电镀废水处理提标改造
佛山市顺德区勒流镇
锦锋电镀有限公司废水深度治理
设
计
方
案
广州市翼腾环保设备有限公司
二0一七年八月
目 录
第一章 概 述
锦锋电镀有限公司是一间电镀加工的工厂，创建于19**年，工厂占地面积**亩，主要经营电镀铜、镍、铬等等。对工件进行预处理及镀层过程中所产生的电镀废水，如果直接排放，将会污染水域及土壤环境，给人们的生活环境带来一定影响。所以该公司废水必须重点治理。
该公司领导对环境保护十分重视，已投资建成废水处理工程一套并已运行。随着近年来，国内重金属污染问题日趋严重，部分地区有关部门已制定对第一类水污染物及生化指标排放作出一系列规范、要求，致使该厂污水处理系统必须进行升级整改，使废水达标排放。
受业主委托，我公司有关人员通过向厂方相关技术人员咨询，在了解掌握了车间的生产设备配置及现有污水处理配套系统使用情况的基础上，对该废水治理作出如下整改措施：
1.1废水处理措施
原有污水处理系统运行稳定，对去除铜、镍、铬、氰等效果较好，也达到相关排放标准，只是部分工艺未能达到目前的要求，按照上级主管部门要求，铜、镍、铬、氰等一类污染物的独立处理，在车间或处理设施排放口进行取样监测。同时一些有机污染物指标更严格，例如COD未能达到新的排放标准，需进一步深度处理。根据以上情况，对生化类指标的处理，在现有的污水系统中进行升级改造。具体为在现有处理设施不变的情况下增加一套生化处理处理系统，以使COD、氨氮、总磷等指标达到新的排放要求。根据目前生产情况，各类废水处理水量详见下表：
序号 | 废水类型 | 废水水量（m3/d） | 运行时间（h） | 设计处理量（m3/h） | 备注 |
1 | 物化处理后废水 | 400 | 20 | 20 |
|
1.2设计思路
综合考虑投资成本，操作简便，容易维护，建议如下：
1、污水处理系统设施摆放按现场地形设计；
2、尽量减少二次提升，以减少耗电量；
3、尽量利用现有废水处理设施，减少投资；
4、严格按种类分流废水，每种水采用最适当的处理方法，减少处理费用，达标排放；
5、每种水先根据特性进行预处理，达到要求再汇流进入生化系统。
第二章 设计依据规范及原则
2.1 设计原则
● 严格执行国家环境保护政策，符合国家有关法律、法规、标准、规范以及当地地方法规，充分体现业主对该项目的具体要求。
● 以国家计委建设部、国家环保总局等部门的有关文件为依据。
● 认真贯彻国家关于环境保护工作的方针政策，精心编制，做到技术先进、经济合理、安全实用、质量可靠。
● 根据统一规划、分期建设的原则，统筹兼顾近、远期工程内容，以近期为主，考虑远期的发展。
● 充分利用业主规划的场地，优化平面布置，力求建构筑物造型简洁美观, 既与厂区发展相协调，又能最大程度地发挥工程效益。
● 根据废水进出水要求，选用成熟可靠、高效节能、占地少、经济实用、管理方便的废水处理先进工艺，确保废水处理效果，减少工程投资及日常运行费用。
● 结合本工程实际情况，采用适合我国国情的自动化仪表、设备及监测仪器，提高自动化管理水平和供电安全程度，以减轻工人劳动强度，改善劳动条件。
● 采用优质国产化设备，以节省项目投资。
● 妥善处理、处置污水处理过程中产生的栅渣、污泥。
● 厂区环境美观，建筑简洁实用，提供较舒适工作环境。
2.2 设计依据
● 《中华人民共和国环境保护法》（1989年12月）
● 《废水综合排放标准》（GB8978-96）
● 《电镀污染物排放标准》( GB 21900—2008 )
● 广东省《电镀水污染物排放标准》( DB 44/1597—2015 )
● 《水污染物排放标准》（DB44/26-2001）
● 《水污染物特别排放限值》
● 《室外排水设计规范》GBJ14-87
● 《供配电系统设计规范》GB50052-95
● 《纸压配电设计规范》GB50054-95
● 《建筑地基基础设计规范》GBJ10-89
● 《建筑抗震设计规范》GBJ11-89
2.3设计范围
¤ 从污水处理系统各进水口开始到总排水口为止。
¤ 污水工程的工艺流程、工艺设备选型、工艺设备的结构布置，电气控制说明等设计工作。
¤ 污水处理工程的钢砼结构、设备的施工、安装、调试等工作。
¤ 污水工程的动力配线，由业主将主电引至污水处理工程的配电控制箱，配电箱至各电器使用点将由我司负责。
2.4设计水量、水质及治理目标
（1） 设计水量
序号 | 废水类型 | 废水水量（m3/d） | 运行时间（h） | 设计处理量（m3/h） | 备注 |
1 | 物化处理后废水 | 400 | 20 | 20 |
|
备注：本方案生化处理按400 m3/d处理量设计。其它废水按原有方法运行，不在本设计考虑范围。废液、退镀液及其它浓液交由有资质单位处理，不进本废水系统。
（2） 设计水质
废水类型 | 综合废水 | ||||||||
污染物 | pH | SS (mg/L) | 总氮 (mg/L) | COD (mg/L) | 总磷 (mg/L) | Cr6+ (mg/L) | CN- (mg/L) | Cu2+ (mg/L) | Ni2+ (mg/L) |
设计进水浓度 | 7~8 | ≤100 | <30 | ≤400 | ≤10 | ―― | ―― | ≤2 | ―― |
（3）治理目标
根据当地环保管理部门的要求，处理后废水执行广东省《电镀水污染物排放标准》( DB 44/1597—2015 )标准，主要指标如下：
污染物 | C O D cr （mg/L） | P H值 | S S （mg/L） | Cu 2+ | 氨氮（mg/L） |
数值 | ≤50 | 6-9 | ≤30 | ≤0.3 | ≤8 |
第三章 工艺设计
3.1 工艺要求
为了实现污水处理站高效稳定运行和节约能耗、节省工程投资的目的，以及废水所具有的特点，将依据以下设计原则对污水处理工艺进行方案比较和选择。
1 ) 根据原水水质、水量，以及受纳水体的环境容量，综合考虑当地的实际情况，通过多方案技术经济比较，优先采用低能耗、低运行费、低基建费、占地少、操作管理方便、成熟的污水处理工艺。
2 ) 污水站总平面布置力求紧凑，减少占地和投资。
3 ) 污水处理过程的自动控制，力求安全可靠、经济实用，提高管理水平，降低劳动强度。
4) 严格按种类分流废水，每种水采用最适当的处理方法，减少处理费用，达标排放。
5) 每种水先根据特性进行预处理，达到要求再汇流进入生化系统。
3.2 处理工艺技术路线分析
针对本项目废水的主要污染物：1、悬浮物（SS）；2、氨氮；3、COD；4、BOD；现逐项分析并选择处理工艺：
悬浮物（SS）：
含有一定的COD，进行混凝沉淀，去除率90%以上。
氨氮：
宜在A/O生化处理或SBR活性污泥法进行硝化和反硝化处理，最终产物为N2，经吹脱去除。
COD：
COD浓度很高宜用“水解酸化+接触氧化+MBR”法去除，虽然本项目中废水浓度较低，但排放标准却较高，选择MBR方式处理是比较适当的，因为MBR管理操作方便简单，出水稳定。
BOD：
采用曝气生物处理方法具有较好的效果。只要供给其一定量空气，废水中的有机物作为微生物的营养物，将被不断吸附、氧化、分解，经过沉淀分离，从而达到不断好氧处理通常有以下方法。
本项目废水是经过预处理后的，其水质较一般废水要好，只有小部分污染物未达到排放要，如COD、BOD等，本方案针对去除该废水中COD、BOD采取水解酸化+MBR法。生化处理法由于技术成熟、运行成本低、操作管理简单，已成为目前工业废水处理工艺的核心。采用生物处理方法具有良好的效果，只要供给其一定量空气，废水中的有机物作为微生物的营养物，将被不断吸附、氧化、分解，经过沉淀分离，从而达到不断去除污染物的目的。
工业废水经物化处理后进入综合调整池，经PH及ORP仪器调整后，再进行生化处理。生化处理主要包括水解酸化、接触氧化法及MBR三个部分。
当前，废水有机污染物排放标准很高，单采用一级生化处理是难以达标的，因此生化系统设计采用水解酸化＋二级好氧处理，最后采用先进的MBR法把关，保证出水达标排放。
厌氧生化处理废水是一个复杂的生物化学过程，依靠三大类群细菌的联合作用完成复杂的厌氧生物化学过程，这个完整过程大致分成3个连续的阶段，即水解酸化阶段、产氢产乙酸阶段和产甲烷阶段。
水解酸化是控制在全厌氧过程的水解和酸化两个过程（酸化也可能不十分彻底）。采用水解池较之全过程的厌氧池（消化池）具有以下的优点。
（1） 在水解细菌胞外酶作用下，将不溶性有机物水解为溶解性物质，在产酸菌协同作用下，将大分子物质、难以降解的物质转化为易于生物降解的小分子物质，故水解池可以改变原污水的可生化性，从而减少反应的时间和处理的能耗。
（2） 对固体有机物的降解可减少污泥量，其功能与消化池一样。工艺仅产生很少的难厌氧降解的生物活性污泥，故实现污水、污泥一次性处理，不需要经常加热的中温消化池。
（3） 不需要密闭的池，不需要水、气、固三相分离器，降低了造价和便于维护。由于这些特点，可以设计出适应大、中、小型污水处理厂所需的构筑物。
（4） 反应控制在第二阶段完成之前，出水无厌氧发酵的不良气味，改善处理厂的环境。
（5） 充分利用水解产酸菌世代周期短，反应迅速，故水解池体积小，与初次沉淀池相当，节省基建投资。
接触氧化池是一种以生物膜法为主，兼有活性污泥法的生物处理装置，通过风机提供氧源，使污水中的有机物与池内生物膜充分接触，经微生物吸附、降解作用，使水质得到净化。接触氧化池出水三分之二返回污水集水池，由污水泵提升进入缺氧池完成反硝化脱氮，自流入沉淀池，以去除剥落的生物膜和活性污泥，二沉池出水自流进入MBR池，部分污泥回流至水解酸化池。
l MBR概述
本工艺设计采用国内外最先进的中水处理回用技术—膜-生物反应器(MBR)技术,是国家经贸部公布的“2001年度优先推广的节水新技术”。 MBR工艺是膜分离技术与生物技术有机结合的新型废水处理技术。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子有机物截留住，省掉二沉池，占地面积小，同时，活性污泥浓度可以大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）可以分别控制，而难降解的物质在反应器中不断反应和降解。因此，膜-生物反应器工艺通过膜的分离技术大大强化了生物反应器的功能。
l MBR的优越性
（1）对污染物的去除率高，抵抗污泥膨胀能力强，出水水质稳定可靠，出水中没有悬浮物。
（2）膜生物反应器实现了反应器污泥龄STR和水力停留时间HRT的彻底分离，设计、操作大大简化。
（3）膜的机械截流作用避免了微生物的流失，生物反应器内可保持高的污泥浓度，从而能提高体积负荷，降低污泥负荷，且MBR工艺略去了二沉池，大大减少占地面积。
（4）由于SRT很长，生物反应器又起到了“污泥硝化池”的作用，从而显著减少污泥产量，剩余污泥产量低，污泥处理费用低。
（5） 由于膜的截流作用使SRT延长，营造了有利于增殖缓慢的微生物。如硝化细菌生长的环境，可以提高系统的硝化能力，同时有利于提高难降解大分子有机物的处理效率和促使其彻底的分解。
（6） MBR曝气池的活性污泥不因产水而损失，在运行过程中，活性污泥会因进入有机物浓度的变化而变化，并达到一种动态平衡，这使系统出水稳定并有耐冲击负荷的特点。
（7） 较大的水力循环导致了污水的均匀混合，因而使活性污泥有很好的分散性，大大提高活性污泥的比表面积。MBR系统中活性污泥的高度分散是提高水处理的效果的又一个原因。这是普通生化法水处理技术形成较大的菌胶团所难以相比的。
（8） 膜生物反应器易于一体化，易于实现自动控制，操作管理方便。
图 MBR出水工艺流程图
当膜池的液位高于最低液位、风机开启的情况下，阀门2关闭、阀门1及自吸泵开启，膜池开始出水。出来的水储备在清水池中，部分MBR出水供膜冲洗（如图2中蓝色线条所示）。自吸泵持续运行13min后，停2min，再运行13min，停0.5min，然后，开启阀门2和反洗泵，进行水反洗，反洗时间1min，最后再停0.5min使膜性能得到回复，一个制水周期完成，详细如表所示。
3.3 处理工艺流程
第四章 新增主要构筑物设计参数
4.1 综合调整池(原有排放池)
作 用：调整PH、ORP
处 理 量：20.0m3/h
有效水深：3.0m
规 格：30.0m3
数 量: 1座
结 构: 钢砼+玻璃钢防腐
配套设备
1.PH/ORP控制器
型 号：台湾上泰PC-310A
数 量: 2套
2.加药泵
数 量：4台
型 号：BX－50
流 量：Q=60L/h
扬 程：H=10m
功 率：N=0.05KW
2.提升泵
数 量：2台
流 量：Q=30.0m3/h
扬 程：H=15m
4.2 水解酸化池
作 用：对废水中的大分子有机物进行降解。
处 理 量：20m3/h
有效水深：3.5m
规 格：8.0m×2.50m×3.70m
数 量: 2座
结 构: 钢砼
配套设备
1.组合填料及支架
型 号：D150
数 量: 1套
2.曝气管
型 号：D50
数 量: 1套
作 用：对废水中的有机物进行降解。
处 理 量：20m3/h
有效水深：3.5m
规 格：8.0m×3.00m×3.70m
数 量: 2座
结 构: 钢砼
配套设备
1.组合填料
型 号：D150
数 量: 1套
2.微孔曝气器
型 号：D215
数 量:98套
A.反应池
作 用：加药反应，混凝反应，絮凝反应
处 理 量：20.0m3/h
规 格：1.50m×2.50m×2.50m
数 量: 3座
结 构: 钢砼
配套设备
1.PH/ORP控制器
型 号：台湾上泰PC-310A
数 量: 2套
2.加药泵
数 量：6台
型 号：BX－50
流 量：Q=60L/h
扬 程：H=10m
功 率：N=0.05KW
3．搅拌机
型 号：YTD90，1.5KW
数 量：1台
B.沉淀池
作 用：废水加药反应后泥水分离
处 理 量：20.0m3/h
规 格：7.75×6.25m×3.5m
数 量: 1座
结 构: 钢砼
形 式：斜板式沉淀
配套设备
1.蜂窝斜板
型 号：YT-50
数 量: 1套
2.三角出水堰
数 量：1套
型 号：YTB-130
3.混合液回流泵
数 量：1台（1用1备）
型 号：50QW15-15-1.1
流 量：Q=15.0m3/h
扬 程：H=10m
4.5 MBR反应池
作 用：去除废水中有机物
处 理 量：20m3/h
有效水深：3.2m
规 格：5.50m×4.50m×3.50m
数 量: 1座
结 构: 钢砼
配套设备
1.曝气头
通 气 量：2.5m3/h
数 量: 20套
2.膜组件
型 号：YTM-250
类 型:沉浸式
膜材料：PVDF复合膜
工作压力: -0.01 ∽ -0.04MPa
处理能力: 200 m3/d
工作方式: 工作10min，停 2min
数 量: 2套
3.自吸泵
数 量：4台（2用2备）
型 号：40HYFX-18
流 量：Q=10m3/h
扬 程：H=15m
功 率：N=1.5KW
4.6排放池（清水池）
作 用：贮存处理后的废水、冲洗膜片
有效水深：3.2m
规 格：5.50m×1.50m×3.50m
数 量: 1座
结 构: 钢砼
配套设备
1.清洗泵
数 量：2台
型 号：40HYFX-18
流 量：Q=10m3/h
扬 程：H=15m
功 率：N=1.5KW
2.PH/ORP控制器
型 号：台湾上泰PC-310A
数 量: 1套
3.加药泵
数 量：1台
型 号：BX－50
流 量：Q=60L/h
扬 程：H=10m
功 率：N=0.05KW
4.7污泥池（原有）
作 用：污泥储存浓缩
规 格：
数 量: 1座
结 构: 地下钢砼结构
配套设备
1.气动隔膜泵
型 号：EVA-50
数 量: 1套
2.板框压滤机
型 号：25平方
数 量: 1套
3.空压机
型 号：4.0KW
数 量: 1套
4.8设备间
规 格：现场选定
结 构: 框架结构
配套设备
1.电控柜
型 号：YT-AUTO20
数 量: 1套
2.罗茨风机
数 量: 2台
型 号: SR-100
功 率：7.5kw
风 量: 5.5m3/min
压 力: 4000mmAq
第五章 配电及自动控制
5.1 设计范围
配电设计包括废水处理站界区内的低压配电、自动控制等。
5.2 电源及用电负荷
废水处理站新增系统部分设一路供电电源(由业主提供)，～380/220V，50HZ，配电系统采用三相五线制，单相三线制，接地保护系统为TN-S系统。
5.3 电缆及敷设
电力电缆选用VV型, VV22型, 控制电缆选用KVV型, KVVP型, 照明选用BVV型, 敷设方式采用电缆沟与穿管暗敷相结合, 室内照明用难燃塑料线槽明敷。
5.4 防雷接地
采用避雷带, 避雷短针对建筑物作防雷保护。利用天然接地体加上人工接地极作为接地极, 工作接地和保护接地共用一套接地极。
第六章 劳动定员
6.1劳动定员
参照建设部《城市建设各行业编制定员试行标准》, 并结合本项目的具体情况, 废水处理站人员编制如下：
主任及工艺技术员 1人
工艺操作及化验 2人（2班，每班1人）
总 计 3人
新增部分污水处理系统结合原有系统统一运行管理。
第七章 运行成本
7.1 运行费用（仅供参考）
序号 | 费用项目 | 指 标 | 费用 (元/d) | 备 注 |
1 | 人 工 | 增加1人 | 150 | 人数不变 |
2 | 电 费 | 300Kw.h/d | 240 | 0.8元/度电 20h |
3 | PAM、PAC、烧碱 |
| 150 | 按400m3/d |
4 | 化学清洗剂 |
| 20 | 按400m3/d |
5 | 合 计 |
| 560 | 按200m3/d |
每天处理废水量为400立方米，折合新增部分日常运行处理费用约为1.40元/m3（新增部分运行费用，不含设施设备的折旧费）。
第八章 工程估算
8.1 工艺设备、电气及材料
序号 | 名 称 | 数量 | 单价 (万元) | 总价 (万元) | 型号 | 备注 |
一 | 主要设备部分 | |||||
1 | PH/ORP在线监控仪 | 6套 | 0.65 | 3.90 | 上泰PC-310A | 备用2台 |
2 | 提升泵（综合调整池） | 2台 | 0.98 | 1.76 | 30m3/h,15m |
|
3 | 液位控制器 | 2台 | 0.05 | 0.10 | 浙江 |
|
4 | 水解酸化池及好氧池填料 | 1套 | 4.80 | 4.80 | 组合150 |
|
5 | 水解酸化池及好氧池填料支架 | 1套 | 6.50 | 6.50 | A3+防腐 |
|
6 | 曝气管 | 2套 | 0.16 | 0.32 | PVC50 |
|
7 | 微孔曝气器 | 118个 | 0.02 | 2.36 | PWX-215/90 |
|
8 | 微孔曝气器安装支架 | 1项 | 0.35 | 0.35 | 调节器 |
|
9 | 计量泵 | 12台 | 0.55 | 6.60 | BX-50 | 备用1台 |
10 | 加药桶 | 4台 | 0.25 | 1.00 | PT-1000 |
|
11 | 斜板填料 | 1套 | 3.00 | 3.00 | Ø50 |
|
12 | 斜板填料支架 | 1套 | 1.80 | 1.80 | 碳钢+防腐 |
|
13 | 搅拌机1 | 3台 | 0.80 | 2.40 | YTD-90 |
|
14 | 三角出水堰 | 1套 | 0.85 | 0.85 | 组合 |
|
15 | 混合液回流泵 | 1台 | 0.35 | 0.35 | 50QW15-15-1.5 |
|
16 | 自吸泵 | 4台 | 0.65 | 2.60 | 40HYFX-18 |
|
17 | 清洗泵 | 2台 | 0.65 | 1.30 | 40HYFX-18 |
|
18 | MBR膜组件 | 2套 | 13.00 | 26.00 | YTM-250 | PVDF复合膜 |
19 | 罗茨风机(包括成套设备) | 2台 | 1.65 | 3.30 | SR-100 | 1用1备 |
20 | 转子流量计 | 2套 | 0.12 | 0.24 | DN80 |
|
21 | 转子流量计 | 2套 | 0.05 | 0.10 | DN40 |
|
22 | 化学清洗药桶 | 1套 | 0.15 | 0.15 | ø1.0m×1.2m | PP |
23 | 污泥泵 | 1台 | 0.68 | 0.68 | 国产 |
|
24 | 板框压滤机 | 1台 | 2.80 | 2.80 | 25m2 |
|
25 | 空压机 | 1套 | 0.65 | 0.65 | 4.0KW |
|
26 | 小计 | 73.91 |
|
| ||
二 | 电气部分 | |||||
1 | 电控柜 | 1项 | 2.80 | 2.80 | 翼腾加工 |
|
2 | 电线、电缆 | 1项 | 0.65 | 0.65 | 国产优质 |
|
3 | 线管及支架等 | 1批 | 0.30 | 0.30 | 国产优质 |
|
4 | 小计 | 3.75 |
|
| ||
三 | 其他 | |||||
1 | 工艺管道及配件等 | 1批 | 2.00 | 2.00 | 国产优质 |
|
2 | 五金、杂件、支架等 | 1项 | 0.60 | 0.60 | 国产优质 |
|
3 | 油漆防腐 | 1项 | 0.40 | 0.40 | 国产优质 |
|
4 | 小计 |
|
| 3.00 |
|
|
| 合 计（一+~+三） | 80.66 |
|
| ||
8.2 土建部分（由业主负责）
序号 | 名 称 | 规格(L×B×H)(m) | 数量 | 体积 | 结构类型 | 造价 (万元) |
备注 |
1 | 综合调整池 | 原有池改造 | 1座 |
|
|
| 原有改造 |
2 | 水解酸化池 | 8m×2.5m×3.70m | 2座 |
| 钢砼 |
| 架空 |
3 | 接触氧化池 | 8m×3.0m×3.70m | 2座 |
| 钢砼 |
| 架空 |
4 | 反应池 | 2.5m×1.5m×3.70m | 2座 |
| 钢砼 |
| 架空 |
5 | 沉淀池 | 7.75m×6.25m×3.50m | 1座 |
| 钢砼 |
| 架空 |
6 | MBR池 | 4.5m×5.5m×3.50m | 1座 |
| 钢砼 |
| 架空 |
7 | 排放池 | 1.5m×5.5m×3.50m | 1座 |
| 钢砼 |
| 架空 |
8 | 设备间 | 用反应池架空池底 | 1座 |
| 框架 |
| 业主负责 |
9 | 栏杆 |
| 1项 |
| A3 |
| 业主负责 |
10 | 水池防腐 | （反应池） | 1项 |
| 琉璃钢 |
|
|
| 合计 | 估算（仅供参考） | 不含基础处理费 | 65.00 | 业主负责 | ||
8.3 总估算
序号 | 费 用 名 称 | 金额(万元) | 备 注 |
废水处理系统 | |||
1 | 工艺设备、电气及材料直接费 | 80.66 |
|
2 | 构筑物部分直接费 |
| 建议厂家负责 |
3 | 安装人工费 | 7.50 |
|
4 | 设计调试费 | 2.00 |
|
5 | 运输费 | 1.50 |
|
7 | 菌种费 |
| 建议厂家负责 |
8 | 小计(1+~+7) | 90.66 | 未含税\未含土建部分 |
9 | 税金： | 15% |
|
10 | 含税总价： | 104.26 |
|
11 | 优惠价： | 100.08 |
|
说明： ①本方案的相关设施报价按设计材质设计，如有特殊要求则造价应作相应调整。 ②供电部分造价未将厂内总配电房至机电设备各电控柜部分的工程量统计入内。 ③总价内未包括调试期间的运行药剂费。 ④电缆工程量统计电控屏至设备电机部分。 | |||