1、设计总说明本毕业设计的课题是 2000 吨/天线路板废水处理工艺设计，各类进水水质状况如下：有机废水 CODCr=2000mg/L,SS=900mg/L，流量为 250 m3/d； 含络合物的废水CODCr=200mg/L，Cu 2+=50mg/L，流量为 450 m3/d； 含铜离子废水Cu2+=80mg/L，COD Cr=200mg/L，流量为 1250 m3/d； 含氰化物废水 CN=100-200mg/L，COD Cr=200mg/L，流量为 50 m3/d。 处理后出水达到广东省地方标准水污染物排放限值 （DB44/26-2001）二时段一级标准。 即 pH=6-9； CODCr=9
2、0mg/L； BOD5=20mg/L；SS=20mg/L； Cu 2+=0.5mg/L； CN=0.3mg/L。全套图纸加 153893706线路板工业废水排放量大，污染物种类繁多、成分复杂，主要污染物为重金属铜离子，pH 变化大，要对污染物其地处理相当困难，因此对线路板废水进行清污分流，先分开预处理再综合处理是必要的。本设计采用分类处理的物化处理为主工艺。该方法具有工艺简单，处理效果好，构造简单，操作性强和便于实现自动化管理等优点，而且方法成熟，处理成本低，是处理线路板废水比较理想的工艺。设计中采用分类处理的地物化沉淀工艺对有机废水、含络合物的废水、含铜离子废水、含氰化物废水进行处理。通过对
3、厂区的优化布置，该工程占地面积为 774m2，工程总投资为 178.412 万元，每吨废水的运行费用为 1.344 元。关键词：线路板废水，分类处理，预处理，物化沉淀2注：本设计论文题目来源于教师的企业科研项目，项目名称为：线路板废水优化混凝条件实验研究AbstractThe lesson of this graduate design is the process design for 2000 ton/day printed circuit board wastewater.The quality of the influent organic wastewater is:CODcr=20
4、00mg/L,SS=900mg/L,Q=250m3/d; The quality of the influent wastewater that contain chelated copper is: CODcr=200mg/L,Cu=50mg/L,Q=450 m3/d; The quality of the influent wastewater that contain copper ion is:Cu2+=80mg/L,CODcr=200mg/L,Q=1250 m3/d; The quality of the influent wastewater that contain cyanid
5、e is;CN=100-200mg/L,CODcr=200mg/L,Q=50m3/d. As a result,the quality of the discharge water can meet the Guangdong provinece emission limits of municipal sewage and B emission standard limits. The quality of the effluent water is:pH=6-9;CODcr=90mg/L;BOD5=20mg/L;SS=20mg/L;Cu2+=0.5mg/L;CN=0.3mg/L.A lar
6、ge amount of wastewater was discharged in the PCB industry. The printed circuit board wastewaters composition is various and complicated,themainly pollution is copper and pH is unsteady,so its very difficult to deal with it completety.Its important to classify the circuit plank wastewater,and its ne
7、cessary to pretreatment before dealt with it synthetically. This design divide the PBC wastewater into four groups as the organic waatewater,the chelated wastewater containing ordinary copper and the wastewater containing cyanide.we use the physical and chemic precipitation in classified process as
8、main method,which has advantages of simple carft,effective treatment,simple structure,convenient operation and automated maintenance etc.And then the method is mature and has low cost ,so it is an deal 3paocess to handle the PBC wastewater.Since optimize the plant layout, the oerall occupy area is 7
9、74m2,the overall investment of the project is178.412million, and the operational fee is 1.344yuan per ton of water.Key words: printed circuit board wastewater, yheclassification handles, pretreatment, physical and chemic precipitation目 录1 概述 .51.1. 设计依据 51.2. 设计范畴 51.3. 设计原则 52 工艺选择 .72.1. 线路板废水来源及其
10、特性 72.1.1. 线路板废水的来源 72.1.2. 线路板废水的水质特性 72.2. 线路板废水处理研究状况 82.3. 线路板废水处理方案比较 102.3.1. 离子交换法 102.3.2. 气浮法 112.3.3. 物化和生化 122.4. 设计工艺选择及相关说明 142.4.4. 废水类别及水质水量 142.4.5. 工艺流程选择的原则 152.4.6. 工艺流程图及其说明 153 工艺计算 .183.1. 含氰化物废水预处理部分设计计算 1843.1.1. 设计说明 183.1.2. 设计计算 183.2. 含络合物废水处理部分设计计算 193.2.1. 设计说明 .193.2.2
11、. 设计计算 193.3. 有机废水预处理部分设计计算 243.3.1. 设计说明 243.3.2. 设计计算 243.4. 综合废水处理部分设计计算 263.4.1. 设计说明 263.4.2. 设计计算 263.5. 污泥系统部分设计计算 353.5.1. 设计说明 353.5.2. 设计计算 364 总体布置 .384.1. 平面布置 384.1.1. 总平面布置原则 384.1.2. 总平面布置结果 384.2. 高程布置 384.2.1. 高程布置原则 384.2.2. 高程布置结果 395 设备选型 .405.1. 污水提升部分 405.2. 污水加压部分 415.3. 污泥输送部
12、分 416 投资运行 .436.1. 概算范围 436.2. 编制依据 436.3. 概算结果 4356.3.1. 主要构筑物透支概算 436.3.2. 各类设 备投资概算 446.3.3. 总投资概算 456.4. 运行估算 467 结论 .488 参考文献 .499 致谢 .501 概述1.1. 设计依据1. 厂方提供的原始资料2. 污水综合排放标准 （GB8978-1996）一级标准3. 广东省地方标准水污染物排放限值 （DB44/26-2001）二时段一级标准4. 室外排水设计规范(GBJ14-87)5. 环境工程手册水污染防治篇6. 废水治理工程7. 给水排水标准图集8. 泵站设计规
13、范 （GB/T50265-97）9. 三废处理工程技术手册10. 国家颁发的其它有关设计规范1.2. 设计范畴中山市某线路板生产废水系统工程的处理方案，设计范围如下所示：1. 本工程设计范围为厂区电路板废水，不包括雨水和生活污水；2. 本工程设计包括污水处理工艺、总图、给排水、电气控制、土建、机械设备、仪器表、分析化学等专业；63. 本工程设计为污水处理站，自调节池知界区排放口计止，包括污水处理和污泥处理；4. 本工程设计所需的电源、自爱水管、均需建设方按设计要求送至污水处理站区界内。1.3. 设计原则1. 严格执行有关环境保护和工程建设方面的规定，保证出水达标；2. 采用经济合理的工艺，既要
14、保证处理效果也要节省投资和运行管理的费用；3. 设备类型兼顾通用性和先进性，处理稳定可靠、效率高、管理自动化、维护和修理工作量小，价格适中；4. 流程布局紧凑合理、规范、统筹，外型装饰美观大方，环境绿化优美。72 工艺选择2.1. 线路板废水来源及其特性2.1.1. 线路板废水的来源1. 线路板分为单面板、双面板、多面板,生产工艺流程如下:1) 单面板:开料打磨印线路蚀刻洗油墨板钻孔印字烘干。2) 双面板:原板材料切断材料整面(钻孔) 化学处理(镀铜) 贴干膜曝光碱性显影蚀刻碱性剥离干燥整面Coverlay film 贴合Co- verlay 临时压著热压表面处理(电镀) 外形加工(钻孔) 加
15、工防锈处理检查捆包、出货。3) 多层板制作流程:发料裁切内层线路制作(经测试、修补后) 黑化烘烤压合烘烤裁切铣钻靶半捞钻孔PTH 电镀一次铜外层线路制作电镀二次铜剥膜蚀刻,剥锡铅L/Q 防焊文字印刷喷锡成捞成品清洗测试成检包装出货。4) 内层线路制作工序: 前处理压膜 D/ F ,涂饰 L/ D 曝光显影蚀刻黑化。2. 线路板几种工艺生产使用的主要原料有:1) 化学沉铜工艺。氢氧化钠、碳酸钠、表面活性剂、硫酸、双氧水、盐酸、氯化亚锡、锡酸钠、氯化钯、硫酸铜、甲醛、EDTA。2) 电镀(镀铜/ 镍/ 锡) 工艺。酸性除油剂、硫酸、硫酸铜、硫酸镍、氯化镍、硼酸、硫酸亚锡。3) 蚀刻工艺。氢氧化钠、
16、氯化氨、氨水 1 。82.1.2. 线路板废水的水质特性1) 刷磨工序：下料、钻孔后的刷磨工序产生清洗废水，废水中含重金属离子等。2) 微蚀(过硫酸铵一硫酸)工序：废水中主要含 Cu2 及 NH 。在酸性条件下，废水中的 Cu2 与 N 时无法生成络合物，但在碱性条件下，可形成络合物。3) 化学沉铜工序：废水主要含有络合剂 EDTA 与 Cu 抖。其中，Cu 与络合剂形成极稳定的络合物，采用常规的中和沉淀法无法去除 Cu 。4) 碱性蚀刻工序：废水中主要含 Cu 及 NH。H O，当 NH含量较高以及在碱性条件下，Cu 与 NH 可形成铜氨络合物，无法用中和沉淀的方法来处理废水中的铜。5) 线
17、路制作、防焊工序：线路制作、防焊工序产生去墨废水、显影废水等，废水中含有机物。6) 其他工序：对于酸性去油、碱性去油、清洗等工序，也排放一定废水，废水中含重金属离子口 2。在线路板整个制作流程的每个环节中都会产生不同程度的污染，由于使用的化学药剂繁多，成分复杂，造成废水中的污染物成分相对复杂，处理难度较大。故而必须了解每一类废水的情况才能对症下药取得较好的效果。线路板废水一般可以分成 6 大类：1) 磨板废水。此类废水是进行线路板的切割、打磨过程中所排出的废水,废水中不含重金属离子及有机物,只含有大量的悬浮物,因此只需进行简单的预处理,如混凝反应沉淀过滤即可回用到生产线。因此,处理此类废水可纳
18、入清洁生产的范畴,可制作成套污水处理设备放置于车间内。但目前有许多厂将此类与其他的含铜清洗水混在一起而排出。2) 普通含铜废水。即低浓度废水,这是线路板生产车间排出最多的一种废水,一般占含铜废水排水量的 90 %以上。3) 络合铜废水。这里所说的络合铜废水即络合铜废水和络合铜水洗水。主要的络合剂有氨、EDTA 等。4) 油墨废水。或称为显影废水,这类废水的有机物浓度非常高,COD 在 10 g/ l 以上。5) 电镀废水。线路板厂通常有电镀车间,若电镀废水中并不含有氰和铬,则和一般9的酸碱废水无异。若电镀废水中含有氰或铬,则需进行单独的处理。6) 有回收价值的含铜废水。这类废水由于铜离子浓度较
19、高,具有回收的价值,一般线路板厂将其收集卖给回收商,而不直接外排。2.2. 线路板废水处理研究状况线路板的废水处理回用方法有很多，总的说来由化学法（化学沉淀法，离子交换法，电解法等） 、物理法（滗析法、过滤法、电渗法，反渗透等） ，其中化学法是将废水中的污染物质转化为易分离的物态（如沉淀、气体）或者是把难分解的有害污染物转化为无害的物质，物理法是将污染物富集起来或将易分离的物态从废水中分离出来，最终使废水达标排放。其下作出相方法的简介：滗析和过滤 去毛刺机排出的含油铜屑的冲洗水经过滗析器可以拦截铜屑，回用于毛刺机的清洗水。实际上相当于隔栅。过滤法中有一种先进的膜过滤技术，能使有害物质的可过滤颗
20、粒直径达 0.1 纳米，出水水质优良。但微过滤技术的缺点在于滤膜容易堵塞，清洗回用麻烦，滤膜价格偏贵。氧化还原和混凝沉淀 氧化还原是利用氧化剂或者是还原剂把有害物质转化为无害物质排放，或是沉淀或是挥发。线路板中的含氰废水和含铬废水常用氧化还原法。化学沉淀法是选用一种或是多种化学药剂与废水中的有害物质反应生成易分离的沉淀或是析出物。线路板废水处理选用的化学药剂有多种，如 NaOH、CaO、Ca（OH）2、 NaS2、 CaS、NaCO 3、PFS、PAC 、PAM、FeSO 4、FeCl 3、ISX 等，沉淀剂能把重金属离子络合物破解生成更稳定的沉淀物，然后通过相关的物理分离技术如斜板沉淀池、砂
21、滤池、PE 过滤器、压滤机等，实现固液分离。离子交换法 化学沉淀法只能把高浓度的重金属离子废水降低到一定程度（约5mg/L） ，但要达标排放还是远远不够的，于是常和离子交换法结合。离子交换法是通过离子交换柱把与低浓度的金属离子废水中的重金属离子结合起来，最终利用反渗析分离出来的一种方法。离子交换法既有药剂结合也有电解分离，与化学沉淀不一样的是单揭发也只能对高浓度金属离子废水有效，当废水中金属离子降低到一定程度，废液导电性下降，电解效率也明显下降。而且电解法耗电能大，处理对象单一，故难以推广。气态凝聚法 即电过滤法，是美国 80 年代开发出来的一种不加化学药剂的新颖废10水处理方法。其组成包括三
22、部分，第一部分是离子气体发生器，空气被吸入该发生器后被离子化磁场改变其化学结构，产生高度活化的磁性氧离子和氢离子，然后通过血流装置把这种气体引入废水中，这种气体能使废水中的金属离子、有机物等有害物质氧化并聚集成团，易于过滤除去；第二部分是电解质过滤器，过滤除去而一阶段产生的剧团物质，第三部分是高速紫外线照射装置，可以氧化有机物和化学络合剂，大大程度地降低 CODcr 和 BOD5.目前已经开发出成套一体化设备可直接使用 3。2.3. 线路板废水处理方案比较2.3.1. 离子交换法某线路板厂生产废水复杂，其中含铜离子 21.50mg/L、NH 4-N 23.40mg/L，SS 14.00mg/L
23、, pH 5.00。设计废水处理量为 100m3/d。根据废水中含有 Cu2+、NH 4-N、SS 及酸等多种污染物的特点，选用离子交换法处理该厂废水，处理流程图如下：调节池阳离子交换柱废水 泵氯化钠再生液 处理水图 2.1 离子交换法工艺流程图主要设计参数：树脂选用 001*7，过滤速度 6m/h， 再生剂选用 NaCl，工作交换容量 800eq/m3.R，再生记号两 12g/eq.R。设备与 1993 年 7 月投入运行，12 月通过验回收铜11收，设备运行以来没有发生过水质超标现象。原设计处理量为 100m3/d。由于没有与处理设备，沸水处理工艺流程段，运行费用低，实际运行费用为 0.3
24、5 元/立方米废水 5。离子交换法处理线路板废水，具有占地少、流程简单、不需要进大型分类处理、运行费用少的优点，缺点是投资大、交换材料要求高、不便于管理等。只适用于小流量的废水处理，此法不适用于这。2.3.2. 气浮法1.珠海市柏力(斗门) 电子技术有限公司所采用的气浮法处理工艺，水质如表所示。表 2.1 污水水质及水量主要污染物污水名称 污水量(m 3/d)成分 浓度（mg/L）络合铜废液 1.5EDTACODCu100008002000高 COD 废液 20 pHCOD 10111500低 COD 废液 80 pHCOD 9101500含氟废液 1.5 FCu 10000700重金属废液
25、500CuMnNi100040004000酸、碱性清洗水 2000 CupH 1482.处理原理1) 络合铜废液主要是化学镀铜废液，加入 Na2S 破坏铜络合物，使 Cu2+形成 CuS沉淀去除。除 Cu 后含 COD 的出水再做后续处理。2) 含 COD 物质的去除采用化学方法和次氯酸钠氧化二级处理。高 COD 废液主要含碱性干膜，用浓 H2SO4 调节 pH2，使干膜固体凝聚，经沉淀分离后，并入低COD 废液，再用次氯酸钠氧化处理，去除 COD 物质后做去除重金属处理。3) 当有含氟废水时，在超过 110 高温下使氟硼酸离解生成 HF，再加石灰生成CaF2 沉淀分离，除氟后进行后续处理。1
26、24) 重金属离子废水中主要有 Cu2+、Mn2+、Sn2+，调节 pH 在 10.5 左右使之生成沉淀，再加混凝剂后进入气浮分离，出水进行粗滤，滤液调节 pH 值后直接排放。若重金属离子仍然超标，则再经精滤后进入吸附处理，然后排放。吸附材料为 OT 石。5) 酸碱性清洗水的处理是先调节 pH6，再加混凝剂进行气浮处理。6) 污泥处理：在各类废水处理过程中产生的沉淀污泥、气浮污泥进入污泥浓缩池，浓缩后污泥经压渣机过滤，滤液返回重金属废水储池，滤渣泥饼含水量为70%，泥饼量约为 2 m3/d，运往指定地点进行掩埋。图 2.2 气浮工艺流程图3. 运行结果表 2.2 主要检测项目进、出水浓度对比C
27、u(mg/L) CODcr(mg/L) pH序号进水 出水 进水 出水 进水 出水1 206.85 0.413 1354 70.9 3.76 8.012 201.760 0.501 1183 60.8 2.54 6.543 171.850 0.348 859 45.4 4.32 7.624 160.310 0.217 935 35.8 3.57 8.715 183.150 0.465 801 66.9 2.92 8.56注 Cu 进水样取自重金属废液贮池；CODcr 进水样取自低 COD 废液贮池；pH 进水样取自酸碱清洗水贮池。废水运行费用为 1.15 元/吨 6。气浮法处理线路板废水有不错
28、的效果，成本相对比较高。可借鉴部分工艺。133.1.1. 物化和生化同样是采用分质，匪类处理的方法，河岸重金属铜离子为主的肥水一物化沉淀为主，含有机物为主的显影废水与生活污水混合后才有生化方法处理，具体工艺流程如图。图 2.3 分类处理生化流程图工艺流程特点说明1) 含重金属离子的废水采用凝聚共沉淀处理 j。加入 Fe2(SO4)3 和 NaOH，可形成 Fe(OH)3 沉淀。 Fe(OH)。拥有巨大的吸附表面，能够吸附废 VeSO, NaOH 水中的各种金属离子与之发生共沉淀。对铁凝胶的 X 射线衍射发现，沉淀物中的铁是一种水合金属氧化物，以无定型和针铁矿的形态存在，该凝胶几乎能吸附所有的其
29、他重金属离子，这些金属离子逐渐嵌入到凝胶体主体结构中形成沉淀晶核中心，然后发生晶核生长，结成容易沉淀的大晶体，网捕共沉，可达到从废水中同时去除多种重金属离子的目的。2) 铜氨废水、沉铜络合废水中主要污染物是铜的络合物，用一般方法难以去除 。因为铜的络合废水中，Cu 浓度非常小，以致加入一般碱性物质如 NaOH，Cu 浓度与 oH 一浓度平方的积不能超过 Cu(OH)：的溶度积 5610 。 ，因此不会产生 Cu(OH)：沉淀。但 Na：S 在碱性条件下，能与重金属形成比其络合物14更稳定的沉淀物 CuS，如： ECu(NH3)4 一 cu +4NH3Cu + S CuS 或ECu(NH3)4
30、+S。卜一 CuS +4NH3 由于生成的 CuS 的溶度积很小为851O 一 ，平衡向络离子离解的方向动，即 ECu(NH ) 被破坏了，从而达到去除重金属铜的目的。3) 脱墨废水，碱性很强(pH 一 12 左右)，加酸酸化后，形成油墨浮渣，过滤后干渣外运，滤液含有机物，排入有机废水调节池。4) 为了提高物化处理效果，各分质废水分别进入了絮凝反应池，再进行混凝沉淀处理，确保废水达标排放。总排放5) 由于本工程脱墨显影废水等含有机物，用物化方法难以处理，考虑到还有部分生活污水，将这两部分废水一起进行生化处理。本工程方案采用 AO 处理系统。A 池为生物筛选池，其停留时间短，约为 1 h，具有吸
31、附、生物筛选、缓冲等功能 ，0 池采用活性污泥法。6) 采用板框压滤机进行污泥处理，泥饼含水率低，成形好，易于搬运，无需投加药剂。由于本工程进水水质种类较多，采用分质、分类处理的方法，处理工艺复杂，流程较长，处理成本相对较高。本工程总投资人民币 460 万元，设计处理规模 2 200 m3d，目前不计折旧和人工费用吨水，平均运行费用为 185 元 4。本工程采用分类处理，工艺清晰，但冗长，给操作和管理都带来一定的难度。2.4. 设计工艺选择及相关说明3.2.4. 废水类别及水质水量如前面任务书所要求，本设计的内容是中山某线路板生产公司排放废水量 2000 吨/天，肺水肿的主要污染物为 CODc
32、r、 总氰化物、Cr 6+、总铅、总铜、总镍等。具体废水类别和水质水量见表 2.3。表 2.3 废水类别及水质水量类别 SS CODcr Cu2+ CN Qmg/L mg/L mg/L mg/L m3/L有机废水 900 2000 25015含络合物废水 200 50 450普通含铜废水 200 80 1250含氰化物废水 200 100-200 50排放标准 20 90 0.5 0.3 3.2.5. 工艺流程选择的原则根据上述水质、水量状况及线路板的处理工艺比较，确定其处理工艺流程的时候应该遵循的几个原则：1) 工程中废水按类分流预处理，废水性质相近者合并处理。2) 处理工艺简明、高效、操作
33、方便，能实现较高水平的自动化控制。3) 工程布局合理，结构紧凑，占地面积小，系统注意了与周围环境的协调，与整体环境相一致 7。根据以上原则和以往经验，本设计决定采用分类处理的物化沉淀法处理。3.2.6. 工艺流程图及其说明1. 本工艺的处理工艺流程图如图 2.416NaClO浮渣硫酸达标排放Fe2+ Ca(OH)2泵PAMPAM反冲泵反冲泵反冲水去综合调节池泵PAMFe2+Ca(OH)2氰化物反应池 有机废水储池 络合物废水调节池综合调节池 有机废水酸化池 一级破络反应池*中和反应池*絮凝反应池斜管沉淀池中间停留池沙滤池活性炭吸附器絮凝反应池斜管沉淀池二级破络反应池絮凝反应池斜管沉淀池污泥浓缩
34、池板框压滤机清水池泵 泵注：*表示 pH 自动检测控制图 2.4 废水处理工艺流程图含氰化物废水 普通含铜废水 有机废水 络合物废水172. 处理工艺流程说明1) 普通含铜废水 普通含铜废水水量大，与其他重金属废水同期混合作为综合废水处理。综合废水呈酸性，在 pH=3 条件，投加硫酸亚铁将络和铜还原成一价铜，在加石灰将 pH 值调至 8.59.0，使其中的重金属离子形成氢氧化物沉淀去除，在絮凝池内加入高分子絮凝剂 PAM 提高沉淀效果，出水再斜管沉淀池进行固液分离，上清液流到中间水池，达到一定水位后，利用加压水泵将污水输入石英砂虑罐和活性炭过滤器进行后处理。石英砂滤器和活性炭过滤器都应该定期反
35、冲洗，反冲洗的污水返回综合调节池，污泥靠静压排入污泥储池，经污泥泵输送至板框压滤机脱水，干泥定期交给有关单位处理。2) 含络合物废水络合物废水竞拍水管流入汉络合物废水调节池汇集，输水泵定量连续地将污水输入反应池内进行金属置换。在 pH=3 的条件下，投加硫酸亚铁和石灰还原沉淀铜离子，之后加入 PAM，使得沉淀絮凝沉大颗粒进入协办沉淀池分离。水渣分离后的污水流入硫化钠和 PAM 的格池，进行二次沉淀，再经斜板沉淀池水渣分离。出水由加压水泵注入石英砂虑罐和活性炭过滤器进行过滤和吸附，余下与综合废水相同。3) 有机废水好有机废水的显影废水和油废水，COD cr 较高，Cu 2+浓度较低。经排水管流入
36、有机废水调节池 i，用泵稠如有机废水酸化池，加酸调节 pH 至 2-3 左右，混合反应半个到一小时后，有机物形成絮状体浮渣，水渣分离。然后将污水引入综合调节池共同处理。4) 含氰化物废水根据含氰化物的水质和水量，氢化物具有剧毒性，需要预处理。因为含氰化物水量较少，用排树冠直接排入氰化物废水池，加入碱性次氯酸钠，氧化还原后废水经管道流入综合调节池。183 工艺计算3.1. 含氰化物废水预处理部分设计计算4.1.1. 设计说明含氰化物废水预处理部分的构筑物只有一个反应池。反应池主要用于去除氰离子，通过投加次氯酸钠进行氧化，破坏氰离子与金属离子形成的络合物，并使金属离子沉淀下来。反应机理如下：第一步
37、 CN+ClO=CNO+Cl 剧毒氰化物被氧化为毒性相对较低的氰酸盐；第二步 2CNO+3ClO+H2O=2CO2+N 2+3Cl+2OH 。反应环境必须是在碱性条件下批 pH 保持在 9.510.0，RT 约为 1.5h 7。4.1.2. 设计计算1. 池体总体积线路板厂含氰废水量为 50m3/d,即 2.08m3/h，池体总容积可按下式计算： =60，其中W - 反应池总容积 m3Q - 设计流量 m3/hT - 反应时间 min代入 Q=2.08 m3/h ；T=90 min得 ，取 3.5m3W=2.089060=3.1232. 池体各部分尺寸有效水深 h=2.0m，超高为 h1=0.
38、3m，则其表面积：A=W=4.02.0=2.02取池长 L=2m，宽 B=1m，总高度 H=h+h1=2.3m。3. 加药量由总反应方程式：CN+4ClO+CNO+H 2O=2CO2+N 2+2OH分子量 26 20619已知废水中含氰化物浓度为 100-200mg/L，按最高浓度算则所需的 NaClO 量为 200206/26=1584.6mg/L4. 反应池的土建假设厂区地质条件允许，反应迟采用地埋式，进水水面标高为-0.4m，池底标高为-2.3m。近于处理的氰化物废水用塑料离心泵输送到综合调节池处理。3.2. 含络合物废水处理部分设计计算3.2.1. 设计说明含络合物的废水预处理部分的主
39、要构筑物包括络合物废水调节池、破络合物反应池、絮凝池以及斜管沉淀池。沉淀池出水的后续处理工艺与综合废水一样的，共用了中间池、砂滤罐、活性炭过滤器、清水池和污泥浓缩池几个构筑物，这几个构筑物的设计计算将在综合废水中的处理设计进行 10。3.2.2. 设计计算1. 络合物废水调节池1) 设计说明废水调节池的作用是调节络合铜废水的水质水量，均达到匀质匀量的要求，设计采用地埋式，池底设曝气装置。2) 污 泥 量假设络合废水中的 SS 量为 50mg/L，废水量 W=450m3/d，则进入调节池后每天的污泥总量为：Q=5010-3450=22.5/污泥含水率设为 98%，污泥容重 为 1.0t/m3，则
40、每天需要处理的污泥体积为：。V=Q(10000.02)=1.133) 设计计算A. 池体有效容积每天线路板产的络合废水废水量为 450m3/d，按 24 小时计算调节池，则平20均流量为：/hQ=WT=45024=18.753停留时间按 12 小时计算，则调节池的有效容积为：V=Q有效 =18.7512=2253B. 池体设计尺寸取有效水深 h1=4.0m，则有效面积 A 为：=1=2254.0=56.32取池长 12.0m，宽 5.0m。超高 h2=0.3m，缓冲高度 h4=0.3m,h3=20*0.07=1.4m（20m 是池底坡度延伸长度，0.07 约等于 tan4）调节池的总高度 H=
41、h1+h2+h3+h4=4.0+0.3+1.4+0.3=6.0m4) 土建建设调节池采用地埋式，池面标高为 0.00m，池底标高为 -4.3m，进水水面标高-0.4m，废水经污水提升泵提升到破络合物反应池。池底设曝气管定时曝气，以防止污泥沉积堵塞提升泵。2. 破络合物反应池1) 设计说明破络合物反应池分两级，以及破络反应吃的设计是先投加亚铁进行破络和混凝反应，再投加石灰，打到沉淀大部分铜离子的作用，以便后续处理。二级破络反应池时投加硫化钠对络合物进行深度破解。2) 设计计算总容积计算： =60W - 反应池总容积 m3Q - 设计流量 m3/hT - 反应时间 minA. 一级破络反应池设计计
42、算：Q=18.75m 3/h；T 取 30min。池体容积： ，取 10.0 m3=60=18.753060=9.375321设计尺寸：反应池分三格，有效水深 h=4.0m，超高 h1=0.3m，则反应池总有效表面积 A=W=10.04.0=2.52设计水体在池中停留时间各为 15min，则每格的容积为 10.0/3=3.3 m2取池长 L=4.5m，池宽 B=2.2m，沿长度方向将池体分成三格，每格 1.5m，第一格投加硫酸亚铁，设机械搅拌；第二格用于反应缓冲，是药物和水体充分混合反应。第三格投加石灰浆液，设机械搅拌。B. 二级破落反应池设计计算池体容积计算：Q=18.75m 3/h；T=1
43、5min故 ，取 5.0m3=60=18.751560=4.693反应池设计尺寸：反应池一个，有效水深 h=1.5m,超高 0.3m，则其总有效面积 A=W/h=5.0/1.5=3.3m2取池宽为 1.5m，长为 2.2m.设机械搅拌。3) 加药量A一级破络反应池：络合废水比较复杂，不是以用化学反应式来计算加药量，按经验推算。每吨水加 0.5kg 亚铁即可，实际操作再跟你水体运行情况来调节。石灰的加药量可用 pH 计来自动检测控制，把 pH 值控制在 89 的范围内。B二级络合反应池：根据钠和铜的置换公式，Na 2S + Cu2+ 2Na+ + CuS分子量 78 64 96由于二级络合反应池
44、中的铜离子浓度已经大大降低，假设铜离子浓度为5mg/L ,则需要的硫化钠量为：578/64=6.094mg/L生成的 CuS 的量为：5 96/64=7.5mg/L4) 土建建设一级络合物反应池的池底标高为 2.0m，进水标高为 2.0m，水面标高为 6.0m，二级络合犯反应池池底标高为 1.0m，进水标高为 1.0m，水面标高为 2.5m。3. 絮凝反应池1) 池体有效容积22设计停留时间为 10min，有效容积按 公式计算：=60池体共两个，每个有效容积 W=18.7510/60=3.125m3，取 3.2 m3。2) 池体设计尺寸有效水深 1.5m，超高 0.3m，长 L=2.2，宽 B
45、=1.0m3) 加药量絮凝剂使用 PAM，可配置 0.2% 的溶液，加药量可根据沉淀效果来决定，一般一吨水可加一升，池底设曝气管。4. 斜管沉淀池1) 设计说明斜管沉淀池适用于去除水中的悬浮物，同时去除部分的 BOD5 的构筑物，这里用于去除络合物废水中的悬浮物。斜管沉淀池具有去除率高，停留时间短，占地面积少等优点。设计中采用升流逆向流斜管沉淀池，斜管长 1.0m，斜管倾角 60，水流方向与克里沉淀方向相反。2) 沉淀池表面积A=Q0.80式中：A 水表面积；n 池数，个。初沉池一个，二沉池一个；qo 表面负荷，取 7.0m3/(m2.h)；Qmax 最大设计流量，m 3/h,本设计采用 18
46、.75 m3/h；0.80斜管的面积利用系数。初沉池和二沉池的水表面积都为 A，A=18.75/0.8/1/7.0=3.35m 23) 沉淀池边长取长 L=2.2m，宽 B=1.5m4) 配水流速5) 为了保证出水质量，配水流速 v 一般为 0.020.05m/s8。本设计选 v=0.03m/s,则配水的面积 W=Q/v=18.75/0.03/3600=0.17m3，采用穿孔墙的配水方式。236) 池内停留时间T=（h 2+h3）*60/ q o T 池内停留时间，minh2斜管去上部的清水层高度，m，一般用 0.71.0m,本设计采用 0.7mh3斜管自身的垂直高度，m，h3=1m* =0.
47、866m。sin60代入求得 T=13.42min1.873 3污泥斗 V2=V1=2.19 1.873 3污泥斗蛇一条穿孔排泥管，采用静水压重力排泥方式，排泥管选用管径DN=250mm 的 UPCVC 管。9) 沉淀池总高度设超高 h1=0.3m，斜板区底部缓冲高度 h4=0.7m，=1+2+3+3+4+5=0.3+0.7+0.866+0.7+1.126=3.728取 4.0m。10) 斜管沉淀池的建设初沉池吃面标高 5.0m，池底标高 1.0m，进水水面标高为 3.7m,出水面标高为4.5m。二沉池地面标高 4.0m，池底标高 0.0m，进水水面标高为 2.7m,出水面标高为 3.5m。配
48、水采用穿墙孔，集水采用淹没孔集水槽。253.3. 有机废水预处理部分设计计算3.3.1. 设计说明本部分包括有机废水储池，有机废水酸化池的设计计算。有机废水与处理后输送到同综合调节池和综合废水混合处理。3.3.2. 设计计算1) 有机废水贮池A. 设计说明有机废水调节池的作用是调节水量，均和水质，当水位达到一定时，就用污水泵把有机废水送到有机废水酸化处理池。假设现场地质条件允许，采用地埋式建设，池底设曝气管。B. 设计计算有机废水水量为 250m3/d，按 24 小时计算调节池，则平均流量为：Q=T=25024=10.423/停留时间按 12 小时计算，则调节池的有效容积为：V=QT有效 =10.4212=1253取有效水深 h1=4.0m，则有效面积 A 为：A=V1=1254.0=31.252取池长 L=4.0m，池宽 B=2.0m。超高 h2=0.3m，调节池总深度 H= h1+ h2=4.0+0.3=4.3mC. 贮池建设贮池采用地埋式，池面标高 0.00m，池底标高为-4.3m，进水水面标高-0.4m，出水标高4.1m。 2) 酸化池A. 设计说明在酸化池投加硫酸调节 pH 至 3.0，使大量有机物析出形成絮状体上浮，在通过人工捞渣进行水渣分离，渔业排
