工艺技术-某电镀厂废水处理工艺设计论文(doc 49页)

'武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸本科毕业论文（设计）论文题目：某电镀厂废水处理工艺设计姓名：李豪学号：103010040129班级：1001年级：10级专业：环境工程学院：武昌工学院指导教师：易嘉玲余萃完成时间：2014年4月 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸i武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸i武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸i武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸作者声明本毕业论文（设计）是在导师的指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。因本毕业论文（设计）引起的法律结果完全由本人承担。毕业论文（设计）成果归武昌工学院所有。特此声明作者专业：环境工程作者学号：作者签名：年月日i 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸某电镀厂废水处理设计工艺李豪ThewastewatertreatmentdesignofaelectroplatingfactoryLi,hao2014年月日 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸摘要我国电镀行业日趋发展，电镀废水作为世界三大污染之一，对于提倡环保的时代来说是需要特别强调的处理项目。对于发展日益快速的中国来说，也成了首要处理对象。本文首先描述了我国电镀厂废水的污染现状，对人类产生的危害，以及处理方法。分析对比各种现阶段各国普遍对电镀废水的处理方法后，结合本设计中的实际情况和处理要求，决定采取碱性氧化法处理含氰废水，通过调节PH处理含铬废水以及重金属废水，对于电泳漆废水和少部分的生活污水则采用生物接触氧化法处理，最后达标过滤消毒后再排入附近的河里。关键词：含氰废水，含铬废水，重金属废水i 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸AbstractWiththespeedydevelopmentoftheelectroplatingenterpriseinourcountry,electroplatingindustry,asoneofthebiggestpollutionsintheworld,causesthepollutionmoreandmoreseverely.FortherapidlydevelopingChina,theelectroplatingwastewateralsobecometheprimaryprocessingobject.ThispaperfirstdescribesthepresentpollutionsituationoftheelecmtroplatingwastewaterinChina,aswellastheharmtohumansandmethodsoftreatment..Afteranalysingandcomparingallkindsofmethodsoftheelectroplating’suniversaltreatment,thencombinedwiththeactualconditionsandprocessingrequirementsofaelectroplatingfactoryinCity,besides,thisarticlealsodescribehowtotakethealkalineoxidationmethodtotreatwastewatercontainedcyanideandhowtodealwiththewastewaterwhichcontainschromiumandheavymetalbyadjustingthePH.Astotheelectrophoreticpaintwastewaterandasmallpartofdomesticsewage,Whichadoptthebiologicalcontactoxidationmethodtoprocess,andthenthefinalstandardfiltersterilizedwatercandischargeintothenearbyriver.Keywords:containingcyanidewastewater;wastewatercontainingchromium;heavymetalwastewater.i 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸目录引论-1-1电镀废水的处理与设计要求-1-1.1电镀废水的处理方法-2-1.2设计依据-2-1.3设计水量，水质，各类条件以及出水标准-3-2工艺设计-4-2.1各类废水的工艺选择及流程图-4-2.2工艺流程说明-6-2.3水中污染物含量变化-7-3电镀废水处理设施工程设计-8-3.1反应调节池1-8-3.2调节池2-11-3.3中和池1-13-3.4絮凝反应池1-13-3.5沉淀池1-14-3.6反应调节池3-15-3.7中和池2-17-3.8絮凝反应池2-18-3.9沉淀池2-19-3.10隔油池-20-3.11调节池4-21-3.11.4配套设备-22-3.11.5调节池水泵扬程计算-22-3.12生物接触氧化池-23-3.13沉淀池3-26-3.14中间水池-27-i 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.15过滤器-28-3.16PH回调池-31-3.17污泥浓缩池-31-3.18格栅的设计计算-34-4投药量计算-37-5电镀废水处理长工程概预算-38-5.1土建工程概预算-38-5.2配套设施预算-40-5.3废水处理药剂费用-40-5.4废水处理运行电费-41-5.5工程预算总结-41-6社会与环境效益评估-41-6.1社会效益-41-6.2环境效益-41-结语-42-谢辞-42-i 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸引论随着中国的发展，电镀废水污染已经越来越受到关注。据了解，电镀生产过程主要产生氨氮，磷等多种污染物，其中以重金属为主要污染。由于我国对环保的重视，电镀废水处理也已经受到重视。（1）电镀是我国产业中一个重要环节，是科技发展中重要的组成部分，要是没有电镀行业的话，许多产品无法完成生产。（2）电镀是经济发展中的重要因素，具有极高经济价值。（3）电镀污染可以防治。大力发展科技，出台完善的制度，严格控制污染物的排放。电镀生产过程主要产生含氰废水，含铬废水，含镍废水，重金属废水，以及电泳漆废水等污染。多有毒，危害较大。如氰可引起人畜急性中毒，致死，低浓度长期作用也能造成慢性中毒。镉可使肾脏发生病变，并会引起痛痛病。六价铬可引起肺癌、肠胃道疾病和贫血，并会在骨、脾和肝脏内蓄积。其他重金属也产生了很大危害，被人体吸收了会严重危害人体健康，如果没达标排放到河流中，对河流造成重大污染，而且治理困难。因此，电镀废水必须严格控制，妥善处理。1电镀废水的处理与设计要求1.1电镀废水的处理方法1.1物理方法电镀废水处理的物理方法一般有：催化微电解处理技术，离子交换法，吸附法，膜分离法和提银机处理法。物化法是利用离子交换或膜分离或吸附剂等方法去除电镀废水所含的杂质，其在工业上应用广泛，通常与其它方法配合使用。1.2化学方法电镀废水处理的化学方法一般有：中和沉淀法，中和混凝沉淀法，氧化法，还原法，钡盐法，铁氧体法。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸化学法是依靠氧化还原反应或中和沉淀反应将有毒有害的物质分解为无毒无害的物质，或者直接将重金属经沉淀或气浮从废水中除去。1.3生物法生物法是电镀废水处理的高新生物技术。一些微生物代谢产物能使废水中的重金属离子改变价态，同时微生物菌群本身还有较强的生物絮凝、静电吸附作用，能够吸附金属离子，使重金属经固液分离后进入菌泥饼，从而使得废水达标排放或回用。1.2设计依据《电镀废水治理工程技术规范》（HJ2002-2010）；《三废处理工程技术手册—废水卷》；《给排水设计手册》第一，三，五册；《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90）；《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）；《中华人民共和国环境保护法》；《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；其它行业标准及相关设计规范。1.3设计水量，水质，各类条件以及出水标准1.3.1废水量电镀厂的处理废水量按最高日最高时流量，处理规模为1000m3/d。含铬废水：200m3/d；含氰废水：100m3/d；其它重金属（铜、锌、镍）废水：600m3/d；电泳漆废水：80m3/d；生活污水：20m3/d。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸1.3.2废水水质Cr6+≤40mg/L；CN-≤40 mg/L；Cu≤20 mg/L；Zn ≤ 40 mg/L；Ni≤10 mg/L。电泳漆废水：含油脂和悬浮物、COD均约1000mg/L;生活污水：COD=400mg/L，BOD5=80mg/L1.3.3工程地质资料地势平坦，厂区地平设计标高为3.5m。1.3.4电镀厂废水处理系统进水干管数据电镀厂废水处理系统进水总管管底标高3.26m（相对地面标高±0.00）。1.3.5出水水质要求出水水质执行《电镀行业污染物排放标准》，因此本电镀厂出水水质控制为： Cr6+≤0.3 mg/L；CN-≤0.5mg/L； Cu≤1.0 mg/L；Zn ≤ 2.0 mg/L；Ni≤1.0 mg/L。2工艺设计2.1各类废水的工艺选择及流程图2.1.1含氰废水的处理含氰废水必须单独处理，处理前不可以与其他废水混合。因为CN-≤40mg/L，所以采用碱性氧化法处理。因为废水处理量较小（100m3/d）水质浓度变化不大，所以采用间歇式一级氧化处理。产生的污泥应单独处理，减少为废处理量。工艺流程图见图1图141 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸2.1.2含铬废水的处理含铬废水也单独处理，将六价铬还原为三价铬，再与其它重金属废水混合处理。含铬污泥属于危险废物，所以反应后产生的污泥应单独处理，不得与其他水质污泥混合，减少危废的处理量。工艺流程图见图2图2进水PH值控制在2.5~3.0.反应时间大约为20~30min，废水经过还原反应后，加碱（石灰）调节PH至7~9，使三价铬沉淀，反应时间大于20min，反应后时间宜为一到一个半小时。2.1.3重金属废水处理通过调节PH使废水中各种重金属生成沉淀。工艺流程图见图3图32.1.4生物处理技术因为电泳漆废水主要含有油脂，悬浮物和COD=1000mg/L，生活污水COD=400mg/L,BOD=80mg/L，可以将两种水混合处理。用生物接触氧化处理，使COD达标，含有的油脂用隔油池进行除油，部分悬浮物通过后期的活性炭吸附处理净化。工艺流程图见图441 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸图42.1.5总的工艺流程图总的工艺流程图见图5图52.2工艺流程说明含氰废水通过初级氧化处理后排入反应池1，通过加碱使水中重金属沉淀，因为破氰处理要在碱性条件下，所以处理后的水与重金属污水混合可以起到调节PH的作用。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸重金属废水处理后与含铬废水混合的好处有：一是重金属废水沉淀后的pH较高，可中和含铬废水的酸性；二是含铬废水对重金属处理后残留的部分离子起稀释和二次混凝沉淀作用。最后，由于各类废水中COD含量都较大，所以在电泳漆废水与生活污水混合水隔油处理后，将各预处理后的水混合（都排入生物接触氧化池中）进行氧化处理，使水中的COD达标，基本到达二级达标，最后水中的有机颗粒以及悬浮物通过活性炭吸附塔，进一步净化，处理后的水消毒后，达标排放。特别注意的是：含氰废水的一级氧化处理必须谨慎。因为重金属废水中含有大量的金属离子，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，但一旦有氰化物或络合物混入综合废水中，金属离子就很难达标，因此，清污分流以及含氰废水的预处理非常关键。2.3水中污染物含量变化2.3.1各工艺水量的确定根据所给资料，将废水分为四类：含氰废水（W1）、重金属废水(W2)、含铬废水(W3)、电泳漆废水和生活污水混合水(W4)。含氰废水（W1）主要来自于氰化镀银及预镀铜后的清洗废水。主要污染因子为：pH、总氰化物、总铜、COD等；重金属废水（W2）主要来自于酸性镀铜、酸性、活化等后的清洗废水。主要污染因子为：pH、总铜，总镍，总锌，COD等；含铬废水(W3)主要来自于镀铬、钝化、粗化、还原后续清洗等工序废水。主要污染因子为：pH、Cr6+、总铬等；电泳漆废水和生活污水混合水（W4）主要来自于除油和碱洗工序的清洗废水，以及生活用水。主要污染因子为：pH、COD、油脂和悬浮物等。2.3.2预计处理过程中污染物削减情况表41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸表1预计处理过程中污染物削减情况表废水及处理工艺水量T/DNimg/lCumg/lZnmg/lCrmg/lCNmg/lCODmg/l含氰废水W110020401000一级氧化处理池100200.5600重金属废水W26001020401000中和池1（W1+W2)7001120.5800沉淀池17001120.5800含铬废水W3200401000中和池2(W1+W2+W3)9001120.30.51200电泳漆废水+生活污水W41001000沉淀池310000.90.91.90.280.4860过滤器10000.80.81.80.250.4560排放池10000.80.81.80.250.45603电镀废水处理设施工程设计3.1反应调节池13.1.1设计参数池形:方形流量停留时间HRT=13h（工业废水水质水量变化相对于生活污水要大得多，所以在调节池的停留时间也就要长得多，一般在8~16h）。3.1.2工艺尺寸有效容积=QHRT=10013/24=54.17实际容积V=1.4=75.83取V=8041 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸取池子的有效水深h=2.0m纵向隔板间隔1.0m则调节池的平面面积为S=V/h=40m2取宽b=5m则长L=8m纵向隔板间距为1m，则隔板数为4取调节池超高为0.3m。为适应水质变化，设置沉渣斗，共两个，沉渣倾角为45°。3.1.3进出口及液位调节池整体设置在地下，顶部平行于地面，池内污水用泵提升至反应池。电镀厂运行产生的废水通过工业废水管道流入调节池。D——管径（mm）；Q——设计最大水量（m3）；V——进水管管内流速（m/s），一般采用0.7~1.0m/s。设计中v取0.8m/s设计中取进水管管径DN50mms，进水口要求在最高液位以上，高度为1200mm。调节池出水管取DN25mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝32mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2。出水管口位于池底，用泵提升至反应池。调节池最高液位Hmax=调节池结构见图641 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸图63.1.4配套设备提升泵型号：25QWP8-22-1.1型流量：Q=300扬程：22m功率：1.1Kw数量：二台（一用一备）3.1.5调节池水泵扬程计算调节池水泵扬程为：H＝H差+H自+h沿+h局+h构式中H差——泵吸水池最低水位与最不利点水位差，m；H自——最不利点所需的自由水头，m；h沿——管线沿程水头损失，m；h局——管线局部水头损失，m；h构——构筑物水头损失，m。废水流量Q＝100m3/d，取管中流速v＝0.8m/s（一般为0.7~1.2m/s），则废水管径为：=＝0.043m查手册取公称直径DN50mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸57mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2，计算内径为52mm，查DN50mm塑料管水力计算表，流量Q＝4.2m3/h时，流速为0.45m/s，1000i＝4.82，对于一次提升管段，废水管线水力最不利长度L＝10m，则管线沿程损失：H沿＝iL＝4.82×10/1000＝0.048m一次提升最不利段共有90º弯头2个，局部阻力系数0.5，阀门2个，局部阻力系数各取0.5，逆止阀1个，局部阻力系数取7.5，转子流量计1个，局部阻力系数9，泵1台局部阻力系数为1，则管线总局部水力损失为：H局＝ξv2/2g调节池最低水位与所需提升最高水位差H差＝5.0m取自由水头H自＝2.5m，则水泵所需扬程为：H＝H差+H自+h沿+h局根据Q＝4.2m3/h，H＝7.83m选用25QWP8-22-1.1型不锈钢耐腐蚀潜水泵，其性能参数如表3.1.1。表225QWP8-22-1.1不锈钢耐腐蚀潜水泵性能参数型号流量（m3/h）扬程（m）转速（r/min）轴功率（kw）口径（mm）功率（%）25QWP8-22-1.112.52228251.12538．53.2调节池23.2.1设计参数池形:方形流量Q=600停留时间HRT=8h3.2.2工艺尺寸有效容积=QHRT=6008/24=200实际容积V=1.4=280取池子的有效水深h=2.5m纵向隔板间隔1.6m41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸则调节池的平面面积为S=V/h=112取宽b=8m则长L=14m纵向隔板间距为1.6m，则隔板数为4取调节池超高为0.3m。3.2.3进出口及液位调节池整体设置在地下，顶部平行于地面，池内污水用泵提升至反应池。电镀厂运行产生的废水通过工业废水管道流入调节池。则设计中取进水管管径DN150mms，进水口要求在最高液位以上，高度为2500mm。调节池出水管取DN50mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝57mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2。出水管口位于池底，用泵提升至反应池。泵的扬程计算见水力计算部分。调节池最高液位Hmax=3.2.4配套设备提升泵型号：25QWP8-22-1.1型流量：Q=300扬程：22m功率：1.1Kw数量：三台（两用一备）3.2.5调节池水泵扬程计算因为废水流量Q=600，取废水中流速v=1.0m/s。参照公式3.0，则D=0.094mm。查手册取公称直径DN100mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝108mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2，计算内径为103mm，查DN100mm塑料管水力计算表，流量Q＝25m3/h时，流速为0.84m/s，1000i＝7.1，对于一次提升管段，废水管线水力最不利长度L＝10m，则管线沿程损失为：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸一次提升（从调节池用泵提升至中和池，中和池至中间水池重力自流）最不利段共有90º弯头2个，局部阻力系数0.5，阀门2个，局部阻力系数各取0.5，逆止阀1个，局部阻力系数取7.5，转子流量计1个，局部阻力系数9，泵1台局部阻力系数为1，则管线总局部水力损失为：H局＝ξv2/2g＝（2×0.5+2×0.5+1×7.5+1×9+1×1）×0.842/（2×9.8）＝0.972m调节池最低水位与所需提升最高水位差H差＝5.0m取自由水头H自＝2.5m，则水泵所需扬程为：H＝H差+H自+h沿+h局＝8.54m根据Q＝25m3/h，H＝8.54m选用25QWP8-22-1.1型不锈钢耐腐蚀潜水泵两台同时做功。3.3中和池13.3.1设计参数池形:方形流量Q=900（泵组合的最大流量）停留时间HRT=3.4h3.3.2工艺尺寸有效容积V=QHRT=9003.4/24=127.5取V=130取池子的有效水深h=2.0m则中和池的平面面积为S=V/h=65取宽b=5m则长L=13m取中和池超高为0.3m。3.4絮凝反应池13.4.1设计参数池形:方形流量Q=900停留时间HRT=20min41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.4.2工艺尺寸有效容积V=QHRT=取V=14m3取池子的有效水深h=1.0m则絮凝池的平面面积为S=V/h=14取宽b=3m则长L=5m取池子超高为0.3m。3.5沉淀池13.5.1参数选取水力表面负荷：q=4/(·h)斜板长度：L=1.0m斜板净距：d=80mm斜板厚：b=5mm各参数都按照规范选取，特别说明：斜板沉淀池的水力负荷相对于普通的沉淀池的水力负荷高，通常按照普通沉淀池的2倍选取，即3~5/(·h)。3.5.2工艺尺寸1）池表面积An------池数，取12）池长a取a=3.0m核算：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸满足条件3~5/(·h)3)斜板个数m4)斜板区高度5）取斜板上部清水区高度=0.8m取水面超高=0.3m取斜板下端与排泥斗之间的缓冲层高度=1.0m设三个污泥斗，污泥斗斗底为正方形，泥斗底边长为=0.3m，，泥斗倾角为β=60，上底边长b=1.0m，所以泥斗高为：污泥斗容积V：6）沉淀区总高度H0.3+0.8+0.87+1.0+0.61=3.58m池内停留时间41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.6反应调节池33.6.1设计参数池形:方形流量Q=200停留时间HRT=9.5h3.6.2工艺尺寸有效容积=QHRT=2009.5/24=79.17实际容积V=1.4=110.83取V=110取池子的有效水深h=2.5m纵向隔板间隔1.1m则调节池的平面面积为S=V/h=44取宽b=5.5m则长L=8.0m纵向隔板间距为1.1m，则隔板数为4取调节池超高为0.3m。3.6.3进出口及液位调节池整体设置在地下，顶部平行于地面，池内污水用泵提升至反应池。电镀厂运行产生的废水通过工业废水管道流入调节池。则设计中取进水管管径DN50mms，进水口要求在最高液位以上，高度为2500mm。调节池出水管取DN50mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝57mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2。出水管口位于池底，用泵提升至反应池。泵的扬程计算见水力计算部分。调节池最高液位Hmax=41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.6.4提升泵型号：25QWP8-22-1.1型流量：Q=300扬程：22m功率：1.1Kw数量：二台（一用一备）3.6.5调节池水泵扬程计算因为废水流量Q=200，取废水中流速v=0.8m/s。则D=49mm。查手册取公称直径DN50mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝57mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2，计算内径为52mm，查DN50mm塑料管水力计算表，流量Q＝8.33m3/h时，流速为0.87m/s，1000i＝15.29，对于一次提升管段，废水管线水力最不利长度L＝10m，则管线沿程损失为：一次提升（从调节池用泵提升至反应池，反应池至中间水池重力自流）最不利段共有90º弯头2个，局部阻力系数0.5，阀门2个，局部阻力系数各取0.5，逆止阀1个，局部阻力系数取7.5，转子流量计1个，局部阻力系数9，泵1台局部阻力系数为1，则管线总局部水力损失为：H局＝ξv2/2g＝（2×0.5+2×0.5+1×7.5+1×9+1×1）×0.872/（2×9.8）＝1.043m调节池最低水位与所需提升最高水位差H差＝4.5m取自由水头H自＝2.5m，则水泵所需扬程为：H＝H差+H自+h沿+h局＝8.196m根据Q＝8.33m3/h，H＝8.196m选用25QWP8-22-1.1型不锈钢耐腐蚀潜水泵。3.7中和池23.7.1设计参数池形:方形流量Q=1200（按组合流量）停留时间HRT=3.4h41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.7.2工艺尺寸有效容积V=QHRT=12009.5/24=170取池子的有效水深h=1.7m则中和池的平面面积为S=V/h=100取宽b=8m则长L=12.5m取中和池超高为0.3m。3.7.3进出口及液位参照公式1.0，则设计中取进水管管径DN150mms，进水口要求在最高液位以上，高度为2500mm。中和池出水管取DN100mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝108mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2。中和池最高液位Hmax=3.8絮凝反应池23.8.1设计参数池形:方形流量Q=1200（按组合流量）停留时间HRT=20min3.8.2工艺尺寸有效容积V=QHRT=取V=18取池子的有效水深h=1.2m则絮凝池的平面面积为S=V/h=15取宽b=3m则长L=5m41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸取絮凝池超高为0.3m。3.8.3进出口及液位参照公式1.0，则设计中取进水管管径DN150mms，进水口要求在最高液位以上，高度为2500mm。絮凝池出水管取DN100mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝108mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2。絮凝池最高液位Hmax=3.9沉淀池23.9.1参数选取水力表面负荷：q=4/(·h)斜板长度：L=1.0m斜板净距：d=80mm斜板厚：b=5mm3.9.2工艺尺寸1）池表面积An------池数，取1.2）池长a取a=4.0m核算：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸满足条件3~5/(·h)3)斜板个数m4)斜板区高度5）取斜板上部清水区高度=0.8m取水面超高=0.3m取斜板下端与排泥斗之间的缓冲层高度=1.0m设4个污泥斗，污泥斗斗底为正方形，泥斗底边长为=0.3m，，泥斗倾角为β=60，上底边长b=1.0m，所以泥斗高为：污泥斗容积V：6）沉淀区总高度H0.3+0.8+0.87+1.0+0.61=3.58m池内停留时间：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.10隔油池3.10.1设计参数设计流量：1.4100=1.62L/s其它参数参照表3.10.1表3.10.1：隔油池计算参数设计流量（）有效容积（）池外边长（mm）池外边长（mm）池外边高（mm）进池管管底埋深（mm）出池管管底埋深（mm）型号10.9186013601800~2550850~1600950~1700GG-11.61.5236013601950~2700850~1600950~1700GG-23.23290014002400~3150850~1600950~1700GG-34.84.5340014002700~3450850~1600950~1700GG-4设计举例：确定最大设计秒流量，假设为，选行为：最大设计秒流量为：，则选择GG-2。根据表格设计隔油池有效容积：1.5m3池外边长：2360mm池外边宽：1360mm池外边高：2000mm进池管管底埋深：1200mm出池管管底埋深：1200mm型号：GG-241 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.11调节池43.11.1设计参数池形:方形流量Q=100停留时间HRT=7.5h3.11.2工艺尺寸有效容积=QHRT=1007.5/24=31.25实际容积V=1.4=43.75取V=44取池子的有效水深h=1.1m纵向隔板间隔1.0m则调节池的平面面积为S=V/h=40取宽b=5m则长L=8.0m纵向隔板间距为1.0m，则隔板数为4取调节池超高为0.3m。3.11.3进出口及液位调节池整体设置在地下，顶部平行于地面，池内污水用泵提升至反应池。电镀厂运行产生的废水通过工业废水管道流入调节池。参照公式1.0，则设计中取进水管管径DN50mms，进水口要求在最高液位以上，高度为1100mm。调节池出水管取DN50mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝57mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2。出水管口位于池底，用泵提升至反应池。泵的扬程计算见水力计算部分。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸调节池最高液位Hmax=3.11.4配套设备提升泵型号：25QWP8-22-1.1型流量：Q=300扬程：22m功率：1.1Kw数量：二台（一用一备）3.11.5调节池水泵扬程计算因为废水流量Q=200，取废水中流速v=0.8m/s。则D=43mm。查手册取公称直径DN50mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝57mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2，计算内径为52mm，查DN50mm塑料管水力计算表，流量Q＝4.17m3/h时，流速为0.44m/s，1000i＝4.47，对于一次提升管段，废水管线水力最不利长度L＝10m，则管线沿程损失为：一次提升（从调节池用泵提升至中和池，中和池至中间水池重力自流）最不利段共有90º弯头2个，局部阻力系数0.5，阀门2个，局部阻力系数各取0.5，逆止阀1个，局部阻力系数取7.5，转子流量计1个，局部阻力系数9，泵1台局部阻力系数为1，则管线总局部水力损失为：H局＝ξv2/2g＝（2×0.5+2×0.5+1×7.5+1×9+1×1）×0.442/（2×9.8）＝0.267m调节池最低水位与所需提升最高水位差H差＝3.0m取自由水头H自＝2.5m，则水泵所需扬程为：H＝H差+H自+h沿+h局＝5.812m根据Q＝4.17m3/h，H＝5.812m选用25QWP8-22-1.1型不锈钢耐腐蚀性潜水泵。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.12生物接触氧化池3.12.1设计参数进水COD浓度La=1000mg/L（300）出水COD浓度Le=150mg/L（120）取生物接触氧化池的COD容积负荷M为1.5kgCOD/(·d)3.12.2生物接触氧化池填料容积式中W——填料的总有效容积，；Q——日平均污水量，；La——进水COD浓度，mg/L；Le——出水COD浓度，mg/L；M——COD容积负荷率，kgCOD/(·d)。3.12.3生物接触氧化池总面积式中：A——接触氧化池总面积，；H——填料层高度，m，取2.5m。3.12.4设计计算设一座接触氧化池，分5格；每格接触氧化池面积f=A/5=68；每格池的尺寸：L×B=10×6.8=68；每格接触氧化池在其端部与邻接触氧化池的隔墙上设1m×1m的溢流孔洞。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.12.5污水与填料接触时间式中t——污水在填料层内的接触时间，h。3.12.6接触氧化池总高度=2.5+0.5+0.5+(1-1)×0.2+0.5=4.0m式中——接触氧化池的总高度，m；——填料层高度，m，取2.5m；——池体超高，m，取0.5m；——填料上部的稳定水层深，m，取0.5m；——填料层间隙高度，m，取0.2m；——填料层数，取为1层；——配水区高度，m，取0.5m。生物接触氧化池选用组合纤维填料。其主要技术参数见表3.12.1。表3.12.1型号塑料环片直径（mm）填料直径（mm）单片间距（mm）理论比表面积（）ZV-150-80751508020003.12.7生物接触氧化池需气量计算式中：——需气量，——1污水需气量，，一般为15～2041 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸。本式子取20——污水日平均流量，，这里取泵最大组合流量生物接触氧化池曝气强度校核满足《生物接触氧化法设计规程》设计要求范围的【10~20】综合以上计算，生物接触氧化池的需气量=，加上15%的工程预算3.12.8空气管道计算在每单个生物接触氧化池的物料层底部都设置两根干管，干管距离设为2m，每隔3米设置一根竖管，每根干管上有3根竖管，共计30根竖管，没根竖管的最大供气量为：曝气池平面面积SS=340m2每个微孔曝气器服务面积按0.5m2计，则所需微孔曝气器的数量为=6800个每个微孔曝气器的配气量为：3.13沉淀池33.13.1参数选取水力表面负荷：q=4/（·h）斜板长度：L=1.0m斜板净距：d=80mm41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸斜板厚：b=5mm3.13.2工艺尺寸(1)池表面积An------池数，取1。2）池长a取a=4.0m核算：满足条件3~5/(h)3)斜板个数m4)斜板区高度5）取斜板上部清水区高度=0.8m取水面超高=0.3m取斜板下端与排泥斗之间的缓冲层高度=1.0m设4个污泥斗，污泥斗斗底为正方形，泥斗底边长为=0.3m，，泥斗倾角为β=60，上底边长b=1.0m，所以泥斗高为：污泥斗容积V：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸6)沉淀区总高度H0.3+0.8+0.87+1.0+0.61=3.58m池内停留时间3.14中间水池其作用为沉淀池出水储池，同时用作过滤器水泵集水池。有效容积取1h废水流量。3.14.1工艺尺寸有效容积V＝1×1500/24＝62.5m3有效水深1.25m净尺寸L×B×H＝10m×5m×1.25m最高液位Hmax=取超高为0.55m3.14.2进出水口设置进水口位于最高液位以上，取离中间水池底部1600mm处。出水口位于池底接耐腐蚀泵通入砂滤器。3.14.3配套设备提升泵型号：FS40—32—125(102)型流量：Q=300扬程：20m功率：1.5Kw41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸数量：二台（一用一备）3.15过滤器去除沉淀单元未能有效去除的微小絮体，进一步降低处理废水重金属离子浓度，保证达标排放或回用要求。一般可采用PE微孔管过滤、重力式过滤或压力式过滤。选用过滤器，石英砂单层滤料。3.15.1过滤器滤料特性参数见表3.15.1表3.15.1过滤器的特性参数序号类别品种粒径（mm）不均匀系数（K80）滤层厚度（mm）适应滤速（m/h）反冲洗强度（L/m2·s）反冲膨胀率（％）备注1砂过滤石英砂0.5~1.2≤2700~10008~1012~1530~50适用于进水浊度相当于沉淀池出水浊度的场合分图2砂过滤石英砂0.3~0.8—7008~108~1250~60适用于进水浊度接近饮用水浊度的场合3双层滤料无烟煤0.8~1.8＜2300~4006~813~1650~60—3双层滤料石英砂0.5~1.2＜240040~50—5双层滤料无烟煤0.65~0.8—4606~813~1650~60—6双层滤料石英砂0.45~0.6—230——40~50—41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸3.15.2设计参数依据上表结合设计情况可得：滤层厚度h1.0m粒径1.0mm承托层厚h´450mm，分4层正常滤速v8m/h强制滤速v´16m/h工作周期T24h反洗膨胀率40％反冲强度15L/（m2·s）反冲时间5min反冲洗水处理后水,3.15.3工艺尺寸截面积SS＝＝=1.56m2直径DD＝＝＝1.41m取D＝1校核空塔流速vv＝＝符合要求（5-10m/h）需要石英砂体积为V＝S×h＝π×1.52×1.0/4＝1.77m3石英砂滤料：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸反冲洗膨胀度为40％，则砂滤料的有效高度为H＝0.45+1.0×（1.0+0.4）＝1.85m过滤料净尺寸为Φ1500mm×2000mm反冲洗最大需水量为Q´＝5×60×0.3×15/1000＝1.35m33.15.4工艺设备:二次提升泵2台（1用1备）3.15.5计算1）进水提升泵对于二次提升管段选用公称直径为DN65mm标准硬氯乙烯管，规格外径Φ×壁厚＝73mm×2.5mm，工作压力为10kg/cm2，计算内径为68mm，查DN70mm塑料管水力计算表，流量Q＝12.5m3/h时，流速为0.91m/s，1000i＝13.13，对于二次提升管段，废水管线水力最不利长度L＝8m，则管线沿程损失为：H沿＝iL＝13.13×8/1000＝0.11m二次提升最不利段共有丁字管1个，局部阻力系数取1.5，90º弯头3个，局部阻力系数0.5，阀门3个，局部阻力系数各取0.5，逆止阀1个，局部阻力系数取7.5，转子流量计1个，局部阻力系数9，泵1台局部阻力系数为1，则管线总局部水力损失为:H局＝ξv2/2g＝（1×1.5+3×0.5+3×0.5+1×7.5+1×9+1×1）×0.912/（2×9.8）＝0.93m考虑过滤器水力损失按h过＝3m计算，系统最不利点水位差H差＝3m，取自由水头H自＝2m，则水泵扬程为：H＝H差+H自+h沿+h局+h过＝3+2+0.11+0.93+3＝9.04m3.16PH回调池3.16.1设计参数设计水量：Q=30041 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸停留时间：HRT＝30min有效容积：V1＝6.25取V=6.5土建外形尺寸：L×B×H＝2.5×2.0×1.8m3.17污泥浓缩池3.17.1斜板沉淀池排泥采用重力排泥，排泥管DN150，自动控制排泥阀。流出的污泥用WQXD7-7-0.55G型污泥泵抬升入污泥浓缩池，污泥泵两台（1用1备）。污泥泵技术参数见表3.17.1。表3.17.1污泥泵技术参数型号流量（m3/h）扬程（m）电压（V）净重（kg）外型尺寸（mm）功率（kW）WQXD7-7-0.55G7722026230×5400.553.17.2污泥浓缩池采用4个污泥浓缩池，污泥浓缩的目的在于去除污泥颗粒间的空隙水，以减少污泥体积，为污泥的后续处理提供便利条件。沉淀后污泥的含水率一般在99％左右，经化学法处理后废水中悬浮物含量为：Cjs＝kC1+2C2+1.7C3+C4＝16×40+2×0+1.7×（40+20+40+10）+0＝747mg/L式中k——系数。当废水中铬离子含量等于或大于5mg/l时，k宜取14，当废水中铬离子含量小于5mg/l时，k宜取14；C1——废水中铬离子的含量，mg/l；41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸C2——废水中含铁离子总量，mg/l；C3——废水中除铬离子和铁离子以外的金属离子含量总和，mg/l；C4——废水进水中悬浮物含量，mg/l。（1）污泥总量V＝1000×747/[（1-99％）×1.02×106]＝73.24m3（2）浓缩池直径浓缩污泥固体通量M取，污泥浓度C取，则浓缩池水流面积设计中取D=2.2m（3）浓缩池工作部分高度取污泥浓缩时间，则（4）超高取缓冲层高（5）确定泥斗尺寸在浓缩池内浓缩8h后含水率降为97％的污泥量为：式中q——浓缩后分离出的污泥量（m3）;Q——进入浓缩池的污泥量（m3）;P——浓缩前污泥含水率，一般采用99％；P0——浓缩后的污泥含水率，一般采用97％;q＝73.24×8/24×（99-97）/（100-97）＝16.27m3设污泥斗下底直径，上底直径，污泥斗高度：41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸单个污泥斗体积：污泥斗总体积：V==30.3>16.27故设计取值可行浓缩池总高度（6）溢流堰浓缩池溢流出水经过溢流堰进入出水槽，然后汇入出水管排出。出水槽流量，设出水槽宽b=0.1m，水深0.05m。溢流堰周长取c=7.6m（7）溢流管溢流水量0.000163，设溢流管管径DN150mm，管内流速。（8）排泥管浓缩后剩余污泥量，泥量很小，采用间歇排泥方式，污泥容积，污泥管道选用DN150mm，每次排泥时间0.5h，每日排泥3次，间隔时间8h。3.17.3污泥脱水污泥进过浓缩池浓缩后用WQXD7-7-0.55G型泵提升至板框压滤机脱水，污泥泵两台（1用1备），经板框压滤机压滤脱水后污泥含水率可降为70～80％，则每天排泥量为：v＝3×16.27×（100-97）/（100-80）＝7.32m3/d以压滤机滤饼最大厚度50mm计算，需要过滤面积为：A＝7.32/0.05=146.4m2本系统采用一台过滤面积为150m2的板框压滤机，1d工作1次即可3.18格栅的设计计算格栅结构设计，见图1中格栅计算草图41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸因为本设计中的设计流量均偏小，且栅渣较少，所以采用细格栅，且格栅条数都自定义为n=6。3.18.1参数选定：栅前水深h=0.4m过栅流速v=0.8m/s.间隙宽度b=0.025m安装角α=60栅前渠道超高=0.3m进水渠道渐宽部分的展开角度一般为20º,3.18.2栅槽宽度栅槽宽度一般比格栅宽0.2-0.3米，取0.2米。设栅条宽度S=10mm式中：B---栅宽度mS---栅条宽度mb---栅条间隙mn---栅条间隙数，个则栅槽宽度=0.01（6-1）+0.0250=1.05m41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸通过格栅的水头损失h式中——过栅水头损失，m——计算水头损失，mg——重力加速度，9.82m/sk——系数，格栅受污物堵塞后，水头损失增大的倍数，一般采用k=3——阻力系数，与栅条断面形状有关，当为矩形断面时，=2.42。==0.13m3.18.3栅后槽总高度H设栅前渠道超高=0.3m,栅槽总长度进水渠道渐宽部分的长度，设进水渠宽，其渐宽部分展开角度，进水渠道内的流速为0.7m/s。栅槽与出水渠道连接处的渐窄部分长度式中为栅前渠道深41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸=2.01+0.7/tan60=2.423.18.4每日湿栅渣量WW=式中：W1——栅渣量（m3/d污水），取W1=0.05污水；Kz——生活污水流量的变化系数，Kz=1.31Qmax——最大流量<0.2所以采用人工清渣。4投药量计算表4.1投药量计算表废水种类污染物名称各种污染物浓度mg/l污水流量需要调节参数指标PH投加药品药品浓度质量浓度%药品流量加药管径(流速为0.6)重金属废水Cu202510NaOH1056.55.8Ni10Zn40PH2.4含铬废水Cr408.32.5H2SO4524.43.8PH5Na2SO4108.962.3含氰废水CN404.211.5NaOH104.81.7PH8H2SO4512.42.741 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸5电镀废水处理长工程概预算5.1土建工程概预算5.1.1处理设施土建工程表5.1.1处理设施土建量一览表处理设施土建量调节池1中和池1絮凝反应池1沉淀池1隔油池砼浇筑量30240504520挖土方量210000150填方量016004003000调节池2中和池2絮凝反应池2沉淀池2生物接触氧化池砼浇筑量607050604200挖土方量65000100240填方量074050000调节池3调节池4沉淀池3中间水池PH回调池砼浇筑量30306024050挖土方量210210100100130填方量00406030混凝土按每立方550元记，共计5235，造价287.9万元；挖土方量按每立方80元记，共计1110，造价8.9万元；填方量按每立方500元记，共计3670，造价183.5万元；总造价480.3万元。5.1.2地面设施土建工程41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸表5.1.2地面设施土建工程量一览表名称建筑面积名称建筑面积污水提升泵房50加氯消毒间300出水泵房300压滤房100污泥提升泵房300厂房2500污泥浓缩脱水车间500宿舍600鼓风机房300食堂550面积按每平方1000元记，则需550万。所以土建工程总预算为1030.3万元。5.2配套设施预算表6.2.1配套设施预算一览表名称规格数量造价(万)格栅B=0.17mS=10mmB=20mmn=64425QWP8-22-1.1不锈钢耐腐性潜水泵Q=12.5H=22mN=1.1Kwr=2825r/min913.5污泥提升泵Q=7H=7mN=0.55Kw26曝气器9000.9罗茨鼓风机Q=4500N=110Kw53卧式螺旋浓缩脱水一体机B=2.0mQ=40~60480周边传动刮泥机12120所以，配套设施总造价为227.4万元。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸5.3废水处理药剂费用表5.3.1废水处理药剂费用表药品单价（元/kg）用量（kg/d）总价（元）0.822.518（固体碱片）2.63078PAM（固体）160.69.6合计105.65.4废水处理运行电费表6.4.1废水处理运行电费项目单耗单价日处理水量合计电0.6度/1.1元/度1000660元人工费：3名工人，工资按100元每人每天记，则日消耗300元。单位治水成本：（300+105.6）/1000=0.406元/(m3/d)5.5工程预算总结由于本厂废水水质复杂，所以构筑物较多，由此造价较高。各种土建费用及配套设施是经过翻阅以往案例参考评定的，有些设施通过网上厂家提出预算得出，所以结果相对准确，但价格都有波动，不同厂家也会提供不同价格，该预算仅供该废水厂参考。6社会与环境效益评估6.1社会效益（1）该电镀厂可以给当地带来可观的经济价值，解决部分就业问题；（2）可以减少疾病，改善人们的生活，保障人们的身体健康。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸6.2环境效益（1）本厂的建成可以有效减少重金属污染物的排放，改善当地的水质，保障人们的安全用水；（2）顺应我国基本国策，保护环境，人人有责，也提高工厂形象。总结综上所述，本工程的建设对于改善生态环境，提高公众健康水平，改善投资环境，促进环境保护与经济持续协调发展，以及推动其他机械产业的运行都将产生积极的推动作用。它的建设运行将大大减少城区水污染物的排放总量，使河水质环境质量得到较大改善，增加水环境容量，提高水体自静能力，生态功能也能够得到更好的保护，同时，推动经济发展。它的环境价值及经济效益显著，对城市建设与经济发展都具有重大的现实意义。谢辞我的论文是在余萃老师的指导下完成的，在这里一定要谢谢她。从选题指导、论文框架到细节修改，都给予了细致的指导，提出了很多宝贵的意见与建议，老师以其严谨求实的治学态度、高度的敬业精神、兢兢业业、孜孜以求的工作作风和大胆创新的进取精神对我产生重要影响。这篇论文是在老师的精心指导和大力支持下才完成的感谢所有的老师，是你们教的知识使我完成这篇论文。感恩之余，诚恳地请各位老师对我的论文多加批评指正，使我及时完善论文的不足之处。　　最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅的各位老师表示衷心的感谢。41 武昌工学院毕业论文（设计）专用稿纸[参考文献][1]李浩,王宇,余宇翔.中小型电镀厂镀锌废水处理的工艺实践[J].广东化工,2009,36(6):142-264.[2]章非娟.工业废水污染防治[M].上海：同济大学出版社，2004.[3]机械工业部第二设计研究院，《电镀废水治理手册》[M]，浙江：浙江科学技术出版社，1985.[4]曾科，等.污水处理厂设计与运行[M].北京：化学工业出版社，2001.[5]李春华.离子交换法处理电镀废水[M].北京:轻工业出版社,1989.[6]安成强,崔作兴.电镀三废治理技术[M].北京:国防工业出版社,2002.[7]金兆丰，徐竟成.城市污水回用技术手册[M].北京：化学工业出版社，2004.[8]北京水环境技术与设备研究中心，三废处理工程技术手册《废水卷》[J]北京：化学工业出版社，2000：210-222.[9]张自杰.排水工程下册.4版[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[10]机械工业部第二设计研究院，《电镀废水治理手册》[M]，浙江：浙江科学技术出版社，1985.[11]金兆丰，余志荣，徐竟成.污水处理组合工艺及工程实例[J].北京：化学工业出版社，2003:178-255.[12]崔玉川,刘振江,张绍怡.城市污水厂处理设施设计计算[M].北京:化学工业出版社,2004.[13]Metcalf&EddyInc.Wastewaterengineeringtreatmentandreuse.4thed[J].Boston:McGraw-Hill,2003：22-76.[14]张自杰.环境工程手册：水污染防治卷[J].北京：高等教育出版社，1996:12-25.41 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