含铬废水处理专业方案.doc

《含铬废水处理方案》
课程汇报

课程名称： 《试验室废水处理》
设计题目： 含铬废水处理方案
学 院： 石油化工学院
学生姓名： 苏龙
学 号：
专业班级： 工业分析和检验
指导老师： 王 颖

4月
目 录
1 设计依据 2
2 设计标准 2
3 设计指标及排放标准 2
3.1 设计水量 2
3.2 设计标准 2
4 工艺介绍 4
4.1 废水水质特征及方案选择 4
4.2 工艺说明 4
4.2.1 工艺步骤图： 4
4.2.2 工艺说明： 4
4.3 自动控制 6
4.3.1 概述 6
4.3.2 自动控制及检测功效 6
4.3.3 电气 7
4.3.4 仪表 8
5 单体设计 9
5.1 含铬废水单体设计 9
5.1.1 调整槽1 9
5.1.2 絮凝反应槽1 9
5.1.3 斜管沉淀槽1 10
5.1.4 中间水槽（公用） 10
5.1.5 活性炭过滤器（公用） 10
5.1.6 监控水槽（公用） 11
5.2 混合废水单体设计 11
5.2.1 调整槽2 11
5.2.2 絮凝反应槽2 12
5.2.3 斜管沉淀槽2 12
5.2.4 中间水槽（公用） 13
5.2.5 活性炭过滤器（公用） 13
5.2.6 监控水槽（公用） 13
5.2.7 污泥储槽（公用） 13
5.2.8 污泥脱水（公用） 13
6 构筑物、设备清单及工程预算 13
7 工艺步骤图 13

1 设计依据
Ø 《污水综合排放标准》（GB8978-1996）。
Ø 《环境工程手册》（水污染防治卷）。
Ø 《室外排水设计规范》（GBJ14-87）。
Ø 《建筑结构荷载规范》（GBJ50009-）。
Ø 《供配电系统设计规范》（GB50052-95）。
Ø 业主提供相关资料。
2 设计标准
Ø 借鉴类似废水处理工程实践经验，广泛参阅相关资料。
Ø 处理工艺稳定、合理、可靠、实用；技术上优异，经济上可行。
Ø 确保水质达处理要求，长久稳定运行。设备适用要求性能优异可靠，维护方便；运行费用低、管理方便。
Ø 依据场地情况，合理布局。
3 设计指标及排放标准
3.1 设计水量
废水包含：含铬废水、清洗过程中混合废水。
含铬废水水量：0.3m3/h；
混合废水水量：1.5m3/h。
3.2 设计标准
1、 设计进水水质：见表3.2-1。
表3.2-1
（单位：mg/l）
项目
pH
TCr
COD
SS
进水浓度
4～5
15～20
120～180
50～180
2、设计出水指标：
铬为第一类污染物，依据《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中要求，第一类污染物不分行业和污水排放标准，也不分受纳水体功效类别，一律在车间或车间处理设施排放口取样，其最高许可排放浓度必需达成《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表1中要求。
混合废水经处理后出水满足《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表4中一级排放标准。
设计出水指标：见表3.2-2。
表3.2-2
（单位：mg/l）
项目
pH
TCr
COD
SS
出水浓度
6～9
≤1.5
≤150
≤70

4 工艺介绍
4.1 废水水质特征及方案选择
1、废水水质特征
废水包含含Cr3+废水及清洗过程中混合废水，关键污染物有Cr3+、石油类、酸、碱及少许Zn2+。
2、方案选择
因为铬为第一类污染物，依据《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中要求，第一类污染物不分行业和污水排放标准，也不分受纳水体功效类别，一律在车间或车间处理设施排放口取样，其最高许可排放浓度必需达成《污水综合排放标准》（GB8978-1996）表1中要求。
本方案将含铬废水单独处理，当pH在8.0～9.0之间时Cr3+会生成氢氧化物沉淀，进而除去水中铬离子，依据其特点，含铬废水采取絮凝沉淀处理工艺，再经活性炭过滤器吸附降解，深入去除废水中污染物，确保处理水符合排放标准要求。
混合废水处理采取和含铬废水相同处理工艺，出水达一级排放标准。
4.2 工艺说明
4.2.1 工艺步骤图：
见图4.2-1。
4.2.2 工艺说明：
Ⅰ、含铬废水处理系统
（1）调整槽1：搜集含铬废水，均化水质、水量。采取水流循环搅拌。
（2）絮凝反应槽1：配pH监测仪一套及絮凝剂、助凝剂投加系统，利用pH监测仪来控制碱投加量，将pH值调整至合适范围，使铬离子达成最好沉淀效果。经过加入絮凝剂和助凝剂，使生成沉淀物凝聚成较大颗粒。采取机械搅拌，反应时间为30min。
（3）斜管沉淀槽1：将絮凝反应池中凝聚形成絮凝体沉淀于池底，将废水中铬离子有效地沉淀去除。内置斜管填料。
（4）中间水槽（公用）：搜集斜管沉淀槽1及斜管沉淀槽2出水，为后续处理做准备。配pH监测仪一套及酸投加系统，经过pH监测仪控制酸投加量，将pH调至6.0－9.0。
含铬废水
调整槽1
絮凝反应槽1
斜管沉淀槽1
中间水槽
混合废水

Na2S投加系统
斜管沉淀槽2
调整槽2
絮凝反应槽2

碱、絮凝剂、
助凝剂投加系统

至污泥储槽

污泥脱水
污泥储槽
泥饼外运
滤液至
调整槽2
上清液至调整槽2

取样口

酸投加系统

达标排放
监控水槽

活性炭过滤器
规范化排污口

反冲洗废水至调整槽2
不合格废水储槽

图例：
废水管道
污泥管道
加药管道

图4.2-1 废水处理工艺步骤图

废水管道
污泥管道
加药
道
程

格

图

（5）活性炭过滤器（公用）：在过滤器中铺设滤料层，废水在滤料层中经过，经过滤料层过滤作用，废水中污染物也将伴随浊度降低而被深入去除。
（6）监控水槽（公用）：经过pH监测仪控制监控水槽出水pH值，确保处理出水pH值为6.0－9.0，达成出水要求。当pH值达不到要求时，废水为不合格废水，此时不合格废水提升泵被开启，将不合格废水提升至不合格废水储槽中。同时提供活性炭过滤器反冲洗用水，反冲洗废水回流至调整槽2中。

Ⅱ、混合废水处理系统
（1）调整槽2：搜集混合废水，均化水质、水量。采取水流循环搅拌。
（2）絮凝反应槽2：配pH监测仪一套、碱投加系统、Na2S投加系统及絮凝剂、助凝剂投加系统，利用pH监测仪来控制碱投加量，将pH值调整至合适范围，使Zn2+等离子达成最好沉淀效果。经过加入絮凝剂和助凝剂，使生成沉淀物凝聚成较大颗粒。采取机械搅拌，反应时间为30min。
（3）斜管沉淀槽2：将絮凝反应槽2中凝聚形成絮凝体沉淀于槽底，将废水中金属离子有效地沉淀去除。内置斜管填料。
（4）中间水槽2：和含铬废水处理系统公用。
（5）活性炭过滤器：和含铬废水处理系统公用。
（6）监控水槽：和含铬废水处理系统公用。
（7）污泥储槽（公用）：用于储存沉淀污泥。上清液回流至调整槽2中。
（8）污泥脱水（公用）：污泥储槽中污泥经浓缩脱水后送入板框压滤机压滤，压滤后泥饼外运，滤液则回流至调整池2中继续处理。
4.3 自动控制
系统控制选择电气设备配电柜手动操作；部分功效采取PLC系统和模拟仪表检测控制方案。
4.3.1 概述
废水处理系统包含有含铬废水处理工艺步骤及混合废水处理工艺步骤两套废水处理工艺。自控控制也设置了两套控制系统，两套控制系统配置了电气配电柜，电气柜设置在工艺设备机组上，实现对设备操作和对各参数监视，及PLC系统自动控制功效。
4.3.2 自动控制及检测功效
1）调整槽1液位检测及连锁
当调整槽1液位高时，连锁开启提升水泵1
当调整槽1液位低时，连锁关闭提升水泵1
2）絮凝反应槽1pH检测、报警及连锁
当pH值偏离设定范围时报警，并由PLC连锁控制碱计量泵加入量
3）中间水槽液位检测及连锁
当中间水槽液位高时，连锁开启提升水泵2
当中间水槽液位低时，连锁关闭提升水泵2
4）中间水槽pH检测、报警及连锁
当pH值偏离设定范围时报警，并由PLC连锁控制酸计量泵加入量
5）调整槽2液位检测及连锁
当调整槽2液位高时，连锁开启提升水泵3
当调整槽2液位低时，连锁关闭提升水泵3
6）絮凝反应槽2pH检测、报警及连锁
当pH值偏离设定范围时报警，并由PLC连锁控制碱计量泵加入量
7）监控水槽pH检测、报警及连锁
当pH值偏离设定范围时报警
8）监控水槽反冲洗系统液位检测及连锁
当监控水槽液位低时，连锁关闭反冲洗水泵
9）规范化排污口流量检测及累积
4.3.3 电气
1、供电系统
供电系统中设置对废水处理工艺低压配电和电气保护系统，业主提供三相五线，动力电缆进现场电气配电柜。
2、电气设备选型
电气设备选择中国质量好品牌产品或进口设备，低压电气采取进口或中国品牌产品。
3、电气操作系统
在现场工艺机组上设置低压配电柜，工艺设备启停在低压配电柜上手动操作。
4、接地系统
电气安全接地为独立接地系统，接地电阻符合中国规范。
4.3.4 仪表
1、 仪表选型
仪表选型符合系统配置要求，仪表设备选择中国品牌合资产品或进口产品，以选择技术优异、性能可靠产品为标准。
2、 仪表用电缆及敷设
凡模拟信号（4－20mADC或1－5VDC）均采取计算机屏蔽电缆，确保信号抗干扰性。
控制电缆和动力电缆分开敷设（强电、弱电电缆分开）。
3、 仪表设备
①液位测量采取浮球液位计。
②废水pH测量采取pH在线监测仪。
③流量测量采取明渠流量计。
④现场压力测量采取压力表。

5 单体设计
5.1 含铬废水单体设计
5.1.1 调整槽1
数量：
1座
材质：
PE
规格：
1m3
配用设备：
（1）提升水泵1

数量：
2台（一用一备）

材质：
氟塑料

规格：
Q=1m3/h，H=10m

（2）转子流量计

数量：
1套

规格：
Q=0.5m3/h

（3）液位控制系统

数量：
1套
5.1.2 絮凝反应槽1
数量：
2座
材质：
Q235+防腐
规格：
0.2m3
配用设备
（1）pH监测仪

数量：
1套

（2）加碱计量泵

数量：
1台

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（3）加絮凝剂计量泵

数量：
1台

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（4）加助凝剂计量泵

数量：
1套

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（5）搅拌器

数量：
2台

（6）溶药系统

数量：
3套

规格：
50L
5.1.3 斜管沉淀槽1
数量：
1座
材质：
Q235+防腐
尺寸：
1.3m×1m×3m(H)
配用设备：
（1）排泥管

数量：
1套

（2）斜管填料

数量：
1m3

规格：
θ=60o ，Ф=80mm，L=1000mm

（3）污泥泵1

数量：
1台

规格：
Q=1m3/h，H=20m
5.1.4 中间水槽（公用）
数量：
1座
材质：
PE
规格：
1m3
配用设备：
（1）提升水泵2

数量：
1台

规格：
Q=3m3/h，H=20m

（2）液位控制系统

数量：
1套
5.1.5 活性炭过滤器（公用）
数量：
1套
材质：
Q235
处理水量：
2m3/h
5.1.6 监控水槽（公用）
数量：
1座
材质：
PE
规格：
1m3
配用设备：
（1）反冲洗泵

数量：
1台

规格：
Q=3m3/h，H=30m

（2）液位控制系统

数量：
1套

（3）PH监测仪

数量：
1套

（4）不合格废水提升泵

数量：
1台

规格：
Q=3m3/h，H=20m

5.2 混合废水单体设计
5.2.1 调整槽2
数量：
1座
材质：
PE
规格：
5m3
配用设备：
（1）提升水泵3

数量：
2台（一用一备）

材质：
氟塑料

规格：
Q=5m3/h，H=10m

（2）转子流量计

数量：
1套

规格：
Q=2m3/h

（3）液位控制系统

数量：
1套
5.2.2 絮凝反应槽2
数量：
2座
材质：
Q235+防腐
规格：
0.8m3
配用设备

（1）pH监测仪

数量：
1套

（2）加碱计量泵

数量：
1台

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（3）加絮凝剂计量泵

数量：
1台

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（4）加助凝剂计量泵

数量：
1台

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（5）加Na2S计量泵

数量：
1台

规格：
Q=0～1L/h，H=10m

（6）溶药系统

数量：
4套

材质：
PE

（7）搅拌器

数量：
2台
5.2.3 斜管沉淀槽2
数量：
1座
材质：
Q235+防腐
尺寸：
2m×1m×3m(H)
配用设备：
（1）排泥管

数量：
1套

（2）斜管填料

数量：
1.7m3

规格：
θ=60o ，Ф=80mm，L=1000mm

（3）污泥泵2（和斜管沉淀池1公用）
5.2.4 中间水槽（公用）
和含铬废水处理系统公用。
5.2.5 活性炭过滤器（公用）
和含铬废水处理系统公用。
5.2.6 监控水槽（公用）
和含铬废水处理系统公用
5.2.7 污泥储槽（公用）
数量：
1座
材质：
PE
规格：
1m3
5.2.8 污泥脱水（公用）
配用设备：
（1）板框压滤机

数量：
1套

规格：
过滤面积为2m2

（2）螺杆泵

数量：
1台

规格：
Q=2m3/h，H=50m
6 构筑物、设备清单及工程预算
构筑物、设备清单及工程预算见附表。本工程预算未包含化验室、操作间等费用，假如需要，费用另计。
7 工艺步骤图
工艺步骤及控制图见附图一、平面部署图及高程图见附图二。。