工程概述
某電鍍廠主要從事電鍍生產(chǎn)，包括堿性鍍銅、酸性鍍銅、鍍焦磷酸銅、鍍鎳、鈍化鍍鉻、鍍金和酸洗、堿洗等工藝。由于在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了含鎳、含銅、含鉻、含氰化物和含酸堿等廢水，致使廢水中銅離子、鎳離子、鉻離子、氰化物和pH超標(biāo)，該廠均已設(shè)有對應(yīng)的廢水處理設(shè)施及構(gòu)筑物，其中含鉻廢水、含氰廢水、含焦磷酸銅廢水自車間流入反應(yīng)池經(jīng)處理后，上清液流入綜合廢水調(diào)節(jié)池與自車間流出的綜合廢水混合處理。廢水處理工程設(shè)施運(yùn)行投產(chǎn)以來，由于實際進(jìn)水水質(zhì)相比較設(shè)計進(jìn)水水質(zhì)偏低，各項主要污染物基本能達(dá)標(biāo)排放。但隨著環(huán)保工作的進(jìn)一步深化，電鍍廢水排放對環(huán)境造成的影響日益嚴(yán)重，外加《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)的頒發(fā)和實施規(guī)定，電鍍企業(yè)污水排放均需執(zhí)行表3標(biāo)準(zhǔn)，因此現(xiàn)有廢水處理工程設(shè)施的處理能力已滿足不了新的排放要求?？坪Ｋ甲鳛榄h(huán)保領(lǐng)域的積極踐行者，特受廠方委托，負(fù)責(zé)該廠廢水提標(biāo)改造工程的設(shè)計與施工。
設(shè)計依據(jù)
1、業(yè)主提供的基礎(chǔ)資料：原水水量、水質(zhì);
2、《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008);
3、《給排水設(shè)計手冊》(、四、六、九分冊);
4、《三廢處理工程技術(shù)手冊》;
5、《水處理工程師手冊》;
6、各廠家設(shè)備選型樣本;
7、相關(guān)電氣、土建設(shè)計手冊。
設(shè)計原則
1、貫徹執(zhí)行關(guān)于環(huán)境保護(hù)的政策，符合的有關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn);
2、根據(jù)設(shè)計進(jìn)出水質(zhì)要求，所選污水處理工藝力求技術(shù)先進(jìn)成熟、處理效果好、運(yùn)行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經(jīng)濟(jì)合理，確保污水處理效果，減少工程及日常運(yùn)行費(fèi)用;
3、妥善處理處置污水處理過程中產(chǎn)生的污泥，避免造成二次污染;
4、為確保工程的可靠性及有效性，提高自動化水平，降低運(yùn)行費(fèi)用，減少日常維護(hù)檢修工作量，改善工人操作條件，本工程中所選用的設(shè)備為優(yōu)良設(shè)備;
5、為保證污水處理系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，且污水站運(yùn)行設(shè)備有足夠的備用率;
6、工藝設(shè)備平面布置力求在便于施工、安裝和維修的前提下，使新工藝設(shè)備與各處理構(gòu)筑物盡量集中，節(jié)約用地。與廠區(qū)環(huán)境、周圍環(huán)境協(xié)調(diào)一致;
7、站區(qū)建筑風(fēng)格力求統(tǒng)一，簡潔明快、美觀大方，并與其周圍景觀相協(xié)調(diào)。
廢水來源及污染物成分
1、廢水的來源：
根據(jù)該廠提供相關(guān)資料及日常運(yùn)行情況，廢水日均排放量為300噸以下，按每天工作運(yùn)行16個計算，平均水量為18.75 噸/ 。
2、原水污染因子及設(shè)計水量：
根據(jù)廠方提供的有關(guān)資料及我公司對同類廢水的了解，主要處理對象為綜合廢水處理工藝所排放含微量銅、鎳的未達(dá)標(biāo)廢水，主要為含銅、鎳酸堿綜合廢水與其他車間混和廢水，即綜合排放廢水: 水量約300m3/d( 即 18.75m3/h) ，PH=6～9.[Ni2+] ≤1mg/L，[Cu2+] ≤1mg/L。
出水水質(zhì)
根據(jù)該廠所處的地理位置，廢水處理后應(yīng)達(dá)到《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21900-2008)的規(guī)定，電鍍企業(yè)污水排放均需執(zhí)行表3標(biāo)準(zhǔn)：(單位：mg/L)
設(shè)計范圍
1、綜合廢水處理站提標(biāo)改造處理工藝流程、工藝設(shè)備選型、工藝設(shè)備布置;
2、綜合廢水處理站提標(biāo)改造的工藝設(shè)備動力配線 ( 分配箱至工藝設(shè)備之間 );
3、綜合廢水處理站提標(biāo)改造的工藝管線;
4、綜合廢水處理站提標(biāo)改造從中間水池至處理后達(dá)標(biāo)外排廢水之間的處理工藝參數(shù)的制定。
設(shè)計方案
1、工藝的選擇及處理原理：
現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上增設(shè)一套離子交換樹脂(型號為CH-90Na)系統(tǒng)，綜合廢水中間水池原外排水經(jīng)過砂濾塔精密過濾之后，進(jìn)入雙級樹脂塔深度脫除[Cu2+]、[Ni2+];樹脂再生廢液回流到綜合廢水調(diào)節(jié)池。
CH-90Na樹脂具有三維空間結(jié)構(gòu)的不溶性高分子化合物，其官能團(tuán)可以和[Cu2+]、[Ni2+]離子起交換反應(yīng)，當(dāng)含[Cu2+]、[Ni2+]的廢水流經(jīng)CH-90Na樹脂層時，發(fā)生如下交換反應(yīng)：
2R-COONa + Cu2+ →(R-COO)2Cu + 2Na+
2R-COONa + Ni2+ → (R-COO)2Ni + 2Na+
經(jīng)CH-90Na樹脂塔處理后水中[Cu2+]、[Ni2+]均可平均控制在0.1mg/L以下水平,甚至檢測不出[Cu2+]、[Ni2+]。
再生液加減后調(diào)整至PH=10.5左右，反應(yīng)式如下：
H+ + OH- = H2O
Cu2++2OH-=Cu (OH)2↓
Ni2++2OH-=Ni (OH)2↓
2、工藝流程圖：
綜合廢水處理站提標(biāo)改造處理工藝：
3、工藝流程說明：
綜合廢水自車間自流入綜合廢水處理調(diào)節(jié)池，用提升泵泵入混合池后，自流到絮凝反應(yīng)池，加藥攪拌，進(jìn)行絮凝反應(yīng)，然后自流入混凝反應(yīng)池，加助凝劑攪拌，進(jìn)行混凝反應(yīng)，再進(jìn)入斜管沉淀池進(jìn)行固液分離，固液分離后的污泥進(jìn)入污泥濃縮池，上清液自流入pH調(diào)節(jié)池，加藥攪拌調(diào)整PH為酸性，經(jīng)回調(diào)后進(jìn)入中間水池，在現(xiàn)有工藝基礎(chǔ)上增設(shè)深度處理工藝，通過潛水泵到砂濾罐，過濾后至雙級CH-90Na樹脂塔，后調(diào)整pH值經(jīng)排放堰達(dá)標(biāo)排放，再生液流入綜合廢水調(diào)節(jié)池。
工藝設(shè)計參數(shù)
砂濾塔：
工藝尺寸：Φ×H=1.2×3.2m
結(jié)構(gòu)：鋼制
濾層面積：1.1m2
濾速：20.0m/h
主要設(shè)備：
?、俜礇_水泵
反沖強(qiáng)度：12L/m2.s
型號：CDL32-20-2
Q=32m3/h,H=20m,N=3.0KW
數(shù)量：1 臺
?、跉庠矗汗灿昧_茨風(fēng)機(jī)提供
CH-90Na樹脂塔
工藝尺寸：Φ×H=1.5×3.2m
結(jié)構(gòu)：鋼制防腐
床層高度：1.2m
工作流速：10BV/h
主要設(shè)備：
?、僭偕?/span>
型號：IHF50-40-125/2.2kW-2
Q=7.5m3/h,H=23m,N=2.2KW
數(shù)量：1 臺
?、谵D(zhuǎn)型泵
型號：IHF50-40-125/2.2kW-2
Q=7.5m3/h,H=23m,N=2.2KW
數(shù)量：1 臺
③反洗水泵
型號：CDL20-3
Q=20m3/h,H=35m,N=4KW
數(shù)量：1 臺
?、軞庠?共用羅茨風(fēng)機(jī)提供
廢水提標(biāo)改造處理的主要設(shè)備
設(shè)備及材料部分：
工藝特點(diǎn)
1、過濾塔濾料強(qiáng)度高，壽命長，處理流量大，出水水質(zhì)穩(wěn)定可靠;
2、工藝過程控制簡單，電耗能耗較低，操作、檢修方便;
3、CH-90Na樹脂可以再生，操作簡單，工藝條件成熟、流程短;
4、CH-90Na樹脂具有一定的空間網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在與水溶液接觸時，不溶性固體骨架在交換過程中基本上不發(fā)生化學(xué)變化，保證處理的穩(wěn)定性;
5、CH-90Na樹脂交換速度快，機(jī)械強(qiáng)度大、抗污染能力強(qiáng)、實際交換容量大且易于再生和沖洗，減少廢水量和藥劑損耗，降低了廢水處理成本。
平面布置、施工原則
1、廢水流程避免迂回，盡量使用重力自流，節(jié)約能源;
2、動力設(shè)備盡量靠近服務(wù)單元，以減少動力損失;
3、分區(qū)明確，操作方便;
4、各單元盡量集中布置，減少管道交叉。
廢水處理高程布置
廢水經(jīng)泵一次提升至各過濾塔和樹脂塔，過濾塔和樹脂塔串聯(lián)工作，且均采用上布水器進(jìn)水下布水器集水器產(chǎn)水的運(yùn)行方式，通過排放口排放。
電氣控制
污水處理裝置供電由甲方引入設(shè)備間配電箱，380/220V,50HZ，三相五線制帶接地過載保護(hù);大于、等于5Kw的均采用自耦降壓或軟啟動方式;低壓配電裝置集中裝設(shè)自動無功率補(bǔ)償裝置補(bǔ)償后功率因素≧0.96;為保證自動控制系統(tǒng)檢修的方便，在控制系統(tǒng)中加裝手動系統(tǒng)，各臺設(shè)備可單獨(dú)操作。
閥門及設(shè)備安裝
1、管道安裝
(1)管道均為U-PVC耐壓管道，控制組合閥為電動蝶閥，手動閥門均蝶閥或球閥;
(2)各種設(shè)備的安裝應(yīng)按照頒布的有關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行，以此驗收;
(3)管道連接：管道之間采用管道黏合連接或法蘭連接;
(4)在管道密集的地方，管道閥門的位置及閥門手柄的方向應(yīng)安裝在便于操作的位置;
(5)所有架空管道必須用管架控制固定，管道支架、吊架和托架的制作和安裝可參照標(biāo)準(zhǔn)圖集進(jìn)行制作安裝，沿墻、沿池壁安裝的管道可根據(jù)現(xiàn)場實際情況現(xiàn)場制作管架進(jìn)行固定;
(6)主體管道閥門應(yīng)盡可能留有合適空間，以便于開啟和調(diào)節(jié)。
2、設(shè)備安裝
各種設(shè)備的安裝應(yīng)按照頒布的有關(guān)規(guī)范和規(guī)程進(jìn)行，以此驗收，其中外購設(shè)備的安裝需按相應(yīng)的產(chǎn)品說明書進(jìn)行。為了方便自動控制系統(tǒng)的檢修，在控制系統(tǒng)中加裝手動系統(tǒng)，各臺設(shè)備可單獨(dú)操作。
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科海思(北京)科技有限公司成立于2010年，致力于環(huán)保技術(shù)革新，圍繞企業(yè)在廢水處理、資源回收、凈水處理、危廢處理、工藝缺陷等環(huán)境治理過程中成本高、難度大、穩(wěn)定性差的現(xiàn)狀，為企業(yè)提供更高效、可持續(xù)、高回報的解決方案。作為行業(yè)技術(shù)推行者，2011年與美國Thermax集團(tuán)、德國Watch集團(tuán)合作成為其中國區(qū)總代理，將“特種離子交換樹脂”引進(jìn)國內(nèi)，基于國情進(jìn)行工藝創(chuàng)新，添補(bǔ)行業(yè)空缺，完成技術(shù)升級。在推廣實踐中，倡導(dǎo) “環(huán)保治理”新理念，運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)在治理的同時進(jìn)行廢物資源再生，將企業(yè)環(huán)保建設(shè)從單純投入轉(zhuǎn)為開源。
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