杜笙特種離子交換樹脂-除重金屬樹脂
一、工程概述
該電鍍廠主要從事電鍍生產，包括堿性鍍銅、酸性鍍銅、鍍焦磷酸銅、鍍鎳、鈍化鍍鉻、鍍金和酸洗、堿洗等工藝。由于在生產過程中產生了含鎳、含銅、含鉻和含酸堿等廢水，致使廢水中銅離子、鎳離子、鉻離子和pH超標，該廠均已設有對應的廢水處理設施及構筑物，其中含鉻廢水、含氰廢水、含焦磷酸銅廢水自車間流入反應池經處理后，上清液流入綜合廢水調節(jié)池與自車間流出的綜合廢水混合處理。廢水處理工程設施運行投產以來，由于實際進水水質相比較設計進水水質偏低，各項主要污染物基本能達標排放。但隨著環(huán)保工作的進一步深化，電鍍廢水排放對環(huán)境造成的影響日益嚴重，外加《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)的頒發(fā)和實施規(guī)定，電鍍企業(yè)污水排放均需執(zhí)行表3標準，因此現(xiàn)有廢水處理工程設施的處理能力已滿足不了新的排放要求。科海思作為環(huán)保領域的積極踐行者，特受廠方委托，負責該廠廢水提標改造工程的設計與施工。
二、設計依據(jù)
1、業(yè)主提供的基礎資料：原水水量、水質
2、《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)
3、《給排水設計手冊》（第二、四、六、九分冊）
4、《三廢處理工程技術手冊》
5、《水處理工程師手冊》
6、各廠家設備選型樣本
7、相關電氣、土建設計手冊
三、設計原則
1、貫徹執(zhí)行國家關于環(huán)境保護的政策， 符合國家的有關法律、法規(guī)、規(guī)范及 標準。
2、根據(jù)設計進出水質要求， 所選污水處理工藝力求技術成熟、 處理效果 好、運行穩(wěn)妥可靠、高效節(jié)能、經濟合理，確保污水處理效果，減少工程投資及 日常運行費用。
3、妥善處理處置污水處理過程中產生的污泥，避免造成二次污染。
4、為確保工程的可靠性及有效性， 提高自動化水平，降低運行費用，減少日常維護檢修工作量， 改善工人操作條件，本工程中所選用的設備為優(yōu)良設備。
5、為保證污水處理系統(tǒng)正常運轉，供電系統(tǒng)需有較高的可靠性，且污水站運行設備有足夠的備用率。
6、工藝設備平面布置力求在便于施工、 安裝和維修的前提下， 使新工藝設備與各處理構筑物盡量集中，節(jié)約用地。與廠區(qū)環(huán)境、周圍環(huán)境協(xié)調一致。
7、站區(qū)建筑風格力求統(tǒng)一，簡潔明快、美觀大方，并與其周圍景觀相協(xié)調。
四、廢水來源及污染物成分
1、廢水的來源
根據(jù)該廠提供相關資料及日常運行情況，廢水日均排放量為 300 噸以下，按每天工作運行 16 個小時計算，平均水量為 18.75 噸/ 小時。
2、原水污染因子及設計水量
根據(jù)廠方提供的有關資料及我公司對同類廢水的了解，主要處理對象為綜合廢水處理工藝所排放含微量銅、鎳的未達標廢水，主要為含銅、鎳酸堿綜合廢水與其他車間混和廢水，即綜合排放廢水: 水量約 300m³/d( 即 18.75m³/h) ，PH=6～9，[Ni2+] ≤1mg/L，[Cu2+] ≤1mg/L。
五、出水水質
根據(jù)該廠所處的地理位置，廢水經理后應達到《電鍍污染物排放標準》(GB21900-2008)的規(guī)定，電鍍企業(yè)污水排放均需執(zhí)行表3標準： （單位：mg/L）
六、設計范圍
1、綜合廢水處理站提標改造處理工藝流程、工藝設備選型、工藝設備布置；
2、綜合廢水處理站提標改造的工藝設備動力配線 ( 分配箱至工藝設備之間 )；
3、綜合廢水處理站提標改造的工藝管線；
4、綜合廢水處理站提標改造從中間水池至處理后達標外排廢水之間的處理工藝參數(shù)的制定。
七、設計方案
1、工藝的選擇及處理原理
現(xiàn)有工藝基礎上增設一套離子交換樹脂（型號為CH-90Na）系統(tǒng)，綜合廢水中間水池原外排水經過砂濾塔精密過濾之后，進入雙級樹脂塔深度脫除[Cu2+]、[Ni2+]；樹脂再生廢液回流到綜合廢水調節(jié)池。
CH-90Na樹脂具有三維空間結構的不溶性高分子化合物，其官能團可以和[Cu2+]、[Ni2+]離子起交換反應，當含[Cu2+]、[Ni2+]的廢水流經CH-90Na樹脂層時，發(fā)生如下交換反應：
2R-COONa + Cu2+ →(R-COO)2Cu + 2Na+
2R-COONa + Ni2+ → (R-COO)2Ni + 2Na+
經CH-90Na樹脂塔處理后水中[Cu2+]、[Ni2+]均可平均控制在0.1mg/L以下水平,甚至檢測不出[Cu2+]、[Ni2+]。
再生液經前處理調 PH=10.5左右，反應式如下：
H+ ＋ OH- = H2O
Cu2+＋2OH-=Cu (OH)2↓
Ni2+＋2OH-=Ni (OH)2↓
2、工藝流程圖
綜合廢水處理站提標改造處理工藝：
3、工藝流程說明
綜合廢水自車間自流入綜合廢水處理調節(jié)池， 用提升泵泵入混合池后， 自流到絮凝反應池，加藥攪拌，進行絮凝反應，然后自流入混凝反應池，加助凝劑攪拌，進行混凝反應，再進入斜管沉淀池進行固液分離，固液分離后的污泥去污泥濃縮池，上清液自流入PH調節(jié)池，加藥攪拌調整 PH在酸性，經回調后進入中間水池，在現(xiàn)有工藝基礎上增設深度處理工藝，通過潛水泵到砂濾罐過濾后至雙級CH-90Na樹脂塔，調整pH值經排放堰達標排放。
再生液去綜合廢水調節(jié)池。
八、工藝設計參數(shù)
砂濾塔：
工藝尺寸：Φ×H=1.2×3.2m
結構：鋼制
濾層面積：1.1m2
濾速：20.0m/h
主要設備：
（1）反沖水泵
反沖強度：12L/m2.s
型號： CDL32-20-2
Q=32m3/h,H=20m,N=3.0KW
數(shù)量：1 臺
（2）氣源：共用羅茨風機提供
CH-90Na樹脂塔
工藝尺寸： Φ×H=1.5×3.2m
結構：鋼制防腐
床層高度：1.2m
工作流速：10BV/h
主要設備：
（1）再生泵
型號：IHF50-40-125/2.2kW-2
Q=7.5m3/h,H=23m,N=2.2KW
數(shù)量：1 臺
（2）轉型泵
型號： IHF50-40-125/2.2kW-2
Q=7.5m3/h,H=23m,N=2.2KW
數(shù)量：1 臺
（3）反洗水泵
型號： CDL20-3
Q=20m3/h,H=35m,N=4KW
數(shù)量：1 臺
(4)氣源 共用羅茨風機提供
九、廢水提標改造處理的主要設備
設備及材料部分
十、工藝特點
1、過濾塔濾料強度高，壽命長，處理流量大，出水水質穩(wěn)定可靠；
2、工藝過程控制簡單，電耗能耗較低，操作、檢修方便；
3、CH-90Na樹脂可以再生，操作簡單，工藝條件成熟、流程短；
4、CH-90Na樹脂具有一定的空間網(wǎng)絡結構，在與水溶液接觸時，不溶性固體骨架在交換過程中基本上不發(fā)生化學變化，保證處理的穩(wěn)定性；
5、CH-90Na樹脂交換速度快，機械強度大、抗污染能力強、實際交換容量大且易于再生和沖洗，減少廢水量和藥劑損耗，降低了廢水處理成本。
十一、平面布置、施工原則
1、廢水流程避免迂回，盡量使用重力自流，節(jié)約能源；
2、動力設備盡量靠近服務單元，以減少動力損失；
3、分區(qū)明確，操作方便；
4、各單元盡量集中布置，減少管道交叉。
十二、廢水處理高程布置
廢水經泵一次提升至各過濾塔和樹脂塔，過濾塔和樹脂塔串聯(lián)工作，且均采用上布水器進水下布水器集水器產水的運行方式，通過排放口排放。
十三、電氣控制
污水處理裝置供電由甲方引入設備間配電箱，380/220V,50HZ，三相五線制帶接地過載保護；大于、等于5Kw的均采用自耦降壓或軟啟動方式；低壓配電裝置集中裝設自動無功率補償裝置補償后功率因素≧0.96；為保證自動控制系統(tǒng)檢修的方便，在控制系統(tǒng)中加裝手動系統(tǒng)，各臺設備可單獨操作。
十四、與閥門及設備安裝
1、管道安裝
（1）管道均為U-PVC耐壓管道，控制組合閥為電動蝶閥，手動閥門均蝶閥或球閥；
（2）各種設備的安裝應按照國家頒布的有關規(guī)范和規(guī)程進行，以此驗收。
（3）管道連接：管道之間采用管道黏合連接或法蘭連接；
（4）在管道密集的地方，管道閥門的位置及閥門手柄的方向應安裝在便于操作的位置；
（5）所有架空管道必須用管架控制固定，管道支架、吊架和托架的制作和安裝可參照國家標準圖集進行制作安裝，沿墻、沿池壁安裝的管道可根據(jù)現(xiàn)場實際情況現(xiàn)場制作管架進行固定；
（6）主體管道閥門應盡可能留有合適空間，以便于開啟和調節(jié)。
2、設備安裝
各種設備的安裝應按照國家頒布的有關規(guī)范和規(guī)程進行，以此驗收，其中外購設備的安裝需按相應的產品說明書進行。自動控制系統(tǒng)檢修的方便，在控制系統(tǒng)中加裝手動系統(tǒng)，各臺設備可單獨操作。
