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承德建龍廢水處理初步設計04(參考版)

2025-07-02 13:08本頁面
  

【正文】 我國目前堿式硫酸鉻生產(chǎn)廠家見下表:省份企業(yè)名稱年產(chǎn)量(以重鉻酸鈉計)萬噸區(qū)域產(chǎn)量(萬噸)比重%河北河北鉻鹽化工有限公司(石家莊)河北省辛集市機峰化工廠河北天成化工廠(保定)河北寶成化工有限公司天津天津市富強化工廠天津利川化工有限公司天津市明洋化工有限公司遼寧錦州鐵合金廠山東濟南裕興化工有限公司山東燁廣生化工程有限公司濟南澳利獸藥制品有限公司青島蒙達經(jīng)貿(mào)有限公司山東菏澤成功化工有限公司山東德州強森化工有限公司臨沂福德精細化工有限公司河南河南義馬市振興化工有限公司1焦作市豫光皮革化工有限公司新鄉(xiāng)市華幸化工有限公司江蘇鹽城市鞍湖化學廠鹽城市海鑫化工有限公司江蘇省響水縣興達化工廠山西太原欣立化學品有限公司太原欣吉達化工有限公。雖然我國是鉻礦資源十分貧乏的國家,但是隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國早已成為世界上最大的鉻鹽生產(chǎn)和消費國,2006年全世界的鉻化合物生產(chǎn)能力為130萬噸,我國生產(chǎn)能力為40萬噸,占世界的30%;2000年以來我國鉻化合物進口均大于出口,2005年國家改革控制,我國鉻化合物生產(chǎn)以滿足國內(nèi)需求為目標,不鼓勵出口。為了減少鞣革廢水鉻對環(huán)境的污染,上個世紀七十年代一度提出利用其它鞣劑代替鉻鞣劑,但經(jīng)過多年努力,全世界至今未能找到完全替代鉻的新鞣劑,致使鉻鞣劑的消費量在經(jīng)八十年代少量下降后又呈長期穩(wěn)步上升趨勢。與國內(nèi)外堿式硫酸鉻主要生產(chǎn)廠家采用鉻鐵礦生產(chǎn)重鉻酸鈉再還原生產(chǎn)堿式硫酸鉻相比,具有很大的成本,投資、環(huán)保和經(jīng)濟效益的優(yōu)勢。 石灰——固定銨鹽分解工序中2濃縮池底部濃漿直接泵送脫硫,節(jié)省投資和運行費用,使本系統(tǒng)產(chǎn)生的石膏歸并到燒結脫硫產(chǎn)生的石膏之中,一并進行綜合利用。4.處理達標水(含鈉鹽)綜合利用說明根據(jù)威鋼實際使用情況,處理達標水(含鈉鹽)作為高爐沖渣水的工藝補充水,使用一年多實踐證明對高爐水沖渣和沖渣循環(huán)水無不良影響。整個廢水和煙氣處理系統(tǒng)工程年運行費用:A單元+B單元+C單元= ++ = 廢水和煙氣處理系統(tǒng)工程年副產(chǎn)回收價值:A單元+ C單元= +=廢水和煙氣處理系統(tǒng)工程年運行經(jīng)濟效益:年回收副產(chǎn)品價值沖抵年運行費用后。建構筑物及設備防腐按重防腐設計,相應的公輔設施。C單元工程概況:該單元工程設計采用集成系統(tǒng)優(yōu)化設計,同時與新建廢水處理廠房一體化設計建設。每噸廢水實際處理成本:。實際年運行費用:― =。540元/噸=經(jīng)濟效益:1270—= 人工成本:勞動定員中,操作工和輔助工統(tǒng)一計入吹氨系統(tǒng),在此不另計。兩項合計為吹氨尾氣塔中用硫酸吸收氨氣所制得的硫酸銨(以氮含量21%計):+=。本裝置硫銨生產(chǎn)由三部分構成:工藝廢水NH4含量2500mg/L,實際處理廢水量160000m3,在廢水處理工藝中通過吹氨尾氣治理回收,氨總回收率約80%,工藝廢水中的氨回收制得硫酸銨(以氮含量21%計)。本項目硫銨(溶液)的用途是作為沉釩劑使用,與固體硫銨相比,溶液使用方便,節(jié)省結晶、分離系統(tǒng)運行費用。焦化生產(chǎn)的硫銨市場供應充足,價格低廉,但是質量不能達到工業(yè)硫銨一級品質指標,無法滿足V2O5生產(chǎn)工藝要求。吹氨尾氣治理硫銨裝置吹氨尾氣治理工藝是以一級吹氨尾氣為對象,采用焦化硫酸銨添加硫酸做吸收母液洗滌的工藝流程,達到吹氨尾氣環(huán)保治理要求。吹氨運行費用:每噸V2O5產(chǎn)品的廢水處理成本:,每噸廢水的處理成本:。表9 承德建龍年產(chǎn)4000 V2O5廢水吹氨年運行費用名稱規(guī)格消耗單價 元/噸金額 元元/m3元/噸V2O5蒸汽余熱蒸汽 ~83160噸20元/噸1663200416還原劑工業(yè)級280噸52001456000364PAM溶液分子量1200萬,1%40044320電耗裝機744KW,2599776度人工操作工34人24000元28800072輔助工3人(白班)14400元43200小計5132579說明:由于熔化爐和回轉窯均為連續(xù)作業(yè)運行,僅開停部分的爐窯時間較少,并且通過統(tǒng)籌調(diào)度,均衡組織生產(chǎn),兼顧廢水和煙氣一體化治理作業(yè)的特點,僅開停部分爐窯的情況可進一步減少。由上表可見,本項目采用的吹氨工藝運行成本和能源消耗是最低的,同時吹氨時帶走部分廢水蒸發(fā)水,而蒸汽直接蒸氨時蒸汽冷凝將增加廢水量約10%。 5)吹氨工藝不需要循環(huán)冷卻水,蒸氨工藝的循環(huán)冷卻水消耗量相同,未計入動力消耗中。 3) 焦爐煤氣:。項目吹氨工藝與常用的物化法氨氮脫除工藝對比(折成15m3/h比較)項目本項目直接利用爐窯煙氣余熱吹氨法蒸汽直接蒸氨蒸汽間接蒸氨煤氣加熱蒸氨導熱油加熱蒸氨脫除氨氮水量,t/h1515151515蒸汽耗量,t/h0300廢水增加量,t/h-3000電耗,kWh/t145980焦爐煤氣,m3/h5000130180導熱油耗量,t/a00002年堿耗費用,萬元108108108108噸水處理成本,元脫氨效果NH3-N,mg/L兩級吹脫≤25確保達標一級蒸氨150~300一級蒸氨150~300一級蒸氨150~300一級蒸氨150~300注: 1) 電力: 。一級吹氨塔除塵脫氨氮廢水進入反應釜,添加藥劑將釩等有害物再次處理合格,送壓濾機過濾,濾液進入二級吹氨塔進水池,泵送獨立的二級吹氨塔進行深度氨氮吹脫,確保吹氨后廢水氨氮含量達到≤25mg/L。為了保證煙氣余熱直接吹氨不受爐窯運行數(shù)量和爐窯煙氣參數(shù)波動的影響,設計可調(diào)節(jié)的4400Kw混合煙氣電加熱器,同時設計中加大了吹氨廢水存儲的容積,保證生產(chǎn)順行。V2O5已被列入《劇毒化學品目錄(2002年)》。焙燒回轉窯煙氣不僅含有粉塵,而且因原料中配有NaCl,致使煙氣中含有HCl、ClSOSONOX等有害氣體,超出國家排放標準,必需同步治理。回轉窯、熔化爐煙氣PAM氨氮廢水還原劑H2SO4焦化硫銨約300℃ 粉塵送釩回收煙氣脫硝除塵器 一級塔下段吹氨蒸汽空氣熱風窯處理壓濾一級塔上段吹氨溶解槽渣進釩回收冷凝水復用廢水廢水下段進水池過濾二級塔進水池熱空氣循環(huán)吹氨氨水氣液分離器二級吹氨塔二次吹氨尾氣達標排空液處理合格廢水外送綜合利用氨氣吹氨尾氣治理回收塔尾氣達標排空硫銨飽和液送沉釩回用過濾直接利用爐窯煙氣吹氨及尾氣治理硫銨裝置工藝框圖主要特點:直接采用煙氣作為吹氨氣源和熱源,提高吹氨過程中傳質傳熱效率,節(jié)省了煙氣治理投資和運行費用,降低了廢水吹氨運行成本。 為了實現(xiàn)國標氨氮≤25mg/L指標,設計獨立運行的熱空氣二級吹氨塔,采用一定的循環(huán)比循環(huán)吹脫氨氮,確保二級塔吹氨效果長期穩(wěn)定達到≤25mg/L。一級塔吹氨后廢水氨氮確保150mg/L,塔底部含塵廢水泵送至1~2再處理反應釜,對溶于廢水中的可溶釩進行藥劑處理,形成含釩沉淀,該沉淀和釩塵煙塵等(煙氣帶來)隨廢水泵送壓濾機進行過濾去除,實現(xiàn)廢水釩鉻達標。熔化爐和回轉窯煙氣混合進入煙氣脫硝除塵器,為適應熔化爐和回轉窯開停工況變化造成煙氣熱量不足,煙氣進口處設置4400Kw電加熱器進行溫度控制調(diào)節(jié),在熔化爐高溫煙氣引風機前匯合管道上加裝空氣補充電動調(diào)節(jié)閥(DN600),進行一級吹氨塔風量調(diào)節(jié),電加熱器后設置氨水噴入裝置,實現(xiàn)有選擇性的還原脫硝(SCR工藝),除塵器收集的含塵含釩粉塵進入粗APV制備。 工藝過程:吹氨系統(tǒng)采用雙塔三級串聯(lián)吹脫裝置,確保吹氨效果長期穩(wěn)定達到25mg/L。工藝原理:吹氨 NH3設置3座熔化爐,每座熔化爐產(chǎn)生約550~600℃煙氣約3700Nm3/h,采取絕熱保溫措施,通過高溫煙氣引風機送至煙氣脫硝除塵器前混合口。生產(chǎn)定員24人,作業(yè)方式4班3倒,白班裝卸輔助工3人。工藝儲存調(diào)節(jié)池:石灰乳銨鹽分解進水池205m31,工藝管網(wǎng)、泵閥、原料存儲及加料系統(tǒng)、電力儀表控制。主要設備為:常溫常壓反應釜110m32臺,反應釜含氨廢氣抽吸系統(tǒng)送吹氨尾氣治理塔,利用已建1濃縮池(濃縮池加蓋密封,增設廢氣負壓抽風送吹氨尾氣治理塔),將已建2個還原槽( )移位到增設的2濃縮池平臺上,增設攪拌裝置作2濃縮池PAM溶解加藥槽,濃縮池管網(wǎng)改線,增加1濃縮池地上溢流集水槽,集水槽上清液泵送2濃縮池,集水槽底部設管閥接至地下濃漿槽。工程設計詳見初設總圖。其次,工程設計充分考慮嚴冬氣候,保障工人作業(yè)環(huán)境,減輕工人勞動強度,設備布置和工藝操作以室內(nèi)為主。每噸V2O5產(chǎn)品廢水處理成本:548元/噸?V2O5。年運行費用:。罐裝石灰粉除鉻壓濾后廢水PAMNH4HCO3 氨汽去吹氨尾氣塔回收銨鹽分解、除鎂、錳、硅酸根反應釜 氨汽去吹氨尾氣塔回收1濃縮池上清液脫硫裝置濃漿集液槽上清液氨汽去吹氨尾氣塔回收2濃縮池溢流送C單元待吹氨水池圖4 B單元:工程廢水固定銨鹽分解、離子去除的工藝路線框圖運行費用:參照威鋼(年產(chǎn)4000噸V2O5)月產(chǎn)360噸V2O5。1濃縮池底部濃漿匯集入已建的地下濃漿槽,泵送燒結煙氣石灰脫硫的漿液系統(tǒng),2濃縮池上部新建鋼平臺連接,安放已有2個還原槽()增配攪拌器作2濃縮池共用的PAM溶解加藥槽,安放已有2個焦亞硫酸鈉儲罐( N=)移位到該濃縮池上作碳酸氫銨溶解加藥槽。除鈣離子:Ca(OH)2+2NH4HCO3 CaCO3 +2NH3?H2O+ H2O2 NH32H2O 可溶性硅酸鹽和可溶性鈣鹽反應,生成硅酸鈣沉淀,其反應式為:R2O?nSiO2+CaX2+mH2O 2CaO?3SiO2?mH2O + RX其中,R為Na+,K+,X為Cl,NO3和OH等能和Ca生成鹽和堿的陰離子。2H2O MnSO4+ Ca(OH)2+2 H2O Mn(OH)2 + CaSO4H2O 2NH3 + 2H2O (固定銨鹽分解和除鈣反應釜攪拌產(chǎn)生,氨氣抽入吹氨尾氣塔治理生產(chǎn)硫酸銨)Na2SO4+Ca(OH)2+2 H2O 2NaOH+ CaSO4H2O+CaSO4通過調(diào)試和試生產(chǎn)觀測運行效果和結垢情況,再決定是否還加入少量精密脫鈣、鎂藥劑(幾千元/噸)或阻垢劑。通過石灰——碳酸氫銨法工藝,已去除99%以上的鈣、鎂、錳離子和殘存硅酸,有效避免了吹氨塔形成碳酸鹽和復鹽沉淀生成而造成塔內(nèi)填料結垢。在混凝絮凝過程中,廢水經(jīng)除釩除鉻后殘存的硅酸根離子被進一步吸附混凝,濃漿泵送燒結煙氣石灰脫硫的漿液系統(tǒng)。其它氨氮脫除工藝采用價格昂貴的氫氧化鈉(燒堿)作為堿源,為了降低廢水處理藥劑成本,采用廉價的石灰替代。提高廢水PH值使廢水中氨氮全部以揮發(fā)性銨鹽(氫氧化銨)形式存在,是使氨氮從廢水中吹脫的前提條件。B單元: 石灰——碳酸氫銨法分解廢水固定銨鹽和去除鈣、鎂、錳、硅酸根離子 工藝原理:除鉻后廢水PH8~9,廢水中的氨氮主要是以固定銨鹽(硫酸銨、少量氯化銨)形式存在。建構筑物及設備保溫和重度防腐、相應的公輔設施。廠房2層框架結構,各級工藝儲存調(diào)節(jié)池:廢水調(diào)節(jié)池400m31+300m32+200m31(已建),除釩待過濾液池170 m32,待除鉻水池205 m31,除鉻待過濾液池110 m32,聚硅酸鐵液儲池205 m31。工程進行集成化系統(tǒng)優(yōu)化設計,以降低投資和占地面積,提高勞動作業(yè)率。A單元工程概況:工程方案中,首先考慮對甲方已建部分廢水處理設備設施全部利用,建構筑物改造利用,降低工程造價。工藝特點:釩和鉻分別去除,釩鉻去除率高,可確保廢水中釩、鉻達標;可分別回收釩、鉻、聚硅酸鐵等二次資源,還原劑采用HPF脫硫廢液副產(chǎn)初級硫代硫酸銨結晶、其氨資源在后續(xù)吹氨尾氣治理中得到回收利用,該工藝方法屬國內(nèi)首創(chuàng)。每噸廢水處理盈利:。實際年運行費用: ―=―。年運行費用:。4000噸=運行費用:依據(jù)相同處理工藝的威鋼廢水處理裝置實際消耗計算(年產(chǎn)4000噸V2O5,月產(chǎn)360噸V2O5,)。每噸市場價格1500元,本項目按500元/噸計價,則年產(chǎn)生經(jīng)濟效益:鉻濾餅(干基)357噸,生產(chǎn)含水≤30%、Cr(OH)3≥60%的粗氫氧化鉻粉510噸,按每噸售價2000元,則年產(chǎn)生經(jīng)濟效益:510噸2000=102萬元。濾液為聚硅硫酸鐵溶液作焦化廢水預處理專用高效混凝劑(其性能類似M180新型高效混凝劑,比使用傳統(tǒng)的聚鐵、聚鋁、硫酸亞鐵混凝劑效果更好)。表4 釩濾餅組成分析數(shù)據(jù)(%)V(V2O5)CrFeSiO2SO42Na+H2O其它()表5 鉻濾餅
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