河南海乐电子PCB废水处理工程.doc
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1、优质文本河南海乐电子科技2000m3/d PCB生产废水处理工程初步技术方案优质文本第一章 概 述1.1 河南海乐电子PCB生产废水处理工程概况河南海乐电子科技是由北京应天海乐科技开展投资的一家主要生产PCB线路板和LED显示屏的大型工程,该工程位于河南商丘柘城县产业集聚区,占地215亩。一期以生产双面板为主,是集团公司LED配套工程。该工程现在正在加紧建设,预计2010年12份试产,预计生产规模40万平方英尺/月。PCB废水排放量预计达2000m3/d,其中远期预留1000m3/d处理能力,污水处理站按总处理2000m3/d规划建设。工程名称:河南海乐电子科技20003/d PCB生产废水处
2、理工程工程规模:污水处理站污水处理总规模2000m3/d第二章 设计依据2.1 编制依据?中华人民共和国水污染防治法?1996.5修正;?深圳市线路板行业生产废水治理工程设计指引?;?广东省地方标准水污染物排放限值?DB44/26-2001;?总图制图标准?GB/T501032001;?工业企业总平面设计标准?GB5018793;?室外排水设计标准?GB50014-2006;?泵站设计标准?GB/T5026597?化工管道设计标准?HGJ887?工业金属管道工程施工及验收标准?GB5023597 ?现场设备工业管道焊接工程施工及验收标准?GB5023698?压缩机、风机、泵安装工程施工及验收标
3、准?GB5027598?化工机器安装工程施工及验收标准?通用规定HGJ20383?化工机器安装工程施工及验收标准?化工泵HGJ20783?涂装前钢材外表锈蚀等级和除锈等级?GB/T892388?化工设备、管道外防腐设计规定?HGJ3490?化工设备、管道防腐工程施工及验收标准?HGJ22991?建筑结构荷载标准?GB50009-2001;?混凝土结构设计标准?GB50010-2002;?供配电系统设计标准?GB5002-95;?建筑设计防火标准?GB50016-2006;?混凝土结构工程施工及验收标准?GB50204-2002;?给水排水管道工程施工及验收标准?GB 50268-97;2.2
4、设计原那么1认真贯彻执行国家关于环境保护的政策和根本建设法规,符合国家和地方有关法规、标准及标准。2将清洁生产、污染源管理、污水达标处理、总量控制几个方面有机结合,提出预处理、集中达标处理的水污染防治设计系统。3针对该公司废水特点,选用技术先进可靠、工艺成熟问退、处理效率高、运行本钱低的处理工艺,确保出水到达排放标准。4工艺设备尽量选用质量可靠、维修简便、能耗低的设备,尽可能降低处理系统运行费用。5污水处理站内废水处理工艺流程顺畅、出水自留排放,设施布局合理、紧凑、美观并节约用地。6采用较为先进的自动控制系统,提高自控水平,减轻劳动强度,方便运行管理。2.3设计规模及范围 设计规模河南海乐电子
5、PCB生产一期预计产水量1000m3/d,预留1000m3/d处理能力,本污水处理站设计水量2000m3/d。废水分质预处理系统以2000m3/d废水处理需要,土建及设备等一次建成。综合废水处理系统土建构筑物、管道、电气系统以2000m3/d废水处理需要一次建成,设备局部以1000m3/d废水处理需要配置。二期只需增设局部设备即可到达2000m3/d处理能力。 设计范围1废水处理站废水处理工艺流程、工艺设备选型、工艺设备布置;2废水处理站的工艺设备动力配线(分配箱至工艺设备之间);3废水处理站的工艺管线;4废水处理站从收集池至处理后达标外排废水间的处理工艺参数的制定。优质文本第三章 废水来源及
6、污染物分析3.1 废水来源根据河南海乐电子科技提供的相关资料,根据PCB的生产工艺,各工序产生的废水可分为磨板废水、电镀废水、一般清洗废水、油墨废水、一般有机废水、络合废水等。3.2 污染因子分析根据同行业生产废水情况,现对PCB生产过程中产生的各类生产废水的水量及污染物进行预估,详见表 1。表 1 PCB生产废水分类及污染因子名称比率( % )pHCu(mg/L)CODCr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)Ni(mg/L)磨板废水15257.62.52020电镀废水15205405050一般清洗废水304524401005050.50油墨废水38122080001500010
7、0010一般有机废水385955001500300络合废水3105113580100100注:生产过程中另有化学镀镍废水、高铜废液、高锰酸钾废液、浓酸废液、等小水量的废水产生。未经处理的PCB生产废水含有大量的有毒有害污染物,不但污染江河湖泊,而且严重污染地下水资源。结合表 1可知PCB生产废水中的污染物主要有两大类:1PCB废水中含有大量的Cu2+、Ni2+、Sn2+/Sn4+等金属离子,含量变化较大,浓度高,成分复杂,形态不一,既有固体悬浮金属颗粒,也有游离态非络合金属离子,同时还有络合态的络合金属离子。2PCB废水中还含有大量有机物,表达在混合废水CODCr可高达1000mg/L。生产线
8、排放的各种报废浓缸液及浓缸水洗水含有大量外表活性剂、油墨、绿油、有机分散剂、除油剂等高浓度的有机化合物。3.3 执行标准废水经处理后应到达广东省地方标准DB44/26-2001之第二时段一级标准,见表 2。表 2 出水执行标准污染工程pHCu(mg/L)CODCr(mg/L)SS(mg/L)NH3-N(mg/L)Ni(mg/L)排放标准690.59060101.0第四章 工艺系统设计4.1 工艺流程图4.2 工艺说明 设计水量及运行规模表 3 设计水量及运行规模比率( % )预计产水量土建设计规模m3/h运行设备规模m3/h备注m3/dm3/h络合废水81606.76.76.7单独预处理后进入
9、综合废水处理系统有机废水102008.48.48.4单独预处理后进入综合废水处理系统高铜废液0.8160.744单独预处理后进入综合废水处理系统;间歇运行化学镀镍废水0.5100.433高锰酸钾废液用于其预氧化阶段;间歇运行磨板废水2040016.73.340磨板废水进行在线回用后有20%排入综合废水处理系统一般清洗废水38.777432.332.3387直接进入综合废水处理系统电镀废水2244018.318.3220直接进入综合废水处理系统综合废水8416807070840 工艺简介通过对PCB生产废水污染因子的分析可知,PCB生产废水成分复杂,污染物种类多且污染物总含量较高,为到达环保要求
10、,建议根据生产线的排水水质特点进行分质分类以有针对性地处理。目前对PCB废水中重金属离子的去除主要有生物法、铁屑过滤法、铁炭过滤法也有称微电解法、内电解法、多元媒法、铁炭原电池法、电解法、离子交换法。这些方法存在以下问题:l 生物法不成功,属炒作;有广东江门、番禺的失败案例l 电解法能耗高、消耗钢板,处理本钱高l 离子交换法适用于低浓度废水,投资高l 铁屑过滤法反映速率不能控制,滤料易结垢,效果差,且铁屑价格上涨l 化学法效果稳定,处理本钱适中综合以上分析,本工艺主将PCB废水分别收集到不同的废水贮池内,主要采用化学法对水中重金属污染物进行处理,并对局部废水进行回用处理。具体工艺如下: 络合废
11、水处理系统PCB废水分类中常将各种络合废水混合到一起收集以进行集中处理,废水含有高浓度的铜氨络离子、EDTA-Cu、柠檬酸、酒石酸及铜螯合物等。络合废水必须先行破除络合物才能将铜沉淀去除。混合后的络合废水原水pH为511,由泵泵入pH调节槽,加碱调节pH值至7.09.0,由pH计控制加碱量,在碱性条件下,废水与硫化钠反响,生成硫化物沉淀,由于硫化物沉淀比拟细小,因此投依次投加FeSO4、PAM共沉淀,沉淀上清液通过中间池进入生化反响系统。海乐公司PCB生产过程中微蚀刻缸用药为过硫酸钠NPS,故微蚀废液不含氨氮,缸后水洗水中尽管含有少量氨,但总体来讲,PCB废水的氨含量大大降低,即使不单独处理氨
12、,总出水氨氮含量也不会超标。 有机废水处理系统油墨废水与一般有机废水单独收集后,进入酸析槽,由pH在线仪控制投加酸液,酸析池内pH控制在23,废水中有机物在酸性条件下析出浮于水面,出水依次加碱调节pH值,加PAC进行混凝反响,经气浮池去除水中混凝反响生成物,出水进入生化系统。酸析后投加混凝剂主要去除废水中的铜等重金属,以保证后续生化系统的稳定运行。 磨板废水处理系统磨板废水主要来自机械磨板机和刷光机酸洗后水洗水,除含有大量的机械性磨料及铜粉外,还含有少量的溶解性Cu2+,污染物含量少,水质较好,最利于废水的循环回用。可在磨板生产线旁安装铜粉过滤机,水洗水经铜粉过滤机由业主根据生产情况自行配置过
13、滤后可回用于水洗缸,适当补充一些新鲜水,也要定期排放一些水洗水至排入综合废水调节池。在特殊情况下不回用时排入综合废水处理系统。 综合废水处理系统综合废水指综合调节池中的废水,包括了一般清洗废水、电镀废水、磨板废水及各类废水单独收集及预处理后废水、其他各种不回收的废液;其中磨板废水经线上循环使用后,预计有20%磨板废水排入综合废水处理系统。综合废水的处理主要考虑铜、悬浮物的去除,该系统中综合废水的处理采用氢氧化物沉淀法。由提升泵将混和匀质后的废水提升至pH调节池,控制pH值在1011之间,同时向废水中参加PAC、PAM,废水中的铜、镍等重金属离子以及局部胶体类有机物形成絮体,在斜管沉淀池沉淀后污
14、泥排入污泥池。沉淀上清液经pH回调后,由泵打入砂滤塔,废水中的悬浮物质被截留而去除,进一步去除铜、COD、SS。砂滤塔运行一定周期后,截留悬浮物不断积累,需要进行反冲洗,反冲洗排水进入综合调节池再处理。 其他废液处理要单独处理的高铜废液铜浓度相对较高,且pH值一般很低pH1,直接排入一般清洗废水中会对铜的浓度和pH值产生较大影响,不利于一般清洗废水处理系统的稳定。高铜废液单独收集后,添加碱液、PAC/PAM等混凝剂和助凝剂,经袋式过滤器过滤后进入综合废水调节池进行深度处理,含铜污泥可回收。化学镀镍废水采用以废治废的方法,将高锰酸钾废液与化学镀镍废水混合,高锰酸钾是强氧化剂,可将水中亚磷酸盐氧化
15、成正磷酸盐,在碱性条件下正磷酸盐生成磷酸钙沉淀物,重金属镍离子形成氢氧化物沉淀物得到去除,经袋式过滤器过滤后,含镍污泥可回收。含氰废水产生量很小可与络合废水混合处理。PCB生产线用到酸的地方较多,用碱的单元不多。浓度大于3%的单纯废酸/碱液可分别收集,用于废水处理。废酸收集后主要用于PCB有机废水预处理的“酸析单元,废碱收集主要用于综合废水或络合废水处理“调pH单元;废酸/碱废液以废治废,降低运行本钱。 污泥处理系统PCB废水中含有大量重金属和有机物,采用“物化+生化处理会产生污泥,该工艺主要有含铜污泥、含镍污泥和有机污泥。含铜污泥含有大量的铜和极少量的Ni、Pd、Ag等金属,此类污泥可由专业
16、厂家回收冶炼铜。有机污泥是油墨废水和络合废水生化处理产生的污泥,其中含有少量的铜等重金属,但回收价值较小,一般有机污泥随同工业垃圾一同处置。4.3 工艺特点本工艺具有以下特点:l 以清污分流、分别收集预处理的原那么对各种水质针对性处理,降低综合废水处理系统的污染物负荷。l 该处理系统以化学沉淀法为主,系统运行稳定可靠。l 将络合废水、有机废水预处理后进行生化处理进一步去除COD,降低生化投资。l 小水量废水经收集后可间歇运行,从而降低系统运行本钱。l 对废酸液、废碱液、高锰酸钾废液等分别收集用于废水处理系统,不仅节省药剂费且可到达以废治废的目的。l 对金属物质可有效进行回收,且可对80%磨板废
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