動力波旋轉(zhuǎn)流高氨氮污水處理工業(yè)化示范項目

動力波旋轉(zhuǎn)流高氨氮污水處理工業(yè)化示范項目可行性研究報告一、立項的背景與意義動力波旋轉(zhuǎn)流高氨氮污水處理專用裝置是一種擁有自主知識產(chǎn)權的新型高效、多用途環(huán)保設備。用于高氨氮的工業(yè)污水處理，和同類裝置相比，在相同的處理能力和水質(zhì)條件下，項目投資可減少30～50％，占地面積可減少50～70％，能耗可減少30～40％，處理成本可下降20～40％。利用本技術制作的組合式動力波污水處理專用裝置可以替代現(xiàn)有的大多數(shù)好氧水處理工藝，而且反應效率要提高20～30％。株化集團翔宇公司系中國最大的水合肼生產(chǎn)基地，其生產(chǎn)過程中排放的廢水氨氮含量極高，雖然公司已建立了污水處理裝置，仍未能做到達標排放，若排至湘江，將嚴重污染湘江水資源，也制約了公司的進一步發(fā)展。如果本項目實施，利用現(xiàn)有的科研成果有效解決制約公司發(fā)展的高濃度氨氮廢水處理的關鍵性技術難題，不僅可有效改善株洲清水塘地區(qū)和湘江流域的水質(zhì)與環(huán)境，而且可建立起我省高氨氮污水處理的示范工程，更有利于提高全省能源、資源利用率，顯著削減廢物排放量，使我省的節(jié)能減排技術及指標能居國內(nèi)領先水平，也可為實現(xiàn)我省節(jié)能減排的總體目標提供強有力的科技支撐和示范，為實現(xiàn)我省“十一五”節(jié)能減排的總體目標作出貢獻。高氨氮廢水不僅限于水合肼產(chǎn)業(yè)，在石油化工、合成氨、化肥、純堿等行業(yè)也普遍存在，研發(fā)低成本、低能耗的氨氮廢水處理技術，并盡快產(chǎn)業(yè)化，也是我省節(jié)能減排急待解決的重大問題。而且，本技術和相應裝置還可進一步推廣應用于高溫煙氣脫硫、除塵、脫氮，有效減少二氧化碳的排放量?，F(xiàn)有實驗研究表明，用于煙氣處理，對SO2吸收率可達到95％以上，除塵效率可達到99％以上，尤其對脫除亞微粒子比其他設備更為有效，凈化效率遠高于傳統(tǒng)除塵設備。裝置不僅有極高的脫硫除塵效率，還有良好的降溫和氣液傳質(zhì)效果。且設備簡單、可靠性好，運行周期長，投資總費用比傳統(tǒng)工藝要節(jié)省30％以上。充分利用本技術和裝置一體化工業(yè)脫硫除塵設備，工業(yè)燃煤設備和冶煉、化工、建材和相關行業(yè)的各類排出尾氣的處理，中型裝置則可應用于各類燃煤鍋爐的煙道氣處理，而小型裝置則可用于各大、中、小型酒店與餐館排出的油煙就地處理由此可見，我省新的集群創(chuàng)新體系將科研優(yōu)勢迅速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，有力推動我市建設湖南先進制造業(yè)中心的工業(yè)化進程。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢目前,國內(nèi)外針對高濃度氨氮廢水的幾種主要處理方法有氨吹脫法、化學沉淀(MAP)法和生物處理法等。其中氨吹脫法[6]主要應用于高濃度胺氮廢水的預處理,通過調(diào)節(jié)廢水的PH值,控制水溫,布水負荷和汽液比,利用空氣或蒸汽吹脫的物理作用使胺氮從液相向氣象轉(zhuǎn)移.雖然設備簡單,容易控制,但吹脫效率有限,能耗大,即使是多級吹脫裝置也只能達到70%-80%的去除效率?；瘜W沉淀法是向氨氮廢水中投加可溶性的鎂鹽和磷酸鹽,使廢水中的氪氮轉(zhuǎn)化為MgNH4PO4·6H20(簡稱MAP)沉淀,從而去除廢水中的氨氮,此法工藝簡單,去除效率可達85%左右,但藥劑用量大,處理成本較高,沉淀物的二次處理,以及藥劑投加引入的氯離子和磷離子的污染仍是需要解決的問題。生物處理法[9,10]對胺氮的降解徹底,處理效果可以達到國家標準,目前應用較廣,但只限于處理低濃度胺氮廢水,且占地面積大,對于高濃度胺氮廢水,需要增設物化處理,這樣就使能耗及處理成本大大增加.近年來隨著研究的深入,也出現(xiàn)了一些新型的胺氮處理方法,比如荷蘭Delft技術大學開發(fā)的SHARON短程硝化反硝化工藝，丹麥、意大利等國開發(fā)的同時硝化反硝化工藝等。還有物理化學法與生物法相結(jié)合的生物膜法、煙道氣治理法等,但其在理論上或?qū)嵺`中仍存在很多有待解決的問題.湘潭大學化工學院2005年完成了動力波旋轉(zhuǎn)流一體化“脫硫－除塵”裝置的實驗研究，并將其應用于煙氣脫硫，脫硫率平均達到90％以上，除塵率達到95％以上，取得了較好的效果。2006年首次將其應用于50t/d工業(yè)有機廢水的處理也獲得成功。2007年在株化集團翔宇化工公司的協(xié)助下，針對公司水合肼類廢水的理化特性,首次將新型高效二氧化氯—動力波旋轉(zhuǎn)泡沫分離技術,創(chuàng)造性地應用于水合肼高濃度氨氮廢水的處理，并直接以水合肼廢水為研究對象，深入展開了高氨氮工業(yè)污水的實驗研究，研究結(jié)果表明30℃下經(jīng)4.5小時處理，廢水的COD可由2400mg/L，降到190mg/L，去除率為92.1％;氨氮總量可由8750mg/L降至260mg/L，去除率高達97％,效果十分明顯，并在此基礎上進行了小型中試研究。因此，與株化集團翔宇化工公司合作，產(chǎn)學研相結(jié)合，利用高校的科研技術成果，借助于企業(yè)豐富的工程實踐經(jīng)驗，將二氧化氯的強氧化特性與自主研制的高效動力波旋轉(zhuǎn)泡沫分離裝置良好的氣液分離效果相結(jié)合,實現(xiàn)高氨氮廢水的有效分離，從根本上解決制約公司發(fā)展的節(jié)能減排關鍵性技術難題是完全可行的。項目實施不僅可實現(xiàn)科研成果的產(chǎn)業(yè)化，建立我省氨氮污水處理的示范工程，還可有效改善株洲清水塘地區(qū)和湘江流域的水質(zhì)與環(huán)境，為實現(xiàn)我省節(jié)能減排的總體目標提供強有力的科技支撐。三、項目實施主要內(nèi)容、技術關鍵與創(chuàng)新點、預期目標3.1項目實施的主要技術內(nèi)容1、廢水的氨氮去除率≥90％，COD的去除率≥90％；2、裝置的連續(xù)運行時間≥7天；3、組織工業(yè)實施，建立示范工程，獲得工業(yè)應用的相關工程參數(shù)；4、建立中試研究平臺，為動力波污水處理技術的推廣應用提供有效的實驗手段。細3.2蝶擬解決的關勞鍵技術誦1、耗水合肼工業(yè)貢污水的中試鋪及參數(shù)的優(yōu)形化；欺2、銅組合式動力鄙波急工業(yè)架污水處理專哨用污裝置的試制齡；秤3、建立動比力波展工業(yè)緣污水處理技女術工業(yè)應用盈的示范工程氧；暖3.3駝項目創(chuàng)新點玩1、首次將橫動力波原理鞏應用于工業(yè)忠污水處理，配大大增加了什氣液傳質(zhì)面哭積，縮短了涼氧化反應時壓間；圓2、使戶“近反應－分離廟一體化森”輸，有效強化觸了季氧化反應過靜程，提高了芳氨氮的去除擁率；旬3.4偶預期目標農(nóng)1、廢水的蛙氨氮去除率階≥陪92％，C憐OD的去除傷率檢≥惑90％；陶2、裝置的莖連續(xù)正常運籍行時間歐≥階7天；思3、組織工蠻業(yè)實施，建棄立示范工程膽，獲得工業(yè)稼應用的相關都工程參數(shù)；吊4、建立中朗試研究平臺殲，為動力波碎污水處理技哪術的推廣應晝用提供有效奸的實驗手段圓。塔3.5飯項目的技術扔路線嫌攜囑舌痛怒波管空氣凈化氣氣波管空氣凈化氣氣脫氨段脫氨段氣液分離段氣液分離段凈化液凈化液離心泵離心泵殘液殘液回2．鍛教多置V102aV102a,b二氧化氯貯槽V101廢水池FP101a.b廢水泵F101氧化風機F102一級風機T101a,b氧化塔T102一級分離塔T103二級分離塔F103二級風機V101硫酸槽P102a.b一級分離泵P103a.b二級分離泵V102調(diào)節(jié)池M101混合器V103液堿槽T104氣提塔P104真空泵廢水凈水均3.5水項目的技術撇來源，合作鍵單位情況，掃知識產(chǎn)權歸扣屬情況說明萍本項目的技級術來源為省視教育廳資助歇的自主科研娘項目，已申露報國家發(fā)明校專利，知識梅產(chǎn)權為湘潭倘大學所有。鞠科研合作單片位是株化集輛團翔宇精細幸化工有限公椅司，系朋株化集團的噸一個具有獨魂立法人地位指的全資子公歡司，為中國踢最早的氯甲晌苯、最大的孤水合肼生產(chǎn)帥基地。南公司采用自姥行開發(fā)的冷師凍脫堿，連寫續(xù)蒸發(fā)脫鹽翁，尿素法新為工藝，生產(chǎn)偶規(guī)?，F(xiàn)已達犁到4000交0噸/年，傘同時副產(chǎn)1雄08000組噸/年工業(yè)榜鹽和108湊000噸/丹年工業(yè)十水勺碳酸鈉，多產(chǎn)品證已技占據(jù)國內(nèi)水豆合肼市場的醒半璧江山召，共成為蘆了避行業(yè)傻的艇龍頭社。塘四、應用或粘產(chǎn)業(yè)化前景斥與市場需求伸4.1越產(chǎn)業(yè)化前景挽：很娛動力波旋轉(zhuǎn)遮泡沫分離裝通置相結(jié)合即司構成犬“困反應－分離叼”銳一體化的氨代氮類廢水處命理專用裝置機。和同類裝還置相比，在辟相同的處理亞能力和水質(zhì)思條件下，項迎目投資可減慢少30～5歐0％，占地貢面積可減少胞50～70減％，能耗可愚減少30～水40％，處理理成本可下殃降20～4寫0％。利用仍本技術制作固的包組合式動力猜波污水處理軌專用裝置可點以替代現(xiàn)有砌的大多數(shù)烘好氧水處理炮工藝，而且罰反應效率要防提高20～泰30％薄。槍不僅有良好特的節(jié)能減排剩社會效益，意也有較高的悔經(jīng)濟效益，埋有較高工業(yè)生應用前景與路推廣價值。捎利用本技術嚼還可以進一匯步開發(fā)一體錢化賊選竭揚樹籍沖抖魚禽不僅瘋具有效率高躲、費用低、佛設備簡單、菌安裝維修容隸易而等特點米，而且還有灰氣相負荷范稿圍廣（10饅1炎～10際6猶僚m慘3賤/h）、可券用于高溫、共高固相含量避和強腐蝕性猛各類場合的扔獨特優(yōu)勢。婚兩傾工業(yè)燃煤設奪備墻和冶煉、化可工、建材和跌相關行業(yè)的自各類排出尾頌氣的處理，慧千立方的中置型裝置則可探應用于各類防燃煤半鍋爐的煙道大氣處理，而國幾百立方以且內(nèi)的小型裝暑置則可用于條各大、中、宏小型酒店與疲餐館排出油屠煙的就地處畫理。同時，把還可利用動剪力波旋轉(zhuǎn)流卷獨特的技術上特性，開發(fā)賺出系列可應艦用于不同規(guī)航模的工業(yè)有扣機廢水處理立的成套裝置舊。而且其設開備投資費用臭要比常規(guī)處解理方法低3俯0％，和國喜內(nèi)同類產(chǎn)品折比較，不僅泊有明顯技術趴含量優(yōu)勢，欺也有明顯價袋格優(yōu)勢，因龜此必然有巨脂大的市場潛介力。督4.2桑市場需求預誰測快：繪敢高濃度氨氮財廢水廣泛存?zhèn)谟谑突鹿?、焦化、嚷煤氣、化肥狡、農(nóng)藥、純駛堿鐵合金、苗玻璃行業(yè)、華肉類加工和淡味精行業(yè)，上以及全國各煎地垃圾堆放碼場的滲透液席和各養(yǎng)殖場變的排放廢水義、厭氧消化謀液等也都是謝高濃度的氨息氮廢水，涉泰及行業(yè)領域僻極廣。我國蠻沿海地區(qū)發(fā)喊生的大面積桶赤朝現(xiàn)象，辜氨氮對水體鐮的污染實際航也是其重要木原因之一。炊由于高濃度蔬氨氮廢水其續(xù)成份復雜，畫含鹽、含生園物毒性化合連物，對環(huán)境頃的危害極大尚，其處理難挑度也極大。鋼因此，投資熔少、能耗低秩、成本低、區(qū)效率高，且袍適用范圍廣義的高濃度氨昨氮廢水處理念技術，一直算是國內(nèi)外水色處理研究的崗焦點。本利用冠“洋動力波旋轉(zhuǎn)散流污水處理瓣技術發(fā)”逐研發(fā)的一體丙化氨氮類廢廈水處理專用尸裝置，和同茅類裝置相比斬，不僅效率煎高、適用范嶄圍廣，而且鎮(zhèn)在相同的處練理能力和水癢質(zhì)條件下，瓜項目投資可燥減少30～厘50％，占雀地面積可減池少50～7繡0％，能耗探可減少30蟲～40％，闖處理成本可途下降20～屢40％，不卵僅社會效益做好，經(jīng)濟效炸益也非常高抗，具有廣闊幸的市場前景彈。親懂脂贈去擔惕件個墾粘水武炒還壽匪齡所掃礦鍵長捉耳腐漸燃煤百鍋爐的煙道墓氣和酒店與竭餐館排出的全油煙處理。命我國現(xiàn)有工顛業(yè)燃煤設備順就有識4O萬臺津，煤炭消費討總量為世界蜓第一，每年獎向大氣中排伯放大量SO歐2木和粉塵，吹構成了對鏈環(huán)境逃的們嚴重