废酸碱废乳化液综合处置再生资源利用项目可行推广策划案Word下载.docx
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但随着生产结构调整和清洁生产的实施,未来危险有害物产生量将下降,特别是大中型企业,这将导致废物产生量的降低。
而且随着环保政策日益严格,废物有偿的集中处置,增加了生产成本,企业将加强治理和综合利用,使废物产量降低。
另外随着科学技术的进步、清洁生产工艺的应用、减废计划的实施以及环境管理水平的不断提高,会从负面制约废物的产生。
根据国内杭州、深圳、惠州等城市的有关废物调查资料,结合XX地区的工业发展水平(目前粗放型、污染重的工业比重大)、产业结构调整(重点向加工、制造业转移)等因素综合考虑,XX市及周边地区废物的在今后会有适当的增长,设计在设备选型及车间布置中考虑废物增长的余地。
2.2处置规模
本次设计通过收集废乳化液、废酸(含铜镍)、废碱并综合处置回收浮油、铜、镍,总收集量为30000t/a,其中废乳化液23400t/a,废酸3600t/a、废碱3000t/a。
年运行时间为300天,24h运行制,回收浮油5500t/a、回收NiSO4·
6H2O670t/a、回收CuSO4·
5H2O350t/a。
2.3工程内容实施规划
(1)根据XX有限公司资源利用的种类,确定工程的主要设施设置如下:
①管理和生活设施;
②暂存设施;
③分析化验及实验研究设施;
⑧废水处理设施;
⑨其它辅助配套及公用设施。
(2)建设规划
①生产区建设规划
生产管理区总体规划,工程建设鉴别(化验)、废物暂存、再生资源回收、废水处理,以及配套的维修、废物计量、洗车、给排水、供配电、停车场等公用、辅助设施。
车间配置和设备选择留有一定空间和灵活性。
③管理区建设内容
管理区主要由综合办公楼和生活辅助楼组成,工程行政办公机构设在综合办公楼内,另外考虑到倒班职工的住宿及员工用餐方便,在管理区设置了生活辅助楼,包括值班宿舍和职工食堂。
第三章工艺方案选择及主要生产设备设备
3.1处理方案的设计原则
①工艺成熟、技术可靠,生产操作稳定,产品收率高,确保产品产量及质量;
②技术可靠,能源消耗较小;
③自动化控制水平高,操作方便;
④污染物产生量少。
3.2再生资源回收工艺
废乳化液(HW09)主要是指在五金加工生产、金属切削、金属洗涤、皮革、纺织、印染、农药乳化等产生的油/水或烃/水混合物乳化废物。
如:
油水废清洁剂、废切削乳化液、含乳化剂的废油烃水混合液,一般含油2~7%,平均4.5%。
废酸主要是指电镀、机械加工等过程中产生的废液,酸含量在30%左右;
镍含量0.3%-——10%,平均为3%;
铜含量0.4%——12%,平均为4%。
本工程选用化学法对废乳化液进行处理,即在废乳化液中加废酸破乳,加碱调节pH值,然后再使油渣与水分离,回收浮油,再利用转型萃取的方法针对破乳后污泥中的铜、镍回收,产生的废水经破乳、絮凝、压滤、蒸发后进污水站。
具体工艺流程如下:
3.2.1预处理工段
1、酸性破乳:
废乳化液进入酸化破乳池,同时加入废酸,使废乳化液在酸性条件下破乳,上层浮油经浮油回收机回收。
2、混凝反应:
酸化破乳后的混合液进入PH调节池酸碱中和,调节pH在5~6之间,投加聚合氯化铝(PAC)和聚丙烯酰胺(PAM)进行混凝。
3、破络:
混凝反映后的混合液提升至破络槽中,由ORP控制电位值自动加入废碱溶液进行破络,经破络后的废液流入絮凝槽。
4、絮凝:
在絮凝槽中继续加废碱溶液调节pH值至9-10,加入PAM和PCM絮凝剂进行絮凝处理。
5、沉淀:
利用重力自沉原理进行固液分离,沉淀池上清液经破乳絮凝沉淀压滤后,压滤液进入污水处理站,其余含铜、镍污泥排入污泥浓缩池。
6、污泥浓缩、压滤:
沉淀池污泥自流进入浓缩池进行浓缩,浓缩后的污泥再泵入厢式压滤机进行脱水,浓缩池上清液以及压滤机压滤液则流入废液储槽进行二次处理。
脱水后得到富含铜,镍金属的污泥,进入金属回收工段。
3.2.2转型萃取金属回收工段
转型萃取金属回收工段工艺流程如下:
1、溶解浸出、压滤:
将含镍、含铜泥饼投入浸出池后,由pH仪自动控制加入硫酸调整pH值至0.5-1,将浆液搅拌均匀后用电加热至90℃左右,泵入压滤机脱水,压滤液进入调节池,其他不溶污泥外委处置。
2、P204萃取系统调节:
加氢氧化钠溶液调节pH值至3.5-5,P204萃取液进入转型萃取系统,萃取余液(含微量Ni2+、Cu2+、)和预处理工段产生的废水混合处置后进入污水处理站进行处理。
注:
P204(磷酸二异辛酯):
清澈的、无色或微黄色粘稠的液体;
电荷性:
阴离子型复配性能:
可与阴、非离子或两性离子复配。
热稳定性、化学稳定性好。
4、转型萃取Ⅰ:
在转型萃取Ⅰ中,pH仪自动控制加入硫酸调整P204萃取母液的pH至3-4,将Ni2+洗脱成硫酸镍溶液,硫酸镍溶液进入浓缩结晶Ⅰ。
5、浓缩结晶Ⅰ:
硫酸镍溶液经电加热浓缩结晶后,硫酸镍晶体(NiSO4·
6H2O)进入离心分离系统,经离心机进一步分离后得到NiSO4·
6H2O成品,离心分离余液回流至溶解浸出槽。
6、转型萃取Ⅱ:
转型萃取Ⅰ流出的P204母液进入转型萃取Ⅱ。
在转型萃取Ⅱ中,由pH仪自动控制加入硫酸调整P204母液的pH至1-2,将Cu2+洗脱形成硫酸铜溶液,硫酸铜溶液进入浓缩结晶Ⅱ,剩余的P204母液则进入转型萃取Ⅲ。
7、浓缩结晶Ⅱ:
硫酸铜溶液经电加热浓缩结晶后,硫酸铜晶体(CuSO4·
5H2O)进入离心分离系统,经离心机进一步分离后得到CuSO4·
5H2O成品,离心分离余液回流至溶解浸出槽。
3.3再生资源回收工艺流程图
图3-1资源回收工艺流程图
3.4再生资源回收物料平衡表
表3-2废酸碱、废乳化液处理再生资源回收物料平衡表
输入
数量t/a
输出
废乳化液
23400
产品
矿物油
5500
废酸(40%)
3600
NiSO4·
6H2O
670.5
废碱(25%)
3000
CuSO4·
5H2O
350.5
PAC、PAM
200
废气
酸性破乳酸雾
0.8
氢氧化钠溶液
960
水汽
2014.7
稀硫酸(30%)
5300
固废
污泥
1665
盐酸(30%)
150
废水
26408.5
合计
36610
3.5设备清单
表3-3设备一览表
序号
设备名称
数量
规格型号
备注
一
预处理工段
1.1
酸化系统
1
酸化池
6×
4m
2
废酸加药罐
PE20m3
3
废酸加药泵
80L/min0.75KW
4
废碱加药罐
5
废碱加药泵
6
酸化池提升泵
25m3/h0.75KW
7
PH回调池
8
浮油回收机
台
9
破络槽
套
10
絮凝槽
11
沉淀池
12
浓缩池
13
压滤机
过滤面积60m2
1.2
铜镍金属回收工段
14
污泥泵
15m3/h2.2KW
15
溶解槽
16
压滤泵
25m3/h5.5KWH=40m
17
过滤面积200m2
18
提升泵
25m3/h2.2KW
19
萃取槽
20
结晶釜
21
搅拌机
22
离心机
1.3
废水预处理
23
废液进料泵
24
破乳反应槽
6m3碳钢防腐
25
气浮进水泵
12.5m3/h2.2KW
26
一级气浮机
16.8m3
27
二级气浮机
14.3m3
28
溶气泵
5.5KW
29
加药箱
3.4m3碳钢防腐
30
加药泵
2.5m3/h0.9KW
31
中间水池
0.8×
3.3×
3.0m钢板
32
33
30m3/h15KW
1.4
三效蒸发系统
34
一效蒸发器
一效蒸发器150m2
一效分离室容积15m3
接触物料为316L
35
二效蒸发器
二效蒸发器150m2
二效分离室容积15m3
36
三效蒸发器
三效蒸发器150m2
三效分离室容积20m3
37
表面冷凝器
220m2材质SS304
38
冷凝水预热器
30m2,316L
39
冷凝水罐
1m3,304
40
中间缓冲罐
5m3,316L
41
强制循环泵
功率37KW,316L
42
离心泵
6.5m3/hKW
43
真空泵
3.8m3/hKW
44
凉水塔
循环量400m3/h
45
电动调节阀
SS316L
46
液位计
47
电磁流量计
0——20m3/h
48
压力变送器
0——0.1MPa
49
温度表送器
0——150℃,pt100
第四章污水处置
4.1废水来源
4.1.1废水来源
废水来源主要为预处理车间处理后废水、厂区收集的受污染的初期雨水、各车间的地面冲洗水和生活污水。
主要污染物为废酸碱、含重金属废液、SS和CODCr。
废物运输车洗车废水、暂存库、物化车间地面冲洗水、化验实验楼生产排水以及污染区的初期雨水等,水质波动大,污染成分复杂,由于废水处理站部分预处理设施与物化车间重复,为了提高设备利用率,减少药剂用量或不正常药剂重复配置,节约投资和运行费用,故将上述废水和物化处置后的尾水混合后同厂区其余废水进入废水处理车间处理。
4.1.2处理规模
进入废水处理车间的主要废水水量见表4-1,其中生产区初期污染雨水按收集15mm降水考虑,收集量约为350m3/次,收集后送至废水处理车间处理,按75m3/d水量考虑;
表4─1主要废水产生量一览表
废水来源
水量(m3/d)
备注
预处理车间生产废水
88
暂存库
1.8
洗车废水
机修车间
2.0
废水处理车间
化验实验楼
4.5
厂区生活污水
6.58
未预见水量
18.73
污染区初期雨水
75
200.41
根据以上数据,及可能发生的一些不可预见的变化,设计考虑一定的富余,适当放大处理单元的处理能力,确定设计规模为240m3/d。
4.1.3废水水质
进入废水处理车间的生产废水主要含有重金属、SS和CODCr,根据本工程特点,参照国内同类工程经验,预测其水质见表4-2。
表4-2主要废水水质一览表
污染物组成(mg/L)
预处理车间处理后废水
pH=8~9,SS:
80~100,CODcr:
500~600,
As3+:
0~0.5,Hg<
0.05,
Cu2+:
2~5,Zn2+5~10,Pb2+0~1.5,油类0.8~1.2
其他车间生产废水及污染区初期雨水(包含机修车间废水、废水处理车间废水)
pH=3~7,SS:
500,BOD5:
50~100,CODcr:
100~200
Cr3+:
0.5~1,Cd:
0.05~0.1,Pb2+:
0.5~1,
0.2~0.5Zn2+:
1~2,CN-:
0.5~1.0
生活污水
CODCr:
150~350,BOD5:
50~120,SS:
100~200,
NH3-N:
10~35,TP:
根据以上水量和水质数据,确定设计水质见表4-3。
表4-3设计水质一览表
工程
CODcr
BOD5
SS
总铬
总汞
总锌
浓度
500
400
0.20
总镉
总铅
总铜
总氰化合物
总砷
0.2
1.0
0.5
4.1.4设计处理要求
结合废水回用与排放标准,回用废水按照《污水回用技术规范》要求应当符合《城市杂用水水质标准》(见表4─4),(其中重金属部分执行《污水综合排放标准》(GB8978─1996)一级排放标准);
外排废水执行《污水综合排放标准》(GB8978─1996)一级排放标准(指标见表4─5)。
处理后的废水一部分回用生产(洗车、车间冲洗等),一部分作为绿化、道路浇洒用水,多余废水外排。
表4-4城市杂用水水质标准
工程指标
冲厕、道路清
扫、消防
园林绿化
洗 车
建筑施工
pH
6.5~9.0
色度(度)
≤30
臭
无不快感觉
浊度(NTU)
≤10
≤20
≤5
-
悬浮性固体(mg/L)
≤15
溶解性固体(mg/L)
≤1000
BOD5(mg/L)
CODCr(mg/L)
≤50
≤60
氯化物(mg/L)
≤350
≤300
阴离子表面活性剂(mg/L)
≤1.0
≤0.5
铁(mg/L)
≤0.3
锰(mg/L)
≤0.1
溶解氧(mg/L)
≥1.0
游离性余氯(mg/L)
用户端≥0.2
粪大肠菌群数(个/L)
≤100
表4-5《污水综合排放标准》一级排放标准(单位:
mg/L)
水质参数
CODCr
总氰化物
一级标准
6~9
100
70
0.1
1.5
0.05
4.2处理工艺方案
4.2.1工艺选择原则
(1)适应性强:
能适应废水水质和水量变化;
(2)可靠性:
选用工艺自动化程度较高,经过实际运行检验成熟的技术,能稳定达标;
(3)占地少:
工艺简单、设备及构筑物占地尽可能少;
(4)经济合理:
投资少,能耗低,运行费用低。
4.2.2废水处理工艺选择
本工程生产废水水量变化大,水质复杂,所选工艺适应性要强,且应有一定的余量,以适应废水水量和水质的不均匀变化。
根据类似工程的经验,提出下列方案:
综合调节池+水解酸化+生物接触氧化+沉淀池+MBR+砂滤+活性炭过滤
对废水中的有机物采用水解酸化/生物接触氧化工艺,水解酸化池可将难生物降解物质转变为易生物降解的物质,提高其可生化性;
生物接触氧化池,池内设填料可提高其生物载体数量而提高处理负荷,保证良好的处理效果;
后处理段采用砂滤、活性炭过滤等方法进行深度处理。
砂滤可进一步去除水中SS,活性炭对水中重金属离子、难降解有机物等具有良好的去除效果,可确保各项水质指标达到要求。
其工艺流程如图4-6:
图4-6废水处置工艺流程图
4.2.3废水处理工艺简述
再生资源回收工段废水汇入综合调节池调节水质水量,后进入水解酸化/接触氧化池进行生物处理,二沉池出水经MBR系统处置后在经过砂滤、活性炭过滤深度处理进一步去除重金属和其它污染物,达到《城市杂用水水质标准》后进入回用水池。
根据出水水质和用户对水质的要求,处理后的废水部分回用,多余废水须达到《污水综合排放标准》(GB8978─1996)一级标准后排放。
废水处理产生的污泥通过压滤机进行污泥脱水。
4.3废水处理效果
废水处理效果见表4─7。
表4─7废水处理效果(单位:
指标
综合调节池
水解酸化池
生物接触氧化池二沉池
砂滤及活性炭过滤
出水浓度
进水浓度
去除率
420
85
63
54
140
90
120
50
0.06
/
0.04
1.35
0.81
0.15
0.10
总镍
0.3
0.21
0.09
4.4处理设施与设备
表4-8污水处理设备一览表
设备清单
名称
规格/型号
9m×
6m×
3.5m
2.5×
4.2m
接触氧化池
6.0×
5.1×
1.2×
碳滤罐
φ1.5×
砂滤罐
MBR
2.0×
二氧化氯发生器
0.24kW
回用水池
污泥池
Q=10m3/h,N=2.2kW,H=10m。
曝气风机
40m3/h,N=5.5kW
Q=10m3/h,H=15m,N=2.2Kw
隔膜泵
Q=30m3/h,H=40m,N=2.2Kw
第五章辅助设施
5.1机修车间
5.1.1概述
该工程工程拥有各类工程机械及汽车10多辆(台)。
处理工艺设备100多台套,为满足上述工程机械与汽车和工艺设备的日常维护及修理,设计设置了一综合维修间。
5.1.2综合维修间
考虑到可充分依托XX市专业维修力量,本综合维修间只承担工程工程机械及汽车的一级维护和小修工作,二级维护、附加作业和总成大修,汽车大修外委。
同时,本车间还加工制作少量生产中急需的简单
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