鎳鎘蓄電池廢水處理工藝設(shè)計

目錄文獻(xiàn)綜述 21概述 22鎳鎘電池廢水處理工藝 22.1化學(xué)法處理法[3] 22.2電解法 32.3離子交換法[4] 32.4膜分離技術(shù)[5] 33工藝的確定 4正文 41處理工藝技術(shù) 41.1水質(zhì)及其標(biāo)準(zhǔn) 41.2工藝技術(shù)流程[8,9] 52構(gòu)筑物設(shè)計計算 62.1格柵 62.2調(diào)節(jié)池 72.3反應(yīng)池 72.4斜板沉淀池 92.5中間水池 122.6過濾器 122.7清水池 142.8污泥處理系統(tǒng) 143平面布置及高程布置的設(shè)計 154投資估算與效益分析 154.1構(gòu)筑物與設(shè)備[11] 154.2處理藥劑 164.3處理費(fèi)用分析 174.4操作管理注意事項 175總結(jié) 18參考文獻(xiàn) 19附圖 20鎳鎘蓄電池廢水處理工藝設(shè)計文獻(xiàn)綜述1概述鎳鎘電池自發(fā)明以來已有近百年的歷史,由于它具有電容量高、易于維護(hù)、制造工藝簡單及成本低的特點(diǎn),可廣泛地應(yīng)用于移動通訊、家用電器及電動工具等許多方面。據(jù)估計，目前全球每年鎳鎘電池的生產(chǎn)量為60000t，因此而消耗掉7000t以上的鎘。僅1999年國內(nèi)就生產(chǎn)鎘鎳電池4.5億只。雖然全球的鎳鎘電池的產(chǎn)量在逐年減少，但我國鎳鎘電池的產(chǎn)量在近幾年可能會以5%～10%的速度增長[1]。在電池生產(chǎn)浸漬、化成等過程中都有金屬鎘、鎳離子從廢水中排除。高濃度的鎘會造成植物的生長發(fā)育滯緩，還會造成在生物體內(nèi)殘留和富集，最終通過食物鏈進(jìn)去人體，危及人類健康。鎘中毒會引起骨痛病、腎損傷、腸胃不適合心血功能障礙等，甚至?xí)?dǎo)致癌癥。鎳的毒性僅次于鎘，但是大于鉛，因此鎳對人體健康及其環(huán)境的危害也不容忽視[2]。而鎳鎘作為比較貴重的重金屬，合理的回收利用可以大大降低污水的處理成本，因此有必要制定一套高效、經(jīng)濟(jì)的廢水處理方案處理鎳鎘蓄電池廢水。2鎳鎘電池廢水處理工藝廢水處理的任務(wù)是采用各種技術(shù)措施將廢水中所含有各種形態(tài)的污染物分離出來或?qū)⑵浞纸狻⑥D(zhuǎn)化為無害和穩(wěn)定的物質(zhì)，使廢水得到凈化。一般說來，廢水中所含的污染物質(zhì)是多種多樣的，因此不能期望只用一種處理方法就能把所有的污染物質(zhì)去除殆盡，往往需要有幾種方法組成一個處理系統(tǒng)，才能完成所要求的處理功能。在決定一種廢水的處理方案時，需要考慮多方面的因素，其中主要包括:廢水的水質(zhì)，廢水的水量，所含污染物的種類和含量，投資金額以及設(shè)備場地等。同時，各種處理方法又各有其優(yōu)缺點(diǎn)。有的處理方法污染物去除率低，但處理費(fèi)用較低;而有的處理效果較好，但其處理費(fèi)用較高。因此，在廢水處理過程中既要節(jié)省費(fèi)用又要達(dá)到好的處理效果，往往需要幾種處理方法綜合應(yīng)用。一般工業(yè)廢水根據(jù)廢水水質(zhì)和處理量、排放要求等指標(biāo)進(jìn)行分級處理。先用成本低的方法去除大部分污染物，然后進(jìn)一步用較高級的技術(shù)再進(jìn)行深度處理。對于重金屬鎳、鎘的處理主要有以下集中方法。2.1化學(xué)法處理法[3]化學(xué)方法處理是添加化學(xué)試劑后，通過化學(xué)反應(yīng)改變廢水中污染物的物理和化學(xué)性質(zhì)，使其能從廢水中取出并達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)的處理方法。處理鎳鎘廢水主要包括堿化法和硫化法。堿化法是用石灰或氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH值到10以上，再添加絮凝劑是氫氧化鎘充分沉淀。此方法簡單，藥劑來源廣，經(jīng)濟(jì)可靠。沉淀后溶液pH值較高需要加酸中和才能排放。硫化法是用硫化鈉（硫化鐵或者硫化氫）等與重金屬反應(yīng)生成難容的硫化物，通過混凝沉淀進(jìn)行固液分離。該方法的處理效果好，即使在酸性條件下，硫化物也較難溶解，但是硫化劑的價格較貴。2.2電解法電解法處理廢水主要是使廢水中的有害物質(zhì)通過電解過程在陰，陽兩級上分別發(fā)生氧化和還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成無害物質(zhì)；或利用電極氧化和還原產(chǎn)物與廢水中的有害物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成不溶于水的沉淀物，然后分離去除；或通過電解反應(yīng)回收金屬。優(yōu)點(diǎn)：電解法流程簡單，生產(chǎn)占地少，另外操作也很簡便與電鍍工藝類似，易于被操作工人掌握，而且回收的金屬純度也高，特別是和用于對貴金屬的回收。缺點(diǎn)：電解法耗電多，污泥也多，對于污泥的處理與化學(xué)法一樣難以處置。2.3離子交換法[4]離子交換是將廢水中的離子與離子交換樹脂上的離子進(jìn)行交換而被除去，從而使廢水得到凈化。離子交換樹脂交換吸附飽和后進(jìn)行再生。再生是利用再生劑中的離子在濃度占絕對優(yōu)勢的情況下，將離子交換樹脂上的離子洗脫下來，使離子交換樹脂恢復(fù)其交換能力。離子交換法從本質(zhì)上講是一種濃縮方法。離子交換前廢水的離子濃度(單位為mg/L)一般為幾十至幾百，而吸附飽和后樹脂再生洗脫液的離子濃度被濃縮到幾萬，再生液的體積一般占處理水體積的10%~15%。因此采用離子交換法處理重金屬廢水時，必須事先考慮再生液的處理問題。離子交換法的優(yōu)點(diǎn)是，選擇性高，可以去除用其它方法難于分離的金屬離子，可以從含多種金屬離子的廢水中選擇性的回收貴重金屬;既可去除廢水中的金屬陽離子，也可以去除陰離子，可以使廢水凈化到較高的純度。這種方法的缺點(diǎn)是，離子交換樹脂價格較高，樹脂再生時需要酸、堿或食鹽等，運(yùn)行費(fèi)用較高，再生液需要進(jìn)一步處理。因此，離子交換法在較大規(guī)模的廢水處理工程中較少采用。2.4膜分離技術(shù)[5]膜分離是指通過特定的膜的滲透作用，借助于外界能量或化學(xué)位差的推動，對兩組分或多組分的氣體或液體進(jìn)行分離、分級、提純和富集。膜分離法處理電鍍廢水一般選用反滲透、超濾及二者的結(jié)合技術(shù)，其關(guān)鍵是根據(jù)分離條件選擇合適的膜。對于酸性較強(qiáng)的廢液應(yīng)選擇在酸性環(huán)境中，具有較好穩(wěn)定性的芳香族聚酰胺中空纖維膜。（B－9、B－10、B－15）和芳香聚酰肼（DP－1）膜，對鍍鎘廢水及含氰等堿性較強(qiáng)的廢液應(yīng)選用耐堿性較好的分離膜。對于具有較高氧化性的Cr(VI)的去除則要求膜具有較好的抗氧化能力，一般Cr(VI)的去除，選用聚苯并咪唑酮（PBJL）膜和聚砜酰胺（PSA）膜。膜分離作為新的分離凈化和濃縮技術(shù)，過程中大多數(shù)無相變化，常溫下操作，有高效、節(jié)能、工藝簡便、投資少、污染小等優(yōu)點(diǎn)，尤其對于處理熱敏物質(zhì)領(lǐng)域如食品、藥品、和生物工程產(chǎn)品，顯示出極大優(yōu)越性。與傳統(tǒng)分離操作（如蒸發(fā)、萃取或離子交換等）相比較，不僅可以避免組分受熱變性或混入雜質(zhì)，通常還有低能耗和效率高的特點(diǎn)，因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，故發(fā)展相當(dāng)迅速，應(yīng)用也越來越廣泛。在國際膜會議上曾將“在21世紀(jì)的多數(shù)工業(yè)中膜過程所扮演的戰(zhàn)略角色”列為專題，進(jìn)行深入討論，并認(rèn)為它是20世紀(jì)末到21世紀(jì)中期最有發(fā)展前途的高技術(shù)之一。隨著膜組件國產(chǎn)化程度的提高，制約膜技術(shù)發(fā)展的投資額及維修費(fèi)用過高的問題將得到緩解，在加上水回用需求的增加，在未來的電鍍廢水處理工程實(shí)踐中，膜分離技術(shù)將越來越受到人們的重視。但是作為一項新技術(shù)，它的先進(jìn)性和經(jīng)濟(jì)性究竟怎樣尚需深入探索。目前，膜分離技術(shù)面臨的問題主要是國產(chǎn)膜性能不佳、進(jìn)口膜價格昂貴、膜易被污染。3工藝的確定在處理鎳鎘廢水的諸多工藝中，化學(xué)法應(yīng)用最為普遍，在國外約占90％以上，中國各種廢水處理工藝的應(yīng)用比例依次為化學(xué)法、離子交換法、電解法；化學(xué)法約占40％，而且化學(xué)法呈上升趨勢并逐漸向發(fā)達(dá)國家靠近，離子交換和電解法則呈下降，下降或上升的原因主要在于處理工藝的實(shí)用程度[6]。采用化學(xué)法的廢水處理工程投資約占工程總投資的5％左右，而離子交換、電解法、反滲透法等廢水處理工程投資約占總投資的30％～40％。所以根據(jù)各個處理方法的優(yōu)缺點(diǎn)及本設(shè)計的實(shí)際情況選擇采用化學(xué)法進(jìn)行2天處理一次。正文1處理工藝技術(shù)1.1水質(zhì)及其標(biāo)準(zhǔn)1.1.1蓄電池廢水水質(zhì)蓄電池廢水水質(zhì)如下：pH=8，Cd=10mg/L，Ni=20mg/L，SS=300mg/L，污水量Q=100m3/d。1.1.2處理要求污水排放應(yīng)達(dá)到《國家標(biāo)準(zhǔn)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8978-1996）一級標(biāo)準(zhǔn)（1998.1.1之后）：pH=6~9，Cd≤0.1mg/L，Ni≤1.0mg/L，SS≤150mg/L[7]。1.2工藝技術(shù)流程[8,9]斜板沉淀池斜板沉淀池中間水池砂濾器清水池濃縮池板框壓濾調(diào)節(jié)池反應(yīng)池濾液上清液鎳鎘廢水PFS、PAMNaOHH2SO4NaOH污泥排放格柵圖1工藝流程圖蓄水池1.2.1廢水系統(tǒng)廢水處理系統(tǒng)采用連續(xù)處理工藝。廢水經(jīng)過兩次提升，一次提升從調(diào)節(jié)池到中間水池，二次提升從中間水池到清水池。調(diào)節(jié)池中廢水由耐腐蝕泵泵入反應(yīng)池，在反應(yīng)池中以重力流方式流經(jīng)反應(yīng)池、斜板沉淀池和中間水池，完成鎳鎘離子的絮凝和沉淀分離反應(yīng)。中間水池的水由耐腐蝕泵泵入石英砂過濾器過濾，出水流入清水池，清水池中pH值不達(dá)標(biāo)，可以加酸或加堿進(jìn)行調(diào)節(jié)；如果污染物超標(biāo)，返回調(diào)節(jié)池重新處理。反應(yīng)過程的控制通過在線pH計和液位計實(shí)現(xiàn)。1.2.2污泥系統(tǒng)斜板沉淀池中沉積的污泥經(jīng)污泥濃縮池濃縮，再經(jīng)板框壓濾機(jī)脫水后打包待用。濃縮和壓濾出水返回調(diào)節(jié)池重新處理。1.2.3藥劑投配系統(tǒng)在調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)廢水pH值已達(dá)到鎳鎘離子沉淀的要求（pH>10）,而由于高pH值下產(chǎn)生的鎳鎘氫氧化物成膠體不易沉淀，因此在反應(yīng)池中投加PAM和PFS絮凝劑從而提高沉降率。pH的調(diào)節(jié)通過投加氫氧化鈉來實(shí)現(xiàn)，雖然氫氧化鈉成本較氫氧化鈣較高，但是其便于運(yùn)輸儲存和投放，且氫氧化鈣產(chǎn)生的污泥量較大，因此選用氫氧化鈉。2構(gòu)筑物設(shè)計計算2.1格柵目前格柵的種類繁多，發(fā)展較快，從格柵的型式來分，可分為鏈?zhǔn)綑C(jī)械格柵除污機(jī)、一體三索式格柵除污機(jī)、回旋式格柵除污機(jī)和階梯式格柵除污機(jī)等等。本污水處理項目采用的型式為：鏈?zhǔn)綑C(jī)械格柵除污機(jī)（見附圖1、2）。2.1.1設(shè)計參數(shù)由進(jìn)水量而得，設(shè)計參數(shù)如下[9]：設(shè)計流量：柵條寬度S＝10.0mm柵條間隙寬度d＝20.0mm柵前水深h＝0.5m過柵流速v＝1.0m/s柵前渠道流速vb＝0.9m/sα＝60°2.1.2設(shè)計計算格柵的間隙數(shù)：則柵條數(shù)目為5-1=4個格柵建筑寬度：寬度很小，可忽略漸寬。水頭損失，柵后槽略高即可。進(jìn)水渠道漸寬部分長度(l1)：取進(jìn)水渠道寬B1＝0.1m，漸寬部分展開角α1＝20°，此時進(jìn)水渠道流速為0.75m/s渠道與出水渠道連接處的漸窄部分長度(l2)：過柵水頭損失（h1）：因柵條為矩形截面，取k=3，并將已知數(shù)據(jù)帶入式得：取柵前渠道超高h(yuǎn)2為0.3m，則柵前槽總高為：則柵后槽總高度為：柵槽總長：柵渣采用機(jī)械清渣的方式去除。2.2調(diào)節(jié)池廢水水質(zhì)質(zhì)量有一定的波動，設(shè)置調(diào)節(jié)池使水質(zhì)和水量保持相對的穩(wěn)定，有利于后續(xù)處理單元的有效運(yùn)行，調(diào)節(jié)池材料采用鋼筋混凝土，內(nèi)外作防腐處理，調(diào)節(jié)池設(shè)事故溢流管。2.2.1參數(shù)選取池形方形停留時間HRT=4h2.2.2工藝尺寸有效容積V＝Q·HRT=200·4/24=33.33m3有效水深H＝4000mm橫截面積S=V/H=33.33/4.0=8.33m3池長L=2500mm池寬B=S/L=8.33/2.5=3.33m取B=3500mm調(diào)節(jié)池總尺寸長度×寬度×高度=2500mm×3500mm×4000mm2.2.3工藝裝備Ph計，1次提升泵1臺。2.3反應(yīng)池反應(yīng)池中加入各種藥劑，使氫氧化鎘和氫氧化鎳的生成過程。為了促進(jìn)反應(yīng)物的充分接觸反應(yīng)，反應(yīng)池應(yīng)設(shè)置混合設(shè)備，由于生成的鎳鎘的氫氧化物絮體不易沉降，在進(jìn)入沉淀池之前應(yīng)在反應(yīng)池中投加絮凝劑幫助絮體長大以利于后續(xù)沉淀單元的處理效果。反應(yīng)池內(nèi)進(jìn)行絮凝反應(yīng)，在反應(yīng)過程進(jìn)行機(jī)械攪拌。2.3.1主要設(shè)計參數(shù)絮凝反應(yīng)pH值本廢水處理車間主要處理鉻和鋅，沉淀時鎳鎘氫氧化物的最佳沉淀pH≥10，所以選擇絮凝池pH值為10。停留時間HRT＝20minG值50/s進(jìn)水進(jìn)水出水反應(yīng)池示意圖2.3.2工藝尺寸反應(yīng)池的有效容積V=Q·t=200·(20+20)/(24·60)=5.64m3式中Q——設(shè)計流量，m3/h；t——反應(yīng)時間，h。水深H＝1.0m超高0.5長L＝3.0m寬B＝2.0m凈尺寸L×B×H＝3000mm×2000mm×1500mm2.3.3工藝設(shè)備絮凝反應(yīng)攪拌裝置[9]按每m3池容輸入功率10W計算，需要輸入的功率N為N=10V/2=10·5.64/2=28.2W=0.028kW攪拌機(jī)機(jī)械總效率η1采用0.75，攪拌機(jī)傳動效率η2為0.8，則攪拌機(jī)所需的電動機(jī)功率N'為N'＝N/（η1η2）＝0.028/（0.75·0.8）＝0.047kW槳葉構(gòu)造采用平板形，8葉，槳葉上下邊緣分別距水面和池底0.25m。2.4斜板沉淀池廢水處理中固液分離一般采用沉淀池或氣浮池。斜板沉淀池具有沉淀效率高，停留時間短，占地少等優(yōu)點(diǎn)，在電鍍廢水中得到廣泛的應(yīng)用。一般為了構(gòu)造簡單，多采用異向流斜板沉淀池，即水流傾斜向上流，污泥則傾斜向下流。沉淀池中污泥至少每天排一次，以免污泥板結(jié)堵塞排泥管。設(shè)計的斜板沉淀池如圖所示：進(jìn)水進(jìn)水出水斜板沉淀池示意圖2.4.1參數(shù)選取[7]個數(shù)n1水力表面負(fù)荷q3m3/(m2斜板長L1.0斜板傾角θ60o斜板凈距d

40mm斜板厚b5mm2.4.2工藝尺寸池表面積AA＝Q/(0.91·n·q)＝200/（0.91·1·4·24）＝2.28m2式中Q——最大設(shè)計流量，m3/h；n——池數(shù)；q——表面負(fù)荷，一般用3～5m3/（m20.91——斜板面積利用系數(shù)。池長aa=＝＝1.5m取a＝1.5m核算q＝Q/（0.91·n·A）＝200/（0.91·1·2.25·24）＝4.07m3/(m2·h)滿足條件3～5m3/(m2·h)斜板個數(shù)mm=a/(b+d)-1＝1.5/(0.005+0.04)-1＝32個斜板區(qū)高度h3h3=L·sinθ＝1·sin60o＝0.87取斜板上端清水區(qū)高度h2=0.5m取水面超高h(yuǎn)1=0.3m取斜板下端與排泥斗之間緩沖層高度h4=1.0m泥斗斗底為正方形，泥斗底邊長為a1=0.3m，泥斗傾角為β＝60o，泥斗高h(yuǎn)5為h5＝tg60o=tg60o＝0.43m污泥斗總?cè)莘eVV=2··h5(a12+a12+a1·a2)＝2··0.43·（0.82+0.32+0.8·0.3）＝0.19m3沉淀池總高度HH=h1+h2+h3+h4+h5＝0.3+0.5+0.87+1.0+0.43＝3.10m2.4.3細(xì)節(jié)部分(1)集水槽采用兩側(cè)淹沒孔口集水槽集水，如圖：集水槽集水槽個數(shù)1個槽中流量q＝200/（24·3600）＝0.002315m3/s考慮池子超載系數(shù)為20％，則槽中流量q0＝1.2q＝1.2·2.315＝0.002778m3/s槽寬B＝0.9q0.4＝0.9·0.0027780.4＝0.085m為便于加工取槽寬B＝90mm起點(diǎn)槽中水深H1＝0.75B＝67.5mm終點(diǎn)槽中水深H2＝1.25B＝112.5mm槽中水深統(tǒng)一按H2＝115mm計。如圖所示：出水孔沉淀池水位槽中水位出水孔沉淀池水位槽中水位集水槽斷面集水方式為淹沒式自由跌落，淹沒水深為0.05m,跌落高度為0.05m,槽超高取0.1m,則集水槽總高度HH＝H2+0.05+0.05+0.1＝0.315m孔眼計算由q0＝ωμ，式中q0——集水槽流量，m3/s；μ——流量系數(shù)，取0.62；h——孔口淹沒水深，此處為0.05mω——孔眼總面積，m2。得ω＝q0/（μ·）＝＝0.0045m2孔徑采用d=15mm,則單孔面積ω0為ω0＝πd2/4＝0.785·0.012＝0.0001766m2則孔眼個數(shù)n＝ω/ω0＝0.0045/0.0001766＝25.4取n＝26集水槽每邊孔眼個數(shù)n′＝n/2＝26/2＝13個相鄰孔眼中心距離s＝L/（n′+1）＝0.8/（13+1）＝0.057m為加工方便，相鄰兩孔眼間距取0.06m，靠近兩端各留出0.05m.(2)落水斗落水斗尺寸為L×B×H＝300mm×300mm×400mm，排水管采用DN25（外徑Φ×壁厚＝32mm×2.5mm）硬聚氯乙烯管.(3)排泥管選用DN150（外徑Φ×壁厚＝160mm×5.0mm）硬聚氯乙烯管。2.5中間水池其作用為沉淀池出水儲池，同時用作過濾器水泵集水池。有效容積取1h廢水流量。2.5.1工藝尺寸有效容積V＝1·200/24＝8.33m3凈尺寸L×B×H＝2500mm×2000mm×2000mm2.6過濾器去除沉淀單元未能有效去除的微小絮體，進(jìn)一步降低處理廢水重金屬離子濃度，保證達(dá)標(biāo)排放或回用要求。一般可采用PE微孔管過濾、重力式過濾或壓力式過濾。PE微孔過濾精度高，經(jīng)過濾出水濁度可低于0.5mg/L，但微孔管容易堵塞，需經(jīng)常反沖洗和定期酸洗，每3年應(yīng)更換一次。重力式過濾和壓力式過濾操作簡單方便，但過濾精度不及PE管，出水濁度在1～1.5mg/L。壓力式過濾在中小規(guī)模工業(yè)廢水處理中使用較多。選用砂濾器，石英砂單層濾料。2.6.1設(shè)計參數(shù)[7]濾層厚度h1.0m承托層厚h′450mm,分4層正常濾速v8m/h強(qiáng)制濾速v′16m/h工作周期T24h反洗膨脹率40％反沖強(qiáng)度15L/(m2·s)反沖時間5min反沖洗水處理后水2.6.2工藝尺寸截面積SS＝＝＝1.04m2直徑DD＝＝＝1.33m取D＝1.4m校核空塔流速vv＝＝＝5.42m/h符合要求（5-10m/h）需要石英砂體積為V＝S·h＝π·0.62·1.0/4＝0.28m石英砂濾料反沖洗膨脹度為40％，則砂濾料的有效高度為H＝0.45+1.0·（1.0+0.4）＝1.85砂濾料凈尺寸為Φ600mm×2000mm反沖洗最大需水量為Q′＝5·60·0.3·15/1000＝1.35m設(shè)計取1.5m32.6.3工藝設(shè)備二次提升泵1臺。2.7清水池儲存過濾后的凈化水，調(diào)解處理與回用之間的平衡。一旦廢水中金屬離子含量達(dá)不到處理要求，用泵打回調(diào)節(jié)池重新處理。選用方形池，有效容積按砂濾器1次反沖洗水量的2倍計算，處理達(dá)標(biāo)后的水經(jīng)DN70（75mm×4mm）硬聚氯乙烯溢流管直接外排，池底設(shè)DN50泄空管。2.7.1工藝尺寸有效容積V＝2·1.5＝3.0m池體凈尺寸L×B×H＝2000mm×1500mm×1000mm2.7.2工藝設(shè)備反沖洗泵2臺，用途有二：其一為砂濾器反沖洗提供動力，其二在清水池水中金屬離子超標(biāo)是泵回調(diào)節(jié)池。2.8污泥處理系統(tǒng)2.8.1斜板沉淀池排泥采用重力排泥，排泥管DN150，自動控制排泥閥[10]。2.8.2污泥濃縮池沉淀后污泥的含水率一般在99％左右，經(jīng)化學(xué)法處理后廢水中懸浮物含量為Cjs＝1.7C1+C2＝1.7·30+300＝351mg/LC1——廢水中金屬離子的含量，mg/l；C2——廢水進(jìn)水中懸浮物含量，mg/l。濃縮時間為12h，則有效容積為V＝50·351·12/[24·（1-99％）·1.02·106]＝0.86m3直徑取值1.2mH1=0.86/(3.14×0.62)=0.76m污泥超高取H2=0.3m污泥緩沖取H3=0.3m總高度H=0.76+0.3+0.3=1.36m尺寸為Φ1200mm×1400mm2.8.3污泥脫水從斜板沉淀池排出含水率為99％的污泥量為v′＝0.63/8＝0.08m在濃縮池內(nèi)濃縮8h后含水率降為98％的污泥量為v＂＝0.08·（100-99）/（100-98）＝0.04m經(jīng)板框壓濾機(jī)壓濾脫水后污泥含水率可降為70～80％，則每天排泥量為v＝24·0.004·（100-98）/（100-80）＝0.096m3以壓濾機(jī)濾餅最大厚度20mm計算，需要過濾面積為A＝0.096/0.02＝4.8m本系統(tǒng)采用一臺過濾面積為6m2的板框壓濾機(jī)，1d工作1次即可。3平面布置及高程布置的設(shè)計平面布置和高程布置見附圖4投資估算與效益分析4.1構(gòu)筑物與設(shè)備[11]構(gòu)筑物與設(shè)備一覽表序號名稱規(guī)格數(shù)量設(shè)計參數(shù)主要設(shè)備1格柵1.98m×0.12m1Q=200m3/d，d=20mm，h=0.5m，v=1.0m/sHG-1200回旋式機(jī)械格柵1套2調(diào)節(jié)池2.5m×3.5m×4m1Q=200/h；T=4h；提升泵1臺3絮凝反應(yīng)化池3m×2m×1.5m1Q=200m3/d，T=20min，G=50/s攪拌器1臺4斜板式沉淀池3.10m×1.5m1表面負(fù)荷q1＝4.07刮泥機(jī)1臺5中間水池2.5m×2m×2m1V＝8.33m36砂濾器Φ1.4m×1.85m1V=5.42m/h7清水池2m×1.5m×1m1反沖洗泵2臺8污泥濃縮池Φ1.1m×1.4m1p1=99%；c1=351mg/LBMS6/420-U型板框壓濾機(jī)1臺4.1.1設(shè)備材料要求[12]處理系統(tǒng)對于要求比較高的，在化學(xué)反應(yīng)時會產(chǎn)生熱量的罐體采用炭鋼焊接而成的，內(nèi)外作防腐處理，為節(jié)約成本，少占地，盡可能采用設(shè)備一體化設(shè)計。本系統(tǒng)對不放熱反應(yīng)的罐體都采用聚乙烯（PE）材質(zhì)的設(shè)備，PE材質(zhì)具有耐腐蝕、抗氧化、不生銹、外觀美等特點(diǎn)，而且安裝輕巧，維修方便。處理系統(tǒng)采用機(jī)械攪拌，機(jī)械攪拌主要用于各槽罐的液體攪拌，如反應(yīng)槽、配藥槽等。電控采用性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠的產(chǎn)品。本系統(tǒng)的廢水輸送泵采用耐腐蝕塑料泵，具有良好的防腐功能，污泥壓濾采用隔膜泵，對于本系統(tǒng)的處理效果影響最大的是各種藥劑的投加量的控制，計量泵要運(yùn)行穩(wěn)定。廢水管路設(shè)計以及加藥管均采用UPVC管道，部分加藥管采用增強(qiáng)塑料軟管，系統(tǒng)管路分別沿地溝、墻面及管架集中排布，然后分散到各點(diǎn)。4.1.2電氣控制系統(tǒng)設(shè)計要求控制方式分為手動河自動控制兩種方式，兩種方式可以切換，具有較高的操作靈活性。廢水處理系統(tǒng)的主要設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)可在主控柜模擬盤上顯示，如廢水調(diào)節(jié)池的工作液位與溢流報警液位，各罐體的下限報警液位等。當(dāng)廢水處理系統(tǒng)出于自動待機(jī)狀態(tài)時，廢水輸水泵可自動啟動（當(dāng)廢水儲池液位達(dá)到上限后），將廢水輸入處理槽，當(dāng)廢水儲池液位降至下限時，廢水輸水泵可自動關(guān)閉。當(dāng)輸水泵啟動后，需操作人員手動調(diào)節(jié)流量。當(dāng)廢水輸水泵啟動后，處理槽進(jìn)入自動加藥調(diào)節(jié)控制程序，攪拌機(jī)于泵聯(lián)動，添加氫氧化鈉自動調(diào)節(jié)pH值。反應(yīng)槽絮凝反應(yīng)段通過pH計控制計量泵自動添加PAM等藥液。清水池中有在線監(jiān)測儀，當(dāng)pH值不滿足要求時，池中攪拌器開啟，pH值調(diào)節(jié)加藥泵自動運(yùn)行，將處理后的廢水調(diào)至pH＝6～9范圍。廢水處理系統(tǒng)在手動控制狀態(tài)下，操作人員可在操作現(xiàn)場通過現(xiàn)場操作開關(guān)可實(shí)現(xiàn)上述自動控制全部操作程序。4.2處理藥劑處理藥品如下表處理藥劑級別藥品級別H2SO4工業(yè)級NaOH（固體片堿）工業(yè)級PAM（固體）工業(yè)級PFS（固體）工業(yè)級4.3處理費(fèi)用分析污水處理廠消耗的能源主要包括電、燃料及藥劑等潛在能源，其中電耗占總能耗的60%～90%。電能的消耗主要用于提升污水和污泥，生物處理的供氧和推動混合、污泥的穩(wěn)定和處理、專用機(jī)械設(shè)備的能耗、附屬建筑、廠區(qū)的照明等方面，污泥處理電耗占20%，廠區(qū)照明及辦公室用電10%。以外還有運(yùn)行費(fèi)用為藥劑費(fèi)、電費(fèi)和人工工資。工程設(shè)施折舊費(fèi)，本文暫不考慮。反應(yīng)池和調(diào)節(jié)池耗電量為每噸水，加上污泥濃縮，進(jìn)水泵以及辦公附屬設(shè)備，實(shí)際耗電0.18kWh/t，按照工業(yè)用電每度0.66元計算電費(fèi)為0.12元；pH調(diào)節(jié)用的藥品和以及絮凝劑PAM和PFS，PAM價錢為每噸6000元，PFS價錢為每噸2500元，H2SO4價錢為每噸900元，NaOH每噸3000元，每噸廢水實(shí)際消耗費(fèi)用為0．3元。人工費(fèi)為工人工資，處理每噸廢水的人工費(fèi)為0.15元。綜上所述，該廠廢水實(shí)際處理費(fèi)用為：0.12+0.3+0.15=0.56(元／t)總之，本工程處理工藝的處理效果好、運(yùn)行費(fèi)用低，處理后的水不僅達(dá)到了廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，而且還可深度處理和回用，既可有效防止當(dāng)前的水體污染，還可在將來實(shí)現(xiàn)廢水回用，節(jié)省地下水，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。4.4操作管理注意事項4.4.1斜板沉淀池運(yùn)行前先開動反應(yīng)槽內(nèi)的攪拌器，攪拌3min后再進(jìn)水。排泥周期應(yīng)根據(jù)廢水中金屬離子的濃度及污泥斗容積確定，在不影響沉淀效果的前提下，適當(dāng)延長排泥周期，可以降低污泥的含水率，一般情況下每個2小時排泥一次。4.4.2砂濾器當(dāng)過濾壓力明顯增加或出水水質(zhì)不能滿足要求時，應(yīng)準(zhǔn)備沖洗過濾器。沖洗時應(yīng)減少調(diào)節(jié)池水量，滿足能容納沖洗排水量的要求，清水池中水要充滿，滿足沖洗水量的要求。過濾器沖洗后，調(diào)節(jié)池內(nèi)金屬離子濃度會有變化，注意監(jiān)控處理后水質(zhì)。石英砂濾料沖洗時間為5～10min，先沖洗3min，中間停幾分鐘，再沖洗幾分鐘，可以提高沖洗效果。每隔半年，應(yīng)將石英砂濾料徹底清洗一次，并適當(dāng)補(bǔ)充新濾料。4.4.3污泥濃縮池加入污泥之前，應(yīng)將濃縮池上清液排至調(diào)節(jié)池，不許外排。4.4.4檢測儀表維護(hù)定期校準(zhǔn)工業(yè)pH計數(shù)值，保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性和運(yùn)行狀態(tài)的良好穩(wěn)定。5總結(jié)鎳鎘電池作為一種蓄電量高、使用壽命長、不易損壞、體積小、攜帶方便的能源。被廣泛的使用在發(fā)電廠，礦井，交通運(yùn)輸，電子技術(shù)和應(yīng)急電源燈方面。而在生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢液主要是鎳鎘化合物。這些廢液未經(jīng)處理任意的排放不僅污染環(huán)境而且危害人類健康。本設(shè)計采用最簡單易行的化學(xué)方法將廢水中的鎳鎘沉淀回收重新利用。參考文獻(xiàn)[1]席國喜，楊理，路邁西.廢鎳鎘電池再資源化研究進(jìn)展[J].再生資源研究，2005(3)：27-31.[2]史鳳梅,馬玉新,烏大年.廢舊鎳鎘電池的處理技術(shù)[J].青島大學(xué)學(xué)報,2003,18(4):76-79[3]賈金平,謝少艾,陳虹錦.電鍍廢水處理技術(shù)及工程實(shí)例[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社2009.[4]李亞峰,佟玉衡,陳立杰.實(shí)用廢水處理技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007.[5]曾一鳴.膜生物反應(yīng)器技術(shù)[M].北京：國防工業(yè)出版社，2007.[6]楊家玲,于秀蘭.鎳鎘堿性蓄電池廢渣、廢液的治理及利用［J］.天津師大學(xué)報（自科學(xué)版）,1990,16（2）：33-36.[7]魏先勛.環(huán)境工程設(shè)計手冊[M].長沙：湖南科技出版社，2002[8]孫立平,等.污水處理新工藝與設(shè)計計算實(shí)例[M].北京：科學(xué)出版社，2001.[9]程振華,王振玉.東日電源廠鎘鎳廢水處理工藝總結(jié)[J].工業(yè)用水與廢水,1999,30(2):28-29[10]初仁興，孫翠云.工業(yè)建筑設(shè)計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社[11]沈祥華.建筑工程概預(yù)算[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2003，9[12]王紹文，楊景玲.環(huán)保設(shè)備材料手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2000附圖圖1格柵示意圖調(diào)節(jié)池示意圖反應(yīng)池示意圖斜板沉淀池示意圖砂濾器示意圖污泥濃縮池目錄第一章總論 11.1項目背景 11.1.1項目名稱及承辦單位 11.1.2承辦單位 11.1.3項目建設(shè)地點(diǎn) 11.1.4可行性研究報告編制單位 11.2報告編制依據(jù)和研究范圍 11.2.1報告編制依據(jù) 11.2.2研究范圍 21.3承辦單位概況 21.4項目提出背景及必要性 31.4.1項目提出的背景 31.4.2項目建設(shè)的必要性 41.5項目概況 51.5.1建設(shè)地點(diǎn) 51.5.2建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 51.5.3項目投資與效益概況 51.6主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo) 6第二章市場分析及預(yù)測 82.1綠色農(nóng)產(chǎn)品市場分析及預(yù)測 82.1.1生產(chǎn)現(xiàn)狀 82.1.2市場前景分析 92.2花卉市場分析及預(yù)測 112.2.1產(chǎn)品市場現(xiàn)狀 112.2.2市場需求預(yù)測 122.2.3產(chǎn)品目標(biāo)市場分析 132.3中藥材產(chǎn)品市場分析及預(yù)測 132.3.1產(chǎn)品簡介 132.3.2產(chǎn)品分布現(xiàn)狀分析 152.3.3市場供求狀況分析 162.3.4市場需求預(yù)測 17第三章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 203.1項目的方向和目標(biāo) 203.2建設(shè)規(guī)模 203.3產(chǎn)品方案 213.3.1優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糧食作物種植基地 213.3.2無公害蔬菜種植基地 213.3.3中藥材種植基地 213.3.4花卉種植基地 21第四章建設(shè)場址及建設(shè)條件 224.1建設(shè)場址現(xiàn)狀 224.1.1建設(shè)場址現(xiàn)狀 224.1.2廠址土地權(quán)屬類別及占地面積 224.2建設(shè)條件 224.2.1氣象條件 224.2.2水文及工程地質(zhì)條件 234.2.4交通運(yùn)輸條件 234.2.5水源及給排水條件 244.2.6電力供應(yīng)條件 244.2.7通訊條件 244.3其他有利條件 244.3.1農(nóng)產(chǎn)品資源豐富 244.3.2勞動力資源充沛 254.3.3區(qū)位優(yōu)勢明顯 25第五章種植基地建設(shè)方案 265.1概述 265.1.1種植基地運(yùn)營模式 265.1.2種植基地生產(chǎn)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 265.23000畝優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)糧食作物種植基地建設(shè)方案 285.2.1品種選擇 285.2.2耕作技術(shù) 285.2.3種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 335.32000畝無公害蔬菜種植基地建設(shè)方案 345.3.1概述 345.3.2無公害蔬菜質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) 345.3.3蔬菜栽培與田間管理 355.3.4種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 375.42000畝中藥材種植基地建設(shè)方案 385.4.1概述 385.4.2GAP基地建設(shè)要求 385.4.3選擇優(yōu)良品種 395.4.4金銀花栽培與田間管理 395.4.5種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 435.52000畝花卉種植基地建設(shè)方案 445.5.1概述 445.5.2技術(shù)方案 455.5.3種植基地建設(shè)內(nèi)容和產(chǎn)量預(yù)期 49第六章田間工程及配套設(shè)施建設(shè)方案 516.1概述 516.23000畝綠色糧食作物種植基地灌溉方案 516.2.1總體布局 516.2.2設(shè)計依據(jù) 526.2.3灌溉制度的確定 526.2.4渠道襯砌工程設(shè)計 536.32000畝無公害蔬菜種植基地灌溉方案 556.3.1總體布局 556.3.2設(shè)計依據(jù) 556.3.3主要設(shè)計參數(shù) 566.3.4灌水器選擇與毛管布置方式 566.3.5滴灌灌溉制度擬定 576.3.6支、毛管水頭差分配與毛管極限長度確定 586.3.7網(wǎng)統(tǒng)布置與輪灌組劃分 596.3.8管網(wǎng)水力計算 606.3.9水泵揚(yáng)程及選型 646.42000畝中藥材種植基地灌溉方案 656.4.1設(shè)計依據(jù) 656.4.2設(shè)計參數(shù) 656.4.3噴頭選型和布置間距 656.4.4灌溉制度 666.4.5取水工程規(guī)劃布置 686.4.6管網(wǎng)水力計算 706.4.7機(jī)泵選型 726.52000畝花卉種植基地灌溉方案 726.5.1設(shè)計依據(jù) 726.5.2微灌主要設(shè)計參數(shù) 726.5.3微灌灌水器選擇與毛管布置方式 736.5.4微灌灌溉制度擬定 746.5.5微灌支、毛管水頭差分配與毛管極限長度確定 756.5.6微灌網(wǎng)統(tǒng)布置與輪灌組劃分 766.5.7微灌管網(wǎng)水力計算 776.5.8水泵揚(yáng)程及選型 816.6田間道路工程 866.7灌溉工程 866.7.1機(jī)井工程 866.7.2提灌站改造 876.8溝道治理工程 896.9田間配套設(shè)施 906.9.1倉儲工程 906.9.2農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)中心 93第七章節(jié)能、節(jié)水 967.1研究依據(jù) 967.2能耗分析 977.3節(jié)能措施 97第八章環(huán)境與生態(tài)影響分析 988.1環(huán)境影響現(xiàn)狀分析 988.2生態(tài)環(huán)境影響分析 988.2.1建設(shè)期對生態(tài)環(huán)境的影響 988.2.2運(yùn)營期對生態(tài)環(huán)境的影響 988.3生態(tài)環(huán)境保護(hù)措施 988.3.1采用的依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn) 988.3.2建設(shè)期對環(huán)境的保護(hù)措施 998.3.3運(yùn)營期對環(huán)境的保護(hù)措施 1008.4環(huán)境影響評價 100第九章企業(yè)組織與勞動定員 1019.1公司體制及組織機(jī)構(gòu) 1019.2勞動定員 1019.3人員來源及培訓(xùn) 1029.3.1人員來源 1029.3.2人員培訓(xùn) 102第十章項目組織管理與實(shí)施進(jìn)度計劃 10310.1基本要求 10310.2項目組織 10310.3項目管理 10310.4建設(shè)周期計劃 104第十一章風(fēng)險分析 10511.1風(fēng)險因素 10511.2風(fēng)險因素分析及風(fēng)險程度 10511.3防范和降低風(fēng)險的對策 106第十二章投資估算和資金籌措 10812.1投資估算 108HYPERLINK\l"_T