酸洗廢水再生回用于循環(huán)沖洗水可行性

1、酸洗廢水再生回用于循環(huán)沖洗水可行性1 概況錦州錦泰金屬工業(yè)有限公司為一家臺商獨資企業(yè)，位于錦州市太河區(qū)解放西路166號。主要產(chǎn)品為鍍銅、無鍍銅二氧化碳氣體保護焊絲、埋弧焊絲、藥芯焊絲及配套的原材料加工。每天排放生產(chǎn)廢水720噸，廢水主要來自酸洗、鍍銅清洗，以及廢氣治理時產(chǎn)生的廢酸水。排放廢水呈酸性（pH1-4）,廢水中主要污染物為鐵、銅離子、硫酸根、懸浮物等。現(xiàn)有一處理能力為20m3/h污水站，采用化學(xué)中和處理工藝。因設(shè)備老化工藝陳舊，已無法正常運行，處理出水水質(zhì)達不到環(huán)保排放要求。而生產(chǎn)以上每天需用大量的新鮮水對酸洗后的鋼絲進行沖洗。為節(jié)省水資源。公司決定改造原污水處理站，使生產(chǎn)廢水經(jīng)處理后

2、能夠達標排放，并可回用于生產(chǎn)用水系統(tǒng)。 2 污水處理改造方案2.1污水處理工藝錦州錦泰金屬工業(yè)有限公司生產(chǎn)廢水，主要來源于酸洗、鍍銅工序，廢水中含有大量金屬Fe、Cu離子等，廢水處理選擇化學(xué)沉淀法處理工藝。改擴建后廢水處理工藝流程見圖2-1。廢水進出污水站的水質(zhì)與回用水水質(zhì)對比見表2-1。表2-1 污水處理站進、出水水質(zhì)與回用水水質(zhì)對比項 目進水出水水質(zhì)標準(DB21-60-89)二級回用水水質(zhì)標準（GB50050-95）銅（mg/L）1001.0pH126979SS（mg/L）10020磷酸鹽（mg/L）1.01.0氨氮（mg/L）15.01.0油類（mg/L）8.05COD（mg/L）10

3、04060BOD（mg/L）6020不難發(fā)現(xiàn)，一級處理出水SS、COD、BOD、氨氮、油類等指標均超過工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范（GB50050-95）水質(zhì)要求，因此一級處理出水需經(jīng)深度處理后才可回用。2.2污水深度處理工藝處理規(guī)模720m3/d，深度處理工藝流程見圖2-2。3 改造新增主要設(shè)備、建構(gòu)筑物及價格估算3.1 改擴建主要設(shè)備及價格估算表3-1 改擴建新增主要設(shè)備序號名稱規(guī)格型號數(shù)量功率（kw）造價（萬元）1貯堿槽2.5×1.8×1.2m11.5 加堿泵CQ25-15-8521.11.62堿稀釋罐2.0×1.5m22.83污水提升泵IH65-50-125

4、23.01.54一級中和反應(yīng)罐2.0×2.0m24.25絮凝劑溶解罐1.2×1.5m22.3 絮凝反應(yīng)罐2.2×3.0m13.86貯酸槽1.5×1.5m11.27二級中和反應(yīng)罐1.7×1.6m11.88攪拌器非標812.014.59流量計DN8010.510板框壓濾機BAJ70/800-35U12.510.011污泥泵I-2.0B25.00.912加藥泵CQ25-15-8552.56.013加藥裝置34.514加壓泵IS65-40-200211.00.6515高效纖維束過濾罐GXQ-1200245.016活性炭吸附罐GHT-2000230.01

5、7反沖洗泵IS100-665-250230.01.618回用水泵IS65-50-12526.00.519自控系統(tǒng)124.020電氣、儀表6.021管道、閥門10.022電線、電纜5.023防 腐6.024合 計73.1185.853.2改擴建主要建構(gòu)筑物及價格估算表3-2 主要建構(gòu)筑物造價估算序號 名 稱規(guī)格、尺寸 數(shù)量 造價（萬元） 備注 1調(diào)節(jié)池1 0.8防腐 2沉淀池5.2×6.3 1 18.03污泥濃縮池改造 2 0.8 防腐 4清水池2×3×2.5 1 1.2 5廠房改造及設(shè)備基礎(chǔ) 1.5 6合 計22.33.3改擴建總造價估算表3-3 改擴建總造估算序

6、號項目總價（萬元）備注1設(shè)備費 185.92土建費 22.33運輸費 3.7(1)*2%4安裝費18.6(1)*10%5系統(tǒng)調(diào)試費16.7(1)+(2)*8%6設(shè)計費6.2(1)+(2)*3%7施工現(xiàn)場管理費6.2(1)+(2)*3%8計劃利潤7.8(1)+ (7)*3%9稅金9.4(1)+ +(8)*3.5%10合計276.7 工程預(yù)計總投資276.7萬元。4 運行成本估算4.1 配電負荷污水站配電總裝機功率73.1Kw，見表4-1。表4-1 運行功率 kw/天序號名 稱單臺功率（kw） 數(shù)量 裝機功率(kw) 運行功率(kw) 運行時間（hr）耗電量（kw/d） 1攪拌器1.5812.06

7、.020.0120.02污水提升泵1.523.01.520.030.03帶式壓濾機2.512.52.52.05.04加堿泵0.5521.10.555.02.755加藥泵0.552.51.52030.06污泥泵2.525.02.54.010.07加壓泵5.5211.05.51055.08反沖洗泵15.0230.015.01.015.09回用水泵3.026.03.010.030.010合 計73.138.05297.75滿負荷運行時的成本為0.89元/m3；當(dāng)工程資金130萬元（總投資的47%）為環(huán)保專項資金貸款時（按貸款年息為7.20%，等額年金分期償還，工程運行5年后還清），則運行成本為1.1

8、7元/m3（見表4-1）表4-1深度處理運行成本估算項 目 金 額備 注工程總投資（萬元） 276.7年運行費 （萬元） 年折舊 13.21按75%轉(zhuǎn)固率，5%的殘值，折舊率6.7%計 工資福利 3.36按700元/(月·人)，4人計 電 費 4.42按0.45元/(kw·h)計 維修費 0.3310元/天，330天/年 貸款利息 6.55合 計27.87運行成本（元/噸廢水） 0.89還貸期后 1.17還貸期內(nèi) 污水站的出水經(jīng)深度處理后（達到工業(yè)循環(huán)冷卻水的水質(zhì)標準）進入廠內(nèi)循環(huán)補水池，經(jīng)供水泵站打入生產(chǎn)用水管道。5 環(huán)境、社會經(jīng)濟效益分析5.1環(huán)境效益分析實施污水回用可

9、將治理與開發(fā)并舉，是解決水資源緊缺的現(xiàn)實可行的有效措施。工程實施后，可節(jié)約自來水量為23.76×104m3/a。5.2社會經(jīng)濟效益分析實施污水回用，不僅具有顯著的環(huán)境效益，而且具有明顯的經(jīng)濟效益。按滿負荷供水計算，工程實施后，年創(chuàng)利潤為38.25萬元/a。表5-1為回用水工程經(jīng)濟效益分析表。表5-1回用水工程經(jīng)濟效益分析項目還貸期后還貸期內(nèi)供水量（104m3/a）23.7623.76水費（元/m3）0.891.17節(jié)約水費（萬元/a）38.2531.6污水站創(chuàng)利潤（萬元/a）38.2531.6注：自來水價按2.5元/m3計。6 結(jié)論與建議1.實施該污水回用工程，可節(jié)約自來水23.76

10、×104m3/a，而且5年內(nèi)還清環(huán)保貸款，投資可在8年內(nèi)全部回收，技術(shù)、經(jīng)濟可行，具有良好的環(huán)境效益、經(jīng)濟效益和社會效益，有利于錦州地區(qū)和企業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。2.建議政府部門在政策上給予支持，提高企業(yè)回用污水的積極性?？傊?，污水資源化是一項利在當(dāng)代、功在千秋的事業(yè)，是減少污染、改善環(huán)境、解決水資源短缺、促進水資源逐步步入良性循環(huán)的一條有效途徑。酞菁藍生產(chǎn)廢水的處理概述 酞菁藍是一類高級有機顏料，幾乎可用于所有的色材領(lǐng)域。由我院承擔(dān)設(shè)計的甘谷油墨廠2000t/a酞菁藍生產(chǎn)線，采用捷克先進技術(shù)連續(xù)式無溶劑法生產(chǎn)工藝，以苯酐、尿素、氯化亞銅等為原料，鉬酸銨為催化劑，通過原料予預(yù)混、反應(yīng)合

11、成、粗品純化、壓濾干燥等工序，生產(chǎn)出銅酞菁精品。在粗品銅酞菁的純化過程中產(chǎn)生的濾液和沖洗水，含有大量的有害物質(zhì)。經(jīng)我院設(shè)計人員與省環(huán)保協(xié)會專家組的共同研討，最終確定了該工藝廢水的處理方案。 1廢水的來源及性質(zhì) 廢水來自粗品銅酞菁純化過程產(chǎn)生的濾液和沖洗水，水量為5.7 m3/h，污染物質(zhì)量濃度見表1。 表1處理前廢水中污染物質(zhì)量濃度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+質(zhì)量濃度/(mg·L-1)860.0522.01034.02287.026.0注：處理前廢水pH為6.72關(guān)鍵因素分析 從表1數(shù)據(jù)可見，廢水中的氨氮含量較高，而國家標準對于排入自然水體的廢水氨氮濃度要求甚為嚴

12、格，不得超過15.0 mg/L。因此，如何去除氨氮則成為本設(shè)計要解決的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。由于通常的生化處理法對氨氮的降解率只有7080，所以單純采用生化法處理難以達到理想效果。如果先以其它物理方法，諸如解吸或吹脫，先將廢水中的NH3吹脫，使氨氮含量降低，再采用生化法處理，可同時去除剩余的氨氮和BOD5、COD。這樣可使廢水中的主要污染物指標達到排放要求。再者，廢水中含銅，銅離子能使生物酶失去活性，對生物氧化系統(tǒng)有毒性效應(yīng)。而且，銅價值很高，不采用銅回收工藝，會造成資源的浪費。 3廢水處理流程簡述 如圖1所示，將純化廢水與車間排出的沖洗水(1.5 m3/h)混合后泵入一級調(diào)節(jié)池，加硫酸攪拌調(diào)節(jié)pH為

13、4.0，進入充滿鐵刨花填料的置換池，停留56 ，可使廢水中的銅離子得以置換，質(zhì)量濃度降至0.5 mg/L以下，銅的去除率達98以上。廢水自置換池進入二級調(diào)節(jié)池，向池中投加石灰乳攪拌混合均勻，調(diào)節(jié)pH為11.0左右，使廢水中的氨氮主要呈游離氨(NH3)形式逸出，此時用液下泵將澄清液送入吹脫塔并向塔內(nèi)鼓入空氣，同時通入蒸汽，將NH3吹脫，經(jīng)排氣筒送至高位吸氨器吸收。據(jù)計算，經(jīng)吹脫塔吹脫去除的NH3為7.4 g/h。通過上述物理方法去除部分氨氮，使氨氮質(zhì)量濃度降至140.0 mg/L左右，并將廠區(qū)冷卻塔排出的廢水(4.5 m3/h)與之混合，進入三級調(diào)節(jié)池，調(diào)節(jié)廢水pH為8.09.0，以達到生化處理

14、對堿度的要求。此時三級調(diào)節(jié)池內(nèi)的廢水處理量為1.7 m3/h，主要污染物質(zhì)量濃度：氨氮為 60.0 mg/L，COD為510.0 mg/L，BOD5為143.0 mg/L。隨后將廢水送入“AO生化處理系統(tǒng)”，經(jīng)生化處理后再經(jīng)砂濾池過濾，去除殘留懸浮物，最后排出廠外。排出廠外的廢水中污染物質(zhì)量濃度見表2，滿足污水綜合排放標準的要求。 表處理后廢水中污染物質(zhì)量濃度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+質(zhì)量濃度/(mg·L-1)40.021.011.0100.00.0注：處理后廢水pH為7.24主要工藝過程分析 4.1銅回收 廢水治理流程中，銅回收分滲鐵法回收銅和沉淀法回收氫氧化

15、銅兩步進行。滲鐵法回收銅的裝置在流程中稱為銅置換池，該池中廢水滲濾穿過裝有鐵刨花的床層，通過氧化還原反應(yīng)，銅在鐵上析出，而置換出的鐵則進入廢水中?；厥浙~后的廢水經(jīng)加石灰乳調(diào)節(jié)pH、沉淀處理，殘余的銅離子與反應(yīng)生成難溶的氫氧化銅1。 4.2吹脫 本設(shè)計采用穿流式篩板吹脫塔(又名泡沫塔)，篩板孔徑6 mm，篩板間距250 mm。水自上向下噴淋，穿過篩孔流下，空氣則自下向上流動?？刂瓶账臍饬魉俣冗_到2.0m/s，篩板上的一部分水就被氣流沖擊成泡沫狀態(tài)，使傳質(zhì)面積大大增加，強化了傳質(zhì)過程，提高吹脫效率，空氣由鼓風(fēng)機供給，冬季為避免溫度下降影響吹脫效率，可向塔中通入蒸汽，維持高效去除率所需的水溫。泡沫

16、塔在正常工作狀態(tài)下對NH3的去除效率在95以上2。 4.3AO生化處理 “AO生化處理”對廢水中的有機物和氨氮有很高的去除率。生物硝化脫氮是一個兩階段的生物反應(yīng)過程，第一過程為硝化過程，分兩部進行，首先NH4-N在亞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-。第二過程為反硝化過程，是完成生物脫氮的最后一步，NO3-N在反硝化菌的作用下，以有機碳為碳源和能源，以硝酸鹽作為電子受體，將硝酸鹽還原為氣態(tài)氮。所以“A級生物池”不僅具有去除有機物的功能，而且可以完成反硝化作用最終消除氮的富營養(yǎng)化污染?！癘級生物池”即好氧反應(yīng)池，利用好氧微生物對有機物的降解作用，去除上一級殘余的有機物，最終達到廢水處理要求。 生化處理系統(tǒng)運行中，控制廢水溫度在2228，pH為7.58.0，為硝化菌和反硝化菌提供適宜的環(huán)境?？刂茀捬醭厝芙庋鯘舛鹊陀?.5 mg/L，停留時間 ；好氧池溶解氧濃度2.53.0 mg/L，停留時間16h。反應(yīng)池污泥濃度5.06.0 g/