【正文】 美國斯坦福國際咨詢研究所所著的化工經(jīng)濟(jì)手冊2000年修訂版統(tǒng)計(jì)，1998年全球重鉻酸鉻（紅礬鈉、其它鉻鹽生產(chǎn)的原料）消費(fèi)量為660kt，其中有244kt用于生產(chǎn)鞣革劑的堿式硫酸鉻，相當(dāng)于消費(fèi)了含Cr2O325%的Ⅰ類堿式硫酸鉻478kt，占紅礬鈉消費(fèi)量的37%。則：每m3廢水處理綜合利用盈利：每噸V205產(chǎn)品廢水處理綜合利用盈利：92元。 即年回收及精制硫銨產(chǎn)品價(jià)值沖抵大部分年運(yùn)行費(fèi)用后。吹氨尾氣治理硫銨裝置產(chǎn)生的直接經(jīng)濟(jì)效益：年產(chǎn)4000噸V2O5項(xiàng)目工藝設(shè)計(jì)所需硫銨為4800噸，按實(shí)際到廠價(jià)1270元/噸，焦化產(chǎn)農(nóng)用級硫銨到廠價(jià)540元/噸計(jì)算。本工程設(shè)計(jì)4400Kw煙氣電加熱器為適應(yīng)熔化爐和回轉(zhuǎn)窯開停工況變化造成煙氣熱量不足，因此電加熱器使用時(shí)間無規(guī)律可循，電加熱器電費(fèi)未計(jì)入運(yùn)行成本。 2) 蒸汽:120元/m3。熔化工序的煙氣中不僅含有大量V2O5粉塵和高溫（700℃以上）蒸發(fā)的V2O5蒸汽，而且含有超標(biāo)的NHSOSONOX氣體。通過除塵器出來的煙氣溫度約300℃，用高溫風(fēng)機(jī)送入一級吹氨塔下段進(jìn)風(fēng)口，與噴淋廢水進(jìn)行直接的傳質(zhì)傳熱的逆流吹氨的工藝過程，含氨煙氣至下而上進(jìn)入一級吹氨塔上段填料層，與B單元來的待吹氨廢水噴淋填料段再次吹氨，煙氣攜帶吹脫氨氣進(jìn)入后續(xù)吹氨尾氣治理利用塔，該段廢水通過塔內(nèi)設(shè)置的收集水裝置全部截流至塔外，自流入一級吹氨塔下段吹氨水池，由該池泵送至一級吹氨塔下段噴淋逆流吹氨，形成兩級串聯(lián)逆流吹氨的工藝過程。C單元：廢水氨氮吹脫及尾氣治理硫銨裝置直接利用爐窯煙氣余熱吹氨并實(shí)現(xiàn)煙氣治理工藝 48m2條回轉(zhuǎn)窯氧化鈉化焙燒，每條窯尾煙氣量約10500Nm3/h，窯尾煙氣經(jīng)重除、入爐助燃空氣換熱器和布袋除塵器后溫度≥160℃，粉塵含量≤100mg/Nm3。工程進(jìn)行集成化系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，以降低投資，提高勞動(dòng)作業(yè)率。2濃縮池對廢水加入碳酸氫銨、絮凝劑進(jìn)行除鈣離子處理，現(xiàn)場除鈣指示劑檢測調(diào)整加藥量，溢流的上清液自流至C單元一級吹氨塔進(jìn)水池，底部泥漿匯集入已建地下濃漿槽，泵送燒結(jié)煙氣石灰脫硫的漿液系統(tǒng)。2H2O MgSO4+ Ca（OH）2+2 H2O Mg（OH）2 + CaSO4上清液中的鈣離子和石灰?guī)氲娜芙庑遭}離子，加入碳酸氫銨形成難溶于廢水的碳酸鈣沉淀，加PAM絮凝劑強(qiáng)化混凝絮凝效果，濃漿泵送燒結(jié)煙氣石灰脫硫的漿液系統(tǒng)，碳酸氫銨帶入的銨離子在后續(xù)氨氮吹脫尾氣治理塔中回收利用。生產(chǎn)定員34人，作業(yè)方式4班3倒，白班裝卸輔助工3人。在釩鉻分別去除工藝中，進(jìn)行兩級混凝，兩級過濾操作，攻克了提釩廢水中活性硅酸根離子去除的難點(diǎn)（廢水中硅酸根的去除無經(jīng)濟(jì)高效的工程技術(shù)，每級混凝去除率僅30％左右，兩級混凝去除提高了去除率，同時(shí)解決了過濾困難的問題），為后續(xù)吹氨等工序創(chuàng)造了工藝條件。表6 承德建龍年產(chǎn)4000 V2O5沉釩廢水除釩除鉻年運(yùn)行費(fèi)用名稱規(guī)格消耗單價(jià) 元/噸金額 元元/m3元/噸V2O5濃硫酸98％520片堿NaOH 99％30003948840固體聚合硫酸鐵Fe≥％1945712648焦?fàn)t煤氣HPF脫硫副鹽替代焦亞硫酸鈉（NH4）2S2O3≥70％1000545050PAM溶液分子量1200萬，1％400電耗，1900800度1197504人工操作工44人24000元/年38400096輔助工3人（白班） 14400元43200小計(jì)7081703運(yùn)行費(fèi)用：當(dāng)不考慮回收的釩鉻產(chǎn)品和聚硅酸鐵價(jià)值時(shí)，每噸產(chǎn)品的廢水處理成本：每噸廢水的處理成本：?！?。反應(yīng)料液進(jìn)入壓濾機(jī)過濾，濾餅干基含V2O5約10%，進(jìn)入副產(chǎn)品釩回收工序生產(chǎn)粗APV返回五氧化二釩生產(chǎn)工藝，釩的分離回收率＞90%。廢水單耗 /m3表2 沉釩廢水水質(zhì)指標(biāo)設(shè)計(jì)值與參照釩廠實(shí)際水質(zhì)分析 單位：（mg/L）項(xiàng)目建龍V2O5設(shè)計(jì)指標(biāo)川威V2O5實(shí)際指標(biāo)峨鐵V2O5實(shí)際指標(biāo)攀鋼V2O3實(shí)際指標(biāo)新建釩廠排放標(biāo)準(zhǔn)V5+100～20069～20760～80100～120≤Cr6+（700）450～92040～120100～250≤TCr(760）480～1120≤NH3N(2500)1850～3850930～1200≤25SS(90)83～114100～700≤50pH(2～)～～3～6～9CODcr100100100≤80Na+（）~K+（143）143SO42（）～ 萬Fe3+（2～4）2～42～5Ca2+（28～87）28～8765～220Mg2+（41～103）41～10330～120Mn2+（37～53）37～5330～50Na2SO4（～）～4～7萬～（NH4）2SO4（～）～～H3SiO4+（480～230）480～230200～450160～25Cl(270～430)270～430≤300P～≤總氮≤30說明：項(xiàng)目設(shè)計(jì)指標(biāo)中括號內(nèi)數(shù)據(jù)是威鋼實(shí)際指標(biāo)。300d247。最后按工程設(shè)計(jì)技術(shù)方案進(jìn)行聯(lián)動(dòng)聯(lián)調(diào)投入運(yùn)行。噸釩水處理運(yùn)行成本為6144元。資源綜合利用 濾餅 釩鉻共存分離困難，返回提釩工藝，鉻富集影響提釩；做二元鐵合金，脫硫不佳，硫含量高；鈉銨混合結(jié)晶做硫化鈉嚴(yán)重腐蝕回轉(zhuǎn)窯、煙囪等主題設(shè)備，大量氨逸出，被環(huán)保停查，無正常利用途徑，年產(chǎn)3000噸釩廠形成2萬噸水溶性廢棄物堆積。吹氨含塵水還原劑280噸。由于項(xiàng)目地處嚴(yán)寒地區(qū)，為避免采用液堿冬季嚴(yán)重結(jié)晶堵塞，項(xiàng)目采用固體燒堿。3座熔化爐，煙氣量3700Nm3/h3，熔化爐出口溫度≥400℃。，制備硫銨沉釩劑的技術(shù)。 充分利用廠房廢水和煙氣中的資源和企業(yè)生產(chǎn)工藝副產(chǎn)物，提高釩的總收率和經(jīng)濟(jì)效益。⑿ 甲方負(fù)責(zé)聚硅酸鐵溶液從其儲池輸送泵出口法蘭以外的設(shè)施和方案。甲方已建成的部分水處理設(shè)施供電方式不變。 設(shè)計(jì)分工 乙方負(fù)責(zé)沉釩廢水治理、煙氣有毒有害氣體和剩余粉塵凈化處理、副產(chǎn)物加工的工廠設(shè)計(jì)（工藝及設(shè)備、設(shè)施）及界區(qū)內(nèi)部配套公輔設(shè)計(jì)； 與生產(chǎn)工藝的分工界面：⑴ 甲方將沉釩廢水由生產(chǎn)工藝部分負(fù)責(zé)送至沉釩廢水處理廠房內(nèi)廢水存儲調(diào)節(jié)池，對輸送管道保溫。 沉釩廢水處理和綜合利用過程中，實(shí)施清潔生產(chǎn)工藝，嚴(yán)格遵守崗位、車間的環(huán)保、安全、職業(yè)衛(wèi)生的規(guī)范要求，不產(chǎn)生二次污染超標(biāo)。與以鉻鐵礦為原料生產(chǎn)鉻鹽的傳統(tǒng)工藝和行業(yè)相比，該工藝具有巨大的資源、環(huán)保、成本優(yōu)勢，必將成為我國未來鉻鹽生產(chǎn)的重要組成部分。真正實(shí)現(xiàn)了環(huán)保效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的和諧統(tǒng)一。在實(shí)現(xiàn)廢水、煙氣全面治理達(dá)標(biāo)的前提下，直接回收利用煙氣中的余熱進(jìn)行廢水處理，全面實(shí)施節(jié)能減排。根據(jù)釩行業(yè)部分企業(yè)實(shí)際調(diào)查，每產(chǎn)一噸V2O5將產(chǎn)生20~53m3外排沉釩廢水。 新建設(shè)施應(yīng)按照《污染物自動(dòng)監(jiān)控管理辦法》的規(guī)定，安裝污染物排放自動(dòng)監(jiān)控設(shè)備，并與環(huán)保部門的監(jiān)控中心聯(lián)網(wǎng)，并保證設(shè)備正常運(yùn)行。其有關(guān)核心內(nèi)容摘錄如下：表2 新建企水污染排放濃度限值 單位：mg/L（PH除外）序號污染物項(xiàng)目限值污染物排放監(jiān)控位置1PH6~9企業(yè)廢水總排放口2懸浮物503化學(xué)需氧量（CODcr）804硫化物5氨氮256總氮307總磷8氯化物（以Cl計(jì)）3009石油類510總鎘車間或生產(chǎn)設(shè)施廢水排放口11總鉻12六價(jià)鉻13釩14總砷15總汞單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量，m3/t（V2O5）10排水量計(jì)量位置與污染物排放監(jiān)控位置一致 水污染物排放濃度限值適用于單位產(chǎn)品實(shí)際排水量不高于單位產(chǎn)品基準(zhǔn)排水量的情況。國家將“釩、鈦與稀土的深加工技術(shù)”列為“十五”期間資源綜合利用重點(diǎn)研究內(nèi)容，把“釩鈦產(chǎn)品深加工技術(shù)”列為“十五”期間冶金行業(yè)前沿技術(shù)，列入國務(wù)院頒布的《當(dāng)前國家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品和技術(shù)目錄》之中。 特征生產(chǎn)工藝和裝置應(yīng)設(shè)立局部或整體氣體收集系統(tǒng)和集中凈化處理裝置，防止和減少污染物無組織排放，凈化后的氣體由不低于30m高排氣筒排放。在發(fā)現(xiàn)設(shè)施耗水或排水量、排氣量有異常變化的情況下，應(yīng)核定企業(yè)的實(shí)際產(chǎn)品產(chǎn)量、排水量和排氣量，按本標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，換算水污染物基準(zhǔn)排水量排放濃度和大氣污染物基準(zhǔn)氣量排放濃度。釩渣氧化鈉化焙燒的回轉(zhuǎn)窯和五氧化二釩熔化爐產(chǎn)生大量爐窯煙氣，含有劇毒的釩塵、釩蒸汽、ClHCl和SOSONOx、粉塵等有害物質(zhì)，僅僅單純的除塵達(dá)標(biāo)處理，不能達(dá)到釩工業(yè)污染排放標(biāo)準(zhǔn)。在確保廢水處理的釩鉻指標(biāo)穩(wěn)定優(yōu)于國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)的水平的前提下，通過分別分離回收氧化釩生產(chǎn)廢水和煙氣中的釩鉻離子高新技術(shù)，同時(shí)將V2O5生產(chǎn)工藝中的除磷渣（V2O5含量15~23%、~%，不宜返回V2O5生產(chǎn)工藝直接使用）納入廢水和煙氣中回收的釩資源一并采用濕法提釩工藝，得到工藝合理、收率很高的回收利用，由此提高承德建龍五氧化二釩項(xiàng)目釩的總回收率約3%（扣除尾渣含釩后計(jì)算）。與此同時(shí)，每年我國提釩釩渣中的鉻資源可以滿足我國鉻鹽大宗產(chǎn)品——堿式硫酸鉻（年產(chǎn)量和消費(fèi)量超過30萬噸，含量Cr2O3 25%）生產(chǎn)所需的鉻資源量約一半，但是在目前的提釩工藝和環(huán)保治理工藝中被廢棄，造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境危害。 鑒于承德地處我國鉻鹽生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)，集中了國內(nèi)十幾家主要大型鉻鹽生產(chǎn)廠，因此，含鉻二次資源加工成初級氫氧化鉻粉，作為堿式硫酸鉻最好的原料銷售給鉻鹽廠，或與黑龍江建龍釩廠項(xiàng)目一并設(shè)計(jì)建設(shè)堿式硫酸鉻成品生產(chǎn)裝置（黑龍江和吉林為鉻鹽廠空白區(qū)）。 設(shè)計(jì)范圍及分工 設(shè)計(jì)范圍 包括以下內(nèi)容的完整工藝和相應(yīng)的公輔設(shè)施的設(shè)計(jì)： 沉釩廢水：從廢水進(jìn)沉釩廢水存儲調(diào)節(jié)池開始，到除釩、除鉻、用石灰粉——碳酸氫銨法將廢水中的硫酸銨和硫酸鈉分解成氫氧化銨、氫氧化鈉，分離石膏和鎂、鈣錳、硅酸根離子，廢水氨氮吹脫、吹氨尾氣治理生產(chǎn)硫銨沉釩劑，達(dá)標(biāo)水外送泵口，達(dá)到《釩工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。⑷ 蒸汽送至三處沉釩廢水處理廠房外1米處指定位置。⑼ 廢水廠房界內(nèi)設(shè)備、設(shè)施由我方負(fù)責(zé)；沉釩廢水處理廠房外道路、排洪、消防水、照明、綠化等設(shè)施由甲方負(fù)責(zé)。⒄ 甲方配置沉釩廢水處理所需5噸叉車1臺。 煙氣在氨氮吹脫過程中，釩塵、SOHCl、Cl2有毒有害塵氣被同步治理達(dá)標(biāo)的技術(shù)。4 設(shè)計(jì)概要 處理能力項(xiàng)目設(shè)計(jì)沉釩廢水處理能力按小時(shí)平均流量35m3/h，年處理能力20萬m3，滿足企業(yè)年產(chǎn)5000噸V2O5沉釩廢水處理需要（作業(yè)率80%）。 沉釩廢水及副產(chǎn)物資源綜合利用方案本項(xiàng)目建成后，可實(shí)現(xiàn)沉釩廢水及煙氣中釩、鉻、氨、鈉、鐵、硫酸根的資源綜合利用，形成的產(chǎn)品分別為：粗APV、近飽和硫酸銨液、廢水分離石膏濃漿、聚硅酸鐵工業(yè)廢水水處理劑、達(dá)標(biāo)廢水。若甲方有石灰焙燒窯除塵器灰或冶煉溶劑石灰除塵器灰，或本地有電石渣或熟石灰供應(yīng)，應(yīng)優(yōu)先采用。沉釩廢水焙燒煙氣綜合治理利用系統(tǒng)工程方案、工程組成子系統(tǒng)（含甲方已建成部分沉釩廢水處理設(shè)施的利用改造）：A單元: 沉釩廢水釩鉻分別分離回收治理系統(tǒng)B單元: 沉釩廢水固定銨鹽分解和除硬度系統(tǒng)（石灰——碳酸氫銨法）C單元: 沉釩廢水氨氮吹脫及尾氣治理硫銨系統(tǒng)、工程工藝技術(shù)效果對比表（見下表） 107本工藝路線在威鋼沉釩廢水處理系統(tǒng)實(shí)績國內(nèi)其他工藝處理結(jié)果環(huán)保達(dá)標(biāo)：沉釩廢水、煙氣、濾餅全面達(dá)到國家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)和要求，一年來通過四川省環(huán)保局實(shí)際運(yùn)行的達(dá)標(biāo)檢查驗(yàn)收。能耗：沉釩廢水脫氨能耗高，蒸鎦濃縮結(jié)晶工藝能耗更高。 新建工程建設(shè)進(jìn)度表（以合同四月底生效安排，否則順延）項(xiàng)目時(shí)間（月份）12123456789101112交流、論證、制定方案初步設(shè)計(jì)、合同生效初步設(shè)計(jì)審查設(shè)備訂貨施工圖設(shè)計(jì)土建施工設(shè)備制作、安裝、調(diào)試聯(lián)合調(diào)試、試生產(chǎn) 工程建設(shè)方案為了充分利用甲方已建成的沉釩廢水處理設(shè)施設(shè)備，同時(shí)工程建設(shè)不對正常生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，工程設(shè)備材料購買制作統(tǒng)一組織實(shí)施，工程建設(shè)分兩步進(jìn)行。廢水外排量按每噸V2O5 40m3。7200h/a100%=%根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，在各系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)要分別就近建設(shè)事故應(yīng)急池，保證整各工藝過程暢通和事故應(yīng)急非常重要，可有效減少事故引發(fā)的沉釩廢水增加量。煙氣治理減排SO2/SO3：噸，HCl 噸，Cl2 噸，NOx：噸10裝置能源動(dòng)力消耗總裝機(jī)容量3400Kw（含4400Kw電加熱器）耗電5796605Kw分離后的含鉻溶液加入亞硫酸鹽，利用SO32離子將Cr2O72或CrO42中六價(jià)鉻還原成Cr3+，反應(yīng)式如下：