xx公司鋁氧化廢水處理

1、xxxxx有限公司1000m3/d廢水處理工程設計方案 有限公司二零一一年八月 目 錄第一章 概 述21.1 項目背景21.2 設計基礎31.2.1 處理水量31.2.2 主要生產(chǎn)工藝流程簡述31.2.3 廢水主要污染物種類及廢水水量統(tǒng)計91.2.4 設計水質(zhì)指標101.2.5 設計處理出水標準101.2.6 編制采用的主要技術(shù)規(guī)范和標準10第二章 廢水處理工藝流程及設計參數(shù)122.1 廢水處理工藝流程122.2 廢水處理工藝流程說明152.3 主要涉及參數(shù)162.4 運行控制212.5 加藥量212.6污泥脫水系統(tǒng)212.6.1污泥脫水方式選擇212.6.2污泥脫水設備選型22第三章 土建結(jié)

2、構(gòu)說明2431 工程地質(zhì)條件2432 建筑物設計243.3 結(jié)構(gòu)設計24第四章 電氣設計264.1 設計范圍264.2 供電設計264.3 電力設計26第五章 控制系統(tǒng)設計305.1 控制系統(tǒng)的原理305.2 系統(tǒng)控制說明315.3主要配置清單31第六章 工程投資預算326.1 工程土建投資估算326.3 工程電腦電器控制系統(tǒng)費用投資估算（可選件）346.4 工程其他費用投資估算34第七章 運行管理和經(jīng)濟分析3571運行管理357.2經(jīng)濟分析357.3 服務承諾367.4 存在的問題及建議36 第一章 概 述1.1 項目背景xxxxx有限公司年產(chǎn)5萬噸新型鋁型材項目擬選址于xxxxxxxxxx

3、xxxx。項目總占地面積136畝，總投資 4800 萬元，其中環(huán)保投資472.3萬元，約占總投資的9.8%，新建生產(chǎn)車間、倉庫、辦公室、生活用房及附屬配套設施等53286m2。項目投產(chǎn)后可年產(chǎn)鋁型材5萬噸。 項目計劃于2011年6月開工建設，建設期12個月，預計于2012年7月投入試生產(chǎn)。項目擬建20噸熔鑄爐12臺、12米深井鑄錠設備6套、全自動鋁型材擠壓生產(chǎn)線24條、氧化電泳涂漆生產(chǎn)線3條、臥式噴涂帶木紋生產(chǎn)線2條、臥式靜電噴涂生產(chǎn)線2條、隔熱穿條生產(chǎn)線2條。這些生產(chǎn)線在加工過程中會產(chǎn)生大量的生產(chǎn)污水，如不經(jīng)處理直接外排會對環(huán)境造成極大危害。據(jù)國家有關環(huán)保法律法規(guī)，該廢水必須進行有效處理，實

4、現(xiàn)達標排放。本項目排水包括生產(chǎn)廢水、生產(chǎn)管理廢水、生活污水、清潔下水，其中除清下水外其他廢水均收集后進入污水綜合處理站處理。 由于工藝生產(chǎn)中廢水(主要是表面處理廢水)種類多、水質(zhì)較復雜，應本著分類收集、分類處理、充分發(fā)揮現(xiàn)有經(jīng)驗和確保達標排放的原則做好生產(chǎn)廢水的治理工作。而總鎳是第一類污染物，必須在車間排放口達標。生產(chǎn)過程中含鎳廢水主要由著色和封孔工序產(chǎn)生，將這兩股水在車間內(nèi)匯合后經(jīng)石灰乳中和深沉，總鎳處理達到車間排放標準后進入綜合調(diào)節(jié)池與其它廢水一同進行后續(xù)處理；含氟廢水采用中和-絮凝沉淀的處理方法處理達標后自流入綜合反應池一進行后續(xù)處理；堿蝕廢水先用于酸性廢氣洗滌塔，吸收酸后同其它廢水一起

5、匯入綜合廢水調(diào)節(jié)池，由泵提升至綜合處理系統(tǒng)中進行處理。 的污染治理設計、施工、調(diào)試等技術(shù)工作經(jīng)驗，從實際出發(fā)，本著科學、合理的原則，為企業(yè)解決環(huán)境污染治理問題，是企業(yè)環(huán)境治理問題方面的知心朋友，長期在全國各地進行優(yōu)質(zhì)、優(yōu)良的環(huán)保技術(shù)服務。依據(jù)長期的技術(shù)積累和同類廢水處理的實踐經(jīng)驗，特提出該廢水處理方案，供企業(yè)和有關部門的領導參考決策。1.2 設計基礎1.2.1 處理水量廢水處理工藝遵循分質(zhì)處理原則。根據(jù)環(huán)評中生產(chǎn)工藝用水水量平衡，并考慮企業(yè)發(fā)展和生產(chǎn)高峰，在原水量基礎上略做放大處理，故設計新建一套處理能力為100t/d的中和-絮凝沉淀處理裝置，負責處理本項目的含氟廢水；一套處理能力為 150t

6、/d 的中和-沉淀處理裝置，負責處理本項目的含鎳廢水；一套處理能力為850t/d的綜合處理裝置，負責本項目中酸堿水洗廢水的處理、含鎳和含氟廢水的后續(xù)處理及其他廢水的處理； 一套處理能力為150t/d的有動力生活污水一體化生物處理裝置，負責處理本項目生活污水。廠內(nèi)生產(chǎn)廢水出水水質(zhì)達到污水綜合排放標準(GB8978-1996) 表1及表4一級排放標準。清潔下水排入?yún)^(qū)域雨水管網(wǎng)。生活廢水進入化糞池處理后直接進入城市管網(wǎng)。其它生產(chǎn)廢水具體水量如下： 表1-1 本工程設計水量表廢水種類水量（噸天）單位小時處理量（每天24小時運行） 含鎳廢水1506.3噸小時含氟廢水1004.2噸小時綜合廢水85035.

7、5噸小時生活廢水1506噸小時1.2.2 主要生產(chǎn)工藝流程簡述主要工序簡述如下：1、熔鑄工序： 本工藝采用 ALE 再生式節(jié)能熔鑄爐對鋁錠進行熔煉處理。將采購回的原材料鋁 錠裝入熔鑄爐內(nèi)進行升溫熔煉，熔鑄爐通過燃燒天然氣加熱，使溫度達到 900。鋁錠在溫度達到 720左右時加入精煉劑，用工具緩慢移動壓到底部直到不冒泡為止，精煉劑主要用來清除鋁液中的氫等雜質(zhì)。精煉后加入打渣劑，用工具充分攪拌后撈出渣子，清除鋁液中的雜質(zhì)。打渣工序中產(chǎn)生的鋁灰經(jīng)鋁灰分離機進行分離，分離出的金屬鋁加工生成再生鋁錠，重返熔煉爐中進行煉制，其它鋁灰則作為報廢品交與有資質(zhì)單位處理。將熔煉好的鋁液鑄造成鋁棒，然后根據(jù)生產(chǎn)要求

8、切鋸成一定長度的鋁棒，將切鋸后的鋁棒送入鋁棒加熱爐，在480的恒溫下進行均質(zhì)加熱，以保證生產(chǎn)工藝要求。鋁棒在切割過程中會產(chǎn)生大量的鋁屑及邊角料，這些鋁屑和邊角料又作為原料返回熔鑄爐回煉。此過程中主要污染因素是切割產(chǎn)生的噪聲，距5米遠的聲級約 85dB(A)。工藝流程見圖 1-1。 2、擠壓工序：將坯錠加熱處理過的鋁棒通過擠壓機擠壓成所需的型材，然后經(jīng)過風冷淬火再進行張力調(diào)直、鋸切定尺。此時的型材硬度較差，因此，再將切劇后的型材進行時效處理(通過保溫爐在一定溫度下保溫一段時間，改變鋁材的物理結(jié)構(gòu)，使鋁材硬度達到使用要求)，此過程即告完成。工藝流程見圖 3-1。G1 SO2、煙塵鑄造打渣2精煉2打

9、渣1精煉1熔煉原材料 邊 S1 再生鋁錠鋁灰分離機 角 料 S3 S2 報廢品邊角料S3G1 SO2、煙塵 N1G1SO2、煙塵N2時效處理定尺鋸切拉伸矯直冷卻水及風冷淬火鋸 切鋁棒加熱擠壓基材I 圖 1-1 熔鑄及擠壓工藝流程圖3、氧化及電泳工序 將時效爐處理后的型材上架，經(jīng)氧化車間的酸洗、堿蝕后，通電進行氧化處理使型材表面形成一層致密的保護膜，該過程中硫酸電解液中的水被電解成氧氣、氫氣排出，鋁被電解析出進而被氧氣、空氣氧化成氧化鋁薄膜，覆于鋁材表面。然后經(jīng)封孔劑液體池進行封孔后下架、烘干。本項目采用平光料及平光電泳料氧化處理工藝和磨砂料及磨砂電泳料氧化處理工藝，主要工序有三合一、酸蝕、堿蝕

10、、出光、氧化、 著色、電泳、晾干、固化、封孔等，分述如下：三合一 具有除油、去灰、拋光三重功能，經(jīng)處理后的型材可直接進行氧化。三合一主要成分是HF40%、磷酸20%、水40%（質(zhì)量分數(shù)）。除油 除油工序主要是除去鋁材表面的油脂等污垢，槽液的成分是硫酸，濃度 控制在40 g/L。堿蝕 酸蝕處理后，型材表面吸附一層氟化鋁，外觀發(fā)黑發(fā)暗，通過堿蝕工序， 可為型材表面增光增亮，堿蝕工序也是采用浸沒式，槽液的成分是 NaOH 30-45g/L，總堿 50-60 g/L，堿蝕劑 5-10 g/L，Al3+ 0-15 g/L。出光 鋁材經(jīng)堿蝕水洗后，由于鋁材表面呈堿性，經(jīng)酸洗中和可徹底去除油污， 保證鋁材的

11、光潔度后再進入下道工序處理。槽液的成分是硫酸和硝酸，硫酸濃度控制 在 200 g/L，硝酸 80 g/L。氧化 以鋁或鋁合金制品為陽極置于電解質(zhì)溶液中，利用電解作用，使其表面 形成氧化鋁薄膜的過程，稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。鋁陽極氧化的原理實質(zhì)上就是水電解的原理。當電流通過時，將發(fā)生以下的反應：在陰極上，按下列反應放出H2：2H + +2e- H2 ；在陽極上，4OH - -4e- 2H2O + O2，析出的氧不僅是分子態(tài)的氧 (O2)，還包括原子氧(O)，以及離子氧(O-2)，通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無水的 A12O3 膜：4A1 + 3O2 =

12、2A12O3 + 3351J。 此過程主要通過電解使鋁材表面產(chǎn)生防腐蝕氧化膜，槽液的成分是硫酸，濃度控制在150-180g/L，鋁離子濃度不高于 0.25 g/L。 著色 著色就是在鋁材表面電解鍍上一層錫或鎳，使鋁材表面更具金屬光澤和 質(zhì)感，著色劑主要有 NiSO4 16-18 g/L；槽溫 20，著色后水洗兩道槽液控制第一道 pH2，第二道 pH4.5。封孔 其主要作用是將鋁材表面細小毛孔實施封閉，使鋁材起到耐腐蝕作用。 槽液的成分主要為 Ni2+ 0.81.3 g/L，pH 5.56.5。電泳 鋁材的氧化膜在戶外長期使用時，容易腐蝕，耐久性差，因此，表面氧化處理完成后進一步通過電泳涂裝的方

13、法來提高鋁型材的裝飾性能及使用年限。電泳是 電泳涂料在陰陽兩極施加電壓作用下，帶電荷涂料離子移動到陰極，并與陰極表面所產(chǎn)生之堿性作用形成不溶解物，沉積于工件表面。電泳涂層透明度高，既具有高裝飾性又可突出鋁型材本身的金屬光澤。本項目電泳槽液主要成分是 57%丙烯酸樹脂+1.53.5%異丙醇+0.51.5%乙二醇單丁醚及純水。熱水洗及純水洗 充分水洗，水洗方式為浸洗式，避免前道工序酸、堿及鹽份帶入電泳槽污染漆槽，影響漆膜。純水電導率小于 5s。晾干 使漆膜晾干，固化。(1) 平光料及平光電泳料氧化工藝三合一試劑著色劑H2SO4G2、Gu2 氟化氫氣體上排檢驗純水洗水洗氧化純水洗著色三合一 S5-9

14、廢槽液 105.5 W3 含氟酸性 S5-5 廢槽 W1 酸性廢 S5-6 廢 W2 含鎳 廢水（Al3+、 液 240.7 水（Al3+、 槽液 廢水H+） H+）電泳熱水洗純水洗純水洗熱水洗 W5 有機廢水 W5 有機廢水 S4-3 槽 W8 水洗廢 W8 水洗廢水 （Al3+、有機物） （Al3+、有機物） 渣 水 封孔劑、NiSO4檢驗晾干固化下排包裝入庫純水洗封孔含鎳廢水 S5-7廢槽平光料及平光電W2-1液泳料氧化 圖 1-2 平光料及平光電泳料氧化工藝流程圖(2)磨砂料及磨砂電泳料氧化工藝NaOHNH4HF2H2SO4檢驗上排除油堿蝕水洗水洗酸蝕 S5-1廢槽液 W6酸性有機廢水

15、 S4-1槽渣 W3酸性含氟廢水 S5-3廢槽 （Al3+、脂類、H+） （Al3+、F-、銨、H+） 液H2SO4、HNO3H2SO4著色劑H2SO4、NiSO4G2 硝酸酸霧著色水洗氧化水洗出光水洗 S5-6 廢槽液 W1 酸性廢水 W1 酸性廢水 S5-4 廢槽液 W4 堿性廢水 （Al3+、H+） （Al3+、H+） （Al3+、OH-）丙烯酸樹脂、異丙醇水洗純水洗純水洗純水洗電泳純水洗 W8 水洗廢水 S4- 3 槽渣 W5 有機廢水封孔劑NiSO4 W2-1 含鎳、 錫、鉻廢水純水洗封孔W2-1 含鎳廢水 S5-7 廢槽液檢驗晾干固化下排包轉(zhuǎn)入庫 磨砂料及磨砂電泳料氧化鋁型材 圖1

16、-3磨砂料及磨砂電泳料氧化工藝流程圖4、靜電噴涂工藝無鉻處理 無鉻處理的目的是提高涂層與鋁材之間的接合力。經(jīng)過處理的鋁材 表面已形成一層 0.51.0um 的化學氧化膜，該膜層有許多細小的腐蝕孔，靜電噴涂后，涂層材料已滲入微孔中，經(jīng)烘烤和固化處理，這些噴涂材料將牢牢嵌入氧化層微孔中，使涂層與基體很難撥離，從而實現(xiàn)噴涂材料對鋁材的長期保護。槽液的成分是 無鉻處理劑（氟鋯酸鉀、氯化鉀、硝酸），氟鋯酸鉀濃度 3560g/L，PH 值范圍為。 H2SO4、HNO3靜電噴涂 在專用噴涂柜內(nèi)進行，涂料是熱固性聚酯粉末涂料，通過靜電使涂料 粒子附著在工件表面。涂料在噴涂柜內(nèi)循環(huán)使用，此過程無廢氣、廢水產(chǎn)生，

17、基本無 污染。 NaOHNH4HF4H2SO4出光堿蝕酸蝕無鉻處理劑除油 無鉻處理上排檢驗 G2Gu2氟化氫氣體三合一噴粉房靜電噴涂上線下排烘干晾干純水洗包裝入庫檢驗下線固化W2-2含鉻廢水 粉末噴涂鋁型材 圖1-4 靜電噴涂工藝流程圖 5、包裝入庫烘烤固化完成后，即將型材從扎排上取下，經(jīng)檢測剔出不合格產(chǎn)品，然后包裝入 庫鋁型材生產(chǎn)過程即完成。1.2.3 廢水主要污染物種類及廢水水量統(tǒng)計 根據(jù)生產(chǎn)工藝流程特征污染物產(chǎn)生情況，該項目廢水主要污染物可分為三類：1）、酸、堿清洗廢水：主要是進行酸洗、堿洗工藝段廢水，該段廢水特征污染物主要表現(xiàn)為PH（2-4）、懸浮物以及鋁離子等。2）、含鎳廢水：由于著

18、色工藝需添加硫酸鎳、錫。這些重金屬為國家第一類污染控制物，故定義為含鎳廢水。3）、含鉻廢水：由于生產(chǎn)工藝需對產(chǎn)品進行鈍化處理，其鈍化劑為六價鉻。六價鉻本身就有較強的毒性、也是國家第一類污染控制物。故定義為含鉻廢水。根據(jù)環(huán)評資料以及公司提供相關數(shù)據(jù)資料，該公司除了大量的生產(chǎn)工藝廢水外，同時還有一定量的生活、辦公用水，具體數(shù)據(jù)如下表； 表1-2 廢水種類匯總表廢水種類水量 主要污染物濃度 （mg/L） 年排放量(按300天/年生產(chǎn))擬定去向含氟廢水100噸天CODcr50SS43pH=3.0氟化物=16530000噸年經(jīng)一次處理后進入綜合處理系統(tǒng)含鎳廢水150噸天pH3.0總鎳10.5COD=76

19、SS=6945000噸年經(jīng)一次處理后進入綜合處理系統(tǒng)生活廢水150噸天TP=4CODcr400SS300NH3-N4045000噸年廢水處理系統(tǒng)后進入工業(yè)園污水處理廠綜合廢水(包括含鎳、含氟廢水)850噸天pH=6-9COD=317SS=384氟化物=21.7總鎳=1.5NH3-N7.0TP=0.7225000噸年經(jīng)綜合處理系統(tǒng)處理達標后可回用或直接排入園區(qū)管網(wǎng)1.2.4 設計水質(zhì)指標設計進水處理水質(zhì)如下表： 表 1-3 進水水質(zhì)項目PHCODSSNH3-NTP氟化物總 鎳工業(yè)廢水水質(zhì)（mg/m3）2-329840016510.5生活廢水水質(zhì)（mg/ m3）6-94003004041.2.5

20、設計處理出水標準設計出水排放要求達到國家污水綜合排放標準（GB8978-1996）一級標準，即：表1-4 出水水質(zhì)項目PHCODSSNH3-NTP氟化物總 鎳工業(yè)廢水水質(zhì)（mg/m3）6-910070101.0生活廢水水質(zhì)（mg/ m3）6-910070150.51.2.6 編制采用的主要技術(shù)規(guī)范和標準(1)地表水環(huán)境質(zhì)量標準 (GHZB1-1999)(2)污水綜合排放標準 (GB8978-1996)(3)室外排水設計規(guī)范 (GBJ14-87)(4)混凝土結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 (GB50010-2002 )(5)砌體結(jié)構(gòu)設計規(guī)范 （GB/T5003-2001）(6)建筑地基基礎設計規(guī)范 (GB5000

21、7-2002)(7)建筑抗震設計規(guī)范 (GB50011-2001)(8)建筑結(jié)構(gòu)設計統(tǒng)一標準 (GB50068-2001)(9)采暖通風及空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范 (GBJ19-87)(10)再生水回用于景觀水體的水質(zhì)標準 （CJ/T95-2000） (11)城鎮(zhèn)污水處理廠附屬建筑和附屬設備設計標準 (CJJ31-89)(12)工業(yè)循環(huán)用水水質(zhì)標準 (GB50050-95)(13)構(gòu)筑物抗震設計規(guī)范 （BG50191-93）(14)化工設備、管道防腐施工及驗收規(guī)范 （HGJ229-83）(15)工業(yè)金屬管道設計規(guī)范 （GB/T50316-2000）(16)低壓成套開關柜 （OB7251-87）(17)

22、低壓成套開關設備及控制設備 （IEC-437）(18)低壓配電設計規(guī)范 （GB50054-95）(19)外殼防護等級的分類 （GB4208-84） (20)電工成套裝置中的導線顏色 （GB2681-81）(21)通用用電設備配電設計規(guī)范 （GB50055-93）(22)電氣照明裝置施工及驗收規(guī)范 （GB502591996）第二章 廢水處理工藝流程及設計參數(shù)2.1 廢水處理工藝流程根據(jù)該公司廢水特點及我們的經(jīng)驗，該廢水成分比較復雜并且含有特征污染物，故必須對特征污染物進行預處理后在進行統(tǒng)一處理，同時考慮廢水中鎳離子的情況及國家遠期對鋁離子的環(huán)保要求，本案對工業(yè)廢水采用三級反應+三級沉淀處理工藝，

23、具體工藝流程如下： 藥劑A、B、C、M 含氟廢水 氟調(diào)節(jié)池 氟反應池 氟沉淀池 pH控制儀干泥處置 板框壓濾機 螺桿泵 鎳污泥池 PH控制儀 藥劑A、C、M 含鎳廢水 鎳調(diào)節(jié)池 鎳反應池 鎳沉淀池 藥劑A、C、M綜合廢水 綜合調(diào)節(jié)池 綜合反應池一 綜合沉淀池一 藥劑A、C、M PH控制儀 達標排放 砂 濾 池 綜合沉淀池二 綜合反應池二 PH控制儀干泥處置 板框壓濾機 螺桿泵 綜合污泥池 生活廢水 有動力一體化處理裝置 排放池 達標排放 圖2-1 污水處理工藝流程圖根據(jù)本項目廢水產(chǎn)生特性分析，將各廢水分類處理，工業(yè)廢水零排放，處理后循環(huán)回用或排入園區(qū)管網(wǎng)。處理方法主要分為以下幾種： (1)含氟

24、廢水處理 酸性廢水 W3中含有大量的無機氟離子。 廢水pH可通過投加酸堿試劑在PH儀控制下自動調(diào)節(jié)，無機氟離子的去除主要通過化學反應去除。氟化鈣(CaF2)常溫下溶解度為0.0015g/100g，因此含氟廢水可以通過投加鈣離子試劑反應生成氟化鈣沉淀進行處理。其反應原理如下： Ca2+ 2F-= CaF2 常用的鈣試劑為石灰水、氯化鈣等。水洗廢水 W8和生產(chǎn)管理廢水 W10中主要污染物為SS及少量COD，可與酸堿廢水一并混合沉淀處理。 生活污水單獨采用有動力一體化處理設施處理，尾水入清水池，達標排放。(2)含鎳廢水處理 項目含鎳廢水主要由著色和封孔工序產(chǎn)生， 廢水產(chǎn)生量150m3/d ， 總鎳約

25、1.5mg/m3，由于鎳是第一類污染物，必須車間排放口達標。項目擬對含鎳廢水單獨預處理，使總鎳車間排放口能達標，再將處理后的廢水匯入綜合調(diào)節(jié)池進行后續(xù)處理。含鎳離子廢水處理工藝原理如下： 化學法就是通過化學反應改變廢水中污染物的化學性質(zhì)或物理性質(zhì)，使之發(fā)生化學或物理狀態(tài)的變化，進而將其從水中除去。例如化學沉淀法，就是利用某些化學物質(zhì)作沉淀劑，與廢水中的污染物（主要是重金屬離子）進行化學反應，生成難溶于水的物質(zhì)沉淀析出，從廢水中分離出去。如可用石灰（Ca（OH）2）和硫離子（S2-）與廢水中鎘離子Cd2+、汞離子Hg2+、鎳離子Ni2+等等重金屬離子形成難溶于水的氫氧化物沉淀。 Ni2+Ca(O

26、H)2=Ni(OH)2+Ca2+ Ni2+S2-=NiS 利用沉淀反應除去廢水中污染的重金屬離子，是水溶液中主要化學反應之一，也是沉淀溶解平衡的應用。 一個在一定條件下能發(fā)生的化學反應體系中，隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減少，而產(chǎn)物濃度逐漸增加，最終化學反應達到其進行的限度，即達到平衡。不同的化學反應達到平衡態(tài)的時間不盡相同，但作為化學平衡態(tài)，都具有共同的特征： （1）平衡建立時反應中各物質(zhì)的濃度或分壓不再隨時間而改變，且只要外界條件不變（即溫度、壓力和濃度等都不變），無論經(jīng)過多長時間，平衡時各物質(zhì)的濃度或分壓應保持不變，這一特征對實際生產(chǎn)具有重要的指導作用； （2）化學平衡是動態(tài)平衡，從宏

27、觀上看，化學反應達到平衡態(tài)，各物質(zhì)的濃度或分壓不再隨時間改變，反應似乎“停止”了，但從微觀上看，正逆兩方面的反應仍繼續(xù)進行，只是它們的反應速率相等； （3）化學反應在一定條件下達到平衡態(tài)，可用相應的平衡常數(shù)描述反應進行的限度。例如，用石灰與廢水中Cd2+形成難溶物Cd（OH）2，而難溶物在溶液中總有一定的溶解度，在一定條件下，當溶解與沉淀速率相等時，便建立了固體難溶電解質(zhì)與溶液中離子間的多相平衡，即： 這個平衡的特點是反應物為Cd（OH）2固體，生成物為溶液中的Cd2+和OH-，其平衡濃度分別用Cd2+和OH-表示，其平衡常數(shù)表達式為： Ksp=Cd2+OH-2當溫度一定時，難溶電解質(zhì)的飽和溶

28、液中，其離子濃度的乘積為一常數(shù)，這個常數(shù)叫做溶度積。這個溶度積是飽和溶液中各離子濃度冪的乘積，其中離子濃度與標準濃度比的指數(shù)就是溶解平衡方程式中該離子的化學計量數(shù)。 平衡常數(shù)是化學反應的一個特征常數(shù)，其數(shù)值大小與各物質(zhì)的分壓或濃度無關，但隨反應溫度而變，因此寫平衡常數(shù)時，一般要注明溫度，若未注明，通常是指室溫（298K）。對難溶電解質(zhì)的溶解平衡，顯然Ksp越小，其在相同溫度下溶解度越??；反之Ksp越大，其溶解度越大。下表列出某些難溶電解質(zhì)的溶度積(室溫常壓狀態(tài))。 表2-1 難容解電解質(zhì)溶度積表難溶解電解質(zhì)溶度積（KSP）難溶解電解質(zhì)溶度積（KSP）Cd(OH)23×1014CdS3

29、.6×1029Cu(OH)25.6×1020CuS8.5×1045Hg(OH)24.0×1026HgS1.0×1053Ni(OH)22.0×1015NiS2.0×1025Zn(OH)27.0×1018ZnS2.5×1025Pg(OH)21.6×1017PbS3.4×1028 金屬硫化物的溶解度一般都比較小，因此用硫離子作沉淀劑能更有效地處理含重金屬離子的廢水，特別是對于經(jīng)過氫氧化物沉淀法處理后，尚不能達到排放標準的含Ni2+和Cd2+的廢水，再通過反應生成極難溶于水的硫化物沉淀。廢水中

30、某些金屬離子單一存在時達到排放標準濃度限值時，根據(jù)容度積計算的理論PH值： Cu2+0.5mg/l，PH=8.40； Zn2+2.0mg/l，PH=8.68； Ni2+0.1mg/l，PH=9.0-9.6。對于含銅、鋅、鎳酸堿廢水中重金屬離子的去除，目前最廣泛最通用的方法是投加沉淀劑使銅、鋅、鎳離子變成溶解度最小的沉淀物。銅、鋅、鎳離子的都可在一定的PH條件下形成氫氧化物沉淀。沉淀劑可以使用NaOH或Ca(OH)2。反應如下： Ni2+2OH- =Ni（OH）2 Cr3+3OH- =Cr（OH）3 Cu2+2OH- =Cu（OH）2 Zn2+2OH- =Zn（OH）2出水pH國家標準為69，為

31、避免因Ni（OH）2因沉淀條件pH=9.510使出水PH超過9而加廢H2SO4中回調(diào)，一般把混合后的水PH調(diào)節(jié)到8.58.7。 在實際應用過程中，用NaOH或Ca(OH)2沉淀后的出水的鋅、銅、鎳可能超標，那么必須采用硫化物把關沉淀的非常措施。 二級混凝沉淀處理綜合廢水 廢水中鎳離子經(jīng)過中和沉淀后大部分得到有效去除，但廢水中還有大量有機物和其他污染物，需要通過混凝劑混凝沉淀后去除，確保廢水達標排放。通過投加S系重金屬離子捕捉劑、PAC和PAM，使膠體狀有機物和部分剩余的金屬離子形成礬花沉淀，從污水中得到有效分離。工程實踐證明S系重金屬離子捕捉劑、PAC、PAM和重金屬離子反應形成沉淀鏊合物，很

32、好的解決加堿化學沉淀反應的殘余重金屬離子特別是銅離子、鎳離子、鋅離子超標問題。2.2 廢水處理工藝流程說明 含氟廢水由車間進入氟調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)均化后由提升泵并控制一定的流量打入氟反應池進行沉淀反應（并由pH控制儀進行自動控制）后進入氟沉淀池進行泥水分離，沉淀污泥進入綜合污泥池進行壓濾，沉淀出水進入綜合反應池進行二級反應。含鎳廢水由車間進入鎳調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)均化后由提升泵并控制一定的流量打入鎳反應池加藥反應（并由pH控制儀進行自動控制），出水進入鎳沉淀池進行泥水分離，沉淀污泥進入鎳污泥池進行壓濾，沉淀出水進入綜合反應池進行二級反應。 綜合廢水由車間進入綜合調(diào)節(jié)池進行均質(zhì)均化后由提升泵并控制一定的流

33、量打入綜合反應池一，同時來自氟沉淀池上清液一并進行沉淀反應（并由pH控制儀進行自動控制）后進入綜合沉淀池進行泥水分離，沉淀污泥進入綜合污泥池進行壓濾，沉淀出水自流入綜合反應池二，通過再次加藥反應、沉淀進一步去除污染因子，沉淀污泥進入綜合污泥池進行壓濾，壓濾水回流至綜合調(diào)節(jié)池。沉淀池上清液自流入砂濾池過濾，出水實現(xiàn)達標排放或回用。砂濾池底部裝有反沖洗泵，定期對濾砂進行反沖洗，反沖洗水回流至綜合調(diào)節(jié)池。2.3 主要涉及參數(shù)1、鎳調(diào)節(jié)池 主要設計參數(shù)： 設計流量：Q=6.5 m3/h 調(diào)節(jié)時間：9.2hr 平面尺寸：3.0×5.0×4.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) 主

34、要設備： 污水提升泵2臺（一用一備） 規(guī)格型號：CQ50-12-1.5 主要參數(shù)Q=12m3/h，H=12m ,N=1.5KW2、含鎳廢水反應池 主要設計參數(shù)： 設計流量：Q=6.5 m3/h 反應時間：1.8hr 平面尺寸：1.0×4.0×3.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：地上鋼結(jié)構(gòu) 主要設備： PH控制儀1套；加藥系統(tǒng)三套；攪拌機1臺，N=1.5KW3、含鎳廢水沉淀池 主要設計參數(shù)： 設計流量： Q=6.5 m3/h 表面負荷：0.41立方/平方·小時 平面尺寸：4.0×4.0×3.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：地上鋼結(jié)構(gòu) 主要設備：布水系統(tǒng)1

35、套；收水系統(tǒng)1套；斜管16m24、含鎳污泥池 主要設計參數(shù)： 平面尺寸：4.0×2.0×3.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：地上鋼結(jié)構(gòu) 主要設備： 螺桿泵1臺，N=2.2KW。板框壓濾機1臺，過濾面積40平方。5、氟調(diào)節(jié)池 設計流量：Q=4.5 m3/h 調(diào)節(jié)時間：16hr 平面尺寸：3.0×6.0×4.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) 主要設備： 污水提升泵2臺（一用一備） 規(guī)格型號：CQ50-6-1.5 主要參數(shù)Q=6m3/h，H=12m ,N=0.75KW6、含氟廢水反應池 主要設計參數(shù)：設計流量： Q=4.5 m3/h 反應時間：4.4hr

36、平面尺寸：1.0×4.0×5.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)主要設備：加藥系統(tǒng)4套，PH控制儀1套7、含氟廢水沉淀池 主要設計參數(shù)： 設計流量： Q=4.5 m3/h 表面負荷：0.41立方/平方·小時 平面尺寸：4.0×4.0×5.0m 數(shù) 量：1座 結(jié) 構(gòu)：地上鋼結(jié)構(gòu) 主要設備： 布水系統(tǒng)1套；收水系統(tǒng)1套；斜管16m2。8、綜合廢水集水池 主要設計參數(shù)： 設計流量：Q=31.0 m3/h 調(diào)節(jié)時間：10.6hr 平面尺寸：5.0×6.0×4.0m8.0×6.0×4.0m 數(shù) 量：1座 結(jié)

37、 構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu) 主要設備： 污水提升泵2臺（一用一備） 規(guī)格型號：CQ100-12-5.5 主要參數(shù)Q=100m3/h，H=12m,N=5.5KW。9、綜合反應池一 主要設計參數(shù)：設計流量：Q=31.0 m3/h調(diào)節(jié)時間：1.0hr平面尺寸：1.0×7.0×5.0m數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)。主要設備： 加藥系統(tǒng)4套，PH控制儀1套，攪拌機1套，N=1.5KW。10、綜合沉淀池一 主要設計參數(shù)： 設計流量：Q=31.0m3/h 表面負荷：0.63立方/平方.小時平面尺寸：7.0×7.0×5.0m數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)。主要設備：中

38、心布水筒1支，收水系統(tǒng)1套，水力排泥系統(tǒng)1套，斜管49m2。11、綜合反應池二 主要設計參數(shù)：設計流量：Q=31.0 m3/h調(diào)節(jié)時間：1.0hr平面尺寸：1.0×7.0×5.0m數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)。主要設備： 加藥系統(tǒng)4套，PH控制儀1套，攪拌機1套，N=1.5KW。12、綜合沉淀池二 主要設計參數(shù)： 設計流量：Q=31.0m3/h 表面負荷：0.63立方/平方.小時平面尺寸：7.0×7.0×5.0m數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)。主要設備：中心布水筒1支，收水系統(tǒng)1套，水力排泥系統(tǒng)1套，斜管49m2。13、砂濾池 主要設計參數(shù)：設

39、計流量：Q=31.0 m3/h調(diào)節(jié)時間：1.7hr平面尺寸：1.5×7.0×5.0m數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：半地下鋼砼結(jié)構(gòu)。主要設備：反沖洗泵1臺，N=2.2KW。14、綜合污泥池 主要設計參數(shù)：平面尺寸：4.0×8.0×4.0m數(shù) 量：1座結(jié) 構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu)。主要設備：螺桿泵1臺，N=7.5KW。箱式壓濾機1臺，過濾面積100平方。15、化灰池主要設計參數(shù)：平面尺寸：2.0×3.0×2.0m數(shù) 量：2座結(jié) 構(gòu)：地下鋼砼結(jié)構(gòu)。16、污泥堆放場設置二個污泥堆放場分別將含鎳污泥、綜合污泥分開堆放，避免二次污染。2.4 運行控制每套裝置可實現(xiàn)

40、自動控制，能夠連續(xù)運行，保證出水水質(zhì)均勻，并可連續(xù)監(jiān)控。所有進水、出水、排泥等均自動控制。設定排泥周期(具體排泥周期視調(diào)試結(jié)果而定)，可通過周期控制排泥閥開閉，靠靜壓排泥。2.5 加藥量通過加藥泵投加的助凝劑在快速混合池中與原水充分混合后，在慢速混合室中形成大顆粒的礬花，礬花在沉淀池中沉降至澄清池的底部。加藥量通過控制設置在母管上的在線流量計或其它儀表，自動設定加藥量及加藥頻率。2.6污泥脫水系統(tǒng)2.6.1污泥脫水方式選擇污泥脫水機械,目前主要采用的有帶式壓濾機，廂式自動壓濾機和離心脫水機三種類型，三類污泥脫水機械的基本特點分別簡述如下：1）帶式壓濾機帶式壓濾機是由上下兩條張緊的濾帶夾著污泥層

41、，從一連串按規(guī)律排列的輥壓筒中呈“S”型彎曲經(jīng)過，靠濾帶本身的張力形成對污泥層的壓榨力或剪切力，把污泥層中的毛細水擠壓出來，獲得含固率較高的泥餅，從而實現(xiàn)污泥脫水。帶式壓濾脫水機的處理能力取決于脫水機的帶速和濾帶張力以及污泥的脫水性能，而帶速張力又取決于所要求的脫水效果。如果進泥量太大或固體負荷太高，將降低脫水效果。國產(chǎn)帶式脫水機處理能力一般較小，污泥固體負荷僅為150250mg/m·h，進口優(yōu)質(zhì)帶式脫水機處理能力可達250400kg/m·h。不同種類的污泥要求不同的工作狀態(tài),實際運行中，應根據(jù)進泥泥質(zhì)的變化，隨時調(diào)整脫水機的工作狀態(tài),主要包括帶速的控制，帶張力的調(diào)節(jié)。2）

42、箱式自動壓濾機箱式自動壓濾機是間隙操作的加壓過濾設備，廣泛用于制糖、制藥、化工、染料、冶金、洗煤、食品和水處理等部門，以過濾形式進行固體與液體的分離。它是對物料適應性較廣的一種大、中型分離機械設備。廂式自動壓濾機過濾機構(gòu)由濾板壓縮板、橡膠隔膜等組成。濾板采用增強聚丙烯模壓而成，強度高、重量輕。機架全部為高強度的鋼焊接件，采用液壓裝置作為壓緊、松動濾板的動力機構(gòu)，并用電接點壓力表自動保壓。用電氣系統(tǒng)控制自動拉板，通過控制板上的按鈕，實現(xiàn)所需動作，其中配備有多種安全裝置，確保操作人員安全。廂式自動壓濾機具有以下特點：濾餅雙向交叉洗滌功能，有用濾餅或濾液回收率高；振打與濾布曲張機構(gòu)相結(jié)合，卸料干凈利

43、落；拉板機械液壓傳動，動作靈活、穩(wěn)定可靠；下藏式濾布自動清洗機構(gòu)配備專利噴嘴組件，清洗更徹底；PLC全自動控制，可實現(xiàn)固液分離操作的全自動程序控制，雙向中間進料，污泥迅速充滿濾室，縮短進料時間；回轉(zhuǎn)式集液盤，結(jié)構(gòu)新穎。廂式壓濾機對進泥含固率要求較低，一般為2%3%即可；而出泥含固率高于帶式壓濾機和離心脫水機；運行過程是周期性地泵入污泥壓濾和脫除泥餅的間隙過程；根據(jù)濾板堵塞情況，一定的運行周期后沖洗濾布一次，個別濾板或橡膠隔膜損壞后易及時更換，較快恢復正常運行，設備體形龐大，但噪聲較小，電耗低。3）離心脫水機臥螺離心式污泥脫水機組是包括主機和輔助設備在內(nèi)的一整套機組。機組為全封閉結(jié)構(gòu)，無泄漏，可

44、24小時連續(xù)運行；主要結(jié)構(gòu)特點有：采用較大的長徑比，延長了物料的停留時間，提高了固形物的去除率；采用獨特的螺旋結(jié)構(gòu)，增強了螺旋對泥餅的擠壓力度，提高了泥餅的含固率；采用先進的動平衡技術(shù)，減小振動；采用獨特的差轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)技術(shù)，增大了螺旋卸料扭矩和負載能力。離心機設備效率高，占地小，機房環(huán)境清潔，整套機組采用先進的自動化集成控制技術(shù)，轉(zhuǎn)速和差轉(zhuǎn)速無級可調(diào)，具有安全保護和自動報警裝置，運行穩(wěn)定可靠，主要缺點是噪聲大，電耗稍高，旋轉(zhuǎn)葉片等部件要求耐磨性強，制造材質(zhì)和加工精度要求嚴格，價格稍貴。2.6.2污泥脫水設備選型上述三類污泥脫水設備各有優(yōu)缺點，選型時應結(jié)合工程規(guī)模、場地條件、管理水平、資金條件等實

45、際情況，主要從設備運行可靠性、系統(tǒng)自動化程度、污泥脫水效果，建設投資和處理成本等方面綜合考慮進行合理選型。鑒于帶式壓濾機處理能力小，污泥截留率較低，維護工作量較大，沖洗水耗水量較大，脫水機房水、氣環(huán)境較差，因此不宜選用帶式壓濾機。本工程擬重點對廂式自動壓濾機與離心脫水機兩種機型進行詳細比選。詳見下表2-2。 表2-2 污泥脫水設備選型方案綜合比較表 廂式自動壓濾機方案離心脫水機方案設備構(gòu)造簡單復雜體形龐大較小材質(zhì)及制造要求較低很高運行方式自動間隙運形自動連續(xù)運行噪聲低高車間環(huán)境衛(wèi)生一般較清潔要求進泥含固率2%3%2%3%脫水泥餅含固率3035%2530%運行管理工作量較大工作量較小綜上所述，本

46、工程建議采用板框壓濾機。設備尺寸選擇 （1） 過濾面積標準：按國標生產(chǎn)制造的壓濾機的過濾面積每平方等價于15L的固體容積。（2）壓濾前：體積V1(M3)、壓濾前污水含水率a=97.5%99.2%（一般經(jīng)驗值）。（3）壓濾后：體積V2(M3)、壓濾后污泥含水率b=75%。（4）壓濾周期： 每天壓濾次數(shù)t。（5）含固量平衡法：V1*（1-a）= V2*（1-b），得出V2= V1*（1-a）/（1-b）。（6）過濾面積：1000*V2/15/t=1000* V1*（1-a）/（1-b）/15/t。 一般污水處理中濃縮后濕污泥量占總處理水量的2%左右，本設計處理生產(chǎn)廢水水量為850m3/d，濕污泥量

47、約為850×2%=17m3；每天壓濾一次，壓濾前污泥含水率取97%，則所需過濾面積為：1000×17(1-98.0%)/(1-75%)/15/1=90.6 本方案取140。選擇100板框壓濾機1臺，40板框壓濾機1臺。第三章 土建結(jié)構(gòu)說明31 工程地質(zhì)條件項目確定后，由甲方完成地質(zhì)勘測，并提供相關報告，以進行結(jié)構(gòu)設計。32 建筑物設計主要建筑包括：反應池、調(diào)節(jié)池、污泥池、污泥脫水間。建筑物耐久年限為50年。主要建筑物耐火等級為二級，其中中央控制室，總變電室耐火等級為一級 。 建筑空間具有韻律感及連續(xù)性。窗戶的開設及墻面布置具有雕塑感。高與低凸與凹錯落有致，使建筑本身更富有生命力，營造良好的環(huán)境及視覺效果。使藝術(shù)設計與生態(tài)設計結(jié)合，進一步體現(xiàn)了該廠對環(huán)境保護方面的重視。站區(qū)建筑除滿足生產(chǎn)功能以外盡量與廠區(qū)建筑相協(xié)調(diào)，并且控制噪音，滿足采光，通風標準。站區(qū)建筑物外墻均為外墻涂料。窗臺,檐口等處配以白色外墻涂料。綜合樓主入口采用磨光花崗石臺階, 其它入口采用防滑地磚臺階。辦公室,化驗室