biāo)出 式中：C標(biāo)取 1.5mg/L (3)出水中，氫氧化鉻污泥中的出水濃度 3 Cr .5mg/L110.33.51CrCrCr 8333 溶出出 （4）處理效果 % 5 . 97 1

22、18.85 97 . 2 85.118 C CC 進(jìn) 出進(jìn) 產(chǎn)生的污泥量為 118.8510-397.5%150103=17.4103g/d 綜合（3）、（4）出水總鉻達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）一 級 B 標(biāo)準(zhǔn)。 5.2 六價鉻離子的物料衡算 （1）加入還原劑將六價鉻還原為三價鉻，加入堿使三價鉻沉淀。Cr(OH)3的濃度 CCr為： 19.8mg/L 52 103 10 MCr OHMCr CC 6 3 Cr6 ）（ 進(jìn) 0.99mg/L 52 103 .50 MCr OHMCr CC 6 3 ）（ 標(biāo)出 式中：C標(biāo)=0.5mg/L （2）沉淀池中的 PH

23、控制在 7-8，取 PH=8 L/mg103 . 3 OH )Cr(OHK Cr 8 3- 3SP3 (3)出水中，氫氧化鉻污泥中的出水濃度 3 Cr 1.0mg/L10.330.99CrCrCr 8333 溶出出 （4）處理程度 95% 19.8 0.99-19.8 產(chǎn)生泥量 19. 810-395%150103=2.8103g/d 3.7kg/d/dm120.713m 3 OHCr3）（ 綜合（3）、（4）出水六價鉻達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002） 一級 B 標(biāo)準(zhǔn)。 5.3 總鋅的物料衡算 （1）產(chǎn)生的 Zn(OH)2的濃度為 .1mg/L38 65 99 2

24、5 MZn OHMZn CC 2 2 ）（ 總鋅進(jìn) 3.0mg/L 65 99 2.0 MZn OHMZn CC 2 2 ）（ 標(biāo)出 式中 C標(biāo)取 2.0mg/L （2）沉淀池的 PH 控制在 7.5 左右，則 mg/L104.6mol/L107.1 )(10 107.1 OH OHZnK Zn 3-5- 26.5- -18 2- 2SP2 ）（ （3）出水中 Zn(OH)2污泥中包含的 Zn2+的濃度 2.0mg/L10.642.0ZnZnZn 4222 溶 出 水 (4)處理程度 %92 .138 0 . 3.138 C CC 進(jìn) 出進(jìn) 產(chǎn)生泥量 g/d102 . 5/dm150%92.1

25、38QCm 33 OHZn 2 進(jìn)）（ 綜合（3）、（4）出水含鋅量達(dá)到國家城鎮(zhèn)污水處理污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002） 一級 B 標(biāo)準(zhǔn)。 5.4 ss 的物料衡算 C1 C2=C1+C9 C4 =25 出水 綜合污水 C9=C7+C8 C7=C3-C5 (回收率：95%) C5=0.95C3 2.4 編號 計算式 計算結(jié)果 1 2 3 最終結(jié)果 固體產(chǎn)生量 C1100100 100 100 100 10.00 C2C1+C9100 105.9 105.5 105.5 10.55 C30.75C275.0 79.3 79.1 79.1 7.91 C42525 25 25 25 2.5

26、0 C50.95C371.3 75.3 75.2 75.2 7.52 C60.98C569.1 73.8 73.7 73.7 7.37 C7C3-C53.7 4.0 3.9 3.9 0.39 格柵平流沉淀池 污泥濃縮池 板框壓濾機(jī) 渣（無害處理） C8=C5-C6 C6=0.98C5 固體物產(chǎn)生量為 75%，C3=0.75C2 污泥流 C8C5-C62.2 1.5 1.5 1.5 0.15 C9C7+C85.9 5.5 5.4 5.4 0.54 由上表格得出 SS=7.37kg/d 5.5 水量的物料衡算 Q 1 出水 進(jìn)水 Q3 Q8=Q7+Q6 剩余污泥 Q4 分離液Q7 Q5 脫水液Q6

27、 Q9 出泥 設(shè)泥餅的含水率為 75%，有沉淀池流入污泥濃縮池的污泥含水率為 99.8%，從污泥濃縮池流 到壓濾機(jī)的含水率為 92% 由 3.2、3.3、3.4、3.5 得干泥總量 m=11.3+6.1+7.0+11.7=36.1kg/d=3.510-2m3/d 泥餅：m3/d，即 Q9=0.14 m3/d14 . 0 75%-1 103.5 -2 /dm44 . 0 92100 75100 QQ 3 95 m3/d30 . 0 14 . 0 44 . 0 QQQ 956 m3/d6 .17 8 .99100 92100 44. 0 8 . 99100 92100 QQ 54 反應(yīng)池平流沉淀池

28、 污泥濃縮池 板框壓濾機(jī) 濾 液 回 流 m3/d16.1744 . 0 6 . 17QQQ 547 m3/d97.130 . 0 6 . 17QQQ 678 m3/d97.2197.1200QQQ 812 m3/d03.200 6 . 179 .217QQQ 423 6.電鍍廢水的處理工藝 6.1 污水處理主體工藝的確定 6.1.1含鉻廢水 電鍍廢水中六價鉻用硫代硫酸鈉還原為三價鉻，再與氫氧根產(chǎn)生沉淀除去，其反應(yīng)如下： 2Cr2O72-+3S2O52-+OH 4Cr3+6SO42-+5H2O Cr3+3OH Cr(OH)3 6.1.2 綜合廢水 重金屬離子綜合廢水只要調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)?PH 值，即

29、會生成相當(dāng)?shù)臍溲趸锍恋怼?6.1.3 固液分離 反應(yīng)后出水，進(jìn)入斜管沉淀池，使各種氫氧化物在斜管區(qū)很快沉降，上不溢出水再經(jīng) 砂濾池過濾后，達(dá)標(biāo)排放，下部污泥通過板框壓濾機(jī)處理。 7 污水處理系統(tǒng)工藝流程框圖 調(diào)節(jié)池反應(yīng)池沉淀池 H2SO4NaOHNaHSO3 中間調(diào)節(jié)池 砂濾池 清水池 H2SO4NaOH 板框壓濾機(jī) 污泥 濾液 排放 含鉻廢水 圖 7-1 污水處理工藝系統(tǒng)流程 7.1 調(diào)節(jié)池 7.1.1 設(shè)計原因 由于電鍍廢水的水量不穩(wěn)定，設(shè)置調(diào)節(jié)池的目的是使水質(zhì)和水量保持相對穩(wěn)定，有利于 后續(xù)處理單元的有效運行。 7.1.2 參數(shù)選取 調(diào)節(jié)池設(shè)計水位不能高于進(jìn)水管的最高水位，最低水位可按

30、的要求設(shè)計，池深一般為 2m 左右，但實際中選用的調(diào)節(jié)池還應(yīng)視實際情況留有余地，通常將計算出的調(diào)節(jié)池的容積 剩以 1.11.2 的系數(shù)。調(diào)節(jié)池的時間一般取 48h，因此在此選用 6h 的調(diào)節(jié)池。要注意最后設(shè) 計要超高 0.30.5 m。5 池形 ：方形 停留時間 ：6h 7.1.3 工藝尺寸 水量：150 m/d，q=150/24=6.25 m/h V=qT=6.256=37.5 m 實際設(shè)計容量 V實際=V1.1=47.25 m 有效水深 H=5m 橫截面積 S=V/H=47.25/5=9.45 池寬 B=8m 池長 L=S/B=110/8=13.75m L 取 14m 調(diào)節(jié)池尺寸 ：長度寬

31、度高度=14m8m5.5m 調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)如圖： 進(jìn)水 5.5m 出水 14.0m 圖 7-2 水量調(diào)節(jié)池結(jié)構(gòu)示意圖 7.2 反應(yīng)池 7.2.1 設(shè)計原因 反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行還原反應(yīng)和絮凝反應(yīng)，在流程上分前后兩格，前一格進(jìn)行六價鉻的還原反 應(yīng)，后一格進(jìn)行氫氧化物的沉淀生成反應(yīng)，前后兩格用又能夠底部開口的隔板隔開，反應(yīng)過 程進(jìn)行機(jī)械攪拌。反應(yīng)池中根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的不同加入各種藥劑，以實現(xiàn) pH 值調(diào)節(jié)，六價鉻 的還原以及氫氧化鉻的生成過程。為了促使反應(yīng)物得充分接觸，反應(yīng)池應(yīng)設(shè)置混合設(shè)備。由 于生成的氧化鉻絮體不易沉降，在進(jìn)入沉淀池之前應(yīng)在反應(yīng)池中投加絮凝劑幫助絮體增大， 以利于后續(xù)沉淀單元的處理。5 進(jìn)水 出

32、水 圖 7-3 反應(yīng)池結(jié)構(gòu)圖 7.2.2 參數(shù)選取 (1)還原反應(yīng) H=5m pH 值 含鉻廢水一般在 35，這樣在不用調(diào)節(jié) pH 的情況下直接用 NaHSO3還原 Cr6+為 Cr3+ ，若 pH 值不適合則投加酸調(diào)節(jié)。 表 7-1 亞硫酸鹽與六價鉻的投量比 投量比（質(zhì)量比） 序號亞硫酸鹽種類 理論值實際使用量 1 Cr()NaHSO313145 2 Cr()Na2SO313.6145 3 Cr()Na2S2O512.7413.54 表 7-2 硫酸亞鐵處理含鉻廢水的運行條件 序號Cr6+/mg/l 加藥前 調(diào) pH 值 投藥量（質(zhì)量比） Cr6+ FeSO47H2O 反應(yīng)后 調(diào)節(jié) pH 值

33、 通氣時間 min 備注 125 140150 攪拌混勻 即可 22550 135140 1020 350100 125135 1530 4100 4 116130 78 1530 所需壓縮空 氣量為 0.2m3/min.m 3(廢水)，壓 力 80120kPa 。 (2)絮凝反應(yīng) 沉淀 Cr(OH)3的最佳 pH 值為 79，所以選擇 pH 值為 8 停留時間 30min。 7.2.3 工藝尺寸 還原反應(yīng)池有效容積 V=500 m 水深 H=5m 超高 0.5m 長 14m 寬 8m 高 5.5m L B H=14m 8m 5.5m 絮凝反應(yīng)池與還原反應(yīng)池設(shè)計相同，中間用底部開口的隔板隔開。

34、 7.3 平流沉淀池 7.3.1 設(shè)計原因 平流沉淀池利用污水從沉淀池一段流入，按水平方向沿沉淀池長度從另一端流出，污水 在沉淀池內(nèi)水平流動時，污水中的懸浮物在重力作用下沉淀，與污水分離。沉淀池至少每天 徘泥一次，一面污泥板結(jié)堵塞排泥管。沉淀池結(jié)構(gòu) 如圖： 60 50050028580 4003003500 300 5000 50005000 400400 圖 7-4 沉淀池結(jié)構(gòu)圖 7.3.2 參數(shù)選取 池子個數(shù)不小于 1 池子的長寬比不小于 4 池子的長深比一般采用 812 7.3.3 工藝尺寸 沉淀部分有效容積 500 m 沉淀池表面積 142.9 沉淀部分有效水深 3.5m 沉淀池寬度

35、5m 沉淀池長度 28.58m 已知污水中含有 Cr6+濃度為 10mg/L，則污泥體積最大為： Vmax=10500/1000=5m 污泥斗容積：污泥斗設(shè)在沉淀池的進(jìn)水端，采用重力排泥，排泥管伸入污泥斗底部，為防 止污泥斗底部積泥，污泥斗底部尺寸一般小于 0.5m，污泥斗傾角大于 606 V 污泥斗= V=h4(a2+a12+aa1)/3 式中 V污泥斗容積（m3） ； a沉淀池污泥斗上口邊長（m） ； 取 5 a1沉淀池污泥斗下口邊長（m） ，一般采用 0.40.5m；這里取 0.4 h4污泥斗高度（m） 。 h4=tan（B0.4）/2=4m 取 60 度 V=h4(a2+a12+aa1

36、)/3=36.21 m40 m 所以設(shè)兩個污泥斗 沉淀池總高為H= h1+h2+h3+h4 h1沉淀池超高（m） ，一般采用 0.30.5； h2沉淀區(qū)高度（m） h3緩沖層高度（m） ，一般采用 0.3m； h4污泥部分高度（m） H=0.33.50.34=8.1（m） 設(shè)流入口距擋板 0.5m，流出口距擋板 0.5m，則沉淀池總長 L=0.50.328.58=29.38（m） 7.4 中間水池 7.4.1 設(shè)計原因 中間水池的作用為沉淀池出水儲池，同時用作過濾器水泵集水池。 7.4.2 工藝尺寸 有效容積 ： 500 m 尺 寸 ： LBH=14m8m5m 7.5 砂濾池 7.5.1 設(shè)計

37、原因 砂濾器的作用是去除沉淀單元未能有效去除的微小絮體，進(jìn)一步降低處理廢水重金屬離 子濃度，保證達(dá)標(biāo)排放或回用要求。一般可采用 PE 微孔管過濾、重力式過濾或壓力式過濾。 PE 微孔過濾精度高，經(jīng)過濾出水濁度可低于 0.5 mg/L，但微孔管容易堵塞，需經(jīng)常反沖洗和 定期酸洗，每 3 年應(yīng)更換一次。重力式過濾和壓力式過濾操作簡單方便，但過濾精度不及 PE 管，出水濁度在 11.5 mg/L。壓力式過濾在中小規(guī)模工業(yè)廢水處理中使用較多。選用砂濾器， 石英砂單層濾料。7 7.5.2 參數(shù)選取 濾層厚度 h =2.0 m 承托層厚 h=900 mm,分 4 層 正常濾速 v =8 m/h 強(qiáng)制濾速 v=16 m/h 工作周期 T =1h 反沖強(qiáng)度 15 L/(m2s) 反沖時間 5 min 反沖洗水為處理后水 7.5.3 工藝設(shè)備 濾池總面積： vT Q F 式中 F濾池總面積（m2）; Q設(shè)計水量（m3/d）; v設(shè)計濾速（m/h）,石英砂單層濾料一般采用 810m/h， 雙層濾料一般采用 1014m/h; T濾池每日的實際工作時間（h） ； 設(shè)計中選用單層濾料石英濾池，取 v=8m/h： 2 .62.5 8 500 mF 濾池直徑 D m S D92.8 14.3 5 .6244 取 D=9m 校核流速 hm D Q v/0 .886.7 914.3 5