酸洗废水再生回用于循环冲洗水可行性(共13页).doc

精选优质文档-倾情为你奉上酸洗废水再生回用于循环冲洗水可行性1 概况锦州锦泰金属工业有限公司为一家台商独资企业，位于锦州市太河区解放西路166号。主要产品为镀铜、无镀铜二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊丝、药芯焊丝及配套的原材料加工。每天排放生产废水720吨，废水主要来自酸洗、镀铜清洗，以及废气治理时产生的废酸水。排放废水呈酸性（pH1-4）,废水中主要污染物为铁、铜离子、硫酸根、悬浮物等。现有一处理能力为20m3/h污水站，采用化学中和处理工艺。因设备老化工艺陈旧，已无法正常运行，处理出水水质达不到环保排放要求。而生产以上每天需用大量的新鲜水对酸洗后的钢丝进行冲洗。为节省水资源。公司决定改造原污水处理站，使生产废水经处理后能够达标排放，并可回用于生产用水系统。 2 污水处理改造方案2.1污水处理工艺锦州锦泰金属工业有限公司生产废水，主要来源于酸洗、镀铜工序，废水中含有大量金属Fe、Cu离子等，废水处理选择化学沉淀法处理工艺。改扩建后废水处理工艺流程见图2-1。废水进出污水站的水质与回用水水质对比见表2-1。表2-1 污水处理站进、出水水质与回用水水质对比项 目进水出水水质标准(DB21-60-89)二级回用水水质标准（GB50050-95）铜（mg/L）1001.0pH126979SS（mg/L）10020磷酸盐（mg/L）1.01.0氨氮（mg/L）15.01.0油类（mg/L）8.05COD（mg/L）1004060BOD（mg/L）6020不难发现，一级处理出水SS、COD、BOD、氨氮、油类等指标均超过工业循环冷却水处理设计规范（GB50050-95）水质要求，因此一级处理出水需经深度处理后才可回用。2.2污水深度处理工艺处理规模720m3/d，深度处理工艺流程见图2-2。3 改造新增主要设备、建构筑物及价格估算3.1 改扩建主要设备及价格估算表3-1 改扩建新增主要设备序号名称规格型号数量功率（kw）造价（万元）1贮碱槽2.5×1.8×1.2m11.5 加碱泵CQ25-15-8521.11.62碱稀释罐2.0×1.5m22.83污水提升泵IH65-50-12523.01.54一级中和反应罐2.0×2.0m24.25絮凝剂溶解罐1.2×1.5m22.3 絮凝反应罐2.2×3.0m13.86贮酸槽1.5×1.5m11.27二级中和反应罐1.7×1.6m11.88搅拌器非标812.014.59流量计DN8010.510板框压滤机BAJ70/800-35U12.510.011污泥泵I-2.0B25.00.912加药泵CQ25-15-8552.56.013加药装置34.514加压泵IS65-40-200211.00.6515高效纤维束过滤罐GXQ-1200245.016活性炭吸附罐GHT-2000230.017反冲洗泵IS100-665-250230.01.618回用水泵IS65-50-12526.00.519自控系统124.020电气、仪表6.021管道、阀门10.022电线、电缆5.023防 腐6.024合 计73.1185.853.2改扩建主要建构筑物及价格估算表3-2 主要建构筑物造价估算序号 名 称规格、尺寸 数量 造价（万元） 备注 1调节池1 0.8防腐 2沉淀池5.2×6.3 1 18.03污泥浓缩池改造 2 0.8 防腐 4清水池2×3×2.5 1 1.2 5厂房改造及设备基础 1.5 6合 计22.33.3改扩建总造价估算表3-3 改扩建总造估算序号项目总价（万元）备注1设备费 185.92土建费 22.33运输费 3.7(1)*2%4安装费18.6(1)*10%5系统调试费16.7(1)+(2)*8%6设计费6.2(1)+(2)*3%7施工现场管理费6.2(1)+(2)*3%8计划利润7.8(1)+ (7)*3%9税金9.4(1)+ +(8)*3.5%10合计276.7 工程预计总投资276.7万元。4 运行成本估算4.1 配电负荷污水站配电总装机功率73.1Kw，见表4-1。表4-1 运行功率 kw/天序号名 称单台功率（kw） 数量 装机功率(kw) 运行功率(kw) 运行时间（hr）耗电量（kw/d） 1搅拌器1.5812.06.020.0120.02污水提升泵1.523.01.520.030.03带式压滤机2.512.52.52.05.04加碱泵0.5521.10.555.02.755加药泵0.552.51.52030.06污泥泵2.525.02.54.010.07加压泵5.5211.05.51055.08反冲洗泵15.0230.015.01.015.09回用水泵3.026.03.010.030.010合 计73.138.05297.75满负荷运行时的成本为0.89元/m3；当工程资金130万元（总投资的47%）为环保专项资金贷款时（按贷款年息为7.20%，等额年金分期偿还，工程运行5年后还清），则运行成本为1.17元/m3（见表4-1）表4-1深度处理运行成本估算项 目 金 额备 注工程总投资（万元） 276.7年运行费 （万元） 年折旧 13.21按75%转固率，5%的残值，折旧率6.7%计 工资福利 3.36按700元/(月·人)，4人计 电 费 4.42按0.45元/(kw·h)计 维修费 0.3310元/天，330天/年 贷款利息 6.55合 计27.87运行成本（元/吨废水） 0.89还贷期后 1.17还贷期内 污水站的出水经深度处理后（达到工业循环冷却水的水质标准）进入厂内循环补水池，经供水泵站打入生产用水管道。5 环境、社会经济效益分析5.1环境效益分析实施污水回用可将治理与开发并举，是解决水资源紧缺的现实可行的有效措施。工程实施后，可节约自来水量为23.76×104m3/a。5.2社会经济效益分析实施污水回用，不仅具有显著的环境效益，而且具有明显的经济效益。按满负荷供水计算，工程实施后，年创利润为38.25万元/a。表5-1为回用水工程经济效益分析表。表5-1回用水工程经济效益分析项目还贷期后还贷期内供水量（104m3/a）23.7623.76水费（元/m3）0.891.17节约水费（万元/a）38.2531.6污水站创利润（万元/a）38.2531.6注：自来水价按2.5元/m3计。6 结论与建议1.实施该污水回用工程，可节约自来水23.76×104m3/a，而且5年内还清环保贷款，投资可在8年内全部回收，技术、经济可行，具有良好的环境效益、经济效益和社会效益，有利于锦州地区和企业经济的可持续发展。2.建议政府部门在政策上给予支持，提高企业回用污水的积极性。总之，污水资源化是一项利在当代、功在千秋的事业，是减少污染、改善环境、解决水资源短缺、促进水资源逐步步入良性循环的一条有效途径。酞菁蓝生产废水的处理概述 酞菁蓝是一类高级有机颜料，几乎可用于所有的色材领域。由我院承担设计的甘谷油墨厂2000t/a酞菁蓝生产线，采用捷克先进技术连续式无溶剂法生产工艺，以苯酐、尿素、氯化亚铜等为原料，钼酸铵为催化剂，通过原料予预混、反应合成、粗品纯化、压滤干燥等工序，生产出铜酞菁精品。在粗品铜酞菁的纯化过程中产生的滤液和冲洗水，含有大量的有害物质。经我院设计人员与省环保协会专家组的共同研讨，最终确定了该工艺废水的处理方案。 1废水的来源及性质 废水来自粗品铜酞菁纯化过程产生的滤液和冲洗水，水量为5.7 m3/h，污染物质量浓度见表1。 表1处理前废水中污染物质量浓度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+质量浓度/(mg·L-1)860.0522.01034.02287.026.0注：处理前废水pH为6.72关键因素分析 从表1数据可见，废水中的氨氮含量较高，而国家标准对于排入自然水体的废水氨氮浓度要求甚为严格，不得超过15.0 mg/L。因此，如何去除氨氮则成为本设计要解决的一个关键环节。由于通常的生化处理法对氨氮的降解率只有7080，所以单纯采用生化法处理难以达到理想效果。如果先以其它物理方法，诸如解吸或吹脱，先将废水中的NH3吹脱，使氨氮含量降低，再采用生化法处理，可同时去除剩余的氨氮和BOD5、COD。这样可使废水中的主要污染物指标达到排放要求。再者，废水中含铜，铜离子能使生物酶失去活性，对生物氧化系统有毒性效应。而且，铜价值很高，不采用铜回收工艺，会造成资源的浪费。 3废水处理流程简述 如图1所示，将纯化废水与车间排出的冲洗水(1.5 m3/h)混合后泵入一级调节池，加硫酸搅拌调节pH为4.0，进入充满铁刨花填料的置换池，停留56 ，可使废水中的铜离子得以置换，质量浓度降至0.5 mg/L以下，铜的去除率达98以上。废水自置换池进入二级调节池，向池中投加石灰乳搅拌混合均匀，调节pH为11.0左右，使废水中的氨氮主要呈游离氨(NH3)形式逸出，此时用液下泵将澄清液送入吹脱塔并向塔内鼓入空气，同时通入蒸汽，将NH3吹脱，经排气筒送至高位吸氨器吸收。据计算，经吹脱塔吹脱去除的NH3为7.4 g/h。通过上述物理方法去除部分氨氮，使氨氮质量浓度降至140.0 mg/L左右，并将厂区冷却塔排出的废水(4.5 m3/h)与之混合，进入三级调节池，调节废水pH为8.09.0，以达到生化处理对碱度的要求。此时三级调节池内的废水处理量为1.7 m3/h，主要污染物质量浓度：氨氮为 60.0 mg/L，COD为510.0 mg/L，BOD5为143.0 mg/L。随后将废水送入“AO生化处理系统”，经生化处理后再经砂滤池过滤，去除残留悬浮物，最后排出厂外。排出厂外的废水中污染物质量浓度见表2，满足污水综合排放标准的要求。 表处理后废水中污染物质量浓度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+质量浓度/(mg·L-1)40.021.011.0100.00.0注：处理后废水pH为7.24主要工艺过程分析 4.1铜回收 废水治理流程中，铜回收分渗铁法回收铜和沉淀法回收氢氧化铜两步进行。渗铁法回收铜的装置在流程中称为铜置换池，该池中废水渗滤穿过装有铁刨花的床层，通过氧化还原反应，铜在铁上析出，而置换出的铁则进入废水中。回收铜后的废水经加石灰乳调节pH、沉淀处理，残余的铜离子与反应生成难溶的氢氧化铜1。 4.2吹脱 本设计采用穿流式筛板吹脱塔(又名泡沫塔)，筛板孔径6 mm，筛板间距250 mm。水自上向下喷淋，穿过筛孔流下，空气则自下向上流动。控制空塔的气流速度达到2.0m/s，筛板上的一部分水就被气流冲击成泡沫状态，使传质面积大大增加，强化了传质过程，提高吹脱效率，空气由鼓风机供给，冬季为避免温度下降影响吹脱效率，可向塔中通入蒸汽，维持高效去除率所需的水温。泡沫塔在正常工作状态下对NH3的去除效率在95以上2。 4.3AO生化处理 “AO生化处理”对废水中的有机物和氨氮有很高的去除率。生物硝化脱氮是一个两阶段的生物反应过程，第一过程为硝化过程，分两部进行，首先NH4-N在亚硝化菌的作用下生成NO2-，其后NO2-再在硝化菌的作用下氧化生成NO3-。第二过程为反硝化过程，是完成生物脱氮的最后一步，NO3-N在反硝化菌的作用下，以有机碳为碳源和能源，以硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为气态氮。所以“A级生物池”不仅具有去除有机物的功能，而且可以完成反硝化作用最终消除氮的富营养化污染。“O级生物池”即好氧反应池，利用好氧微生物对有机物的降解作用，去除上一级残余的有机物，最终达到废水处理要求。 生化处理系统运行中，控制废水温度在2228，pH为7.58.0，为硝化菌和反硝化菌提供适宜的环境。控制厌氧池溶解氧浓度低于0.5 mg/L，停留时间 ；好氧池溶解氧浓度2.53.0 mg/L，停留时间16h。反应池污泥浓度5.06.0 g/L；总回流比为8.3。 5结论 目前利用生化处理方法去除废水中的氨氮被广泛采用，事实证明去除率较高，但对于本设计所涉及的废水，因其特殊的高含氨氮量则不适于用单一的生化方法来处理，生化处理法对进入处理系统的污水氨氮浓度要求有一定的适宜范围，如果浓度太高会阻碍生物氧化过程的进行，质量浓度在1000 mg/L以上时会使微生物中毒3，进而影响生化系统的去除效率。因此，必须采用一种切实可行的预处理方法，先去除部分氨氮，使废水中的氨氮浓度降至140.0 mg/L以下，再采用生化处理方法去除残留氨氮，以达到最终去除氨氮的目的。专心-专注-专业