1.5萬噸年ADC發(fā)泡劑污水治理項目可行性研究報告（完整版）

1、1.5萬噸/年ADC發(fā)泡劑污水治理項目可行性研究報告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 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

2、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) 技術人員 432 人?，F(xiàn)有高級工程人員 14 人，中級技術人員 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 領域之一。該公司產(chǎn)品結構比較合理，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

3、 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。為實現(xiàn) * 集團“

4、十一五”期間在開封建設精細化工產(chǎn)業(yè)園區(qū)、 年收入 50 億元的遠大目標，為構筑河南省中原經(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，高起點、高速度地將自身建成一個具 有現(xiàn)代化技術、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200C。該發(fā)泡劑無毒性、不污染、不變色、不助然、不易燃、發(fā)

5、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 - 3 -料流失多，造成的污染大。“三廢”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)泡齊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

6、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資料及任務書。2. 化 工 建 設項 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4. 建筑給水排水設計規(guī)范5. 室外排水設計規(guī)范6. 工業(yè)企業(yè)設計衛(wèi)生標準7. 建筑設

7、計防火規(guī)范8. 混凝土結構設計規(guī)范9. 建筑地基基礎設計規(guī)范10. 構筑物抗震設計規(guī)范GB8978-1996( GBJ 15-88 )( GBJ14-87 )( 1997 版)( TJ 36-79 )( GBJ 16-87 )( GB50010-2002 )( GB50007-2002 )(GB50191-93)GBJ 69-84 )給水排水工程結構設計規(guī)范12. 工業(yè)與民用供配電系統(tǒng)設計規(guī)范( GB50052-92 )13. 低壓配電裝置及線路設計規(guī)范( GB50054-92 )14. 電 力 裝 置 的 繼 電 保 護 和 自 動 裝 置 設 計 規(guī) 范 ( GB50062-92 )編制原

8、則：1. 認真貫徹執(zhí)行國家基本建設的各項方針、政策和有關規(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、綜合利用的設計思路，確保整個系統(tǒng) 設計的經(jīng)濟性，充分發(fā)揮工程投資的環(huán)境效益和社會效益。3. 污水處理廠設備選擇及構筑物設計，充分利用企業(yè)現(xiàn)有 的污水處理設施及公用工程設施； 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，采用 自動化程度高

9、、流程簡單、運行管理方便、耐沖擊負荷的工藝流 程。5. 設備選型上，采用國內(nèi)成熟的、先進的高效節(jié)能設備。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 物設計力求美觀大方、 簡潔明快， 并考慮與廠內(nèi)生產(chǎn)性構筑物以 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： 對建設項目的工 藝、設備、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合氯堿生產(chǎn)及A

10、DC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)污水轉化為可利用產(chǎn)品，在此基礎上確 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 研究結論1.2.1 研究的簡要綜合結論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

11、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- 5 -流量104m3/aCODCr 噸/aNH3-N噸/aSS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)污水處理方案總設計規(guī)模為98.4萬m/a。其中：縮合母液為20萬ny/a，縮合洗水48萬n/a，氯化母液7.2萬vn/a，氯化洗水 30.4萬vn/a (用于 氯化配料 7.2萬m/a，實排23.2萬卅

12、/a )。綜合治理方法：(1) 縮合母液處理設計規(guī)模為25萬n/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)330000mVa，治理后縮合母液污水達到零排放。(2) 縮合洗水 48萬 卅/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m/a。(3) 氯化母液處理設計規(guī)模7.2萬n/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mVa、氯化洗水23.2萬m3/a，合計47.2萬m

13、Va。對此污水的 治理，我們采用氣態(tài)膜工藝技術，裝置能力為56萬m3/a裕量為1.2 , 通過治理后(NH-N含量v 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 m/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。附主要技術經(jīng)濟指標：表1-1主要技術經(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

14、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)m/a185602供電3設備容量kw7474年耗電量萬 kw h568.805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

15、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2 m4530其中1建筑占地面積2 m1082.502ADC污水處理池占地面 積2 m840九工程項目總資金萬元3590.481固定資產(chǎn)投資萬元3460.48(1)建設投資萬元3351.98(2)建設期利息萬元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284.9

16、4十二年均銷售稅金萬元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 期）年8.64全貝勞動生產(chǎn)率萬元/人25.07十四清償能力指標（含建設 期）年6.12污水處理設計水量、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)品的基礎化工原料生產(chǎn)企業(yè)，主要生產(chǎn)機構由離子膜燒堿、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。基本情況見表2 1。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建設地占八、開圭寸市鄭汴路40號2占地面36萬平

17、方米積3用水來源公司自備深水井4公共設施鍋爐房、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5061m/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 卅/a，其中新鮮用水量221.2萬mi/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 卅/a，排水量為168.7萬mi/a。其中ADC發(fā)泡劑排放污水98.4萬m/a?，F(xiàn)有工程用排水情況見表22 o表2-2現(xiàn)有工程給排水

18、情況一覽表（萬 m/a ）類另U數(shù)量備注用水總量1681.2包括：生產(chǎn)、職工用水0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（%86.84th 0 羽水排放水總量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 mVa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年建設了一套污水處理 裝

19、置，米用加石灰中和 沉淀 兩級吹脫的方法， 對污水中 主要污染物NH-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51.2萬卅/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2-31.

20、5 萬噸/年ADC排放污水水質(zhì)、水量一覽表3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NH-N濃度較高的 ADC發(fā)泡劑生產(chǎn)縮合母液，采取 聯(lián)二脲回收一一蒸發(fā)濃縮回收硫酸鈉一一冷卻回收氯化銨一一 母液循環(huán)使用的工藝路線。2 .對于NH-N濃度較低的 AD

21、C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一一剩余部分采用氣態(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3 1）（表3 1）1.5萬t/aAC生產(chǎn)廢水排放數(shù)據(jù)序號名稱水量(T/H)NH-N(MG/L)COD(MG/L)鹽類（%NACL(%)1縮合251萬23000(NH4)SO45.7母液萬8000(6.5%)2縮合602000 1000 (NH4)SO42.2洗水40003000（2.5%）3氯化91000 2000

22、 HCI4.5母液40005000（約 17%）104氯化38 (氯化500500HCI1.5洗水配料用20002000（2 5%）3.29）3.2工程設計規(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)膜工藝技術設計規(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 m 3/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

23、/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30m7h ( 240000 t/a )。4. 氯化母液回收裝置9 m3/h ( 72000 m 3/a )副產(chǎn)鹽酸 80000t/a。3.3技術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方案的優(yōu)越性。序號生產(chǎn)規(guī)模（T/A）產(chǎn)品名稱改

24、造、八刖改造后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%)80000t/a3縮合洗水480000 m 3/a氣 提、中 和排放米用帶濾機洗滌可節(jié)水 240000 m3/a采用氣態(tài) 膜處理可 回收硫酸氨 7500t/a4氯化洗水3232000 m /a氣提、 中和排 放5縮合洗料用次水24萬m?a改造后用冷凝水送縮合洗料，可節(jié)約一次水為 24萬m3/a表( 3 2)項目改建前后對比表6總排水量98.4 萬 m?/a改造后為47.2萬m3/a , 減少排水量51.2

25、萬m?/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/a- 21 -4 工藝技術方案ADC（ Azodicarbo namide ，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CI2、NaOH尿素 尿素、I-2SQ Cl 2次鈉合成肼合成縮合Cl 2氧化-干燥NaCIOADCNaOH成品母液、沖洗水母液、ADC洗滌水圖4-1.

26、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 + CI2 NaClO + NaCl + H 2O肼合成：NaOH + NaClO + NH2CONH- NH2NH HO + NsCO+ NaCl縮合：NfNH HO + H2SO ( NHNH) SQ + H 2O(NHNH) SO + NH2CONH NH2CONHNHCQ NH (NH)2SO4氯化：NH2CONHN

27、HCO NiCI 2 NHCON=NCONHHCL肼合成工段產(chǎn)生的NgCO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 、( N H4)2 S O4 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HCI=1517%

28、左右及NH3-N 。4. 氯化沖洗水主要含有一定濃度的HCI=2-4%左右及NH-N。5ADC 生產(chǎn)污水主要污染物為各類無機鹽、NH3-N。4.1 工藝技術方案的選擇4.1.1 國內(nèi)外高氨氮治理工藝技術概況目前脫除污水中氨態(tài)氮技術主要有：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.

29、 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2 3%，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

30、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 NH-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)必須增設脫氮功能。污水中的無機鹽（NaCI）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

31、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NH-N的濃度與 CODr濃度是相關的。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Na

32、CI ）約5萬噸，這是資源的極大浪費。我們此次選擇的工藝技術方案是“ 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 工藝技術方案的比較和選擇工藝技術描述*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。 氯化母液生產(chǎn)鹽酸工藝技術。用帶濾機代替槽式洗料工藝技術。 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。*集團*化工有限公司 ADC生產(chǎn)每天排放近 2952

33、m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 ?？s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

34、可以回收聯(lián)二脲、硫酸鈉、氯化氨等產(chǎn)品。此工藝技術我們公司已 做過中試，技術成熟。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

35、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 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：設備投入大、產(chǎn) 量大、銷售上有一定的難度。表(4 2)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- 23 -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

36、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。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。 由于鹽酸濃度升咼至 21-22%時，有氯化鈉結晶析出，易在石墨降膜 吸收器中結垢，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。該法需設備多，占地面積大，設 備投資大。 噴射泵提濃法：母液經(jīng)由噴

37、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，此工藝技術已 在新建的1萬噸/年ADC項目中使用?？擅黠@地降低吸水量，減 少污水排放量。4. 用氣態(tài)膜工藝技術處理污水ADC 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

38、，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， 能夠在一側有效濃縮離子濃度，在另一側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 氨氮技術為該公司獨家開發(fā)專有技術，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 理氨氮技術已成功應用處理淄博寶鋼靈芝高科技公司氨氮含量為 40

39、00-5600mg/L 的污水，排水氨氮指標小于 20mg/L。技術方案： 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換成硫 酸銨溶液，硫酸銨溶液蒸發(fā)結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

40、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 m/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 m/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

41、脲，根據(jù)聯(lián)二脲在 30 C左右溶解度較小的性質(zhì)，試驗測得將縮合 母液冷卻到30 C左右時，聯(lián)二脲固體結晶析出，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（4 1）縮合母*循環(huán)涼水塔一過濾槽母液池液 母液冷卻槽310m /h- 27 -聯(lián)二脲4 2聯(lián)二脲回收工藝流程圖縮合母液中含有濃度較高的NH4+、SQ2-、Cl-、Na+,在一定溫度和條件下，可發(fā)生以下復分解反應：2NaCl +（NH4） 2SQ NazSQ +2NHQ根據(jù)NgSQ和NH4CI溶解度的不同，選擇進行反應的最佳條 件（溫度、

42、濃度），使之反應生成的 NH4CI溶解在溶液中，而NqSQ 則沉淀析出。沉淀經(jīng)過濾分離后，將濾液冷卻，NH4CI從溶液中結晶出來。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。當溫度降至結晶達到一定程度時，停止降溫。放料過濾分離出氯化銨結晶后， 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

43、），控制Few 0.008%,SQ42-w 0.001%,淋洗合格，再經(jīng)熱風干燥后得成品。4 3母液后處理工藝流程圖物料平衡圖：0.15Na2SO(NHk)24.2.1.3 原材料、輔助材料、燃料和動力表（4 3）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3 m200000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） Nc2SC4的國家標準項目指標I類類m類優(yōu)等品一等品等 品合格品等 品合 格 品硫酸鈉質(zhì)量分數(shù)% 三99.399.098.097.095.

44、092.0水不溶物質(zhì)量分數(shù)% V0.050.050.100.20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)% V0.120.350.700.902.0鐵（以Fe計）質(zhì)量分數(shù)%V0.0020.0020.0100.040水分質(zhì)量分數(shù)%V0.100.200.501.01.5白度（R457）質(zhì)量分數(shù)%858282表（4 5） （ NH4）2SO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）21.021.020.5水分（H2O）V0.20.31.0游離酸（SQ）含量V0.030

45、.050.20鐵（Fe）含量V0.007砷（As）含量V0.00005重金屬（以Pb）計含量*V0.005水不溶物含量*V0.01NHCI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%99.399.0水分%V0.71.0灼燒殘渣%V0.40.4鐵含量%V0.0010.003重金屬（以Pb計）含量%0.00050.001硫酸鹽（以SQ2-）含量%0.02-卩日值（200g/L溶液，溫度254.0 5.84.0 5.8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%25.425.025.0水分%0.50.71.0V鈉鹽含量（以Na計）%V0.81.01.4粒度（1.0

46、 4.0mm顆粒）%75-松散度（孔徑5.0mn） %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 消耗定額序號成本項目單位消耗定額1硫酸銨kg/ m3652動力電KW/ m3153蒸汽t/ m30.64蒸汽（干燥）t/ t0.4表（48 ）消耗定額備注4.2.1.6 方案主要設備表（4 9）縮合母液工藝設備一覽表序號設備名稱規(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100m1不銹鋼3結晶釜U 35 m4搪瓷4蒸發(fā)器2150 m3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4

47、11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（HCI=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w40C。當鹽酸含量升高至25 %后，放料至鹽泥槽（V=3 050m3）結晶析出沉淀于槽底，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

48、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：HC氣體11放空燒堿物料平衡圖:圖（4 3）物料平衡圖（以1000Kg鹽酸為基準，單位：Kg）氯化母液約17溉酸900,氯化鈉4.7%氯乙酸尾氣約90%氯化氫1104.2.2.3原材料、輔助材料、燃料和動力表（4 10）主要原料表序號名稱規(guī)格數(shù)量來源1氯化母液HCL =仃72000m3/本廠%a2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（4 11）國內(nèi)鹽酸行業(yè)標準

49、項目指標H 31H 33H 35夕卜觀無色或淺黃色透明液體總酸度（以HCI計），31.033.035.0鐵（Fe）w %0.010.010.01硫酸鹽（以SO2-計）w %0.0070.0070.007表（4 12）國內(nèi)副鹽酸行業(yè)標準項目指標H 25H 27H 28夕卜觀無色或淺黃色透明液體總酸度（以HCI計），25.027.028.0鐵（Fe）w %0.030.030.03硫酸鹽（以SO2計）w %0.010.010.01我們生產(chǎn)的副產(chǎn)鹽酸可達到國內(nèi)副產(chǎn)鹽酸標準。4.2.2.5 主要設備選擇80000噸/年副產(chǎn)鹽酸生產(chǎn)裝置中，主要設備包括貯槽、吸收 槽、耐腐蝕泵、陶瓷風機、分析儀器、各種儀表、閥門