工程概况

电路板生产废水的主要污染物是重金属、悬浮物等有毒有害的污染物，可以通过各种水处理技术和设备去除水中的物理－化学和生物各种污染物，使水质得到净化，达到国家或地方的水污染物排放标准，保护水资源环境和人体健康。因此，处理设备拟采用收集池+pH调节池+混凝池+絮凝池+斜管沉淀池+pH回调+厌氧池+好氧池+MBR膜+活性炭吸附的工艺处理该类废水，该工艺具有抗负荷性强、处理效果好、运行管理自动化程度高的特点。

设计依据

《电子工业水污染物排放标准》（GB-）

《污水综合排放标准》（GB-）

《中华人民共和国环境保护法》

《室外排水设计规范》（GBJ14-87）

《机械设备安装工程施工及验收通用规范》（JBJ23-96）

《供配电系统设计规范》（GB-95）

《室外排水设计规范》（GB-）

《建筑给水排水设计规范》（GB-）

《给水排水工程构筑物结构设计规范》（GB-）

《通用用电设备配电设计规范》（GB-）

《供配电系统设计规范》（GB-）

《10kV及以下变电所设计规范》（GB-）

《低压配电设计规范》（GB-）

《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》（GB-）

电力电缆的设计和报价界面为处理系统的主电源柜接入端始，电源柜端之前的进线电缆由业主负责接入。供电：根据用电容量接到指定的配电箱内。

废水处理设备所需自来水压力0.10MPa以上，动力电源V，由业主负责提供。水源：由业主接至指定地点。

工程目标

废水来源及水量

原水包括钢板清洗废水、蚀刻清洗废水、洗涤废水、冷却水塔废水、综合废水，总水量为m/天。按照8小时/天的处理时间，水量为30m/小时。

废水水质

排放标准

出水水质满足《电子工业水污染物排放标准》（GB-）中表1的间接排放标准和污水综合排放标准（GB-）表4一级标准（排入东江污水处理厂），生产废水达标排放。出水主要污染物控制指标见下表：

废水处理的进场条件

占地

设备定位场地：

收集池：8*10米=80平方米（地下式钢砼）；

生化池：6*10米=60平方米（半地下式钢砼）；

附属设施：7*12米=84平方米（砂石硬化地面）。

通电

V交流电源，生产废水处理设备的装机功率57kW，运行功率大约28kW。按照TN-S三相五线的电源线布置。

通水

业主负责将自来水源接至处理实施1米内。

通路

可允许1.5吨叉车进出，装卸设备。

设计原则

1、认真贯彻执行国家关于环境保护的方针政策，遵守国家有关法规、规范、标准。

2、根据废水水质和处理要求，合理选择工艺路线，要求处理技术先进，工艺自动化程度高，处理出水水质达标，运行稳定、可靠。在满足处理要求的前提下，尽量减少占地和投资。

3、设备选型要综合考虑性能、价格因素，设备要求高效节能，运行可靠，维护管理简便。

4、在处理达标前提下尽量降低投资成本。

5、工程噪音强度和不良气味浓度等方面，不给建设方及外界造成不良影响。

6、工程布局适合建设方整体要求。

7、工程设备及其材料使用寿命长。

工艺设计

工艺流程图

工艺流程说明

电路板废水从废水收集池中由提升泵提升到pH调节池添加NaOH溶液调节pH，后进入混凝沉淀工艺，工艺中加入硫化钠和PAC充分混凝，去掉悬浮物和胶体及大部分的重金属离子（如铜离子），PAM助凝剂帮助沉淀，捕捉残余的重金属，废水然后进入斜管沉淀池充分沉淀。

斜管沉淀池出水经过pH回调后，进入厌氧池充分水解酸化，提高废水的可生化性。后经过好氧生化池充分反应去掉绝大部分COD、BOD、TOC，经过MBR膜池实现泥水分离和活性污泥富集。MBR出水则按照需要经过活性炭吸附后达标排放，或直接达标排放。

斜管沉淀池内的富含重金属的混凝污泥经过污泥浓缩罐去掉大量水分后经过污泥泵输送到板框压滤机，脱水压成泥饼后外运。

废水收集池

对水量和水质的调节，调节废水pH值、水温，有预曝气作用，还可用作事故排水。停留时间为25.6h。收集池为业主自建，钢筋混凝土结构，最大容积为10m*8m*4m=m。

pH调节池

废水经提升泵进入pH调节池，添加NaOH溶液调节pH到9，后进入混凝池。

混凝池

混凝法的基本原理是在废水中投入混凝剂，因混凝剂为电解质，在废水里形成胶团，与废水中的胶体物质发生电中和。混凝沉淀不但可以去除废水中的粒径为6-10mm的细小悬浮颗粒，而且还能够去除色度、油分、微生物、氮和磷等富营养物质、重金属以及有机物等。

废水在未加混凝剂之前，水中的胶体和细小悬浮颗粒的本身质量很轻，受水的分子热运动的碰撞而作无规则的布朗运动。颗粒都带有同性电荷，它们之间的静电斥力阻止微粒间彼此接近而聚合成较大的颗粒；其次，带电荷的胶粒和反离子都能与周围的水分子发生水化作用，形成一层水化壳，有阻碍各胶体的聚合。一种胶体的胶粒带电越多，其电位就越大；扩散层中反离子越多，水化作用也越大，水化层也越厚，因此扩散层也越厚，稳定性越强。

废水中投入混凝剂后，胶体因电位降低或消除，破坏了颗粒的稳定状态（称脱稳）。脱稳的颗粒相互聚集为较大颗粒的过程称为凝聚。未经脱稳的胶体也可形成大得颗粒，这种现象称为絮凝。不同的化学药剂能使胶体以不同的方式脱稳、凝聚或絮凝。

其预处理工作过程：由料液泵将废水输送至混凝池，在进口处投加氢氧化钠、混凝剂PAC和硫化钠，利用硫化物溶解度特别小的特点，使用硫化钠，捕捉残余的重金属，通过搅拌器的剧烈搅拌使废水的悬浮物、重金属及胶体和PAC、硫化钠迅速发生反应，互相吸附结合而成较大颗粒，易于沉淀下来。

经过上述混凝反应过程的废水进入后续的絮凝池，在短时间内迅速生成不溶性、低含水量、容易过滤去除的絮状沉淀，从而达到从污水中去除重金属离子的目的。

絮凝池

在池中投加聚丙烯酰胺（PAM），使得微粒逐渐变大，形成肉眼可见的矾花，最后产生沉降。重金属离子经过上述重金属捕捉反应过程的废水进入后续的斜管沉淀池，其沉淀效率高、停留时间短、占地面积小。

斜管沉淀池

斜管沉淀池是根据浅池沉淀理论设计出的一种高效组合式沉淀池；也统称为浅池沉淀池。在沉降区域设置许多密集的斜管或斜板，使水中悬浮杂质在斜板或斜管中进行沉淀，水沿斜板或斜管上升流动，分离出的泥渣在重力作用下沿着斜板（管）向下滑至池底，再集中排出。这种池子可以提高沉淀效率50-60%，在同一面积上可提高处理能力3-5倍。可根据原废水的试验数据来设计不同流量的斜管沉淀器，使用时一般都要投加絮凝剂。

斜管沉淀净水法是在泥渣悬浮层上方安装倾角60度的斜管组件，便原水中的悬浮物、固体物经投加混凝剂后形成的絮体矾花，在斜管底侧表面积积聚成薄泥层，依靠重力作用滑回泥渣悬浮层，继而沉入集泥斗。由排泥管排入污泥池另行处理或综合利用。上清液逐渐上升至集水管排出，流入pH回调池。

pH回调池

经过斜管沉淀池后pH回调到pH6~8，后进入厌氧生化池。

厌氧生化池

废水的厌氧作用可以减小污染物的分子量，产生不完全氧化的产物，有利于后续的好氧段处理。厌氧反应分为4个阶段：（1）水解阶段：高分子有机物由于其大分子体积，不能直接通过厌氧菌的细胞壁，需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中典型的有机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖，蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。（2）酸化阶段：上述的小分子有机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外，这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸，同时还有部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。（3）产乙酸阶段：在此阶段，上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。（4）产甲烷阶段：在这一阶段，乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。

这一阶段也是整个厌氧过程最为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。水解池一般是指水解酸化池，即将整个池子的反应控制在厌氧的前两个阶段：水解阶段和酸化阶段，让大分子的物质分解成小分子的易分解的物质，提高废水的生化比。

由厌氧反应处理后的废水进入后续的好氧生化池。

好氧生化池

生物接触氧化法为生物法中成熟的处理工艺，利用好氧菌对废水中有机物的降解作用达到去除有机物的目的。生物接触氧化使污染物浓度进一步降低，接近达标的水质。生物接触氧化法有如下优点：

生物接触氧化法可以适应不同浓度的有机废水；

生物接触氧化法对水质波动具有较强抗冲击性；

生物接触氧化法所需停留时间（HRT）较短，SS、BOD、COD和氨氮等去除率高；

运行性能稳定，产生剩余污泥量少，降低了运行费用。

由好氧反应处理后的废水进入后续的MBR膜生物反应池。

MBR工艺

各种膜的过滤范围

MBR，又称膜生物反应器，是生物处理与膜技术相结合的一种工艺，与传统工艺相比，MBR用膜分离技术代替了传统的泥水分离技术，膜分离技术的高效性决定了MBR相对传统生化工艺有如下优势：

水力停留时间与泥龄分离膜技术可以全部截留水中的微生物，实现了水力停留时间和污泥龄的分离，使运行控制更加灵活，使延长污泥龄成为可能，这有利于增殖缓慢的硝化细菌的生长和繁殖，脱氮效率得到很大提高。同时由于系统具有很长的泥龄，故产生的剩余污泥量很小；

出水水质高于传统生化工艺膜技术，不但可以截留水中的微生物，还可以截留部分大分子的难溶性污染物，延长污染物在反应器内的停留时间，增加难降解污染物的去除率，同时由于泥龄长，脱氮效果好，加上出水基本不含SS，所以MBR的出水水质要好于传统工艺；

占地面积小；由于膜系统的高截留率，使得反应器内可以保持高浓度的污泥浓度，通常是传统活性污泥法的3－5倍，高污泥浓度使得反应器容积较传统工艺小很多，加上高效率的深水供氧形式，生化部分占地面积要远小于传统工艺；

耐冲击性能强高污泥浓度也使得系统的耐冲击负荷有所提高。

活性炭吸附器

经过活性炭吸附器出水达到出水水质满足《电子工业水污染物排放标准》（GB-）中表1的间接排放标准和污水综合排放标准（GB-）表4一级标准（排入东江污水处理厂），生产废水达标排放。

污泥浓缩和脱水

污泥浓缩是降低污泥含水率、减少污泥体积的有效方法。污泥浓缩主要减缩污泥的间隙水。经浓缩后的污泥近似糊状，仍保持流动性。

减少水处理构筑物排出的污泥的含水量，以缩小其体积的一种污泥处理方法。适用于含水率较高的污泥。例如活性污泥，其含水率高达99%左右。当污泥含水率由99%降至96%时，污泥的体积可缩小到原来的1/4。为了对污泥有效地、经济地进一步处理，须先进行浓缩。浓缩后的污泥含水率一般为95～97%。污泥浓缩中所排出的污泥水含有大量有机物质，一般混入原废水一起处理；不能直接排放，以免污染环境。

污泥干化后压成泥饼，委托第三方有资质的公司进行拉运处理。

系统设备清单

土建配置

设备配置

供配电设计

废水处理供电系统

电路板生产废水处理站的生产、生活用电设备供电电压均为AC/V，50Hz。本工程采用生产动力及照明用电混合配电，所装设的计量表仅供厂内核算用。本工程的动力均采用TN-S系统。

负荷计算

本工程动力负荷主要有水泵与鼓风机等，总装机容量约57kW。

动力和控制设备

为便于集中控制，每台电气设备均可于中央控制室进行“手动”和“自动”两种方式操作。

动力控制柜为磁力启动电机控制柜，控制电机21台。每台电机均设置了短路保护、过载保护和失压保护。

线路选择

根据专业工艺条件废水处理厂区属无爆炸及无火灾危险的正常场所，故不特别要求使用防爆防腐电器，使用普通型电器材料即可。

电缆的选择：虽然本工程无防爆、防火要求，但为了提高本工程运行的稳定性、耐久性及可靠性，故选用聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套VV型电力电缆。该型号电力电缆具有抗酸碱、抗腐蚀、不延燃等优点。

线路敷设方式

户外电缆敷设：主干线采用电缆沟敷设。由电缆沟引至水泵或机电设备的支干线采用钢管保护过埋地敷设（保护钢管内径不小于电缆外径的1.5倍）。电缆穿管没有弯头时，长度不超过30米；有一个弯头时，长度不超过20米；有二个弯时，长度不超过15米；有三个弯时，长度不超过8米。否则应增设中间接线盒。

室内电缆敷设采用电缆沟、电缆桥架、电线管三种敷设方式综合使用，以求美观简洁。

在特殊场合如在酸碱槽旁及腐蚀性强的场所，电缆保护管采用PVC塑料管。

控制系统

控制系统设计原则

本系统采用PLC逻辑控制器加触摸屏的控制模式。

考虑系统中控制仪表、控制设备的防腐蚀能力，包括系统处理介质的防腐蚀能力及水处理车间环境的防腐蚀能力；

考虑控制系统安全性、稳定性，主体控制设备可靠设置，增强系统的容错能力和抗干扰能力，完整的报警系统和报警记录，达到自动控制水平；

合理选择控制系统电源各个电压等级，既要考虑用电安全，又要提高控制信号的抗干扰能力；

合理的、高性价比的控制设备选型；

控制方式

操作人员可在触摸屏上设置、修改工艺参数。系统可以设置为自动运行模式、手动运行模式。自动和手动运行模式相互连锁，设备只能运行于其中一种运行状态。其中各个电气设备在触摸屏上设有手动控制按键。

自动运行模式：操作人员只要根据当天的用水量或实际情况，有目的选择需要投入运行的反渗透系统设备后，按一下启动键，系统即能完成各设备之间的运行、连锁、控制而不需要操作人员的干预。

手动运行模式：操作人员可以在触摸屏上实现某个设备（如阀门、泵等）的开/关操作。

设备平面布局

废水处理站的平面根据甲方具体情况确定，同时考虑以下几个方面：

（1）废水处理站、生产基地区域位于主导的下风向。

（2）地质结构良好，无地震带、断裂带、无流砂带。

（3）少占厂内有用地段，尽量使用废弃地段。　　

（4）离周围公共建筑群有一定的隔离长度和自然隔离带。

（5）布置应符合国家现行防火、防噪声、防震、安全、卫生等规定的要求。

（6）在满足工艺流程的情况下，力求管线最短、操作及维护方便。

（7）充分利用地形，尽量选择有适当坡度的地段，以满足废水处理构筑物高程布置的需要，减少土方量与某些构筑物的埋深，减少废水与污泥的提升设备并节省动力费用。

（8）根据厂方的总体发展规划，废水处理站地址的选择还应考虑远期发展的可能性，尽可能留有扩建的余地。

设备定位场地：

收集池：8*10米=80平方米（地下式钢砼）；

生化池：6*10米=60平方米（半地下式钢砼）；

附属设施：7*12米=84平方米（砂石硬化地面）。

安装、调试、试运和验收及售后服务

（1）本系统由我方提供技术资料，并由我方进行设计、指导业主安装和调试。整个安装、调试过程须在我方现场技术服务人员指导下进行。双方应充分合作，采取有效措施，完成供货范围内系统的安装、调试。

（2）在安装和调试前，我方技术服务人员应向业主讲解和示范将要进行的程序和方法。对重要工序，我方技术人员要对施工情况进行确认，若业主现场条件不能满足需求，则我方不进行下一道工序，我方应告知业主立即改进。若因现场条件问题造成工期顺延，业主承担全部责任。

（3）在安装过程中，我方技术人员应对安装工作给予技术指导/监督服务，并参加为满足保证指标和安全稳定运行所需的系统的安装质量的检验和测试。在系统安装完毕后，我方与业主双方代表将进一步核实、确认安装工作，并共同签署机械验收单一式二份，我方与业主双方各执一份。

（4）我方所供系统安装完毕后由我方参加制定调试计划、调试顺序和进行单机、系统和整机的调试试验。调试工作应由我方总负责，业主全力配合，实际操作应由我方进行。

（5）整体系统安装调试完毕，我方向业主提出书面验收申请，经过双方共同确认时间开始起，系统稳定运行48h（包括系统必要的维护、冲洗及清洗时间），业主组织进行验收，10日内完成验收工作。

（6）水质：出水水质的检测，由业主委托当地有资质的检测单位按照规范进行取样测定，并以此数据作为工程验收达标依据，判断是否达到规定的出水水质标准（水质标准详见1.3）。

（7）性能验收试验的目的是为了验证该套系统是否能达到各项技术性能和保证指标。验收试验由业主负责，我方参加。性能验收试验完毕，系统达到规定的各项性能保证值指标后，则视为业主已验收了此系统，业主应在10日内签署由我方会签的项目验收单，一式二份，双方各执一份。

（8）我方向业主提交书面验收申请，经业主确认具备验收条件之日起10日内组织验收。若无双方确认的理由，经我方书面提交验收申请后，15日内不验收则视为验收通过。

（9）系统最后一批交货到达现场之日起30天内，如因业主原因该系统未能具备安装条件，则30天期满后即视为通过验收，业主应在期满后3日内签署由我方会签的项目验收单，一式二份，双方各执一份。如后续业主需要对系统进行安装及调试，需提前7天通知我方。

系统安装完成15天内，如因业主原因现场不具备验收条件而致该系统未能进行试运行和性能验收试验，15天期满后即视为通过验收，业主应在期满后3日内签署由我方会签的项目验收单，一式二份，双方各执一份。

（10）我方根据业主提供的原水水质参数进行系统的设计和生产，若待处理的原水水质参数发生改变，业主应及时通知我方，并承担改变系统设计方案和加装特殊设施的相关费用。

（11）若有一方拒不配合另一方进行调试、验收，超出双方约定的时限后，每日按合同总价款的千分之三计算违约金，超过约定期限2个月后，守约方享有合同单方解除权。

（12）售后服务保证

在系统质保期内，在系统正常使用条件下，如因系统质量问题造成的系统损坏或不能正常工作时，我方无偿维修或更换，易损件除外。由于业主未按我方所提供的技术资料、图纸、说明书和我方现场技术服务人员的指导而进行系统运转而造成的系统损坏，由业主负责维修、更换，但我方有义务尽快提供所需更换的部件，对于业主要求的紧急部件，我方应安排最快的方式运输，所有费用均由业主负担。

质保期过后，我方对系统提供有偿售后服务，收费标准双方协商确定。