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1、.水污染控制工程项目学习题目名称：某电镀污水处理物化段工艺方案设计项目学生姓名： 学 号： 专 业： 环境工程 学 院： 机械工程学院 年 级： 环13 201 6 年 月 日1.基本参数及标准1.1设计参数及水质条件综合废水水量500，含铬废水水量200 。进水水质不考虑有机物，Zn2+：5090 (mg/L)、Cu2+ (mg/L)：1030、SS(mg/L)：50100；含铬废水中Cr6+浓度范围为，20mg/L60mg/L，pH为23. 2015年4月10日项目环评获得批复，项目不是建在需要特别保护措施的地区，请查阅最新相关排放标准。1.2 排放标准1.2.1 适用范围本标准规定了电镀
2、企业和拥有电镀设施的企业的电镀水污染物和大气污染物的排放限值等内容。本标准适用于现有电镀企业的水污染物排放管理、大气污染物排放管理。本标准适用于对电镀企业建设项目的环境影响评价、环境保护设施设计、竣工环境保护验收及其投产后的水、大气污染物排放管理。本标准也适用于阳极氧化表面处理工艺设施。本标准适用于法律允许的污染物排放行为；新设立污染源的选址和特殊保护区域内现有污染源的管理，按照中华人民共和国大气污染防治法、中华人民共和国水污染防治法、中华人民共和国海洋环境保护法、中华人民共和国固体废物污染环境防治法、中华人民共和国放射性污染防治法、中华人民共和国环境影响评价法等法律、法规、规章的相关规定执行
3、。本标准规定的水污染物排放控制要求适用于企业向环境水体的排放行为。企业向设置污水处理厂的城镇排水系统排放废水时，有毒污染物总铬、六价铬、总镍、总镉、总银、总铅、总汞在本标准规定的监控位置执行相应的排放限值；其他污染物的排放控制要求由企业与城镇污水处理厂根据其污水处理能力商定或执行相关标准，并报当地环境保护主管部门备案；城镇污水处理厂应保证排放污染物达到相关排放标准要求。建设项目拟向设置污水处理厂的城镇排水系统排放废水时，由建设单位和城镇污水处理厂按前款的规定执行。1.2.2污染物排放控制要求现有企业自 2010 年7 月1 日起执行表2 规定的水污染物排放限值。新建企业自 2008 年8 月1
4、 日起执行表2 规定的水污染物排放限值。2.工艺设计2.1综合废水2.1.1综合废水处理工艺选择废水收集后进入调节池，起到初步均化水质水量，确保后道工序的稳定运行。大部分废水在调节池得到初步沉淀，去除部分的大颗粒悬浮物。其它废水水质在调节池得到均化。综合废水中含有锌、铜等大量的金属离子，在不含六价铬、氰化物及络合性物质的情况下，采用中和沉淀易使金属离子达标。中和沉淀法就是指水中难溶解盐类服从溶度积原则（即在一定温度下，在含有难溶盐的饱和溶液中，各种离子浓度的乘积为一常数，也就是溶度积常数），为去除废水中的某种离子，可以向水中投加能生成难溶解盐类的另一种离子，并使两种离子的乘积大于该难溶解盐的溶
5、度积，形成沉淀，从而降低废水中这种离子的含量。一般来说，废水中的铜、锌、硫等离子都有可能用沉淀法从废水中分离出来。废水中某种离子能否采用化学沉淀法与废水分离，首先决定于能否找到合适的沉淀剂。所以在采用中和沉淀法处理含重金属离子废水时，沉淀剂的选择也是一个需要考虑的因素。常用的沉淀剂有：NaOH、CaCO3、Ca（OH）2、CaO等。与石灰相比，采用NaOH作为沉淀剂，沉淀效果较好、产生的沉淀渣较少、反应速度较快，但是成本也比较高。一般来说，从成本上考虑，处理含重金属离子废水采用较多的沉淀剂为CaCO3、Ca（OH）2或CaO。另外，为了使氢氧化物更好地从废水中分离出来，我们选用PAC（聚合氯化
6、铝）作为絮凝剂，使水与杂质快速、比较彻底的分离开来。2.1.2综合废水处理流程 碱 PAC沉淀池1调节池1絮凝反应池1综合废水 出水2.2含铬废水2.2.1含铬废水处理工艺选择含铬废水一般有三种处理方式：电解法，化学法，离子交换法。化学沉淀还原法是目前应用较为广泛的含铬废水处理方法。基本原理是在酸性条件下向废水中加入还原剂，将Cr6+还原成Cr3+，然后再加入石灰或氢氧化钠，使其在碱性条件下生成氢氧化铬沉淀，从而去除铬离子。可作为还原剂的有：SO2、FeSO4、Na2SO3、NaHSO3、Fe等。还原沉淀法得到广泛应用，但在采用此方法时，还原剂的选择是至关重要的一个问题。离子交换法的优点是处理
7、效果好，废水可回用，并可回收铬酸。尤其适用于处理污染物浓度低、水量小、出水要求高的废水。缺点是工艺较为复杂，且使用的树脂不同，工艺也不同；一次投资较大，占地面积大，运行费用高，材料成本高，因此对于水量很大的工业废水，该法在经济上不适用。这里我们采用电解法处理含铬废水。电解法处理含铬废水是用一个以铁板作阴极、阳极的耐酸电解槽,槽中盛放含有一定量食盐的含铬废水,通过槽内放电并用压缩空气搅拌进行电解处理。在直流电的作用下阳极溶解出亚铁离子(Fe+2),然后亚铁离子将废水中的六价铬还原为三价铬,同时阴极上发生氢离子放电析出氢气。实验证明,六价铬在阴极上直接还原的量是很少的。例如,在装置隔膜的电解槽中,
8、电解处理含铬废水,阴极区还原六价铬的量只有阳极区亚铁离子还原六价铬量的4%左右。所以在电解法处理含铬废水时,主要依靠阳极上溶解下来的亚铁离子将六价铬还原。随着电解反应的进行,废水中的氢离子不断消耗,溶液的pH值不断升高,当达到氢氧化铁和氢氧化铬能沉淀的pH值时,两者便沉淀析出。最后将沉淀与水分离,分离出来的清水即可排放,从而达到去除废水中有害的六价铬的目的。电解法处理含铬废水的基本流程是:把生产中各处排放的含铬废水在废水池中贮存,将已经溶解好的食盐水,按需要量加到废水池中,用压缩空气搅拌使之均匀,然后将废水送到电解池进行电解处理,经过电解的废水中含有氢氧化铁和氢氧化铬等沉淀物,再流到沉淀池使之
9、沉淀,清水可以排放。最后,由于沉淀下来的污泥中含有较多的水分,还需要有一个干化场将污泥脱水干化。2.2.2含铬废水处理流程食盐 出水空气污泥污泥干化场水沉淀池2电解槽调节池222222222222进水含危废污泥3.总工艺流程图污泥浓缩出水 水中和调节水 综合废水和含铬废水分 别处理，最后含铬废水沉淀池的污泥沉淀中，含重金属的污泥直接进行危废处理，综合废水普通污泥由于污泥产量低,也不需污泥回流，直接采用污泥浓缩法。 4.主要构筑物设计本工程主要建、构筑物包括：调节池、中和池、混凝反应池、沉淀池、污泥浓缩池、综合机房等；主要设备包括：污水提升泵、搅拌机、风机、加药系统、污泥脱水设备等。4.1调节池
10、1设计参数：综合废水水量500m3/d=20.83m3/h。取停留时间t为8小时，最低水位为0.3m。（注：调节池的水力停留时间：经验值4-12h，一般取8，连续进水取4，间断取12）a.进水管设计 取水流流速为0.5m/s，则管径应为D=0.12（m）, 取管径为150mm（钢筋混凝土管），则流速为0.32m/s， 设计标高为1.40；b.容积计量 V=Qt=500248=168(m)取长宽为12m7m，则有效水深为h=2(m)；c.总高度计算 h最高水位h调节h最低水位2.00.32.3（m）总池深为2.3m；d.pH调节器e.结构形式 地下钢砼, 内壁作防腐处理。f.调节池水泵选型 选用
11、QW型潜水排污泵，型号为32QW12-15-1.1泵二台，两用一备，出口口径32mm，流量12m3/h，扬程15m，电机动机功率1.14KW。4. 2 絮凝反应池1 设计参数：设计水量qh24m3/h（按水泵流量），取停留时间20min，最低水位为0.3m。a. 容积计量 V=8m3 取长宽为2m2m,则有效水深为h=2(m)b.总高度计算 h最高水位h有效h最低水位20.32.3（m）取3m 总池深为3m；c.结构形式 地下钢砼, 内壁作防腐处理。d.配套设备 投药机 搅拌机 功率：N=2.2kw，浆叶防腐，非标定制(2台)4.3 沉淀池1 设计参数：设计水量qh24m3/h，取停留时间1.
12、5h，采取平流式，取表面负荷为2m/*h（注：通常沉淀池的表面负荷取值范围为1.0-3.0m/*h)，设水流速为v=3.5mm/s。h1沉淀池超高=0.3m，h3缓冲层高度=0.5，池底坡度i=0.01。a. 沉淀池表面积 A= =12m2b.沉淀区有效水深 h2=qt=21.5=3.0mc.沉淀区有效容积 V=A*h2=28.8m3e.沉淀池尺寸 L=vt3.6=3.51.23.6=15.12m 取16mB= =0.75mf.沉淀池总高 H=h1+h2+h3+h4=4.17 h4污泥区高度=0.15+0.22=0.37m h4=（16-0.75）0.01=0.15m h4=0.75-0.5/
13、2*tan60o=0.22mg.污泥斗容积 V1=0.22(0.750.75+0.50.5+0.9)=0.125m3k.结构形式 钢制，内壁作防腐处理。4.4调节池设计参数：含铬废水水量200 m3/d=8.33m3/h。取停留时间t为8小时，最低水位为0.3m。a.进水管设计 取水流流速为0.5m/s，则管径应为D=0.077（m）, 取管径为90mm（PVC管），则流速为0.36m/s， 设计标高为1.40；b.容积计量 V=Qt=200248=66.66(m) 取65m取长宽为5m10m，则有效水深为h=1.3(m)；c.总高度计算 h最高水位h调节h最低水位1.30.31.6（m）总池
14、深为1.6m；d.pH调节器e.结构形式 地下钢砼, 内壁作防腐处理。f.调节池水泵选型 选用QW型潜水排污泵，型号为50QW10-10-0.75泵二台，一用一备，出口口径50mm，流量10m3/h，扬程10m，转速2900r/min，电机动机功率0.75KW，效率75%.4.5电解槽电解池的大小根据以下程序计算确定：a选择电解池的型式电解池基本上分间歇式和连续式两种。连续式依水流形式的不同又分翻腾式和回流式两类。选型主要应从运行管理方便着眼。我们选择翻腾式。b. 每一安培每一小时处理铬的量从点解理论推算，每一安培每一小时最多能处理六价铬0.32克。在实际上由于废水成份、浓度、设备性能等各种因素的关系，每1安培小时能处理的六价铬数量各不相同，但都低于0.32克/安培小时。我们确定的数据是0.24克/安培小时。c.确定每小时要处理的污水量Q Q=20.83m3/hd.测定废水中六价铬的平均浓度含铬废水中Cr6+浓度范围为，20mg
