某电镀厂1000t废水处理工艺毕业设计开题报告 13页

'福建工程学院毕业设计（论文）开题报告环境与设备工程系环境工程专业设计题目漳州市某电镀厂1000T/D废水处理工艺设计学生姓名XXX学号XXX起迄日期3月25日—6月23日设计地点福建工程学院指导教师XXX、XXX2013年4月7日 毕业设计论文开题报告1.结合毕业设计（论文）课题任务情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写文献综述。1.1文献综述我的毕业设计题目是漳州某电镀厂1000T/D废水处理工艺设计，设计内容包括对该厂产生的电镀废水，包含含氰废水、含铬废水、重金属废水（铜、镍、锌）、电泳漆废水和少部分生活污水的预处理与综合处理设计，以及各管线的布置，高程的计算等。由于电镀废水种类繁多且通常含有毒性（其中含铬废水毒性最大，需要特别处理），但处理流量又偏少，所以，各类废水需分类预处理后才可能汇合处理。最后通过过滤和消毒才可能达到《电镀行业污染物排放标准》的排放标准。为了更好地完成设计任务，本设计有效的结合了环境效益与经济效益分析，在保证出水要求的前提下最大化的实现经济化与社会效益化。现针对设计课题的特点和任务并结合有关文献进行分析。1.1.1电镀废水的来源及性质电镀废水的成分非常复杂，除含氰(CN-)废水和酸碱废水外，重金属废水是电镀业潜在危害性极大的废水类别。根据重金属废水中所含重金属元素进行分类，一般可以分为含铬(Cr)废水、含镍(Ni)废水、含镉(Cd)废水、含铜(Cu)废水、含锌(Zn)废水、含金(Au)废水、含银(Ag)废水等。电镀是利用化学的方法对金属和非金属表面进行装饰、防护及获取某些新的性能的一种工艺过程。为保证电镀产品的质量，使金属镀层具有平整光滑的良好外观并与其牢固结合，电镀时必须在镀前把镀件(基体)表面上的污物(油、锈、氧化皮等)彻底清理干净，并在镀后把镀件表面的附着液清洗干净。因此，电镀生产过程中必然排出大量废水。电镀废水的来源一般为：镀件清洗水；废电镀液；其他废水包括冲刷车间地面、刷洗极板及通风设备冷凝水；由于镀槽渗漏或操作管理不当造成的跑、冒、滴、漏的各种槽液和排水；设备冷却水。冷却水在使用过程中除温度升高以外，一般未受到重金属污染。 电镀废水的水质、水量与电镀生产的工艺条件、生产负荷、操作管理与用水方式等因素有关。电镀废水的水质复杂，成分不易控制，其中含有的铬、铜、镍、镉、锌、金、银等金属离子和氰化物等毒性较大的物质，有些属于致癌、致畸、致突变的剧毒物质，对人类危害极大。因此，对于电镀废水必须认真进行回收处理，做到清除或减少其对环境的污染，以保护环境。1.2电镀废水处理原则(一)含有剧毒物质化工废水,如含有一些重金属、放射性物质、高浓度酚、氰化工废水应与其它化工废水分流,以便处理和回收有用物质。(二)类似城市污水的有机废水,如食品加工废水、制糖废水、造纸废水,可排入城市污水系统进行处理。(三)优先选用无毒生产工艺代替或改革落后生产工艺,尽可能在生产过程中杜绝或减少有毒有害化工废水的产生。(四)一些可以生物降解的有毒化工废水,如酚、氰化工废水,应先经处理后,按允许排放标准排入城市下水道,再进一步生化处理。(五)含有难以生物降解的有毒化工废水,应单独处理,不应排入城市下水道。工业化工废水处理的发展趋势是把化工废水和污染物作为有用资源回收利用或实行闭路循环(六)流量较大而污染较轻的电镀废水,应经适当处理循环使用,不宜排入下水道,以免增加城市下水道和城市污水处理负荷。(七)在使用有毒原料以及产生有毒中间产物和产品过程中,应严格操作、监督,消除滴漏,减少流失,尽可能采用合理流程和设备。1.3电镀废水处理工艺选择原则1.3.1合理性以技术理论为依托，结合实践工程经验，保证方案合理性。1.3.2先进性处理工艺先进、自动化程度高，设施整体性强。1.3.3可靠性关键设备选用稳定耐用的高科技产品确保系统稳定运行。1.3.4整体性工艺整体协调优化，适应周围环境条件。1.3.5稳定性处理流程成熟、可靠，处理后出水稳定达标。1.4电镀废水处理方法介绍1.4.1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。它是处理高浓度有机废水的一种理想工艺，使用催化微电解处理技术处理电镀废水可高效去除COD，色度的同时也脱除重金属，六价铬，氰化物等特有物质。1.4.2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。通过向废水中投加药剂，使废水中的有毒物质转化为无毒物质或者降低毒性。1.4.3生物法生物法是电镀废水处理的高新生物技术。它主要利用人工培养的多种功能菌对电镀废水产生静电吸附作用，酶的催化转换作用，络合或者絮凝作用，包藏共沉淀作用和对PH的缓冲作用。 2毕业设计要研究的问题和拟采用的方法2.1本课题研究内容确定漳州市某电镀厂1000T/D废水的处理工艺流程，各处理构筑物工艺设计计算，各种管线的布置等。2.1.1主要技术指标：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1000t/d。含铬废水：200t/d；含氰废水：100吨/日；其它重金属（铜、锌、镍）废水：600t/d；电泳漆废水：80t/d；生活污水：20t/d。2、废水水质Cr6+≤40mg/LCN-≤40mg/LCu≤20mg/LZn≤40mg/LNi≤10mg/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/L3、气象资料该城镇气候为亚热带海洋性季风气候，常年主导风向为东南风.4、水体、水文地质资料出水排入附近水体，河底标高为-1.5米，河床水位控制在0.5—1.0米之内。5、工程地质资料地势平坦，厂区地平设计标高为3.5m。6、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）。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+≤0.3mg/LCN-≤0.5Cu≤1.0mg/LZn≤2.0mg/LNi≤1.0mg/L2.1.2处理工艺流程图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≤40mg/L，所以采用碱性氧化法处理。因为废水处理量较小（100T/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2.1.1 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2.1.2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。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。因为本电解厂重金属废水中主要存在：铜，锌，镍。铜在PH=6.5时可视为完全沉淀，锌在PH=8~9时沉淀基本完成，镍在PH=8.9时可视为完全沉淀。所以反应池中PH调节到9-10.使废水中金属基本沉淀。 工艺流程图见:图2.1.34.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（BOD含量达标，处理时不考虑），所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2.1.4 5.总的工艺流程图2.1.3工艺流程说明含氰废水通过一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。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。 3消毒目前国内外的污水处理厂常用的消毒方法有：紫外线消毒法、漂白粉消毒、臭氧消毒法、次氯酸钠消毒法、氯片消毒法以及液氯消毒法等。3.1紫外线优点：是紫外线照射与氯化共同作用的物理化学方法，消毒效率高。缺点：紫外线照射灯具货源不足，技术数据较少。适用条件：适用于小型污水处理厂。3.2漂白粉优点：投加设备简单，价格便宜。缺点：同氯缺点外，尚有投量不准确，溶解调制不便，劳动强度大。适用条件：适用于消毒要求不高或间断投加的小型污水处理厂。3.3臭氧优点：消毒效率高，并能有效地降解污水中残留的有机物、色、味等，污水PH、温度对消毒效果影响很小，不产生难处理的或生物及类型残余物。缺点：投资大、成本高，设备管理复杂。适用条件：适用于出水水质较好，排入水体卫生条件要求高的污水处理厂。3.4次氯酸钠优点：用海水或一定浓度的盐水，由处理厂就地自制电解产生消毒剂，也可买商品次氯酸钠。缺点：需要有专用次氯酸钠电解设备和投配设备。适用条件：适用于边远地区，购液氯等消毒剂困难的小型污水处理厂。3.5氯片优点：设备简单，管理方便，只需定时清理消毒器内残渣及补充氯片，基建费用低。缺点：要用特制氯片及专用消毒器，消毒水量小。适用条件：适用于医院、生物制品所等小型污水处理站。3.6液氯优点：效果可靠、投配设备简单、投量准确、价格便宜。 缺点：氯化形成的余氯及某些含氯化合物低浓度时对水生物有毒害，当污水含工业废水比例大时，氯化可能生成致癌物质。适用条件：适用于大、中规模的污水处理厂。3.7结论由上述比较可知，并根据本设计电镀废水处理厂实际情况，采用氯片消毒比较合适。4污泥处理工艺方案4.1污泥的处理要求电镀废水产生的污泥质量不一致，有些含有毒性，要单独处理，若不妥善处理和处置，将造成二次污染。因此，污泥的处理要达到一定的要求。污泥处理要求如下：①减少有机物，使污泥稳定化；②减少污泥体积，降低污泥后续处置费用；③减少污泥中有毒物质；④利用污泥中有用物质，化害为利；4.2污泥处理工艺流程的选择本设计污泥处理工艺流程如下：①含氰废水污泥→浓缩→单独处置→机械脱水→最终处置②含铬废水污泥→浓缩→机械脱水→最终处置③重金属废水污泥→浓缩→机械脱水→干燥焚烧→最终处置④生活污水以及电泳漆废水污泥→浓缩→消化→机械脱水→最终处置 5进度安排表起迄日期工作内容备注3.25～4.7设计准备，查阅文献、工艺选择，方案确定，完成开题报告4.8～4.30设计计算，画计算草图5.1～5.20绘制设计图5.21～6.7整理设计计算说明书6.8～6.16准备毕业设计答辩 参考文献：[1]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.[2]顾国栋，《电镀生产管理知识》[J]，上海：上海市手工业管理，1984.[3]《电镀行业污染物排放标准》.[4]《室外排水设计规范》GB50014-2006）.[5]《给水排水设计手册》1、5、9、10、11册.[6]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.[7]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.[8]张自杰.排水工程下册.4版[M].北京：中国建筑工业出版社，2000.[9]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.[10]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.[11]Metcalf&EddyInc.Wastewaterengineeringtreatmentandreuse.4thed[J].Boston:McGraw-Hill,2003.[12]张自杰.环境工程手册：水污染防治卷[M].北京：高等教育出版社，1996.[13]北京市市政工程设计研究总院.给水排水设计手册第五册[M].2版.北京：中国建筑工业出版社，2004.[14]FacultyofResourceandEnvironmentalEngineering,JiangxiUniversityofScienceandTechnology,Ganzhou,341000[J],China.StudyonTreatmentofElectroplatingWastewaterbyUV-FentonOxidation-biologicalAeratedFilterProcess.[15]高廷耀，顾国维，周琪.水污染控制工程，第三版下册.北京：高等教育出版社，2011.[16]高俊发,王社平.污水处理厂工艺设计手册[M].北京:化学工业出版社,2003.[17]韩红军,杜茂安.水处理工程设计计算[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.[18]上海市建设和交通委员会.GB50014-2006.室外排水设计规范[J].北京：中国计划出版社.[19]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).[20]章非娟.工业废水污染防治[M].上海：同济大学出版社，2004.[21]其他相关标准及规范。 指导教师意见（对课题的深度、广度及工作量的意见和对毕业设计（论文）结果的预测）：指导教师年月日系意见：主任年月日说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，经导师签署意见及系审查后生效。'