1.5萬噸年ADC發(fā)泡劑污水治理項目可行性研究報告（優(yōu)秀甲級資質(zhì)可研報告）.doc

1 總論1.1 概述1.1.1 項目名稱：*集團*化工有限責任公司1.5萬噸/年adc發(fā)泡劑污水治理項目 承辦單位名稱：*集團*化工有限責任公司 企業(yè)性質(zhì)：國有 法人代表：1.1.2 主辦單位基本情況*集團*化工公司是*煤業(yè)集團全資子公司，全國500 家最大化學工業(yè)企業(yè)之一。*化工（集團）有限公司成立于1995 年3 月，是以原開封化工總廠為核心層，兼并開封市化工研究所、設(shè)計室，聯(lián)合農(nóng)藥廠、開封電石廠成立的有限公司。2005 年10 月因企業(yè)改制，加盟*煤業(yè)集團。*集團*化工公司廠址位于開封市鄭汴路，占地面積540畝。公司現(xiàn)有職工2806 人，有各類專業(yè)技術(shù)人員432人。現(xiàn)有高級工程人員14 人，中級技術(shù)人員104 人，初級職稱246人。*集團*化工有限責任公司是河南省最早采用金屬陽極和離子膜法制燒堿的企業(yè)，目前燒堿生產(chǎn)能力18萬噸/年，氯堿下游產(chǎn)品近20 個。主要開發(fā)、生產(chǎn)以氯系列農(nóng)藥、醫(yī)藥和染料中間體為主的精細化工產(chǎn)品，屬于國家“十一五”重點發(fā)展的化工行業(yè)六大領(lǐng)域之一。該公司產(chǎn)品結(jié)構(gòu)比較合理，具有較強的抗風險能力。主要產(chǎn)品有180000 噸/年燒堿、40000 噸/年泡花堿、40000 噸/年鹽酸、50000 噸/年液氯、18000 噸/年氯磺酸、4000 噸/年氯化亞砜、15000 噸/年adc發(fā)泡劑、25000 噸/年氯乙酸及上百種化學試劑產(chǎn)品等。*集團*化工有限責任公司是河南省主要氯堿骨干企業(yè)之一，擔負著開封市及周邊廣大地區(qū)的電力、紡織、造紙、化工等行業(yè)的化工原料供應任務。公司的發(fā)展直接影響著開封市及周邊地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。2005 年10 月，*化工（集團）有限公司企業(yè)改制，整體并入*煤業(yè)集團，成為*集團的全資子公司。資產(chǎn)的并購重組、資源的優(yōu)勢互補，進一步加快了*集團*化工公司發(fā)展精細化工的步伐，促進了開封市精細化工產(chǎn)業(yè)區(qū)的建設(shè)。為實現(xiàn)*集團“十一五”期間在開封建設(shè)精細化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)、年收入50 億元的遠大目標，為構(gòu)筑河南省中原經(jīng)濟隆起帶、打造文化古都、振興開封經(jīng)濟的宏偉規(guī)劃，*集團*化工公司借助*集團高效、規(guī)范的運行機制和雄厚的資源、資金等優(yōu)勢，在“十一五”期間，擬采用先進技術(shù)，高起點、高速度地將自身建成一個具有現(xiàn)代化技術(shù)、裝備和清潔生產(chǎn)花園式化工企業(yè)，將擔當起開封精細化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)建設(shè)的支撐和主力。1.1.3項目提出的背景，投資的目的、意義和必要性adc發(fā)泡劑是有機精細化工產(chǎn)品，化學名稱偶氮二甲酰胺。adc發(fā)泡劑是一種比較穩(wěn)定的發(fā)泡劑，分解溫度高于200。該發(fā)泡劑無毒性、不污染、不變色、不助然、不易燃、發(fā)氣量大，在塑料與橡膠中很容易分散，可作位多種塑料及橡膠制品的發(fā)泡劑使用。因此adc發(fā)泡劑有著廣泛的用途。但是，adc發(fā)泡劑是一種高物耗產(chǎn)品，每生產(chǎn)1噸adc發(fā)泡劑消耗：尿素2.2噸、液堿（折百）2.3噸、氯氣1.7噸、硫酸1.5噸及各種催化劑，消耗各種原料多達8噸，物料流失多，造成的污染大?！叭龔U”治理是全國性難題，是adc發(fā)展的瓶頸，直接影響著adc發(fā)泡劑行業(yè)的發(fā)展和生存。*集團*化工有限公司原有adc發(fā)泡劑5000噸/年,2008年新增1萬噸/年生產(chǎn)裝置，采用的是氣提、吹脫、折點氧化法污水處理裝置，通過運行使用后發(fā)現(xiàn)，此法運行費用較高，污水治理不穩(wěn)定，有一些可利用物料沒有及時回收，造成浪費。*集團*化工有限公司為徹底解決生產(chǎn)污水特別是adc生產(chǎn)污水對環(huán)境的影響，促進企業(yè)生存和長遠發(fā)展，及時回收可利用物料，節(jié)能減排。據(jù)此本公司研發(fā)了一套adc生產(chǎn)污水治理新工藝。擬投資建設(shè)公司污水處理廠。1.1.4. 可行性研究報告編制的依據(jù)、指導思想和原則編制依據(jù)：1. *集團 *化工有限公司提供的相關(guān)資料及任務書。2. 化工建設(shè)項目可行性研究報告內(nèi)容和深度的規(guī)定（2006年修訂）。3.污水綜合排放標準 gb8978-19964.建筑給水排水設(shè)計規(guī)范 （gbj 15-88）5.室外排水設(shè)計規(guī)范 （gbj14-87）（1997版）6.工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標準 （tj 36-79）7.建筑設(shè)計防火規(guī)范 （gbj 16-87）8.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （gb50010-2002）9.建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范 （gb50007-2002）10.構(gòu)筑物抗震設(shè)計規(guī)范 （gb50191-93）11.給水排水工程結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 （gbj 69-84）12.工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 （gb50052-92）13.低壓配電裝置及線路設(shè)計規(guī)范 （gb50054-92）14.電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范 （gb50062-92）編制原則： 1. 認真貫徹執(zhí)行國家基本建設(shè)的各項方針、政策和有關(guān)規(guī)定，執(zhí)行國家及各部委頒發(fā)的現(xiàn)行標準和規(guī)范。其中特別注重貫徹執(zhí)行循環(huán)經(jīng)濟及清潔生產(chǎn)的規(guī)定。2. 根據(jù)該公司提供的現(xiàn)有產(chǎn)品品種及生產(chǎn)規(guī)模以及adc發(fā)泡劑發(fā)展規(guī)模，綜合考慮各產(chǎn)品生產(chǎn)及污水的特征，對各股污水采用重點治理、綜合平衡、綜合利用的設(shè)計思路，確保整個系統(tǒng)設(shè)計的經(jīng)濟性，充分發(fā)揮工程投資的環(huán)境效益和社會效益。3. 污水處理廠設(shè)備選擇及構(gòu)筑物設(shè)計，充分利用企業(yè)現(xiàn)有的污水處理設(shè)施及公用工程設(shè)施；充分考慮現(xiàn)有產(chǎn)量及以后擴產(chǎn)污水處理量的需要，在設(shè)計上留有余地。4. 在處理工藝選擇上，立足國內(nèi)外先進及成熟技術(shù)，采用自動化程度高、流程簡單、運行管理方便、耐沖擊負荷的工藝流程。5. 設(shè)備選型上，采用國內(nèi)成熟的、先進的高效節(jié)能設(shè)備。6. 廠區(qū)布置充分考慮流程需要及環(huán)境要求。廠內(nèi)附屬建筑物設(shè)計力求美觀大方、簡潔明快，并考慮與廠內(nèi)生產(chǎn)性構(gòu)筑物以及周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。7. 采用自動化管理運行，做到技術(shù)可靠，經(jīng)濟合理，使污水處理廠與整個廠區(qū)的現(xiàn)代化水平相適應。1.1.5研究范圍本報告是進行*集團*化工有限公司adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水深度處理工程可行性研究。其研究范圍為：對建設(shè)項目的工藝、設(shè)備、公用工程、環(huán)境保護及投資估算、經(jīng)濟效益等進行分析、論證和評價。1.1.6 研究的主要過程本報告結(jié)合氯堿生產(chǎn)及adc發(fā)泡劑生產(chǎn)，采取“循環(huán)經(jīng)濟及清潔生產(chǎn)”的思路，通過對adc生產(chǎn)污水的綜合利用研究，將高鹽、高nh3-n的adc生產(chǎn)污水轉(zhuǎn)化為可利用產(chǎn)品，在此基礎(chǔ)上確立adc生產(chǎn)污水深度處理工藝方案。1.1.7 經(jīng)濟效益 由于本項目為*集團*化工有限責任公司的環(huán)境治理項目，有一定的直接經(jīng)濟效益，但有較好的社會效益，從根源上杜絕了污水對生產(chǎn)崗位人員和周圍環(huán)境的危害，對保護社會生態(tài)環(huán)境將起到積極的作用。1.2 研究結(jié)論1.2.1 研究的簡要綜合結(jié)論1*集團*化工有限公司adc生產(chǎn)污水，是公司排放污水中的主要污染源。通過對adc生產(chǎn)污水采取冷卻回收聯(lián)二脲、回收硫酸鈉、回收氯化銨、鹽酸以及改變洗料工藝，將大幅度降低整個集團公司的污染物排放總量，治理后的污水達標排放。表1-1 1.5萬噸/年adc污水治理前后污染物排放總量流量104m3/acodcr噸/anh3-n噸/as.s.噸/a實際總排放污水98.4020583936648.8污水處理后排放47.2028.329.4447.2削減量51.202029.683926.56601.62本可研報告確立的adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水處理方案總設(shè)計規(guī)模為98.4萬m3/a。其中：縮合母液為20萬m3/a，縮合洗水48萬m3/a，氯化母液7.2萬m3/a，氯化洗水30.4萬m3/a（用于氯化配料7.2萬m3/a，實排23.2萬m3/a）。綜合治理方法：（1）縮合母液處理設(shè)計規(guī)模為25萬m3/a，可回收聯(lián)二脲310t/a、氯化銨10000t/a，硫酸鈉30000t/a、冷凝水約（蒸發(fā)冷凝水+蒸汽冷凝水）330000m3/a，治理后縮合母液污水達到零排放。（2）縮合洗水48萬m3/a，上一臺帶濾機代替原來的槽式洗料方法，可減少縮合洗水污水量24 萬m3/a。（3）氯化母液處理設(shè)計規(guī)模7.2萬m3/a，用于吸收氯乙酸副產(chǎn)氯化氫尾氣，能夠副產(chǎn)鹽酸8萬t/a，可自用和外銷。治理后氯化母液污水達到零排放。（4）通過采取以上三種方法處理后，剩余的污水為：縮合洗水24萬m3/a、氯化洗水23.2萬 m3/a，合計47.2萬m3/a。對此污水的治理，我們采用氣態(tài)膜工藝技術(shù)，裝置能力為56萬 m3/a裕量為1.2，通過治理后（nh3-n含量25mg）達標排放，同時可回收硫酸銨（折100%）7500 t/a。3該項目建成后，可減少污水排放量51.2 m3/a，不但解決了*化工公司生產(chǎn)污水治理問題，也為國內(nèi)adc發(fā)泡劑同行業(yè)的污水治理走出了一條循環(huán)利用的經(jīng)濟道路。1.2.2 存在的主要問題和建議建議集團公司進一步優(yōu)化adc生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)管理，簡化治理方法，降低水耗。從而降低污水治理成本。附主要技術(shù)經(jīng)濟指標：表1-1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標表序號項目名稱單位數(shù)量備注一污水處理規(guī)模萬t/a98.40其中回收：1硫酸鈉萬t/a3.002氯化銨萬t/a1.003鹽酸萬t/a8.00自用3萬t/a4連二脲t/a310折adc300噸5硫酸銨（折100%）t/a7500自用6可用水萬t/a33.00二年操作時間小時8000三主要材料，燃料消耗1硫酸銨t/a13000自產(chǎn)：7500 t2燒堿t/a4862自產(chǎn)3硫酸t(yī)/a56644氯化氫t/a7920自產(chǎn)5絮凝劑t/a58自產(chǎn)6助凝劑kg/a5667蒸汽萬t/a15.0自供四公用動力消耗量1平均用水量（新鮮水）m3/a185602供電3設(shè)備容量kw7474年耗電量萬kwh568.805供汽最大用汽量t/h20平均用汽量t/h18.75五三廢排放量1廢氣2污泥排放量t/a100六運輸量(汽車)t/a955001運入量t/a55002運出量萬t/a9.00七全廠定員人1601其中：生產(chǎn)工人人1472管理人員人13八總占地面積m24530其中1建筑占地面積m21082.502adc污水處理池占地面積m2840九工程項目總資金萬元3590.481固定資產(chǎn)投資萬元3460.48（1）建設(shè)投資萬元3351.98（2）建設(shè)期利息萬元108.502流動資金萬元1303其中鋪底流動資金萬元394項目總投資萬元3499.48十年銷售及其他收入萬元4011.24十一成本和費用1年均總成本費用萬元3726.302年均經(jīng)營成本萬元3416.123年均利潤總額萬元284.94十二年均銷售稅金萬元0十三財務評價指標1投資利潤率%7.942銷售額利潤率%9.193投資回收期（含建設(shè)期）年8.64全員勞動生產(chǎn)率萬元/人25.07十四清償能力指標（含建設(shè)期）年6.1 2 污水處理設(shè)計水量、水質(zhì)及排放標準2.1 現(xiàn)有工程基本情況*集團*化工有限責任公司是以氯氣、燒堿及其衍生物為主導產(chǎn)品的基礎(chǔ)化工原料生產(chǎn)企業(yè)，主要生產(chǎn)機構(gòu)由離子膜燒堿、氯磺酸、氯乙酸、氯化亞砜、氯產(chǎn)品、adc發(fā)泡劑、供電、供汽、節(jié)能、試劑、泡花堿、氫氣、試劑、機修等14個分廠組成?；厩闆r見表21。表2-1 *(集團)有限公司工程基本情況一覽表序號項目名稱內(nèi) 容1建設(shè)地點開封市鄭汴路40號2占地面積36萬平方米3用水來源公司自備深水井4公共設(shè)施鍋爐房、配電房、倉庫、供水站等5工作制度年工作日330天，每天24小時，全年約8000小時6勞動定員2806人7環(huán)保工程處理能力為5061m3/d的污水處理站，鍋爐煙塵除塵系統(tǒng)8排水方案污水處理站處理后排入馬家河，最終入惠濟河至淮河 2.2 現(xiàn)有工程給排水情況現(xiàn)有工程工業(yè)總用水量1681.2萬m3/a，其中新鮮用水量221.2萬m3/a，循環(huán)水用量為1460m3/a，水循環(huán)利用率86.84 %。上述用水損耗量為52.5萬m3/a，排水量為168.7萬m3/a。其中adc發(fā)泡劑排放污水98.4萬m3/a。現(xiàn)有工程用排水情況見表22。表2-2 現(xiàn)有工程給排水情況一覽表（萬m3/a）類 別數(shù) 量備 注用水用水總量1681.20包括：生產(chǎn)、職工生活、鍋爐、綠化等。其中：一次水用量221.20循環(huán)水用量1460水循環(huán)利用率（%）86.84排水排放水總量168.70指排入地表水環(huán)境中的水量。其中adc生產(chǎn)排水98.40萬m3/a損耗損耗總量52.5包括：產(chǎn)品帶走、蒸發(fā)、下滲、人體消耗、水循環(huán)系統(tǒng)消耗等。其中：生產(chǎn)損耗44.4鍋爐損耗2.0生活損耗0.4其它損耗5.72.3現(xiàn)有處理工藝目前公司燒堿、氯產(chǎn)品、氯磺酸、供汽等分廠產(chǎn)生的生產(chǎn)和生活污水采取自動酸堿調(diào)節(jié)-沉淀處理。adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水，公司已于2001年建設(shè)了一套污水處理裝置，采用加石灰中和-沉淀-兩級吹脫的方法，對污水中主要污染物nh3-n進行處理，經(jīng)過上述工藝處理后公司污水混合后達標排放。 由于*集團東大化工有限公司于2008年新建成10萬噸/年離子膜燒堿、1萬噸/年adc發(fā)泡劑、2萬噸/年氯乙酸等項目。原有的污水處理裝置只是對污水進行被動的處理，可利用原料不能及時回收，造成運行費用高，企業(yè)負擔重，因此要采取新的污水治理工藝，建設(shè)新的污水處理廠。2.4 排放標準本項目建成后，*集團*化工公司adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水除回收一些可利用的物料外，還可減排污水量51.2萬m3/a，而其它污水均能達到污水綜合排放標準gb8978-1996表四二級標準要求。表2-3 1.5萬噸/年adc排放污水水質(zhì)、水量一覽表處理方法名 稱水 量m3/aphcodss氨 氮濃度（mg/l）排放量（t/a）濃 度（mg/l）排放量（t/a）濃 度（mg/l）排放量（t/a）綜合處理前adc污水9840006920912058659648.8040003936綜合處理后排放污水472000696028.3210047.20209.44排放標準表四二級標準69150150253 項目工藝方案及規(guī)模3.1 生產(chǎn)規(guī)模和產(chǎn)品方案根據(jù)*集團*化工有限公司提供的現(xiàn)有氯堿產(chǎn)品品種、生產(chǎn)規(guī)模，綜合考慮各產(chǎn)品生產(chǎn)及污水的特征，采用重點治理、綜合平衡、綜合利用的工藝思路，確保adc生產(chǎn)污水處理系統(tǒng)技術(shù)的可行性，充分發(fā)揮工程投資的經(jīng)濟性*集團*化工有限公司adc污水處理工藝的確定，將根據(jù)adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水的水質(zhì)特征（參見表3-1），采取改變工藝和清濁分流治理的模式：1對于nh3-n濃度較高的adc發(fā)泡劑生產(chǎn)縮合母液，采取聯(lián)二脲回收蒸發(fā)濃縮回收硫酸鈉冷卻回收氯化銨母液循環(huán)使用的工藝路線。2對于nh3-n濃度較低的adc發(fā)泡劑生產(chǎn)縮合洗滌水，首先采用帶濾機代替洗槽減少洗水量剩余部分采用氣態(tài)膜工藝路線。3. 對于氯化母液用于吸收氯乙酸的氯化氫尾氣制取副產(chǎn)鹽酸。4對于氯化沖洗水采用氣態(tài)膜工藝路線。本報告將對年產(chǎn)15000噸adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水治理工藝進行可行性研究。需處理的廢水量見表(表31) (表31) 1.5萬t/aac生產(chǎn)廢水排放數(shù)據(jù)序號名稱水 量（t/h）nh3-n(mg/l)cod(mg/l)鹽類（%）nacl (%)1縮合母液251萬2萬30008000(nh4)so4(6.5%)5.72縮合洗水602000400010003000(nh4)so4(2.5%)2.23氯化母液91000400020005000hci(約17%)4.5104氯化洗水38（氯化配料用9）50020005002000hci (25%)1.53.23.2 工程設(shè)計規(guī)模按1.5萬噸/年adc產(chǎn)品規(guī)模，配套adc污水深度處理裝置： 1.氣態(tài)膜工藝技術(shù)設(shè)計規(guī)模為70 m3/h （56萬 m3/a），需要處理污水（縮合洗水+氯化洗水）量59 m3/h（47.2萬 m3/a）裕量系數(shù)1.2，可回收硫酸銨0.938 t/h（7500 t/a）。2. 縮合母液回收裝置31.25 m3/h（25萬 m3/a），可回收聯(lián)二脲38.75 kg/h（310 t/a）、硫酸鈉3.75 t/h（30000 t/a）、氯化銨1.25 t/h（10000 t/a）、回收（蒸發(fā)+蒸汽）冷凝水41.25 t/h（330000 t/a），用于縮合洗料和鍋爐用水。3.改變縮合洗料工藝，采用帶濾機代替原來的槽式洗料方法可減少洗料污水量30m3/h（240000 t/a）。4. 氯化母液回收裝置9 m3/h（72000 m3/a）副產(chǎn)鹽酸80000 t/a。3.3技術(shù)改造項目特點通過本項目的改造不但解決污水達標排放的問題，而且還可以回收大量的物料制成有價值的產(chǎn)品。同過項目改造前后對照表，便可以更加了解本項目技術(shù)方案的優(yōu)越性。表（32） 項目改建前后對比表 序號生產(chǎn)規(guī)模（t/a）產(chǎn)品名稱改造前改造后1縮合母液200000m3/a氣提、中和排放回收聯(lián)二脲310t/a產(chǎn)硫酸鈉30000t/a產(chǎn)氯化銨10000t/a2氯化母液72000m3/a氣提、中和排放鹽酸(28%)80000 t/a3縮合洗水480000 m3/a氣提、中和排放采用帶濾機洗滌可節(jié)水240000 m3/a采用氣態(tài)膜處理可回收硫酸氨7500 t/a4氯化洗水232000 m3/a氣提、中和排放5縮合洗料用一次水24萬m3/a改造后用冷凝水送縮合洗料，可節(jié)約一次水為24萬 m3/a6總排水量98.4萬m3/a改造后為47.2萬 m3/a , 減少排水量51.2萬m3/a7回收（蒸發(fā)+蒸汽）冷凝水量無可回收（蒸發(fā)+蒸汽）冷凝水量33萬 m3/a4 工藝技術(shù)方案adc（azodicarbonamide，偶氮二甲酰胺）發(fā)泡劑廣泛應用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、abs以及各種塑料、橡膠等的發(fā)泡。具有性能穩(wěn)定、不易燃、無污染、無毒無味、分解溫度可調(diào)節(jié)、不影響固化等特點，應用廣泛，具有廣闊的應用和生產(chǎn)前景。adc發(fā)泡劑是氯堿行業(yè)中派生出的精細化工產(chǎn)品，其主要生產(chǎn)原料為尿素和氯堿產(chǎn)品cl2、naoh。 尿素 尿素、h2so4 cl2次鈉合成肼合成干燥縮合氧化cl2 naclo adcnaoh 成品 母液、沖洗水 母液、adc洗滌水圖4-1. adc發(fā)泡劑生產(chǎn)工藝流程圖在adc發(fā)泡劑生產(chǎn)過程中，縮合工段產(chǎn)生含有高濃度氨態(tài)氮、無機鹽的縮合母液。由生產(chǎn)工藝流程圖（圖4-1）可知，次鈉合成工段和肼合成工段都產(chǎn)生無機鹽氯化鈉，縮合工段產(chǎn)生無機鹽硫酸銨，而氯化工段則產(chǎn)生鹽酸型污水。反應原理如下：次鈉合成：naoh + cl2 naclo + nacl + h2o肼合成： naoh + naclo + nh2conh2 nh2nh2h2o + na2co3 + nacl縮合： nh2nh2h2o + h2so4 （nh3nh3）so4 + h2o（nh3nh3）so4 + nh2conh2 nh2conhnhconh2 +（nh4）2so4 氯化： nh2conhnhconh2 + cl2nh2con=nconh2+2hcl肼合成工段產(chǎn)生的na2co3被回收，剩余的無機鹽氯化鈉被帶入到縮合母液中，和縮合工段產(chǎn)生的硫酸銨一起排出。根據(jù)大量取樣分析，開封東 大化工（集團）有限公司adc發(fā)泡劑生產(chǎn)的污水水量、水質(zhì)，見表（3-1）。 1. 縮合母液具有較高含鹽、氨氮的特征。 其中主要以 na2so4、 nacl、（nh4）2so4為主。經(jīng)檢測其中nacl含量達到57g/l，nh3-n 20g/l，so42-含量高達65 g/l。2縮合沖洗水中各物質(zhì)的含量是縮合母液的1/101/100。3. 氯化母液中主要含有一定濃度的hcl=1517%左右及nh3-n。4氯化沖洗水主要含有一定濃度的hcl=2-4%左右及nh3-n。5adc 生產(chǎn)污水主要污染物為各類無機鹽、nh3-n。4.1 工藝技術(shù)方案的選擇4.1.1 國內(nèi)外高氨氮治理工藝技術(shù)概況目前脫除污水中氨態(tài)氮技術(shù)主要有：吹脫法（含汽提）、折點氯化法、離子交換法、生物硝化脫氮法、土地處理法等多種方法。根據(jù)網(wǎng)上和國內(nèi)adc發(fā)泡劑行業(yè)調(diào)查，目前國內(nèi)對adc發(fā)泡劑縮合母液的處理研究，主要有以下幾方面：1蒸發(fā)濃縮回收芒硝（十水硫酸鈉）工藝?？s合母液中含有大量的硫酸鹽，加堿脫氨后回收芒硝。該工藝運行成本較高，回收物質(zhì)價值不大，而且對氯堿或其它行業(yè)生產(chǎn)沒有太大的意義。2加堿吹脫水洗回收稀氨水工藝。實際證明，常溫下水洗得到的稀氨水濃度一般不超過23%，產(chǎn)生的低濃度稀氨水量極大，對廠家而言根本沒有使用價值，而且不能直接排放，成為更大的污染源。 3氧化工藝。一般情況下，氧化工藝適用于低濃度氨氮污水化處理。而利用氯堿行業(yè)中產(chǎn)生的次氯產(chǎn)品氧化縮合母液中的高濃度氨氮和有機物，所需量極大，而一般氯堿企業(yè)的次氯產(chǎn)品產(chǎn)量遠遠不能滿足要求。上述第2、3種污水處理工藝，僅片面地考慮縮合母液中高濃度氨氮的去除，而處理后的污水中仍含有復雜高濃度的無機鹽，抑制后續(xù)的污水生化處理。因此目前全國二十多家adc發(fā)泡劑生產(chǎn)企業(yè)，沒有一家是真正意義上的完全處理，更談不上對adc生產(chǎn)污水的綜合回收利用。adc發(fā)泡劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水如此難以處理，已嚴重阻礙了adc發(fā)泡劑行業(yè)的進一步發(fā)展。年產(chǎn)15000噸adc發(fā)泡劑，每天需要處理約2952m3adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水。按照常規(guī)的污水處理工藝，類似于adc發(fā)泡劑這種含有較高濃度nh3-n和無機鹽的污水一般采用“脫氨生化系統(tǒng)處理達標排放”的處理方法。污水經(jīng)過加堿脫氨后，氨態(tài)氮濃度仍然較高，生化系統(tǒng)必須增設(shè)脫氮功能。污水中的無機鹽（nacl）要達到可以生化的濃度（na+濃度20003000mg/l，（見表4.1-1），至少必須稀釋10倍。表4-1 na+濃度對污泥活性的促進及抑制作用范圍離 子促 進中度抑制強烈抑制（濃度 mg/l）鈉100200350055008000如此，必須建立一個日處理量至少在5-6萬噸/日左右的污水處理廠，才能滿足要求。對adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水進行試驗，發(fā)現(xiàn)其中nh3-n的濃度與codcr濃度是相關(guān)的。同時根據(jù)adc生產(chǎn)工藝分析，其污水中可生化碳源極少，為維持正常的生化處理過程，還需另外補充碳源。因此，該種污水采用物化預處理加生化二級處理，理論上是不可行的。一個生產(chǎn)15000噸/年adc發(fā)泡劑的企業(yè)，其adc生產(chǎn)污水如果不處理，直接排放，每年將向自然水體中排放約3936噸的氨態(tài)氮，使自然水體富營養(yǎng)化，危害整個生態(tài)環(huán)境。同時每年還向自然水體排放無機鹽（折合為nacl）約5萬噸，這是資源的極大浪費。我們此次選擇的工藝技術(shù)方案是“adc發(fā)泡劑生產(chǎn)污水綜合利用新工藝”以廢治廢，在治理過程中回收有經(jīng)濟價值的硫酸鈉、氯化氨、硫酸氨、聯(lián)二脲、鹽酸等完全回收利用，變廢為寶，節(jié)約資源，從而促進adc發(fā)泡劑行業(yè)的發(fā)展。4.1.2 工藝技術(shù)方案的比較和選擇工藝技術(shù)描述*集團*化工有限責任公司在1.5萬噸/年adc發(fā)泡劑污水治理過程中采用了縮合母液中回收聯(lián)二脲、硫酸鈉、氯化氨工藝技術(shù)。氯化母液生產(chǎn)鹽酸工藝技術(shù)。用帶濾機代替槽式洗料工藝技術(shù)。用氣態(tài)膜深度治理縮合洗水、氯化洗水達標排放并回收硫酸氨工藝技術(shù)。*集團*化工有限公司adc生產(chǎn)每天排放近2952m3的高濃度氨氮污水（nh3-n平均含量為4000mg/l），如此大流量含較高nh3-n的污水無論采用上節(jié)所述哪一種脫氮方法都不經(jīng)濟，而且氨氮的總體去除效率有所下降。我們所采取的技術(shù)方案是：1. 縮合母液及聯(lián)二脲洗滌水的切分adc發(fā)泡劑生產(chǎn)過程中，縮合工段縮合母液排放后剩下的聯(lián)二脲還需進一步用水洗滌，將母液與聯(lián)二脲洗滌水切分開，即得到污染物濃度懸殊很大的兩股污水，切分后縮合母液及聯(lián)二脲洗滌水平均水質(zhì)和氯化母液與氯化洗水切分開后的平均水質(zhì)列于表3.3-1。縮合母液及聯(lián)二脲洗滌水被切分后，將給adc發(fā)泡劑生產(chǎn)過程中聯(lián)二脲污水的處理帶來極大的便利與效益。我們從母液中可以回收聯(lián)二脲、硫酸鈉、氯化氨等產(chǎn)品。此工藝技術(shù)我們公司已做過中試，技術(shù)成熟。2. 氯化母液和adc洗滌水的切分氯化母液處理的方法有：（1）母液利用法 ：把母液直接回用，不需增加回收設(shè)備，工藝簡單，且可降低后續(xù)工序硫酸消耗，現(xiàn)已在大多數(shù)adc生產(chǎn)廠家應用。由于酸濃度低，母液利用僅占總量的三分之一，剩余的三分之二母液仍需采取物理或化學方法處理。（2）石灰石過濾中和法：氯化母液以石灰石過濾中和至中性后與縮合母液及洗水混合生成二水石膏回收利用。所需設(shè)備簡單，但占地面積大，回收石膏后的污水還需更進一步處理后方可達標排放。（3）提濃法，adc發(fā)泡劑生產(chǎn)過程中，氯化工段氯化母液排放后剩下的adc還需進一步用水洗滌，將母液與洗滌水切分開，即得到污染物濃度懸殊很大的兩股污水，切分后氯化母液中通入副產(chǎn)氯化氫（氯乙酸尾氣）氣體，吸收至鹽酸濃度合格后自用或銷售。母液全部提濃，且可以用氯化洗水作為尾氣吸收用水，不引入一次水，節(jié)約水資源，降低處理費用。該方法具運行費用低，回收率高，經(jīng)濟效益好，占地面積小等優(yōu)點。缺點是：設(shè)備投入大、產(chǎn)量大、銷售上有一定的難度。表（42）石灰石過濾中和法和提濃法經(jīng)濟性比較：方 法石灰石過濾中和法提濃法原 料氯化母液、石灰石氯化母液、氯化氫產(chǎn) 品80%二水石膏2728% 鹽酸廢 水量大量小經(jīng)濟性低高提濃法系采用17-18%的稀鹽酸直接吸收副產(chǎn)氯化氫氣體，比氯乙酸副產(chǎn)鹽酸裝置節(jié)約大量水和氯化氫氣體，且廢液量少，所產(chǎn)鹽酸成本大大低于氯乙酸副產(chǎn)鹽酸裝置，具極強的市場競爭力。石灰石過濾中和法由于需用石灰石，且污水還需更進一步處理后方可達標排放，運行費用高于提濃法。故采用提濃法處理氯化母液，本公司有成熟技術(shù)。提濃法有三種方案：石墨降膜吸收法：母液通過石墨降膜吸收器吸收氯化氫氣體。由于鹽酸濃度升高至21-22%時，有氯化鈉結(jié)晶析出，易在石墨降膜吸收器中結(jié)垢，該方法不可行。吸收釜提濃法：母液送入主、次吸收釜吸收氯化氫氣體。鹽酸濃度合格后分離除鹽后送入貯槽。該法需設(shè)備多，占地面積大，設(shè)備投資大。噴射泵提濃法：母液經(jīng)由噴射泵吸收氯化氫氣體。鹽酸濃度合格后，分離除鹽后送入貯槽。該法需設(shè)備少，占地面積少，投資相應低，比較后決定采用本法。3. 改變工藝減少洗水量再上一臺帶濾機代替縮合槽式洗料工藝技術(shù)，此工藝技術(shù)已在新建的1萬噸/年adc項目中使用。可明顯地降低吸水量，減少污水排放量。4. 用氣態(tài)膜工藝技術(shù)處理污水a(chǎn)dc發(fā)泡劑在生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的洗滌污水采取氣提發(fā)、中和法、折點氧化法等均不能穩(wěn)定達到排放標準，而且運行費用較高。如果采用氣態(tài)膜工藝技術(shù)進行處理，污水能夠達標排放，并可從中回收硫酸氨。氣態(tài)膜工藝技術(shù)是天津市環(huán)海凈源高科技開發(fā)公司所研制，該公司隸屬國家海洋局青島環(huán)海海洋工程勘察研究院，是一家專門處理高氨氮污水的專業(yè)公司，該公司采用反滲透膜和氣態(tài)膜處理高氨氮污水，反滲透膜為國外進口，通過離子阻隔，能夠在一側(cè)有效濃縮離子濃度，在另一側(cè)能夠明顯降低離子濃度，通過增加處理級數(shù)，可滿足一定指標要求，技術(shù)成熟，應用較廣，已經(jīng)被許多公司廣泛應用于水處理，應用風險較小。氣態(tài)膜處理氮=氨氮技術(shù)為該公司獨家開發(fā)專有技術(shù)，具有氣、液分離的特點，氨水在壓力作用下，氨變成氣態(tài)通過氣態(tài)膜，被硝酸或硫酸吸收后，可形成高純度的硝酸銨或硫酸銨溶液，利于回收利用。通過增加處理級數(shù)，可將污水側(cè)氨氮指標降低到滿足一定指標要求。氣態(tài)膜處理氨氮技術(shù)已成功應用處理淄博寶鋼靈芝高科技公司氨氮含量為4000-5600mg/l的污水，排水氨氮指標小于20mg/l。技術(shù)方案：高氨氮廢水經(jīng)泵排入ph值調(diào)節(jié)池，在兩個沉降池內(nèi)通過加入絮凝劑等藥物，使懸浮物沉淀，進入到澄清池，通過用泵提升進入高效纖維過濾器，慮除大于100微米雜質(zhì)，再經(jīng)過一級過濾器慮除大于10微米雜質(zhì)，最后經(jīng)過精密過濾器大于5微米雜質(zhì)。之后在增壓泵的作用下，高氨氮污水通過調(diào)節(jié)溫度、ph值后，先后進入氣態(tài)膜系統(tǒng)，廢水達標排放，氨、氮氣通過硫酸吸收轉(zhuǎn)換成硫酸銨溶液，硫酸銨溶液蒸發(fā)結(jié)晶后包裝出售或自用于縮合母液處理工段。通過以上論述我們治理污水的方法是，改進工藝、濃淡切分、物料回收、徹底治理的新理念，形成一個清潔環(huán)保的工業(yè)園。也為國內(nèi)adc發(fā)泡劑同行業(yè)的污水治理走出了一條循環(huán)利用的經(jīng)濟道路。相比之下我們所采取的技術(shù)方案是優(yōu)越經(jīng)濟可行的。4.2 工藝流程和消耗定額4.2.1 縮合母液處理回收工藝流程概述和消耗定額4.2.1.1 裝置規(guī)模和年操作時間 生產(chǎn)規(guī)模：處理縮合母液250000 m3/a ； 產(chǎn)無水硫酸鈉30000 t/a ；聯(lián)產(chǎn)氯化銨10000 t/a；回收冷凝水 330000 m3/a（蒸發(fā)冷凝水 + 蒸汽冷凝水）；回收聯(lián)二脲310 t/a（折合ac發(fā)泡劑300噸）。年操作時間：年操作時間按8000小時考慮。4.2.1.2工藝流程簡述根據(jù)大量試驗，縮合母液中除有無機鹽外還含有生產(chǎn)中間體聯(lián)二脲，根據(jù)聯(lián)二脲在30左右溶解度較小的性質(zhì)，試驗測得將縮合母液冷卻到30左右時，聯(lián)二脲固體結(jié)晶析出，從而被回收利用，而此時其他鹽類基本上不析出。本工藝計劃采用無堵塞填料涼水塔進行循環(huán)冷卻、間歇分離、抽濾、洗滌回收聯(lián)二脲。聯(lián)二脲回收工藝流程見圖（41） 縮合母液10m3/h過濾槽母液池循環(huán)涼水塔母液冷卻槽 聯(lián)二脲42 聯(lián)二脲回收工藝流程圖縮合母液中含有濃度較高的nh4+、so42-、cl-、na+，在一定溫度和條件下，可發(fā)生以下復分解反應：2nacl +(nh4)2so4 na2so4 +2nh4cl根據(jù)na2so4和nh4cl溶解度的不同，選擇進行反應的最佳條件（溫度、濃度），使之反應生成的nh4cl溶解在溶液中，而na2so4 則沉淀析出。沉淀經(jīng)過濾分離后，將濾液冷卻，nh4cl從溶液中結(jié)晶出來。經(jīng)離心分離、脫水、熱風干燥后即為成品。工藝簡述：首先將過濾后的縮合母液加熱至一定溫度后，加入硫酸銨，然后將配好的母液泵入蒸發(fā)器繼續(xù)加熱，當溫度升至反應終點時放料。經(jīng)熱過濾分離得無水硫酸鈉，分離后用8%硫酸鈉(溶液體積)的水洗滌結(jié)晶物硫酸鈉，然后進行氣流干燥、粉碎、包裝。將熱分離后的，氯化銨飽和溶液通入冷卻釜降溫。當溫度降至結(jié)晶達到一定程度時，停止降溫。放料過濾分離出氯化銨結(jié)晶后，濾液循環(huán)使用。分別用不同濃度的氯化銨溶液進行淋洗（要求不含雜質(zhì)的精制氯化銨溶液），控制fe0.008%,so42-0.001%,淋洗合格，再經(jīng)熱風干燥后得成品。離心分離烘干硫酸鈉粉 碎包 裝氯化銨結(jié)晶離心分離淋 洗干 燥粉 碎包 裝母液返回使用預熱器減壓蒸發(fā)器處理后母液43 母液后處理工藝流程圖物料平衡圖： 4.2.1.3 原材料、輔助材料、燃料和動力表（43）原材料、輔助材料、燃料和動力序 號名 稱單 位數(shù) 量備 注1原料：縮合母液m3200000本廠2輔助原料:硫酸銨t/a13000自產(chǎn)：7500噸，外購5500噸3蒸汽t/a1500004電kw/a30000004.2.1.4 產(chǎn)品、原料規(guī)格 表（44）na2so4的國家標準項 目指 標 類 類 類優(yōu)等品一等品一等品合格品一等品合格品硫酸鈉質(zhì)量分數(shù)% 99.399.098.097.095.092.0水不溶物質(zhì)量分數(shù)% 0.050.050.100.20 - -鈣鎂(以mg計)合量質(zhì)量0.100.150.300.400.60氯化物(以cl計) 質(zhì)量分數(shù)% 0.120.350.700.902.0鐵(以fe計) 質(zhì)量分數(shù)% 0.0020.0020.0100.040水分質(zhì)量分數(shù)% 0.100.200.501.01.5白度(r457) 質(zhì)量分數(shù)% 858282 表（45）( nh4)2so4的國家標準（單位%） 項目 指標 優(yōu)等品 一等品 合格品 外觀 白色結(jié)晶，無可見機械質(zhì) 無可見機械雜質(zhì) 無可見機械雜質(zhì) 氮（n）含量（以干基計） 21.0 21.0 20.5 水分（h2o） 0.2 0.3 1.0 游離酸（h2so4）含量 0.03 0.05 0.20 鐵（fe）含量* 0.007 砷（as）含量 * 0.00005 重金屬（以pb）計含量* 0.005 水不溶物含量* 0.01 nh4cl的國家標 表（46） 工業(yè)用氯化銨指標名稱 一等品 合格品氯化銨含量 % 99.3 99.0水分 % 0.7 1.0灼燒殘渣 % 0.4 0.4鐵含量 % 0.001 0.003重金屬（以pb計）含量 % 0.0005 0.001硫酸鹽（以so42-）含量 % 0.02 -ph值（200g/l溶液，溫度25 4.05.8 4.05.8 表（47） 農(nóng)業(yè)用氯化銨指標名稱優(yōu)等品一等品合格品氮（n）含量 % 25.4 25.025.0水分 % 0.5 0.71.0鈉鹽含量（以na計） % 0.8 1.01.4粒度（1.04.0mm顆粒）% 75 - -松散度（孔徑5.0mm）% 75-我們生產(chǎn)的硫酸銨能夠達到國家標準三類一等品，生產(chǎn)的氯化銨可以達到國家標準農(nóng)業(yè)用氯化銨級標準。4.2.1.5 消耗定額表（48）消耗定額序號成本項目單位消耗定額備注1硫酸銨kg/ m3652動力電kw/ m3153蒸汽t/ m30.64蒸汽（干燥）t/ t0.44.2.1.6 方案主要設(shè)備表（49） 縮合母液工藝設(shè)備一覽表序號設(shè) 備 名 稱規(guī)格型號數(shù)量材 質(zhì)備 注1母液貯罐300 m31碳鋼2預熱器100m21不銹鋼3結(jié)晶釜5 m34搪瓷4蒸發(fā)器150 m23鈦5耐腐蝕泵156離心機8不銹鋼7負壓機組38干燥裝置套2碳鋼9粉碎210冷凝器411涼水塔14.2.2氯化母液處理回收工藝流程概述和消耗定額4.2.2.1 裝置規(guī)模和年操作時間副產(chǎn)鹽酸（hcl=27-28%）：產(chǎn)能 80000噸/年年操作時間：8000小時。4.2.2.2工藝流程簡述氯化母液（約17-18%鹽酸）由泵送入稀鹽酸貯槽貯存，經(jīng)稀鹽酸泵送入pvc或搪瓷中間槽至一定液位。副產(chǎn)氯化氫氣體經(jīng)由噴射泵與回流的鹽酸進行吸收后進入循環(huán)槽。稀鹽酸通過循環(huán)泵進入石墨換熱器回流至循環(huán)槽，控制吸收溫度40。當鹽酸含量升高至25后，放料至鹽泥槽（v=3050m）結(jié)晶析出沉淀于槽底，鹽泥定期排放，清液為成品鹽酸由鹽酸泵送入鹽酸貯槽。鹽泥放入濾缸，經(jīng)過濾后把副產(chǎn)酸送入副產(chǎn)鹽酸貯罐；濾磚上的鹽泥以污水沖入污水站處理。尾氣由風機送入水洗、堿洗塔二次吸收后放空，水洗后送入污水治理站堿洗后產(chǎn)生的次氯酸鈉含量升高至8%左右后可送回ac次氯工段使用。工藝流程圖：物料平衡圖：圖（43）物料平衡圖（以1000kg鹽酸為基準，單位：kg）氯化母液約17%鹽酸900，氯化鈉4.7%氯乙酸尾氣約90%氯化氫110 鹽酸工段 成品28%鹽酸1000，氯化鈉0.7%氯化鈉40吸收尾氣，hcl:10稀堿，20%：121次氯酸鈉8%：1314.2.2.3 原材料、輔助材料、燃料和動力表（410）主要原料表序 號名 稱規(guī) 格數(shù) 量來 源1氯化母液hcl=17%72000m3/a本廠2氯化氫90%7920 t/a本廠3電kw/h8000004.2.2.4 產(chǎn)品、原料規(guī)格表（411） 國內(nèi)鹽酸行業(yè)標準項 目指 標h31h33h35外 觀無色或淺黃色透明液體總酸度（以hcl計），31.033.035.0鐵（fe）%0.010.010.01硫酸鹽（以so42-計）%0.0070.0070.007表（412） 國內(nèi)副鹽酸行業(yè)標準項 目指 標h25h27h28外 觀