整理表面处理电镀涂装.docx
- 文档编号:12225795
- 上传时间:2023-04-17
- 格式:DOCX
- 页数:18
- 大小:88.31KB
整理表面处理电镀涂装.docx
《整理表面处理电镀涂装.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《整理表面处理电镀涂装.docx(18页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
整理表面处理电镀涂装
一、概述
1概况
芜湖九洲表面处理有限公司是一家新成立的企业,主要为客户提供电镀/涂装的综合性表面处理的一条龙服务。
生产过程中产生的废水中含有多种重金属离子,废气为铬雾和酸雾,必须加以治理,否则将污染周围的环境。
该公司本着三同时的原则,在建厂的同时配套建设废水、废气的处理设施。
我们本着以处理工艺先进可靠,整体布局合理、运行管理方便,处理成本低廉为原则;废水、废气达标排放为目标,来设计该公司的废水、废气的处理方案。
2设计依据及设计范围
2.1设计依据
(1)芜湖九洲表面处理有限公司提供的有关资料;
(2)《污水综合排放标准》(GB8978-1996);
(3)《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996);
(4)有关的设计规范;
(5)同类工程相关资料。
3设计指导思想
(1)根据废水、废气特点,选择合理的工艺路线,做到技术可靠、结构简单、操作方便、易于维护;
(2)在保证处理效果的前提下,尽量减少占地面积,降低基建投资及日常运行费用;
(3)废水、废气处理配套设备选用节能优质产品,确保工程质量及投资效益。
二、废水处理工艺
1水量、水质及排放标准
1.1废水水量
该公司排放的废水包括:
含铬离子废水3m3/h,含铜、镍离子废水5m3/h,酸碱废水4m3/h,制漆、喷涂循环废水3m3/h。
总处理水量为15m3/h。
1.2水质及排放标准
该公司所排废水中主要含有重金属离子Cu2+、Ni2+、Cr6+,处理后排放水质要求符合《污水综合排放标准》(GB8978-1996)一级排放标准。
处理前后的水质如表1所示。
表1处理前后的水质表
序号
成分
处理前
处理后
1
Cu2+(mg/l)
100
0.5
2
Ni2+(mg/l)
100
1.0
3
Cr6+(mg/l)
50
0.5
4
总铬(mg/l)
50
1.5
5
pH
3
6~9
2废水处理工艺及设计选型
2.1工艺流程
根据水质的不同,将含铬离子的废水单独处理,除去铬离子后,与其它经过初步处理的废水混合,统一进行深度处理。
(1)含铬离子废水的处理
图1铬离子废水处理系统
含铬离子废水处理的工艺如图1所示,废水进入调节池混匀后,用泵打入反应池,用硫酸调节废水的pH=2-3,加入亚硫酸氢钠使六价铬离子还原为三价铬离子,然后自流进入中和池,加入氢氧氧化钠,调节pH=8-9,生成Cr(OH)3沉淀,同时加入PAM,使沉淀物发生絮凝作用进入斜管沉淀池,上清液排至废水深度处理系统,沉渣排至污泥处理系统。
还原反应池和中和池均采用空气搅拌。
通过pH计和氧化还原电位计(ORP)来控制自动调节还原反应池中硫酸和亚硫酸氢钠的投加量。
通过pH计控制自动调节中和池中氢氧化钠的投加量。
(2)酸碱及铜、镍离子废水处理
图2酸碱及铜、镍离子废水处理系统
酸碱及铜、镍离子废水的处理如图2所示,废水进入调节池混匀后,用泵打入中和池,用氢氧化钠调节废水的pH=10.5-11.5,生成Cu(OH)2和Ni(OH)2沉淀,同时加入PAM,使沉淀物发生絮凝作用进入斜管沉淀池,上清液排至废水深度处理系统,沉渣排至污泥处理系统。
中和池采用空气搅拌。
通过pH计控制自动调节中和池中氢氧化钠的投加量。
(3)废水的深度处理系统
图3废水的深度处理工艺流程图
废水的深度处理工艺流程如图3所示,含铬离子的废水经初步处理后和经初步处理的酸碱及铜、镍废水汇合,进入汇水池用H2SO4调pH=6-9,用泵提升至活性炭吸附塔,经过活性炭吸附处理除去废水中的有机物,进入离子交换树脂塔,经离子交换进一步除去重金属离子。
确保处理后的废水达标排放。
(4)污泥处理系统
污泥外售
图4污泥处理系统
污泥处理系统如图4所示,两种废水处理系统斜管沉淀池的沉渣均排入污泥浓缩池,经过浓缩后,通过污泥泵打入带式压滤机,脱水后的污泥外售,溢流水排放。
2.2工艺反应原理
亚硫酸氢钠与水中的六价铬发生如下反应:
2H2Cr2O7+6NaHSO3+3H2SO4=2Cr2(SO4)3+8H2O+3Na2SO4
六价铬被还原成三价铬,在碱性条件下与OH-结合成氢氧化物沉淀。
铜离子和镍离子在碱性条件下也与OH-结合成氢氧化物沉淀。
使废水中的重金属离子得到有效除去。
各种金属离子完全沉淀时的pH是不同的,一般pH=8.0-9.0三价铬离子能得到完全沉淀,pH=9-10镍离子能得到完全沉淀,pH=7.0-8.0铜离子能得到完全沉淀。
通过调节废水的pH,从理论上就可以将废水中的各种重金属离子有效地沉淀除去。
2.3工艺参数及设备、构筑物选型
(1)调节池1:
用来收集含铬离子的废水,停留时间8小时,容积24m3,尺寸2×4×3m钢筋混凝土防酸结构。
(2)调节池2:
用来收集酸碱及铜、镍离子废水,停留时间8小时,容积90m3,尺寸10×3×3m,钢筋混凝土防酸结构。
(3)还原反应池:
停留时间30分钟,有效容积1.5m3,钢筋混凝土防酸结构,尺寸φ1.0×2.0m,一座,采用空气搅拌,配有pH自动测定仪和ORP自动测定仪各一套。
亚硫酸氢钠投加量(重量比)NaHSO3:
Cr6+=4:
1。
(4)中和池1:
用来中和三价铬离子,停留时间20分钟,容积1.0m3,钢筋混凝土防酸结构,尺寸φ1.0×1.3m,一座,采用空气搅拌,配有pH自动测定仪一套。
(5)中和池2:
用来中和铜离子及镍离子,停留时间20分钟,容积4m3,钢筋混凝土防酸结构,尺寸φ1.5×2.3m,一座,采用空气搅拌,配有pH自动测定仪一套。
(6)斜管沉淀池1:
用来沉淀三价铬离子沉淀所产生的污泥,停留时间2小时,容积6m3,钢混结构,尺寸1.5×2.0×3.5m,一座,内置斜管填料4m3。
(7)斜管沉淀池2:
用来沉淀铜离子及镍离子沉淀所产生的污泥,停留时间2小时,容积24m3,钢混结构,尺寸2×4×3.5m,一座,内置斜管填料16m3。
(8)污泥池:
容积10m3,一座,尺寸φ2.0×3.0m。
(9)污水泵1:
用来提升铬离子废水,102型塑料离心泵,型号20FS-14-W,流量5m3/h,扬程14m,功率0.75Kw,两台,一备一用。
(10)污水泵2:
用来提升铜离子及镍离子废水,102型塑料离心泵,型号40FS-19-W,流量12m3/h,扬程14m,功率1.5Kw,两台,一备一用。
(11)汇水池:
用来汇集沉淀池1和沉淀池2所排放的上清液,容积6m3,钢混结构,尺寸2.0×2.5×1.2m,一座。
(12)污水泵3:
用来提升汇水池内的污水至活性炭吸附塔,型号IS65-40-200,流量15m3/h,扬程11.8m,功率1.5Kw,两台,一备一用。
(13)污泥泵:
螺杆泵,型号G30-1,流量5.0m3/h,扬程60m,功率5.5Kw,两台,一备一用。
(14)带式压滤机:
型号DY-500,功率1.1Kw,一台。
(15)加药装置:
型号HSJA,7套。
(16)活性炭吸附塔:
钢结构防腐,尺寸φ0.8×3.5m,一座。
(17)离子交换树脂塔:
钢结构防腐,尺寸φ0.8×3.0m,一座。
(18)母液池:
容积20m3,尺寸2.0×5×2m,一座,钢筋混凝土防腐结构。
三、废气处理工艺
1废气量及排放标准
1.1废气量
该公司有3个铬酸槽,2个硝酸槽,在生产过程中产生酸雾。
电镀时阴极和阳极表面产生大量的氢气和氧气,铬酸随气体逸出液面产生铬雾,对铬雾用净化塔喷淋水对其进行吸收净化。
电镀退镀工艺目前一般采用硝酸化学法,由此会产生大量氮氧化物,造成大气污染,采用碱液喷淋吸收处理。
该公司有2个硝酸镀槽,槽体尺寸为0.8×0.8m,设计单侧槽边抽风,槽面风速vx=0.5m/s,风量按下式计算:
L=7200vxAB(B/A)0.2m3/h;A—槽长m;B—槽宽m
则硝酸镀槽的处理总风量为4604m3/h。
该公司有3个铬酸镀槽,槽体尺寸为1.1×2.5m,设计双侧槽边抽风,槽面风速vx=0.5m/s,风量按下式计算:
L=7200vxAB(B/2A)0.2m3/h;A—槽长m;B—槽宽m
则铬酸镀槽的处理总风量为21948m3/h。
1.2排放标准
废气经过处理后达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级排放标准,即:
氮氧化物排放浓度小于240mg/m3;铬酸雾排放浓度小于0.07mg/m3。
2废气处理工艺流程及主要工艺设计参数
2.1工艺流程
净化气排放
喷淋液
图5铬酸雾净化工艺流程图
如图5所示,在铬酸槽两侧设置高截面槽边抽风罩,在引风机的作用下,铬酸雾在净化塔内与喷淋液发生逆向吸收作用得到净化,净化气排入大气。
喷淋液循环使用
图6硝酸雾净化工艺流程图
如图6所示,在硝酸槽单侧设置高截面槽边抽风罩,在引风机的作用下,硝酸雾在净化塔内与喷淋液发生逆向吸收作用得到净化,净化气排入大气。
3工艺参数及设备、构筑物选型
(1)铬酸雾净化塔:
尺寸φ1.0×5.0m,内装陶瓷环填料,材质PVC,一座。
(2)硝酸雾净化塔:
尺寸φ0.5×5.0m,内装陶瓷环填料,材质PVC,一座。
(3)引风机:
型号F4-72No.5A,风量3977-7358m3/h,全压81-56mmH2O,功率2.2Kw,两台,一备一用。
型号F4-72No.8A,风量18560-24879m3/h,全压91-69mmH2O,功率7.5Kw,两台,一备一用。
(4)碳酸氢钠储槽:
容积0.5m3,尺寸φ0.8×1.0m
(5)碳酸氢钠储槽循环泵:
型号IS50-32-125,流量3.75m3/h,扬程5.6m,功率0.55Kw,两台,一备一用。
四、土建工程
1工程地质概况
本工程方案设计时没有地质报告,施工图阶段必须根据详细工程地质报告,确定持力层地基承载力及基础埋深。
2耐火等级、地震裂度
本处理工程防火等级为二类,抗震按七度设防。
3建筑材料
(1)混凝土
所有构筑物混凝土为C25、建筑物C20、垫层为C10,抗渗标号S6。
(2)砖墙
砖采用MU7.5机制砖,地下部分用M5水泥砂浆砌筑,地面采用M2.5混合砂浆砌筑。
(3)水泥
采用≥425#硅酸盐防酸水泥。
五、电气及仪表自控
1电气
1.1电源及用电负荷
按三级负荷设计,单回路供电,电源电压380/220伏,由厂内总降变电所低压配电间引出,由电缆引至废水处理站配电室。
新增设备总装机容量46.1Kw,平均运行容量16.1Kw。
根据工艺要求,用电负荷统计见表3。
表3电负荷统计表
设备
装机容量
(Kw)
装机数量
运行数量
单机运行时间(hr/d)
平均运行容量(Kw/h)
污水泵1
0.75×2
2
1
24
0.75
污水泵2
1.5×2
2
1
24
1.5
污水泵3
1.5×2
2
1
24
1.5
碳酸氢钠循环泵
0.55×2
2
1
24
0.55
污泥泵
5.5×2
2
1
6
1.38
引凤机
9.7×2
2
1
24
9.7
带式压滤机
1.1
1
1
6
0.28
加药搅拌机
②既包括天然的自然环境,也包括人工改造后的自然环境。
1.1×5
根据工程、系统生命周期和评价的目的,安全评价分为三类:
安全预评价、安全验收评价、安全现状评价。
5
(三)安全预评价程序5
1
0.23
照明
0.5
5
8
10
0.21
合计
46.1
(二)环境影响经济损益分析的步骤
市场价格在有些情况下(如对市场物品)可以近似地衡量物品的价值,但不能准确度量一个物品的价值。
三者的关系为:
1)直接使用价值。
直接使用价值(DUV)是由环境资源对目前的生产或消费的直接贡献来决定的。
16.1
1.2计量方式与保护方式
(6)评价结论。
本工程电能计量在总进线处采用有功电能计量。
动力和照明均为生产用电,不设置照明计量。
低压配电母线采用空气断路器作短路保护,馈线采用空气断路器和热继电器作短路和过载保护。
建设项目环境影响评价技术服务机构(以下简称“环评机构”)应当按照《建设项目环境影响评价资质管理办法》的规定申请建设项目环境影响评价资质(以下简称“环评资质”),经国家环境保护部审查合格,取得《建设项目环境影响评价资质证书》后,方可在环评证书规定的资质等级和评价和范围内从事环境影响评价技术服务。
1.3电力输送方式
站内配电为380/220V三相四线,电力输送全部采用电缆直接埋地由配电室送至各用电、配电设备。
报告内容有:
建设项目基本情况、建设项目所在地自然环境社会环境简况、环境质量状况、主要环境保护目标、评价适用标准、工程内容及规模、与本项目有关的原有污染情况及主要环境问题、建设项目工程分析、项目主要污染物产生及预计排放情况、环境影响分析、建设项目拟采取的防治措施及预期治理效果、结论与建议等。
1.4电气设备的控制方式及装置水平
所有电机均设置自动与手动控制方式。
1.5接地保护
站内所有不带电用电设备的金属外壳均采用接零保护并做重复接地,所有埋地电缆金属外皮及金属管网均与接地极焊接连接。
1.6照明
室外照明:
调节池、除酸雾塔等室外处理设施选用防溅式高压水银灯,电缆埋地配线方式,照明度30LX。
2仪表自控
(1)是否符合环境保护相关法律法规。
2.1设计范围
集中控制室;现场检测仪表的布置、信号控制电缆的敷设;控制室设置仪表盘;污水泵设置自控装置。
2.2设计原则
(1)本工程仪表选用立足于国内,选用经济、安全、可靠产品。
(2)现场电缆的敷设采用直接埋地的方式。
(3)控制方式为集中控制,集中显示。
2.3设计特点
(1)调节池等设置液位控制器,根据不同水位自动启停水泵。
(2)整个系统采用PLC自动控制系统集中控制。
2.4集中控制室
集中控制室与电气专业配电室公用。
2.5仪表供电
仪表电源为一路交流220V,由配电柜引来。
六、劳动卫生安全及防火设计
1劳动卫生安全
1.1编制依据
(1)《关于生产性建设工程项目职业安全卫生监察的暂行规定》[劳字(1998)48号]
(2)《国务院关于加强防尘防毒工作的决定》[国发(1984)97号]
(3)《工业企业设计卫生标准》[GBZ1-2002]
(4)《工作场所有害因素职业接触限值》[GBZ2-2002]
(5)《建筑设计防火规范》[GBJ16-87,1997版]
(6)《建筑物防雷设计规范》[GB50057-94]
(7)《建筑抗震设计规范》[GBJ11-89,93年局部修订]
(8)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》[GB50058-92]
(9)《工业企业厂界噪声标准》[GB12348-90]
1.2主要危害分析
本工程的主要危害因素可分为两类,其一为自然因素形成的危害和不利影响,包括地震、不良地质、暑热、雷击、暴雨等因素。
其二为生产过程中产生的危害,包括有毒尘害、火灾爆炸事故、机械伤害、噪声震动、坠落及碰撞等各种因素。
1.3安全卫生防范措施
(1)抗震
本工程区域的地震基本烈度为6度,因此本工程所有构筑物的设计按6度设防,按《建筑物抗震设计规范》的有关要求进行设计。
(2)抗洪
本工程位于芜湖九洲表面处理有限公司内,对于防止内涝、及时排出雨水等防洪措施纳入公司排水系统统一考虑,本项目不另进行考虑。
(3)防雷
本工程对第三类防雷建筑物采用避雷或防止雷击。
(4)减震降噪
在工艺设计中将污水泵、引风机等噪声设备尽量选用低噪声设备。
强振设备与管道间采用柔性连接方式,防止噪声危害。
在总图布置中,根据声源的方向性、建筑物的屏蔽作用和绿化植物的吸纳作用等因素进行布置,减弱噪声岗位的危害。
(5)安全防护
制定必要的劳动保护、安全生产规章制度,所有的走道、平台均设置安全栏杆和防滑扶梯,室内外及露天操作场所设照明设施,以确保操作人员的安全。
(6)电气防护
所有用电设备金属外壳、穿线钢管、电缆桥架均有可靠的接地网相连,并在电源进线处作重复接地处理。
2防火设计
2.1编制依据
(1)《建筑设计防火规范》[GBJ16-87,1997版]
(2)《爆炸和火灾危害环境电力装置设计规范》[GB50058-92]
(3)《建筑物防雷设计规范》[GB50057-94]
(4)《火灾自动报警系统设计规范》[GB50116-98]
(5)《建筑灭火器配备设计规范》[GBJ140-90,1997版]
(6)《低倍数泡沫灭火系统设计规范》[GB50151-92版]
2.2建筑防火设计
根据国家防火规范,对于不同建筑物设置不同的防火等级。
(1)除配电室为一级耐火等级外,其余建筑物均为二级耐火等级。
(2)其他建筑物设计均按国家《建筑设计防火规范》进行设计。
(3)室外消防给水系统由公司统一考虑,本项目不另考虑。
2.3防火及消防措施
本工程在正常情况下,一般不会发生火灾,只有在操作失误,违反规程法、管理不当及非正常生产情况下或意外事故状态下,才可能导致火灾发生。
为了防止火灾的发生或减少火灾发生造成的损失,根据“预防为主,防消结合”的方针,本工程在设计上采取了相应的措施。
建筑物的设计均根据其不同的防雷级别按防雷规范设置相应的避雷装置。
防止雷击引起的火灾。
电气系统具备短路、过负荷、接地漏电等完备保护系统,防止电气火灾发生。
七、工程投资估算及财务分析
1编制说明
本方案设计内容包括废水处理和废气处理两部分。
2编制依据
根据各专业提供的工作量,依据国家和地方相关的最新预算定额编制的。
3几点说明
本方案估算不包括以下几方面内容:
(1)施工时部分围墙拆除和余土外运的费用。
(2)规范化排放口、流量检测系统部分。
(3)站区内的围墙、道路及绿化部分。
(4)处理后的尾水排放管线。
(5)化验设备、仪表、仪器等。
4工程投资估算
该工程的投资估算如表3所示:
表3芜湖九洲表面处理有限公司废水、废气处理工程投资估算表(万元)
序号
工程费用名称
建筑
工程
设备及工器具
安装
工程
其他费用
总值
一
工程费用
58.7
(一)
废水处理部分
12.5
30.6
3.06
46.16
1
调节池1
1.0
2
调节池2
3.6
3
母液池
0.7
4
还原反应池
0.5
5
中和池1
0.4
6
中和池2
0.6
7
斜管沉淀池1
1.2
8
斜管沉淀池2
3.6
9
污泥池
0.5
10
污水泵1
0.4
11
污水泵2
0.5
12
污水泵3
0.6
13
汇水池
0.4
14
污泥泵
0.6
15
带式压滤机
6.0
16
活性炭塔
2.5
17
离子交换树脂塔
2.0
18
加药设备
7.0
19
电气系统
2.5
20
控制系统
6.0
21
管道及阀门
2.5
(二)
废气处理部分
11.4
1.14
12.54
1
铬酸净化塔
5.0
2
硝酸净化塔
4.0
3
碳酸钠溶液循环泵
0.4
4
引风机
2.0
二
其他费用
5.5
1
设计费
4.0
2
调试、培训费
1.5
三
合计
64.2
该项目的工程总投资为64.2万元。
5成本估算
5.1计算条件选取
(1)耗材
废水处理所耗辅助材料包括药剂费和水电费,价格确定如下:
NaHSO3600元/吨
PAM12000元/吨
NaOH1500元/吨
电0.54元/度
(2)工资
人员工资及福利按8000元/年.人考虑。
(3)日常维护费
包括固定资产的备品备件、低值易耗和经常维护维修费用,按固定资产的1%费率取。
(4)折旧费用
按综合折旧率5%进行折旧。
5.2成本估算
本项目成本费用包括直接材料、直接工资、维护管理费用和折旧费用。
直接运行费用为0.76元/吨水,其中电费0.23元/吨水、药剂费0.40元/吨水、人工费0.13元/吨水。
综合运行费用为1.05元/吨水。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 整理 表面 处理 电镀