20吨/时电镀废水回用处理系统
20吨/小时电镀废水循环处理系统电镀废水的污染物成分比较复杂，含有大量的酸、碱、铜、镍、铬及悬浮物等有害物质，COD浓度也很高，如果不经过有效处理直接排放，必然对周围环境造成严重的污染，所以排放的废水必须经过处理，达到环保排放标准后才能排放。
我国是水资源短缺的国家，人均水资源占有量约，约为世界平均水平的四分之一。而且我国用水浪费严重，水资源利用效率低。目前，我国农业用水利用率仅为40%～50%，灌溉水有效利用系数仅为0.4左右。工业方面，工业用水重复利用率低，仅为20%～40%，单位产品用水定额较高。城镇生活用水方面，供水管道及卫生设备漏损是造成浪费的主要原因，我国城镇供水管道漏损约占总供水量的10%。
由于“水危机”，许多国家和地区都积极开始巩固和加强节水意识，研究城市污水再生回用。城市污水回用就是将城市居民生活、生产用水经过处理后再利用。回用有两种不同的程度：一是将污水处理到可饮用的程度，二是将污水处理到不可饮用的程度。对于前者，由于投资大、工艺复杂，一般在除特别缺水的地区外不常采用。大多将污水处理到不可饮用的程度，由此产生了再生水的概念。
再生水回用是解决城市水资源危机的重要途径，是协调城市水资源与水环境的根本途径。生活污水处理回用不仅可以减少地下水的开采，还能给我们带来一定的经济效益。缺水会影响企业的生存和发展，考虑到充分利用水资源，为企业的可持续发展创造条件，拟新建一套再生水回用处理系统，对废水处理后排放的污水进行深度处理，作为公司生产工艺用水。东莞市益民水处理科技有限公司根据排放污水的水量、水质要求、水质指标等，在满足生产工艺水质标准的前提下，本着工程投资、运行费用经济合理、系统运行可靠的原则，提出了将排放污水回用作为生产工艺纯水的技术方案，供贵公司选择。
工艺方案：采用“微絮凝直流过滤+超滤+活性炭+反渗透”工艺方案，本方案设计进水规模为35m3/h（700m3/d），预处理过滤产水量35m3/h（700m3/d），超滤产水量35m3/h（700m3/d），反渗透产水量20m3/h（400m3/d），设备综合考虑每天运行20小时。
项目建成后，每年将减少公司废水排放量至少12万吨，直接提供生产淡水约12万吨，经济效益和社会效益、环境效益十分显著。
2 设计基础
2.1 设计依据
再生水的来源是经过污水厂处理后达到排放标准的污水。
2.1.1 水源水质
由于缺乏详细的原水水质报告，根据业主提供的相关资料，排放污水水质满足相关标准《水污染物排放限值》（DB44/26-2001）第二期一级标准，本方案暂时按照以下指标进行设计。
进水水质表
2.1.2 再生水水质指标
达标废水经回用系统处理后，部分水质理化指标达到“-2006”，处理后的净化水接入回用水管网。
2.1.3 设计产水量
设计产水量：超滤产水量35m3/h（700m3/d）
反渗透产水量20m3/h(400m3/d)
2.2 设计标准
进口压力容器：ASME标准
国内压力容器：GB150-98
水泵：ISO、GB标准
管道、管件、法兰和阀门：DIN 标准
电机：IEC
电气：IEC、GB标准
进口材料：ASTM标准
2.2.1 应用规范
控制室设计规范
《信号报警及联锁系统设计规定》
钢制压力容器
《低压配电设计规范》
《压力容器涂装、包装与运输》
《反渗透水处理设备》
橡胶衬里钢管及管件
《衬塑（PP、PE、PVC）钢管及管件》
水处理设备制造技术
《橡胶衬里设备技术条件》
2.2.1.1 进口设备的制造工艺及材料应符合美国机械工程师协会（ASME）和美国材料与试验协会（ASTM）行业法规中的标准或等效标准。
2.2.1.2 东莞市益民水处理科技有限公司如有其它标准替代上述标准时，须提交需方，经批准后方可采用，并附于本规范后。
2.2.1.3 东莞市益民水处理科技有限公司提供的材料及采购的设备均符合适用的标准。
2.2.1.4 本规范所采用的标准有新版本时，以新版本为准。
2.2.1.5 当某些设备和特殊材料不适用上述规范和标准时，经需方确认后可采用相应标准和制造厂标准。
2.2.1.6施工方提供的电镀废水水质、水量、布置情况、工程图纸等基本资料；
2.2.1.7 其他相关标准、规范。
2.2.2 安装标准
压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范
《工业管道工程施工及验收规范》
《现场设备、工业管道焊接工程及验收规范》
《化工机械安装工程施工及验收规范》
《工业自动化仪表工程施工及验收规范》
2.2.3 设计原则
1、中水处理回用项目的原则是投资少、运行费用低、占地面积小。
2、处理系统先进，设备运行稳定可靠，维护简单，操作方便。
3、污水处理系统不会产生二次污染源污染环境。
4、控制管理应根据处理工艺的要求，尽可能考虑自动控制，减轻操作工人的劳动强度，使污水处理站运行可靠、方便，提高污水处理站的运行管理水平。
3. 工艺流程
3.1 系统设计原则
由于来水水质较差，且为电镀废水，因此在方案设计时需要注意以下几点：
3.1.1 预处理体系确定
预处理的主要目的是去除原水中的悬浮物、胶体、细菌、浊度、有机物等，以保证后续反渗透的正常运行（见下节反渗透污染常见原因分析）。目前，反渗透系统预处理根据水源不同，有“多介质过滤”、“纤维过滤”、“多介质过滤+活性炭”、“纤维过滤+活性炭”、“混凝澄清+多介质过滤+活性炭”、“混凝澄清+粗滤+超滤”、“多介质过滤+活性炭+超滤”以及直接使用“超滤”等工艺。前两种工艺多用于井水水源；工艺13-5多用于地表水水源，也可用于微污染水源；后三种工艺可广泛应用于地表水、循环水和污水，特别适用于污水回用反渗透的预处理。
由于本项目回用系统水源为污水处理厂电镀废水外排水，不同于常规的地表水和地下水，从废水性质及水质指标来看，废水中含有大量的酸、碱、铜、镍、铬及悬浮物等有害物质，COD浓度也比较高，所以回用系统的关键在于预处理。根据我公司的工程经验，建议采用“多介质过滤+超滤+活性炭”作为回用系统的预处理。
悬浮物、胶体、颗粒会严重影响反渗透的性能，如显著降低产水量；多介质过滤器可以有效去除原水中的悬浮物、胶体、颗粒，当水流经滤料床层时，颗粒、悬浮物、胶体会粘附在滤料表面并被拦截，反冲洗时这些被拦截的污染物即可排出；通常经过介质过滤器处理的产品可以达到SDI15≤5。
为了降低超滤负荷，提高超滤运行效果，我们在预处理设施前增加了微絮凝加药装置。废水中存在一定量的胶体物质，其粒径范围为10-4～10-6mm，由于其本身的动态稳定性及带电荷性，在水中比较稳定，直接过滤几乎没有作用。为了去除这些胶体，需要在原水进入多介质机械过滤器前投加高分子絮凝剂ST或复合絮凝剂。絮凝剂ST（季胺类聚丙烯酰胺）在水中水解后形成带电的长链分子，并在长链两端吸附胶体，从而形成有利于过滤的大颗粒杂质，保证多介质机械过滤器能更有效的去除水中的胶体。另外，在絮凝过程中，部分有机物可被絮凝剂吸附。
活性炭的表面积很大，非常有利于进一步吸附中、小分子有机物，一般用来吸附原水中的有机物、部分色素及有害物质，以降低化学需氧量（COD）。活性炭广泛应用于生活用水和食品工业、化学工业等工业用水的净化。由于活性炭的比表面积大，表面布满平均20-30埃的微孔，因此活性炭有很高的吸附能力。另外，活性炭表面还有大量的羟基、羧基等功能基团，能对各种性质的有机物进行化学吸附和静电引力。因此，活性炭还能除去水中的腐殖酸、黄腐酸、木磺酸等有机物质，还能除去水中的余氯等对反渗透膜有害的物质，防止反渗透膜被氧化。 通常可去除63%～86%的胶体物质、50%左右的铁、47～60%的有机物质。
超滤膜分离技术不仅能去除悬浮颗粒，还能去除胶体、藻类、细菌及大分子有机物，确保出水水质满足反渗透进水要求。采用超滤作为反渗透的预处理，在伊敏公司废水回用的中试和工程应用中，已被证明是一种非常可靠的预处理工艺。
3.1.2反渗透系统设计要点：
3.1.2.1水中的有机物、微生物、重金属离子；
3.1.2.2利用污水处理厂再生水作为反渗透系统进水的一切污染问题基本都是由有机物、重金属离子和微生物引起的。因此预处理主要考虑尽可能去除水中有机物的方案，而有机物又是微生物生长的营养物质，因此必须同时进行杀菌消毒。
3.1.2.3 污水处理厂回用水中有机物含量较高，必须考虑阻垢剂与其发生不良混凝反应的风险。
3.1.2.4 污水处理厂再生水中重金属离子的去除必须考虑投加絮凝剂。
3.1.2.5 回用系统清洗水返回废水调节池。
3.2 原水水质分析及工艺确定
水质分析是整个系统设计的前提，也是系统设计的主要依据。但从提供的原水水质指标可以看出，提供的数据太少，水质分析项目不完整。因此，需要对水质进行充分分析，才能最终确认系统工艺的可靠性。
本项目原水为经污水处理厂处理后达标排放的电镀废水，结合水质分析数据及同类再生水项目可确定其水质特点如下：
从废水性质及水质指标来看，该废水中含有大量的铜、镍、铬等有害物质及悬浮物，COD浓度也较高，进水COD质量浓度平均为150mg/L，悬浮物质量浓度平均为45mg/L，说明水中含有较多的有机物及微生物，若直接回用作工艺用水，容易在物体表面产生粘泥。
电导率、总溶解固体含量较高，含有氯离子约250mg/L（或更高），约为一般淡水的4-10倍，这个数据说明污水含盐量较高，直接使用会加大设备和管道的腐蚀程度。
基于以上原则，并考虑到水质要求，我公司按如下思路确定了本项目的工艺流程。
A、从大量的中试和实际工程可以看出，反渗透在脱盐和去除有机物方面效果十分显著，弥补了离子交换、电渗析等方法的不足；且产水耗氧量（以O2计）的标准正常值为3（mg/L），特殊情况下不得超过5mg/L；这必须通过反渗透去除有机物才能实现。
B、由于进水中SS及胶体物质含量较高，必须采用微絮凝和多介质预处理。
C、由于整个项目的反渗透设备对气体的过滤效果有限，水中部分气体透过反渗透膜进入回用产水中，使RO系统出水仍带有二级排放水的味道。因此深度处理后的出水仅作为工业用水可行，作为生活饮用水可能存在一定的心理因素。
D.采用超滤装置作为反渗透的预处理，该膜系统具有以下优点：
预处理水质适应性好，当原水水质恶化时，始终保证产水SDI值小于3，胶体二氧化硅的去除率远高于传统预处理。
出水水质稳定。预处理后水的出水水质比较稳定，波动较小，可以大大增加RO膜的使用寿命。
设备占地面积小。该设备为橇装式设备，结构紧凑，布置整齐，占地面积小。
施工周期短、安装费用低。超滤系统为撬装设备（模块化设计），可在工厂内预组装，出厂前已调试好、测试好，现场安装调试工作量小，大大缩短了施工周期。
灵活的结构设计，方便膜组件的更换和扩容，可在不影响整个系统正常运行的情况下，对膜塔内的子模块、辅助子模块进行更换、隔离、维修，并可随时对膜的工作状态进行完整性检测，保证出水水质。
操作维护方便。工艺流程简单，系统控制参数少，易于实现自动控制，操作维护简单。
采用空气反冲洗滤膜，提高了膜分离效果和膜组件的使用寿命。
E、有机物会影响反渗透膜的清洗频率和使用寿命，需要用活性炭进行深度处理。
综合以上并结合项目实际情况，本项目提出如下工艺方案：
3.3 主要工艺单元描述
3.3.1 微絮凝直流过滤器
微絮凝直流过滤工艺集混凝、过滤为一体，絮凝剂与原水通过管道混合器混合后直接进入深床多介质过滤器，可去除水中部分悬浮物、胶体颗粒及部分有机物。多介质过滤器出水可大大提高超滤膜通量，保证超滤系统长期稳定运行。其特点是投加量少。本系统采用东莞市益民水处理科技有限公司的微絮凝直流过滤器，设计正常滤速为7m/h，最大滤速为14.0m/h，气水反冲洗。
采用微絮凝直流滤池1台，处理水量为35m3/h。
主要技术参数：
设计流量：35m3/h
设计温度：≤40℃
设计压力：0.6Mpa
罐体厚度：10mm
直径：
尺寸：2400×
罐体材质：碳钢，内衬橡胶
填料：石英砂
填充高度：
过滤功能
东莞市益民水处理科技有限公司的微絮凝直流过滤器具有以下优点：
设备运行可靠；
反冲洗工艺设计，使滤料反冲洗后可得到再生，反冲洗水耗量少；
操作、维护简便；
运行成本低。
3.3.2 活性炭过滤器
活性炭过滤器可以去除水中的部分COD及部分有机物，经过活性炭过滤器排出的水可以大大减少反渗透膜的结垢，保证反渗透系统的长期稳定运行。本系统采用东莞市益民水处理科技有限公司的活性炭过滤器，常规滤速为10m/h，气水反冲洗。
采用活性炭过滤器1台，处理水量为35m3/h。
主要技术参数：
设计流量：35m3/h
设计温度：≤40℃
设计压力：0.5Mpa
罐体厚度：10mm
直径：
尺寸：2000×
罐体材质：碳钢，内衬橡胶
填料：石英砂+活性炭
填充高度：
过滤功能
东莞市益民水处理科技有限公司的活性炭过滤器具有以下优点：
设备运行可靠；
反冲洗工艺设计，使滤料反冲洗后可得到再生，反冲洗水耗量少；
操作、维护简便；
运行成本低。
3.3.3 超滤装置
超滤膜分离技术具有占地面积小、出水水质好、自动化程度高等特点。根据原水的水质特点，本系统采用SFR-2660超滤膜作为本水处理系统的超滤处理组件。SFR-2660超滤膜组件为毛细管外压式超滤膜组件，其材质为PVDF（聚偏氟乙烯），亲水性好，耐性强，耐有机污染，耐酸碱，不易结垢堵塞。
跨膜压差小，反冲洗效果好，抗污染，使用寿命长，能长期保证出水水质，对胶体、悬浮颗粒、色度、浊度、细菌、大分子有机物有良好的分离能力，确保出水SDI≤2。
SFR-2660超滤装置采用全流过滤，回收率90%以上，分散清洗，全自动连续运行方式。设置超滤装置1套，装置设计处理水量35m3/h，其运行条件为：运行60分钟，反冲洗90秒~120秒。每运行22小时进行一次分散酸/碱清洗，药剂投加量为化学清洗的1/10。系统采用PLC控制。化学清洗频率为2~6个月。
主要技术参数：
设计产水量：35m3/h
水质：浊度
表面指数≤2
微生物、细菌、大肠杆菌、病原体（消灭率）>99.99%
工作温度：5-40℃
设计进水压力：≤0.3Mpa
截留分子量：50,000 道尔顿
排放量：10%
主要特征：
膜材质为PVDF，耐污染、亲水性好；
能短时间耐受余氯环境；
孔径分布窄且均匀；
横流设计可消除污垢和堵塞并延长使用寿命；
通量大且稳定，抗污染能力强
容易清洁，能耗低。
3.3.4 反渗透系统
反渗透系统主要去除水中的溶解盐、有机分子、二氧化硅胶体及预处理未去除的颗粒物。系统包括阻垢剂加药装置、保安过滤器、高压泵、反渗透膜组体、清洗装置等。系统采用PLC控制。
考虑到本项目的水质特点、设备节能、运行压力、膜通透性、膜脱盐率、出水含盐量等因素，东莞市益民水处理科技有限公司推荐一级反渗透采用陶瓷抗污染复合反渗透膜BW30-365-FR，抗污染低压复合膜表面有机污染程度大大降低，污染后易于清洗，恢复到初始水通量。
本解决方案采用一套反渗透设备，一级分两级布置。
第一级主要技术参数：
设计产水量：20m3/h
工作温度：≤40℃
回收率：≥55%
系统脱盐率：>98%
3.3.5 加药系统
各药液罐容积可满足一昼夜的加药需求，每台加药计量泵入口均设有过滤器，加药系统管道采用UPVC材质，可根据进水量的变化自动调节注药量，可根据水质变化信号自动调节或由计量泵手动调节。药物配置以药液罐低液位报警为准，由操作人员操作。溶液罐、计量罐采用PE材质。
3.3.5.1 絮凝剂投加装置（PAC）
投加絮凝剂种类需根据详细水质试验确定，本项目暂选PAC（固体，有效成分10%），投加量为5ppm。絮凝剂投加装置包括2个100L溶液罐、1台电动搅拌器、1台计量泵、1条管道及底部撬块、现场控制箱。
3.3.5.2超滤反冲洗杀菌---加菌剂装置（NaCLO）
本设计超滤反冲洗水中添加的杀菌剂为NaCLO（浓度10%），投加量为5ppm。超滤反冲洗杀菌剂装置包括100L溶液罐、计量泵、管道及底部撬块、现场控制箱。
3.3.5.3超滤反冲洗加药装置（NaOH）
本次设计超滤反冲洗水中加入的片碱为NaOH（浓度为99.5%），通过加水调节浓度为10%，投加量为5ppm。超滤反冲洗片碱装置包括100L溶液罐1台、计量泵1台、管道及底部撬块1条、现场控制箱1台。
3.3.5.4超滤反冲洗加药装置（HCL）
本设计超滤反冲洗水加入的工业盐酸为HCL（浓度为33%），投加量为2ppm。超滤反冲洗HCL装置包括100L溶液罐、计量泵、管道及底部撬块、现场控制箱等。
3.3.5.5 杀灭——细菌剂投加装置（NaCLO）
本次设计中原水添加的杀菌剂为NaCLO（浓度为10%），投加量为5ppm。原水杀菌剂装置包括100L溶液罐、计量泵、管道及底部撬块、现场控制箱等。
3.3.5.6阻垢剂加药装置（）
本设计RO进水添加的阻垢剂为通用贝迪（标准液浓度为10%），投加量为2.5ppm。阻垢剂加药装置包括100L溶液罐、计量泵、管道及底部撬块、现场控制箱等。
3.3.8 附属系统
A. 膜清洗系统
系统配有一套化学清洗装置，适用于超滤、反渗透装置的化学清洗，清洗装置包括2m3清洗药箱、清洗水泵、5μm清洗过滤器、仪表及连接管道一套。
3.4 工艺流程
根据系统各段水质特点，设备间工艺连接管道材质设计如下：
原水泵至多介质过滤器入口：UPVC
多介质过滤器出口至超滤装置：UPVC
超滤装置出水口至中间水箱：UPVC
中水箱出水口至高压泵进水口：UPVC
反渗透出口至水箱：UPVC
反渗透高压部分采用不锈钢防腐管道
4.系统控制
东莞市益民水处理科技有限公司为永兴制品厂回用设备项目精心设计了设备技术方案，具有以下几大特点：
《1》工艺流程优化：我们采用全球领先的专业水处理机构和陶氏专业的反渗透膜设计软件，根据客户具体的水质指标及用水要求，从几十种工艺模式中选择出最佳工艺，并对所有运行参数进行模拟试验。工艺试验保证系统运行三年后的运行状态；废水回用进水单独处理。
2》高度自动化：反渗透宿主采用频率转换技术和PLC编程技术，当变量在操作过程中切换时，可以有效地确保机器负载较小，从而减少机械损坏和液压效果，并降低频率的频率，并防止了频率的频率。操作；完美的电动机和频转换器保护功能，节能操作模式，频率转换器属于风扇水泵，可以确定水泵是否在没有水的情况下闲置（变速箱皮带故障检测功能），PLC采用韩国LG，型号：K7M-，功能：极高的可靠性，非常丰富
3》可靠的设备操作：我们专注于使用成熟和实用的技术，在纯水设备制造和操作方面积累了多年的经验，并使用成熟有效的治疗方法来进行关键节点，例如，跨膜水流，浓缩水回报和低压式的效果均具有限制性的效果。详细介绍以提高设备操作的可靠性；
4.1控制系统概述
该项目使用PLC充分控制水处理系统，并且可以在每个水箱中安装自动操作模式，并在每个水箱中安装液态级别的开关，并安装在在线电导率计和SDI仪表中。
使用液位开关来控制泵。
4.2主控制循环
4.2.1泵控制
原水泵，中间水泵，高压水泵等都根据相应的水箱液位自动启动并停止，并且整个系统设备的起点和停止同时互锁。
反渗透装置的高压泵的入口和插座配备了低压和高压保护开关。值（通常是1.6MPA）由于其他原因或疏远，高压泵出口压力保护将自动切断高压泵的电源，并同时停止相应的RO设备，以保护系统设备免受损坏。
4.2.2控制微量货币直流过滤器和活化的碳过滤器
通过控制蝴蝶阀的打开/关闭，并根据设备的累积操作时间设置了蝴蝶阀的开口/启动/停止，从而实现了微量货币直流过滤器和激活的碳过滤器的控制。
4.2.3超滤系统控制
超滤系统的启动，洗涤，关闭和待机可以由PLC自动控制，并配备了频率转换设备，同时，超滤系统还配备了当地仪表板和本地操作面板，并在线启动了孔安装了，以用于超滤系统的重要参数，例如压力和流量，并设置了过度限制的警报功能。
压力开关安装在水入口和每个超滤设备的出口处。
4.2.4控制反渗透系统
启动，操作，冲洗，关闭和反向渗透系统的待机可以由PLC自动控制。可以在本地操作面板上启动并停止。
当反向渗透启动时，为了防止高压泵突然启动并增加压力，这将对RO膜元素产生高压影响，并损坏反向渗透膜的反向渗透泵，RO设备的高压泵部分会通过频率逐步驱动器来控制频率的频率。 PED，应使用产品水自动冲洗RO膜成分约3至5分钟，以防止在浓缩水中的高浓度盐沉积并在RO膜表面上缩放并影响膜的性能。
当水入口压力超过设计值时，自动系统可以自动关闭水入口阀和警报。
4.2.5剂量控制
絮凝剂，杀菌剂和尺度抑制剂的计量泵与相应的工艺泵互锁以进行起始和停止，并且可以根据主线流动信号来调整剂量。
5个系统仪器
系统仪器的配置点和数量可以满足该系统的高效，稳定和可靠操作的需求。