沈阳工业大学本科生毕业设计(论文)
向含有重金属的废水中加入碱进行中和反应,使重金属生成不溶于水的氢氧化物,以沉淀的形式加以分离。因其操作方法简单,所以为常用的废水处理方法。而实践证明,此方法在操作过程中要注意以下几点:a废水中常常有多重重金属共存,当废水中含有锌、铅、铝等两性金属时,若PH偏高,则可能有再溶解的倾向,因此要严格控制PH值,实行分段沉淀;b中和沉淀后,如果废水中的PH值偏高,则须经过中和处理后再排放;c废水中含有的一些阴离子如:卤素、氰根、腐殖质等物质有可能与金属形成络合物,因此,在中和之前,需要经过预处理;d有些颗粒较小,不易形成沉淀,则需要加入一些絮凝剂来辅助其生成沉淀。 b 絮凝沉淀法
絮凝沉淀法是在混悬的提取液或絮凝浓缩液中加入一种絮凝沉淀剂,以吸附架桥和电中和方式与所需去除的物质之间发生分子作用,使之沉降,去除溶液中的粗离子,以达到精致和提高成品质量目的的一项新技术。 c 硫化物沉淀法
此法就是加入硫化物沉淀剂使废水中重金属离子生成硫化物沉淀而被去除的方法。与中和沉淀法相比较,其优点是:重金属硫化物溶解度比其氢氧化物的溶解度更低,并且反应所需的PH值在7—9之间,经处理后的废水一般无需再进行中和处理。有利就有弊,其缺点是:硫化物沉淀颗粒小,易形成胶体,且硫化物沉淀剂本身在水中残留,遇酸则生成硫化氢气体,产生二次污染。
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第2章 设计依据及内容
2.1 自然资源
2.1.1 厂址地理概况
项目厂址是位于浙江省宁波的一个电镀厂,浙江省位于中国东南沿海,介
于北纬27度12分-31度31分和东经118度-123度之间,东濒东海,南界福建,西与江西、安徽相连,北与上海,江苏为邻。东西与南北的直线距离均为450公里,陆域面积10.18万平方公里。 2.1.2 气候特点
浙江属亚热带季风气候,季风显著,四季分明,年气温适中,光照较多,雨量丰沛,空气湿润,雨热季节变化同步,气候资源配制多样。 极端最低气温 -2.2至-17.4℃
极端最高气温 33至43℃ 年平均气温 15至18℃ 年平均总降水量 980至2000mm 年平均降雨日 140至180天 年平均相对湿度 60%至79% 平均蒸发量 1521.8至1700mm 年平均日照时数 1710至2100小时 2.1.3 地质资料
浙江省的地形地貌是典型的山脉、丘陵、平原以及河流兼具的多元化的地貌,浙江省地形地貌复杂,整个地势由西南向东北倾斜。西南山地的主要山峰海拔多在千米以上,龙泉市境内的凤阳山主峰黄茅尖海拔1929m,为我省群峰之首;中部以丘陵为主,大小盆地错落分布于丘陵山地之间;东北部是低平的冲积平原。全省大致可分为浙北平原、浙西山地丘陵、浙南山地、浙中丘陵盆地、浙东南沿海平原及滨海岛屿等五个地形区。
土地按地貌类型划分,山地和丘陵占70.4%,平原和盆地占23.2%,河流和湖泊占6.4%,故有“七山一水二分田”之说。浙江省海域辽阔,岛屿星罗棋布,海岸线总长6486km,居全国首位。
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2.2设计内容及要求
2.2.1 工程概况
浙江省某电镀厂排放大量重金属废水,严重影响了周围的环境,为了
达到环境保护的要求以及达标出水水质的标准,所以投资建设此配套废水处理设施。
根据浙江省某电镀厂排放的重金属废水的特点及提供的占地面积,本设计方案通过两段处理工艺,其工艺是一套高效,稳定和经济技术合理的处理工艺,保证废水达到所需要的排放标准,同时也使投资、占地面积、运行管理度达到最佳设置条件。
全年主导风向:西北风。废水处理工程的设计规模880m3/d,处理后水质要求达到《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级级排放标准。 2.2.2 设计依据
(1)《市外排放设计规范》1997年修订(GBJ14—87);
(2)本工程执行《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级排放标准; (3)厂家提供的有关设计文件和基础数据; (4)《给水排水设计手册》(1—11册); (5)《建筑给水排水设计规范》(GBJ15—88)。 2.2.3 电镀重金属废水处理后的水质要求
外排水执行GB8978-1996《污水综合排放标准》二级标准的规定,如下:
pH=6~9 CODcr=150mg/L BOD5=60mg/L SS=200mg/L。
2.2.4 水质水量
污水水量:880m3/d
污水水质:CODcr=1200mg/L BOD5=50mg/L SS=150mg/L pH=6.5~7.5。
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第3章 污水处理工艺方案的确定
3.1处理站选择
在污水处理厂的设计中,选定厂址是一个非常重要的环节,处理厂的位置对周围环境卫生、基建投资及运行管理等都有很大的影响[4]。因此,在厂址的选择上应进行深入的详尽的技术比较。 厂址选择的一般原则: 1.便于污泥集中处理和处置; 2. 便于处理后出水回用和安全排放;
3. 厂区地形不应受洪涝灾害影响,防洪标准不应低于城镇防洪标准,有良好的排水条件;
4. 有良好的工程地质条件; 5. 有方便的交通、运输和水电条件。 6. 有扩建的可能;
7. 在厂区夏季主导风向的下风侧;
8. 少拆迁,少占地,根据环境评价要求,有一定的卫生防护距离; 综上,本次设计的污水处理厂应该建在厂区的西北面。
3.2 设计要求
3.2.1 设计规模
电镀过程中产生的重金属废水含有有毒的重金属离子,如果未经处理就排放到水体中,势必会造成严重的水体污染以及会危害人类的健康[5]。本设计采用化学法与物理法的结合来去除电镀过程中产生的重金属废水,使处理后的排水可以满足排放要求。本设计中,处理废水总量为Q=880m3/d,也即废水站的处理规模。
3.2.2 水质水量及处理要求
污水的处理水量:含铬废水 Q=280m3/d;含其它重金属废水 Q=600m3/d。 污水处理前的水质情况与处理后的要求见下表。
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表3-1 污染物指标应达到的处理程度
进水 mg/L 出水 mg/L
去除率 99.25 %
99.50
90.00
95.00
87.50
0.3
2.0
1.0
1.0
150
50
150
6-9
Cr 40
6+
Zn 40
2+
Ni 10
2+
Cu 20
2+
COD 1200
BOD5 50
SS 150
PH 6.5-7.5
3.3 设计原则
依据国家和当地有关环境保护法律法规的要求,对某电镀厂在生产过程中排出的重金属废水进行有效的处理,使之符合国家和当地废水的排放标准,并且取得明显的环境、经济和社会效益,使企业树立良好的社会形象[6]。 1.严格执行相关环境保护的各项规定,使处理后的各项指标均能达到或优于《污水综合排放标准》(GB8978—1996)二级排放标准;
2.针对废水的水质特点采用先进、合理、成熟、可靠的处理工艺和设备,最大可能的发挥投资效益,采用高效稳定的水处理设施和构筑物,尽可能的降低工程造价,同时结合企业的生产情况,对污水进行综合治理;
3.工艺设计与设备选型能够在生产过程具有较大的灵活性和调节余地,能适应水质水量的变化,确保出水水质稳定、达标排放。
3.4 工艺方案与工艺流程
根据水质情况及同行业废水治理的现状以及技术水平,确定该重金属废水采用化学法与物理法相结合的方法来进行处理,含铬废水需要首先单独处理是其中的六价铬离子转变成三价铬离子后,再与含其它重金属的废水一起处理[7]。重金属废水处理后与含铬废水混合的好处有:一是重金属废水沉淀后的pH较高,可中和含铬废水的酸性;二是含铬废水对重金属处理后残留的部分离子起到稀释和二次混凝沉淀的作用.废水经过这一系列的处理后,总去除率为90%-99%[8]。出水水质达到国家排放标准。
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