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01

設(shè)計(jì)依據(jù)

2、《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB8979-1996），一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)；

3、《環(huán)境工程手冊(cè)》；

4、《室外排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ14-87）；

5、《建筑給排水設(shè)計(jì)規(guī)范》（GBJ15-88）；

6、電氣設(shè)計(jì)遵照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定；

7、《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-93；

8、《工業(yè)自動(dòng)化儀表工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ93-86）；

9、《通用電器設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB50055— 93）；

10、《現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備工業(yè)管道焊接施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50236—98）；

11、《 污水泵型式和基本參數(shù)》（ JB/T6534— 1993）；

12、《污水排入下水道水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》（ CJ3058-1999）；

13、《工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》（ GB5005— 95）；

14、業(yè)主提供的污水水質(zhì)、水量等基礎(chǔ)資料；

15、企業(yè)污水處理站建設(shè)要求及我公司承建的同類工程的實(shí)際參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

02

設(shè)計(jì)原則

2、污水處理工程力求占地面積小、投資省、運(yùn)行能耗低，處理效果好、操作管理簡(jiǎn)單，運(yùn)行穩(wěn)定可靠；

3、污水處理設(shè)施在運(yùn)行上有較大的靈活性和調(diào)節(jié)余地，以適應(yīng)水質(zhì)水量的變化；

4、設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮廢水處理站的二次污染的防治，對(duì)配套設(shè)備的降噪、減振有相應(yīng)措施，廢水處理過程中產(chǎn)生的污泥經(jīng)干化處理后，金屬泥由冶煉廠回收金屬金屬，從而避免對(duì)環(huán)境造成二次污染；使得污水處理站能夠成為廠區(qū)的亮點(diǎn)設(shè)施；

5、選用性能可靠、效果好，能耗低的設(shè)備；

6、自動(dòng)化控制程度高，降低操作員工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

進(jìn)出水水質(zhì)設(shè)計(jì)要求

根據(jù)公司提供的數(shù)據(jù)，廢水產(chǎn)生量約為120m/a，該方案設(shè)計(jì)污水處理系統(tǒng)污水處理能力為1m/h，運(yùn)行時(shí)間5小時(shí)每次。采用序批式處理方法，即廢水貯存量達(dá)到5m時(shí)就集中處理一次。

進(jìn)水水質(zhì)

污水主要污染物指標(biāo)為大腸桿菌類、pH、CDD、BOD等，根據(jù)提供的水質(zhì)及參考類似廢水水質(zhì)

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工藝流程選擇及確定

離子交換法

離子交換法的原理是利用離子交換劑分離廢水中有害物質(zhì)的方法，常用的離子交換劑有離子交換樹脂、沸石等。離子交換是靠交換劑自身所帶的能自由移動(dòng)的離子與被處理的溶液中的離子通過離子交換來實(shí)現(xiàn)的。推動(dòng)離子交換的動(dòng)力是離子間濃度差和交換劑上的功能基對(duì)離子的親和能力。

離子交換法除金屬工藝的特點(diǎn)是：a．除金屬，工業(yè)含金屬廢水可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。b．對(duì)環(huán)境污染危害小，污泥少。c．離子交換樹脂的使用壽命長(zhǎng)達(dá)5年以上，可經(jīng)再生反復(fù)使用。d．離子交換裝置占地面積小e.離子交換法的缺點(diǎn)是一次性投資比較大，且再生成本高和再生液處理也存在一定的困難。

沉淀法

沉淀法是工業(yè)處理含金屬廢水的一種重要工藝，主要分為化學(xué)沉淀法和物理沉淀法，化學(xué)沉淀法主要是選擇合適的化學(xué)沉淀劑將金屬離子轉(zhuǎn)化為不溶性的金屬鹽與無機(jī)顆粒一起沉降。物理沉淀法主要是絮凝沉淀法，選擇主要的絮凝劑使金屬離子變成中性的微粒，在分子的作用下，加快沉降速度，實(shí)現(xiàn)固液分離。

1) 化學(xué)沉淀法

化學(xué)沉淀法是目前使用較為普遍的方法。其又可以分為a．氫氧化物沉淀法．b．硫化物沉淀法；c．碳酸鹽沉淀法等等。所用沉淀劑有：石灰、燒堿、硫化鹽、純堿以及磷酸鹽。其中氫氧化物沉淀法應(yīng)用較多（優(yōu)點(diǎn)是污泥少）。重金屬離子與0H離子能否生成難溶的氫氧化物沉淀，取決于溶液中重金屬離子的濃度和0H的濃度。的氫氧化金屬沉淀發(fā)生在pH值為9.2-9.5時(shí)，在此pH值范圍內(nèi)處理的排水，金屬含量為O.01-0.03mg／L，在更高的pH值時(shí)會(huì)出現(xiàn)反溶現(xiàn)象，氫氧化物沉淀形成的效果急速下降，所以控制好pH值是本方法的關(guān)鍵。硫化物沉淀法是向溶液中投入硫化鈉等沉淀劑，使中的Pb生成Pbs沉淀，Pbs溶解度很小，其溶度積為3.48*10-28，在熱水中幾乎不溶，每除去lmg金屬離子理論上只需加入0．1544mg硫離子。磷酸鹽沉淀法是以NaP0。作沉淀劑，生成Pb(p0)：沉淀。其在水中的溶解度很小。有利于從廢水中沉淀析出。

2) 絮凝法

利用向廢水中投加絮凝劑的方法，捕捉重金屬，形成與廢水中雜質(zhì)粒子帶相仿電荷的膠體，然后靠重力沉降予以分離，目前國(guó)內(nèi)常用的絮凝劑有金屬鹽類和高分子聚合物兩大類。前者主要有鋁鹽和鐵鹽，后者主要有聚丙烯酞胺等。

吸附法

吸附法也是一種常用的含金屬廢水處理工藝，根據(jù)它的作用機(jī)理的不同也可以分為物理吸附法和生物吸附法。

1) 物理吸附法

物理吸附法是利用吸附劑特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，如較高的表面活性、較大的比表面積、特殊的微孔結(jié)構(gòu)等。常用的吸附劑有改性膨潤(rùn)土、粉煤灰、沸石、陶土、活性炭等。這種處理工藝具有除金屬效率高、成本適中、不造成二次污染的特點(diǎn)，因此具有良好的使用前景，特別是對(duì)一些吸附劑的改性之后處理效果更加可觀。

2) 生物吸附法

微生物對(duì)重金屬具有很強(qiáng)的親和吸附性能，通過物理化學(xué)作用將重金屬吸附在胞外聚合物的結(jié)合點(diǎn)上，從而從水中去除，活的和死的微生物對(duì)重金屬離子都有較強(qiáng)的吸附能力。這些微生物主要有藻類、真菌、細(xì)菌等。該法以其原材料來源豐富、成本低、吸附速度快、吸附量大、選擇性好、無毒、無害、無二次污染等特點(diǎn)正受到越來越多的重視。

電解法

電解法的原理是重金屬離子在陰極表面得到電子而被還原為金屬。電解法處理廢水一般無需加入很多化學(xué)藥品，處理簡(jiǎn)單、占地面積小、管理方便、污泥量小，所以被稱為清潔處理法。這種方法可直接得到純金屬，可以回收使用重金屬。三維電極電解法的提出是電解法的革新，使得含金屬廢水通過點(diǎn)解法的深度進(jìn)化成為可能。三維電極電解法通過增大電極表面積實(shí)現(xiàn)低電流密度下電解，減小了濃差極化，從而提高了電流效率。目前使用三維電極電解處理廢水中的Cu“已經(jīng)取得了較好的效果，并已應(yīng)用于實(shí)踐中。R-CWjdener等人使用網(wǎng)狀玻璃炭電極對(duì)酸性含金屬廢水進(jìn)行了研究，在一O．8 V(vs．SCE)的電位下，使用O．5moL／L硼酸作緩沖溶液，得出最佳條件是陰極孔隙率80 ppi，流速240L／h?？墒钩跏紳舛葹?0mg／L的含金屬廢水降至0.1mg／L，電流效率還可達(dá)到14％。實(shí)現(xiàn)了含金屬廢水的深度凈化。電解法目前處理含金屬廢水難度較大，能耗高，但很有潛力。此方法在國(guó)內(nèi)外尚處于研究階段。

   本公司綜合上述處理方法，結(jié)合實(shí)際，本設(shè)計(jì)方案采用斜板沉淀工藝，所采用的金屬酸廢水處理系統(tǒng)可使車間產(chǎn)生的含酸、含金屬廢水的處理指標(biāo)符合國(guó)家環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)要求，處理裝置借鑒了的電氣控制技術(shù)，引進(jìn)富有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)環(huán)保技術(shù)人員參與建設(shè)和管理，工藝可靠先進(jìn)，操作簡(jiǎn)單方便，排放穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：

1）、采用了三級(jí) pH 調(diào)節(jié)處理工藝，使進(jìn)入斜板沉淀池的 pH 值較為恒定，從而為實(shí)現(xiàn)高效的處理創(chuàng)造有利的條件；

2）、主體設(shè)備設(shè)計(jì)采用了斜板沉淀池沉淀；

3）、后級(jí)處理采用石英砂過濾，活性炭吸附；

4）、設(shè)備采用PH調(diào)節(jié)控制處理，再由斜板沉淀器進(jìn)行沉淀處理，最終使廢水達(dá)標(biāo)。

5）、污泥采用箱式壓濾機(jī)干化，干化時(shí)間短，成餅效率高。

采用可靠的工業(yè)微機(jī)，可編程控制器對(duì)泵、閥門等控制對(duì)象，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘、水位、恒壓自動(dòng)投入運(yùn)作。

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工藝的選擇

根據(jù)廢水的檢測(cè)了解實(shí)驗(yàn)室廢水的有害物質(zhì)如下：

（1）酸堿pH值：硝酸、鹽酸、硫酸、雙氧水、氯化鈣等，因?yàn)楹釓U水會(huì)影響整個(gè)處理系統(tǒng)，因此預(yù)處理設(shè)置酸堿中和槽。

（2）有機(jī)類廢水：有機(jī)溶劑、石油類、油脂類物質(zhì)、糖類、蛋白質(zhì)、多環(huán)芳烴、鹵代烴、甲苯、酚類、烷類、烯烴、酮、醚、醛等，有機(jī)物會(huì)被強(qiáng)氧化劑芬頓試劑氧化而使CODcr降低。后端再加活性炭罐吸附，進(jìn)一步去除有機(jī)物出水濃度。

（3）生物類廢水：細(xì)菌、病毒、衣原體、螺旋體、真菌、布魯士桿菌、炭疽桿菌等病毒。病菌如果不慎排入自然界，會(huì)對(duì)人類生活、身體健康造成危害。因此必須有效的殺死病原體。本方案采用二氧化氯來殺死各類病原體。

綜上所述，本方案處理工藝確定為“調(diào)節(jié)池+酸堿中和槽+芬頓塔+絮凝沉淀槽+活性炭罐+二氧化氯消毒"的主體工藝。

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工藝流程說明

排放的污水通過自流進(jìn)入調(diào)節(jié)池蓄積，調(diào)節(jié)池的主要作用是均勻水質(zhì)、穩(wěn)定水量，它能有效緩減來水大小、濃度不均所帶來的沖擊，保證后續(xù)處理連續(xù)、穩(wěn)定地進(jìn)行。

2）酸堿中和槽

由于實(shí)驗(yàn)室污水的 pH 值是根據(jù)實(shí)際情況確定，保證后續(xù)系統(tǒng)進(jìn)水需要的pH 值，前段進(jìn)水前需要進(jìn)行pH 值調(diào)節(jié)，使污水pH達(dá)到6.5-7.5之間，滿足后續(xù)處理工藝的進(jìn)水要求。

3）芬頓反應(yīng)塔

當(dāng)污水進(jìn)入芬頓反應(yīng)塔后，通過加入一定比例的過氧化氫及試劑，能形成芬頓反應(yīng)的環(huán)境，生成的羥基自由基具有的氧化性，能將大部分難降解的大分子有機(jī)物質(zhì)分解成小分子物質(zhì)等。

4）出水罐

由于水量較小，經(jīng)過芬頓氧化后的出水自流進(jìn)入儲(chǔ)水罐，進(jìn)行水質(zhì)和水量的蓄積，后續(xù)再集中提升到下一步的處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

5）絮凝反應(yīng)槽

絮凝反應(yīng)槽根據(jù)實(shí)際情況可設(shè)計(jì)成三部分，絮凝反應(yīng)池、沉淀池、消毒池。通過頭家PAC\PAM試劑能在水中形成大面積膠體，吸附大部分金屬離子及大分子有機(jī)物質(zhì)，確保后端出水指標(biāo)。

沉淀污泥集中在下端泥抖，通過水的重力壓縮，最終排出收集處理，上清液通過溢流堰收集進(jìn)入清水池，通過投機(jī)二氧化氯消毒，殺滅水體中病毒及細(xì)菌物質(zhì)，能確保出水達(dá)標(biāo)。

6）活性炭罐

活性炭是水處理中的吸附劑，具有良好的吸附性能和化學(xué)穩(wěn)定性，不易破碎，氣流阻力小，常用的有粉末狀和粒狀，該工藝?yán)没钚蕴烤薮蟮谋缺砻娣e，充分吸附廢水中的微量殘磷和其他污染成分。進(jìn)一步降低水中污染物質(zhì)指標(biāo)。

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處理效果預(yù)測(cè)

根據(jù)廢水的特性，并結(jié)合推薦采取的處理工藝，就各處理單元對(duì)幾種污染物的處理效果預(yù)測(cè)見下表：