工業(yè)廢水除鎳處理施工方案一、工程概況本工程針對(duì)電鍍、冶金行業(yè)產(chǎn)生的含鎳廢水處理需求，設(shè)計(jì)處理規(guī)模為500m3/d，進(jìn)水鎳濃度50-200mg/L（含游離態(tài)與絡(luò)合態(tài)鎳），處理后出水需滿足《電鍍污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21900-2008）表3要求（鎳≤0.1mg/L）。采用"預(yù)處理+深度處理+污泥處置"的三段式工藝架構(gòu)，同步實(shí)現(xiàn)重金屬去除與水資源回用。二、工藝設(shè)計(jì)方案2.1處理工藝選擇綜合水質(zhì)特性與處理效率要求，確定采用化學(xué)破絡(luò)-沉淀預(yù)處理+離子交換深度凈化+膜分離回用的組合工藝，具體技術(shù)路線如下：處理階段核心工藝處理目標(biāo)關(guān)鍵控制參數(shù)預(yù)處理單元芬頓氧化破絡(luò)+氫氧化物沉淀去除80%絡(luò)合鎳，降低濁度至<10NTUpH=3.5（破絡(luò)）、pH=10.5（沉淀）深度處理單元CH-90螯合樹脂吸附鎳濃度降至0.05mg/L以下樹脂床層流速15m/h，再生周期4天回用處理單元二級(jí)反滲透膜分離產(chǎn)水回用率≥70%，鎳回收率>99%操作壓力1.8-2.2MPa，回收率75%2.2工藝流程圖含鎳廢水→調(diào)節(jié)池→芬頓反應(yīng)器→中和沉淀池→袋式過濾器→離子交換柱→中間水池→反滲透系統(tǒng)→回用水池↓↓↓↓加藥系統(tǒng)污泥處理樹脂再生系統(tǒng)濃水回收裝置三、主要施工內(nèi)容3.1預(yù)處理單元施工3.1.1調(diào)節(jié)池施工結(jié)構(gòu)參數(shù)：鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有效容積300m3，尺寸10m×6m×5m，設(shè)2臺(tái)潛水?dāng)嚢铏C(jī)（功率2.2kW，轉(zhuǎn)速750r/min）施工要點(diǎn)：池體采用C30抗?jié)B混凝土（抗?jié)B等級(jí)P6），底板厚度300mm，側(cè)壁厚度250mm內(nèi)壁涂刷聚脲防腐層（干膜厚度≥2mm），陰陽(yáng)角做圓弧處理（半徑R=100mm）安裝pH在線監(jiān)測(cè)儀（測(cè)量范圍0-14，精度±0.01pH）及ORP檢測(cè)儀（-1000~+1000mV）3.1.2芬頓氧化系統(tǒng)安裝設(shè)備配置：氧化反應(yīng)器：鋼制防腐結(jié)構(gòu)，有效容積50m3，設(shè)三層折流板加藥裝置：3套隔膜計(jì)量泵（流量0-500L/h，壓力0.6MPa），對(duì)應(yīng)H?SO?（98%）、H?O?（30%）、FeSO?·7H?O溶液投加管道安裝：氧化劑管道采用316L不銹鋼材質(zhì)（DN80），設(shè)置靜態(tài)混合器（混合強(qiáng)度G=300s?1）加藥點(diǎn)設(shè)Y型過濾器（濾網(wǎng)孔徑1.5mm），管道坡度i=0.005，高點(diǎn)設(shè)排氣閥3.2深度處理單元施工3.2.1離子交換柱安裝樹脂柱參數(shù)：3臺(tái)Φ2.2m×4.5m碳鋼襯膠離子交換柱（串聯(lián)運(yùn)行），總裝填CH-90螯合樹脂18m3安裝要求：柱體垂直度偏差≤0.5‰，底部布水裝置采用多孔板+穹形篩板（孔徑1.2mm）樹脂裝填前進(jìn)行反洗膨脹試驗(yàn)（膨脹率45%），控制床層高度2.8m配套再生系統(tǒng)：酸計(jì)量箱（10m3，PE材質(zhì)）、再生泵（流量80m3/h，揚(yáng)程25m）3.2.2精密過濾系統(tǒng)安裝3臺(tái)袋式過濾器（直徑600mm，長(zhǎng)度1000mm），采用20μm聚丙烯濾袋，設(shè)計(jì)流量50m3/h設(shè)置壓差報(bào)警裝置（上限0.15MPa），配備自動(dòng)切換閥實(shí)現(xiàn)不停機(jī)換袋3.3膜處理單元施工3.3.1反滲透系統(tǒng)安裝膜組件配置：一級(jí)RO：8支8040型反滲透膜（聚酰胺復(fù)合膜），排列方式4:2:2，設(shè)計(jì)產(chǎn)水35m3/h二級(jí)RO：4支8040型反滲透膜，排列方式2:1，產(chǎn)水25m3/h關(guān)鍵施工工藝：膜架采用碳鋼防腐處理，膜元件安裝前進(jìn)行完整性測(cè)試（單支膜脫鹽率≥99.5%）高壓管道采用316L不銹鋼（Sch80），法蘭連接采用EPDM墊片，密封面做電解拋光處理安裝在線電導(dǎo)率儀（測(cè)量范圍0-20μS/cm）、流量變送器（精度±0.5%FS）四、設(shè)備材料清單4.1主要工藝設(shè)備設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)數(shù)量材質(zhì)要求功率芬頓反應(yīng)器Φ3.6m×5.5m1臺(tái)Q235B襯玻璃鋼5.5kW螯合樹脂柱Φ2.2m×4.5m3臺(tái)碳鋼襯天然橡膠-反滲透膜組件BW30-404012支聚酰胺復(fù)合膜-污泥脫水機(jī)帶式壓濾機(jī)，帶寬2m1臺(tái)不銹鋼3043.0kW潛水?dāng)嚢铏C(jī)QJB2.2/8-400/3-7402臺(tái)鑄鐵+橡膠2.2kW4.2主要材料用量化學(xué)藥劑：氫氧化鈉（片堿，99%）：月耗量8.5t硫酸亞鐵（FeSO?·7H?O）：月耗量12t雙氧水（30%）：月耗量15t螯合樹脂（CH-90）：首次裝填18m3，年補(bǔ)充量1.8m3濾料耗材：聚丙烯濾袋（20μm）：每月更換12個(gè)RO膜元件：3年更換一次，單價(jià)約6000元/支五、施工進(jìn)度計(jì)劃施工階段工期（天）關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)資源配置土建施工45調(diào)節(jié)池混凝土澆筑、設(shè)備基礎(chǔ)養(yǎng)護(hù)鋼筋工15人，木工20人設(shè)備安裝30離子交換柱吊裝、膜系統(tǒng)就位鉗工8人，焊工5人管道安裝25工藝管道試壓、防腐保溫管工12人，防腐工6人電氣自控20PLC控制系統(tǒng)調(diào)試、儀表校準(zhǔn)電工6人，儀表工4人單機(jī)試車15各單元設(shè)備聯(lián)動(dòng)測(cè)試技術(shù)員5人，操作工10人系統(tǒng)調(diào)試20連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性測(cè)試工藝工程師3人六、操作運(yùn)行規(guī)程6.1預(yù)處理單元操作6.1.1芬頓氧化系統(tǒng)啟動(dòng)程序：先開啟進(jìn)水閥，待液位達(dá)到1/3時(shí)啟動(dòng)攪拌機(jī)按H?O?:Fe2?=3:1（摩爾比）投加藥劑，控制反應(yīng)時(shí)間60min氧化還原電位（ORP）維持在300-350mV，通過在線監(jiān)測(cè)儀自動(dòng)調(diào)節(jié)加藥量運(yùn)行控制：每日檢測(cè)出水CODcr與鎳濃度，當(dāng)絡(luò)合鎳去除率<80%時(shí)，增加H?O?投加量10%每周清理反應(yīng)器內(nèi)沉淀物，檢查折流板有無(wú)堵塞6.1.2中和沉淀系統(tǒng)采用NaOH溶液（20%濃度）調(diào)節(jié)pH至10.2-10.8，攪拌反應(yīng)30min投加PAM（陰離子型，分子量1200萬(wàn)），投加量2mg/L，控制絮凝體直徑5-8mm沉淀池表面負(fù)荷控制在1.2m3/(m2·h)，污泥斗傾角60°，排泥周期8h/次6.2離子交換單元操作6.2.1樹脂吸附運(yùn)行進(jìn)水通過樹脂柱流速控制在15-18m/h，運(yùn)行壓力0.2-0.3MPa每2小時(shí)檢測(cè)出水鎳濃度，當(dāng)超過0.08mg/L時(shí)啟動(dòng)備用柱運(yùn)行周期末期（約第4天）逐步降低流速至12m/h，延長(zhǎng)吸附時(shí)間6.2.2樹脂再生程序反洗：用純水以5m/h流速反洗15min，控制膨脹率40-50%酸洗：8%H?SO?溶液以3m/h流速逆流再生，接觸時(shí)間60min漂洗：先用純水逆流漂洗至pH>4.0，再順流漂洗至出水鎳<0.01mg/L轉(zhuǎn)型：用4%NaOH溶液調(diào)節(jié)樹脂至鈉型，控制終點(diǎn)pH=8.5-9.06.3膜分離系統(tǒng)操作啟動(dòng)前進(jìn)行膜沖洗（低壓沖洗3min，流量50m3/h）運(yùn)行溫度控制在25±3℃，當(dāng)溫度超過30℃時(shí)啟用板式換熱器每運(yùn)行4小時(shí)進(jìn)行一次濃水沖洗（30s），每周進(jìn)行檸檬酸清洗（pH=2.5，溫度35℃）產(chǎn)水水質(zhì)監(jiān)測(cè)：電導(dǎo)率<10μS/cm，鎳濃度<0.02mg/L七、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)7.1土建工程質(zhì)量要求混凝土結(jié)構(gòu)表面平整度偏差≤5mm/2m，預(yù)埋件位置偏差≤10mm防腐層附著力測(cè)試≥5MPa（劃格法），無(wú)針孔、鼓泡現(xiàn)象水池滿水試驗(yàn)：24h滲漏量<2L/(m2·d)7.2設(shè)備安裝精度標(biāo)準(zhǔn)泵類設(shè)備：水平度偏差≤0.1mm/m，聯(lián)軸器同心度偏差≤0.05mm離子交換柱：垂直度偏差≤H/1000（H為柱高），樹脂裝填高度偏差±50mm膜組件安裝：端蓋密封面平行度≤0.05mm，膜殼軸線偏差≤1mm/m7.3工藝性能指標(biāo)性能參數(shù)設(shè)計(jì)值允許偏差檢測(cè)方法處理水量500m3/d±5%電磁流量計(jì)連續(xù)監(jiān)測(cè)出水鎳濃度≤0.1mg/L-原子吸收分光光度法回用水率≥70%-水量平衡計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行噪音≤85dB(A)+3dB聲級(jí)計(jì)在1m處測(cè)量八、安全生產(chǎn)保障措施8.1化學(xué)品安全管理儲(chǔ)存要求：硫酸、雙氧水等氧化劑單獨(dú)存放于防爆型化學(xué)品庫(kù)（耐火等級(jí)二級(jí)）設(shè)立泄漏應(yīng)急池（有效容積5m3），配備中和吸附材料（活性炭、純堿）藥劑儲(chǔ)存區(qū)設(shè)置洗眼器（流量15L/min）和緊急淋浴裝置（覆蓋半徑3m）操作防護(hù)：破絡(luò)反應(yīng)釜設(shè)置密閉操作間，配備強(qiáng)制通風(fēng)系統(tǒng)（換氣次數(shù)15次/h）操作人員佩戴耐酸堿防護(hù)服、防化手套（丁腈材質(zhì)）及護(hù)目鏡硫化物操作區(qū)域安裝H?S氣體檢測(cè)儀（報(bào)警閾值10ppm），聯(lián)動(dòng)排風(fēng)系統(tǒng)8.2設(shè)備安全防護(hù)所有轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備設(shè)置防護(hù)罩（防護(hù)欄桿高度1.2m，網(wǎng)格間距≤50mm）高壓設(shè)備（反滲透系統(tǒng)）設(shè)置安全聯(lián)鎖裝置，超壓（>2.5MPa）自動(dòng)停機(jī)有限空間作業(yè)（如調(diào)節(jié)池檢修）執(zhí)行"先通風(fēng)、再檢測(cè)、后作業(yè)"流程，氧含量控制在19.5-23.5%8.3應(yīng)急預(yù)案泄漏處理：氫氧化鈉泄漏：撒入干燥砂土吸附，用2%硼酸溶液中和（pH調(diào)至6-9）樹脂泄漏：立即關(guān)閉進(jìn)出水閥，采用80目尼龍網(wǎng)攔截回收停電應(yīng)急：配備300kW柴油發(fā)電機(jī)，保障關(guān)鍵設(shè)備（加藥系統(tǒng)、污泥泵）連續(xù)運(yùn)行突然停電時(shí)依次關(guān)閉膜系統(tǒng)進(jìn)水閥、濃水閥，啟動(dòng)沖洗程序九、污泥處理處置9.1污泥特性預(yù)處理單元產(chǎn)生含鎳污泥（含水率99.2%），主要成分為氫氧化鎳（占比65%）、鐵氧化物（25%）及少量有機(jī)物，污泥產(chǎn)量約2.5t/d（干重），屬于危險(xiǎn)廢物（HW21類）。9.2處理工藝采用"板框壓濾機(jī)脫水+穩(wěn)定化處理+安全填埋"的處置路線：脫水處理：投加PAM絮凝劑（陽(yáng)離子型，投加量0.3%），壓濾后污泥含水率降至65-70%穩(wěn)定化處理：添加水泥（污泥:水泥=4:1）和螯合劑（投加量1.2%），固化體浸出毒性鎳≤0.05mg/L運(yùn)輸處置：使用密閉罐車運(yùn)輸至危廢處置中心，執(zhí)行五聯(lián)單管理制度十、工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)10.1性能驗(yàn)收連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行30天，日均處理水量≥480m3，出水鎳濃度≤0.08mg/L回用系統(tǒng)產(chǎn)水水質(zhì)滿足《城市污水再生利用工業(yè)用水水質(zhì)》（GB/T19923-2005）中工藝用水標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)能耗指標(biāo)：?jiǎn)挝凰碾娏俊?.8kW·h/m3，藥劑消耗成本≤3.5元/m310.2資料驗(yàn)收施工單位需提交完整技術(shù)資料，包括：竣工圖（土建結(jié)構(gòu)圖、工藝流程圖、管道布置圖等）設(shè)備開箱記錄、安裝調(diào)試報(bào)告、材質(zhì)證明文件水質(zhì)監(jiān)測(cè)報(bào)告（連續(xù)7天的進(jìn)出水全分析數(shù)據(jù)）操作規(guī)程、維護(hù)手冊(cè)及人員培訓(xùn)記錄十一、運(yùn)行成本分析11.1直接運(yùn)行成本（單位：元/m3水）成本項(xiàng)目藥劑費(fèi)電費(fèi)人工費(fèi)膜更換費(fèi)污泥處置費(fèi)合