第一章　总论

1.1　项目概况

金泰五金工厂主要加工汽车制动部件电泳涂装;汽车空调配件电泳加工;汽车弹簧阴极电泳漆处理;脚轮\万向轮电泳;金属五金加工生产、在加工过程中产生的废水。电泳涂装过程当中也不可避免地会产生 “三废”，即废水、废气、废渣
1 电泳涂装的“三废”分析
1.1 电泳涂装的废水、淤渣主要来源于预洗排水、除油除锈淤渣及其处理后的清洗排水、磷化淤渣及磷化后的洗排水、电沉积后的洗排水。这些工序的废水或淤渣其成分主要是：
a 预洗排水：主要是物理性杂质，如油污、泥沙等，PH≥7；
b 除油除锈淤渣：失效缓蚀剂、表面活性剂等添加剂以及Fe2+、Fe2O3、油污、泥沙等杂质，PH<7；
c 除油除锈后洗排水；残存酸洗液及其添加剂、Fe2+、Ca2+、等杂质，PH<7；
d 磷化淤渣：失效的磷化液，内含Fe、Zn、Mn的磷酸盐及Ca2+、Mg2+、PO43-、NO3-等离子，PH<7；
e 磷化后洗排水，分为两部分；
①自来水洗排水：残存磷化液及添加剂和杂技等，PH<7；
②纯水洗排水：杂质已非常少，主要是Ca2+、Mg2+等，PH≤7。
f 电沉积后洗排水：少量涂料粒子，PH≤7。
汽配厂电泳涂装的工艺为：除锈—冷水洗—热水洗—钝化—软水

洗—电泳涂装—软水洗—烘烤—成膜—冷却。其生产的废水主要来自冲洗镀件表面的废水以及少量废弃的电泳液。电泳废水的主要污染物为水溶性树脂、颜料、填料、助溶剂（酯、酮、酸类）和少量的重金属离子，废水中主要含有大量的环氧树脂，氨基数脂，有机酸等有机物，大部分有机物为水可溶性，其呈酸性，悬浮物多，COD 高。BOD5/CDDcr

比值在0.16 左右，属可生化性较差的废水。废水量为60t/d，贵公司特委托我公司进行生产废水处理工程设计方案的编制。

受业主委托，我公司经现场踏勘并结合我公司在同类废水处理工程设计经验，编制本设计方案，供业主及有关部门领导决策。

1.2　设计依据

1、业主提供的有关水质、水量资料及处理要求；

2、《电镀废水治理设计规范》（GBJ136-90）；

3、《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）；

4、《中华人民共和国环境保护法》；

5、《通用用电设备配电设计规范》（GB50055-93）；

6、《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）；

7、《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

8、《低压配电装置及线路设计规范》（GB50054-95）；

9、其它行业标准及相关设计规范。

1.3　设计范围

  本工程设计范围为污水处理工程区块（从集水池至排放口之间）的设备、建构筑物、电气、仪表、管道及安装等。

1、废水集中处理区进水、排水、供水于废水处理区块外1m处与建设单位交接。供电在配电柜进电总线处交接。

2、给排水范围：废水由甲方接入污水处理集水池，排水由乙方接至计量排放口。自来水由甲方接入废水处理区。

3、消防、绿化、道路、自来水及照明系统由建设单位另行委托统一负责实施。

1.4　设计原则

1、贯彻执行国家现行的经济建设方针、政策，结合实际情况，充分利用现有的设施（设备）、水、电供应以及管理、技术、维修与运输等条件，合理选定方案，降低工程造价，减少建设投资，降低运行费用；

2、本着切合实际、技术先进、经济合理、安全适用的原则，积极采用经过实践考验的先进成熟的新工艺、新技术、新设备，发挥整体技术优势，提高技术含量，完善节能措施；

3、选用国内外先进、可靠、高效、成熟的设备，性能可靠、稳定的控制系统。

4、因地制宜提高土地利用率，总平面布置做到合理、紧凑、美化环境并与其周围景观相协调；

5、尽量采用先进的工艺技术，配套成熟的控制技术，减少工人的劳动强度，使污水处理工程操作管理方便，易维修；

6、妥善处理处置污水处理过程中产生的污泥，避免造成二次污染。

1.5  设计水量、水质及出水标准

1.5.1　设计水量

各工艺水量的确定：

根据上述分析，生产废水产生量Q=Σ(W1+W2+…W6)=55m³/d。考虑到水量变化以及设计裕度(取Kz= 1.01)，设计处理日处理能力为Q_max=60m³/d，废水处理与生产同步，采用20小时三班制，则设计最大时处理能力为q_e=3m³/h。

1.5.2　设计进水水质

根据同类企业的情况，预计本方案进水质情况如表1-1

1.5.3　出水标准

本项目废水经处理后排放灵江，根据有关规定，该企业的废水处理后执行《电镀污染物排放标准》（GB21900-2008）。具体指标如表1-2：

表1-2           电镀行业水污染物排放限值          单位：mg/l

第二章　工艺设计

2.1工艺选择

2.1.1生产废水和清洗废水

生产废水和清洗废水W2直接由车间经集水池收集后泵入综合调节池，W1酸碱废水由于酸度较高经管道排入集水池加碱预处理后排入综合调节池、本方案设计自动控制控制PH6~9.综合废水中的Al³⁺、Fe³⁺、Zn²⁺离子能与金属离子与氢氧根（OH^-）的结合，生成ROH沉淀产物沉淀去除，当多种金属离子同时存在时，调节混凝沉淀反应的最佳PH沉淀值为沉淀的最佳峰值，本方案根据多次成功案例设计的PH范围控制点位8.5-9.5，其反应的原理如下：

考虑到沉淀反应的充分性、本方案设计金属离子反应池停留时间为15min以上， W1的处理工艺流程为：

2.1.2酸性废水（W1）

酸性水采用收集池经碱性调节单独收集，并通过定量泵输送到综合调节池对综合废水池调节、充分利用原有资源、调节综合池酸碱度，节约了成本。废水中主要含有PH（2-3）、SS、COD_Cr等；工艺其反应原理为：

  以上两种水SS含量大、除油溶液的基本成分大致相同，均为碱、磷酸盐以及表面活性剂等，因此，废水中石油类物质、COD_cr和磷酸盐含量较高，对排放水中相应指标的贡献值较大，需隔油气浮预处理减少后工艺负荷进入后工艺处理，以便能有效控制COD_cr及磷的含量。

2.2工艺流程图 

注：以上所有支线流程仅为废水流向，沉淀池的污泥池进入污泥浓缩池浓缩后经压滤机压滤成滤饼，安全处置（流程中已省略）

2.3工艺流程说明

1、废水（W2）自车间经集水池预处理后泵入综合调节池,采用间歇曝气处理的方式：进水－曝气－排水，总停留时间为1天，可有效调节废水匀质同时达到水质中和的目的，此废水与W1合并处理；

2、碱性废水（W2）加碱经集水池预处理后泵送进入综合调节池，废水与W1、W3、合并处理； 

3、综合废水经酸碱集水池粗调节后，进入泵送气浮混凝沉淀调节去除少量金属和油脂浮油，调节PH为8-9，经气浮去除油脂和SS,同时可以出去部分的COD去除20%-30%，SS达到80%以上，油脂90%，后溢流至厌氧池调整PH7.5-8.0沉淀重金属，SS去除率95%以上，COD去除达到30-40%，重金属98%以上，后进接触氧化池对剩余COD去除，去除率95%以上，后进二次斜管混凝沉淀池处理漂浮的杂质和悬浮颗粒进入中间水池，经砂滤罐泵送进入回用池储存车间备用。

4、工艺单元说明：

1）、格栅

　人工栅主要去除废水中大量的悬浮垃圾和大颗粒浮渣，大量减少了后工艺的负荷。

2）、集水池

　由于酸性中经常以后废酸碱液的排放，而且PH较低，需经预处理调节后泵入综合调节池。

3）、综合调节池

　　由于废水的水量、水质随酸碱性、季节、节日、时间段的变化而变化，建立有效足够大的综合调节池有利于水质调节有利于后工序的处理。

4）、组合一体气浮机

设计采用气浮去除SS和油脂少量COD，在水中形成高度分散的微小气泡，粘附废水中疏水基的固体或液体颗粒，形成水-气-颗粒三相混合体系，颗粒粘附气泡后，形成表观密度小于水的絮体而上浮到水面，形成浮渣层被刮除，从而实现固液或者液液分离的过程。在混凝反应池中，添加混凝剂为PAC和PAM，由于该类废水非溶解性有机物常负荷负电，加入的PAC中高价阳离子可使得颗粒表面的电荷减少，静电斥力下降，有机颗粒的团聚，沉降的机会增加，使得废水中有机物的含量减少，经PAC和PAM沉淀后水质清澈，最佳的去除效果能让COD的去除率达到80%以上。

5）、斜管沉淀池

　　斜管沉淀池在沉淀池有效容积一定的条件下。沉淀池面积越大，沉淀池的沉淀效率就越高，与沉淀时间没有关系；沉淀池越浅，沉淀时间就越短。斜管填料式沉淀池的沉淀区是由一系列平行的斜板或斜管把水流分隔成薄层，体现了浅池原理。
斜板斜管沉淀池的特点是:
(1)利用了层流原理，水流在板间或管内流动，水力半径很小，所以雷诺数较低，一般情况下，雷诺数Re在200左右，水流呈现层流状态，对沉淀极为有利，斜管内水流的弗劳德数约在1*10^-3~1*10^-4之间，水流呈稳定状态。
(2)增加了沉淀池的面积，使沉淀效率提高。当然，由于斜板的具体布置、进出水的影响及板或管内流态的影响等，处理能力不可能达到理论倍数。实际提高的沉淀效率与理论沉淀效率比称为有效系数。
(3)缩短了颗粒沉淀距离，使沉淀时间大大缩短。
(4)斜管填料内絮状颗粒的再凝聚，促进了颗粒进一步长大，提高了沉淀效率

6）、厌氧酸化池

　　原设计采用厌氧酸化池设计，池容停留时间短、布水不均匀、容易出现沟流和死角、短流反应降解不充分、容易出现过负荷、其效果不明显、如不维护好单元设计就不能正常发挥作用。本方案设计为小规模多级厌氧，一级负荷为6kgcod/(m3.d)、二级设计负荷为3.8 kgcod/(m3.d)。一级去除率能达到70%，二级能达到20%，总去除率能达到90%以上，同时为了充分降解COD、需对原水中不可生化部分难降解的COD、进行水解、把大分子结构转变为小分子可生化的有机物，有利于提高后工艺的去除率。控制PH值为7.5-8.2 温度常温。

7）、接触氧化池

　　接触氧化池是废水处理工程中的核心部分，是一种生物挂膜法为主,兼有活性泥的生物处理装置,通过提供氧源,污水中的有机物被微生物所吸附、降解,使水质得到净化.一般设计过程中考虑接触氧化时间以5小时为宜,内部设高比表面积弹性填料,填充率为70%,比表面积近600m2/m3,在设计面积负荷时也应充分考虑冬天气温较低的情况下也能确保较好的处理效率.因此设计负荷应选择比较低的值：0.83kg/m3.日.填料使用寿命在8年.池内氧气由罗茨风机提供.气水比也同时考虑较高的值：15∶1.曝气形式：微气孔曝气,曝气头考虑采用目前国际水处理较先进的胶膜曝气头.该装置在运行过程中永远不会出现堵塞现象,具有曝气气孔小,氧的利用率高等优点,与传统曝气形式相比,具有无可比拟的优点.接触氧化是一种以生物膜法为主兼有活性污泥法的生物处理工艺.经过充分充氧的污水,浸没全部填料并以一定的速度流经填料,生满生物膜的填料表面经过与充氧的污水充分接触,使水中有机物得到吸附和降解,从而使污水得到进化.由于大量微生物被固定在填料层表面,形成高浓度的污泥床,俗称生物膜,它具有较强的耐负荷冲击.此种结构由于没有或极少量地产生悬浮性的活性污泥,因而不会产生污泥膨胀,这也是此法的一大特点.\x0d此阶段产关键在于填料层的生物培养与落床,只要运行初期将此项工作做好,运行期间基本不用过问其他问题.由于填料骨架替代了活性污泥法中的悬浮性作用,因面不需经常污泥回流,此举大降低了运行管理程序.本方案设计加长停留时间，采用大面积组合填料，微孔曝气管，尽量让好氧池达到最理想效果。达到95%以上的去除效果。

8）、中间水池

1、污水在通过中间池的时候，经斜管沉淀后小部分水中的泥沙、悬浮物等会自然沉淀从而达到净水的目的。
2、主要是调节作用，保证后续处理的均匀稳定，一般污水处理工艺都会要求进水比较稳定，那样会对整个处理系统的冲击小，运行正常。
3、调节水质水量，保证后续处理的均匀稳定，一般污水处理工艺都会要求进水比较稳定，那样会对整个处理系统的冲击小，运行正常。
另一方面中间水池可以储水池的作用，可以用作其他用途，比如说回流，冷却，绿化等等，本方案中间池为回用水池的缓冲。

9）、砂滤罐

石英砂过滤罐是一种过滤器，滤料采用石英砂作为填料。有利于去除水中的杂质。其还有过滤阻力小，比表面积大，耐酸碱性强，抗污染性好等优点，石英砂过滤器的独特优点还在于通过优化滤料和过滤器的设计，实现了过滤器的自适应运行，滤料对原水浓度、操作条件、预处置工艺等具有很强的自适应性，即在过滤时滤床自动形成上疏下密状态，有利于在各种运行条件下保证出水水质，反洗时滤料充分散开，清洗效果好。其内装的填料一般为：石英砂、无烟煤、颗粒多孔陶瓷、锰砂等，本方案选用石英砂。其过滤精度在0.005-0.01m之间,可有效去除、浊度胶体微粒及部分高分子有机物，从而达到净化的目的。

10）、回用水池

　　经砂滤净化后的水质进入回用水池储存车间备用，方案设计有自动提升装置同时PH数值也做相应监控。