1.5万吨年ADC发泡剂污水治理工程建设项目的可行性研究报告

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1、 .wd.1.5万吨/年ADC发泡剂污水治理工程建设工程可行性研究报告1 总论1.1 概述1.1.1 工程名称：*集团*化工有限责任公司1.5万吨/年ADC发泡剂污水治理工程 承办单位名称：*集团*化工有限责任公司 企业性质：国有 法人代表：1.1.2 主办单位 基本情况*集团*化工公司是*煤业集团全资子公司，全国500 家最大化学工业企业之一。*化工集团成立于1995 年3 月，是以原开封化工总厂为核心层，兼并开封市化工研究所、设计室，联合农药厂、开封电石厂成立的。2005 年10 月因企业改制，加盟*煤业集团。*集团*化工公司厂址位于开封市郑汴路，占地面积540亩。公司现有职工2806 人

2、，有各类专业技术人员432人。现有高级工程人员14 人，中级技术人员104 人，初级职称246人。*集团*化工有限责任公司是河南省最早采用金属阳极和离子膜法制烧碱的企业，目前烧碱生产能力18万吨/年，氯碱下游产品近20 个。主要开发、生产以氯系列农药、医药和染料中间体为主的精细化工产品，属于国家“十一五重点开展的化工行业六大领域之一。该公司产品构造比较合理，具有较强的抗风险能力。主要产品有180000 吨/年烧碱、40000 吨/年泡花碱、40000 吨/年盐酸、50000 吨/年液氯、18000 吨/年氯磺酸、4000 吨/年氯化亚砜、15000 吨/年ADC发泡剂、25000 吨/年氯乙酸

3、及上百种化学试剂产品等。*集团*化工有限责任公司是河南省主要氯碱骨干企业之一，担负着开封市及周边广阔地区的电力、纺织、造纸、化工等行业的化工原料供应任务。公司的开展直接影响着开封市及周边地区的经济开展。2005 年10 月，*化工集团企业改制，整体并入*煤业集团，成为*集团的全资子公司。资产的并购重组、资源的优势互补，进一步加快了*集团*化工公司开展精细化工的步伐，促进了开封市精细化工产业区的建设。为实现*集团“十一五期间在开封建设精细化工产业园区、年收入50 亿元的远大目标，为构筑河南省中原经济隆起带、打造文化古都、振兴开封经济的宏伟规划，*集团*化工公司借助*集团高效、标准的运行机制和雄厚

4、的资源、资金等优势，在“十一五期间，拟采用先进技术，高起点、高速度地将自身建成一个具有现代化技术、装备和清洁生产花园式化工企业，将担当起开封精细化工产业园区建设的支撑和主力。1.1.3工程提出的背景，投资的目的、意义和必要性ADC发泡剂是有机精细化工产品，化学名称偶氮二甲酰胺。ADC发泡剂是一种比较稳定的发泡剂，分解温度高于200。该发泡剂无毒性、不污染、不变色、不助然、不易燃、发气量大，在塑料与橡胶中很容易分散，可作位多种塑料及橡胶制品的发泡剂使用。因此ADC发泡剂有着广泛的用途。但是，ADC发泡剂是一种高物耗产品，每生产1吨ADC发泡剂消耗：尿素2.2吨、液碱折百2.3吨、氯气1.7吨、硫

5、酸1.5吨及各种催化剂，消耗各种原料多达8吨，物料流失多，造成的污染大。“三废治理是全国性难题，是ADC开展的瓶颈，直接影响着ADC发泡剂行业的开展和生存。*集团*化工原有ADC发泡剂5000吨/年,2008年新增1万吨/年生产装置，采用的是气提、吹脱、折点氧化法污水处理装置，通过运行使用后发现，此法运行费用较高，污水治理不稳定，有一些可利用物料没有及时回收，造成浪费。*集团*化工为彻底解决生产污水特别是ADC生产污水对环境的影响，促进企业生存和长远开展，及时回收可利用物料，节能减排。据此本公司研发了一套ADC生产污水治理新工艺。拟投资建设公司污水处理厂。1.1.4. 可行性研究报告编制的依据

6、、指导思想和原那么编制依据：1. *集团 *化工提供的相关资料及任务书。2. ?化工建设工程可行性研究报告内容和深度的规定?2006年修订。3.?污水综合排放标准? GB8978-19964.?建筑给水排水设计标准? GBJ 15-885.?室外排水设计标准? GBJ14-871997版6.?工业企业设计卫生标准? TJ 36-797.?建筑设计防火标准? GBJ 16-878.?混凝土构造设计标准? GB50010-20029.?建筑地基基础设计标准? GB50007-200210.?构筑物抗震设计标准? GB50191-9311.?给水排水工程构造设计标准? GBJ 69-8412.?工业

7、与民用供配电系统设计标准? GB50052-9213.?低压配电装置及线路设计标准? GB50054-9214.?电力装置的继电保护和自动装置设计标准? GB50062-92编制原那么： 1. 认真贯彻执行国家 基本建设的各项方针、政策和有关规定，执行国家及各部委颁发的现行标准和标准。其中特别注重贯彻执行循环经济及清洁生产的规定。2. 根据该公司提供的现有产品品种及生产规模以及ADC发泡剂开展规模，综合考虑各产品生产及污水的特征，对各股污水采用重点治理、综合平衡、综合利用的设计思路，确保整个系统设计的经济性，充分发挥工程投资的环境效益和社会效益。3. 污水处理厂设备选择及构筑物设计，充分利用企

8、业现有的污水处理设施及公用工程设施；充分考虑现有产量及以后扩产污水处理量的需要，在设计上留有余地。4. 在处理工艺选择上，立足国内外先进及成熟技术，采用自动化程度高、流程简单、运行管理方便、耐冲击负荷的工艺流程。5. 设备选型上，采用国内成熟的、先进的高效节能设备。6. 厂区布置充分考虑流程需要及环境要求。厂内附属建筑物设计力求美观大方、简洁明快，并考虑与厂内生产性构筑物以及周围环境相协调。7. 采用自动化管理运行，做到技术可靠，经济合理，使污水处理厂与整个厂区的现代化水平相适应。1.1.5研究范围本报告是进展*集团*化工ADC发泡剂生产污水深度处理工程可行性研究。其研究范围为：对建设工程的工

9、艺、设备、公用工程、环境保护及投资估算、经济效益等进展分析、论证和评价。1.1.6 研究的主要过程本报告结合氯碱生产及ADC发泡剂生产，采取“循环经济及清洁生产的思路，通过对ADC生产污水的综合利用研究，将高盐、高NH3-N的ADC生产污水转化为可利用产品，在此基础上确立ADC生产污水深度处理工艺方案。1.1.7经济效益 由于本工程为*集团*化工有限责任公司的环境治理工程，有一定的直接经济效益，但有较好的社会效益，从根源上杜绝了污水对生产岗位人员和周围环境的危害，对保护社会生态环境将起到积极的作用。1.2 研究结论1.2.1 研究的简要综合结论1*集团*化工ADC生产污水，是公司排放污水中的主

10、要污染源。通过对ADC生产污水采取冷却回收联二脲、回收硫酸钠、回收氯化铵、盐酸以及改变洗料工艺，将大幅度降低整个集团公司的污染物排放总量，治理后的污水达标排放。表1-1 1.5万吨/年ADC污水治理前后污染物排放总量流量104m3/aCODCr吨/aNH3-N吨/aS.S.吨/a实际总排放污水98.4020583936648.8污水处理后排放47.2028.329.4447.2削减量51.202029.683926.56601.62本可研报告确立的ADC发泡剂生产污水处理方案总设计规模为98.4万m3/a。其中：缩合母液为20万m3/a，缩合洗水48万m3/a，氯化母液7.2万m3/a，氯化洗

11、水30.4万m3/a用于氯化配料7.2万m3/a，实排23.2万m3/a。综合治理方法：1缩合母液处理设计规模为25万m3/a，可回收联二脲310t/a、氯化铵10000t/a，硫酸钠30000t/a、冷凝水约蒸发冷凝水+蒸汽冷凝水330000m3/a，治理后缩合母液污水到达零排放。2缩合洗水48万m3/a，上一台带滤机代替原来的槽式洗料方法，可减少缩合洗水污水量24 万m3/a。3氯化母液处理设计规模7.2万m3/a，用于吸收氯乙酸副产氯化氢尾气，能够副产盐酸8万t/a，可自用和外销。治理后氯化母液污水到达零排放。4通过采取以上三种方法处理后，剩余的污水为：缩合洗水24万m3/a、氯化洗水2

12、3.2万 m3/a，合计47.2万m3/a。对此污水的治理，我们采用气态膜工艺技术，装置能力为56万 m3/a裕量为1.2，通过治理后NH3-N含量25mg达标排放，同时可回收硫酸铵折100%7500 t/a。3该工程建成后，可减少污水排放量51.2 m3/a，不但解决了*化工公司生产污水治理问题，也为国内ADC发泡剂同行业的污水治理走出了一条循环利用的经济道路。1.2.2 存在的主要问题和建议建议集团公司进一步优化ADC生产工艺及生产管理，简化治理方法，降低水耗。从而降低污水治理本钱。附主要技术经济指标：表1-1 主要技术经济指标表序号工程名称单位数量备注一污水处理规模万t/a98.40其中

13、回收：1硫酸钠万t/a3.002氯化铵万t/a1.003盐酸万t/a8.00自用3万t/a4连二脲t/a310折ADC300吨5硫酸铵折100%t/a7500自用6可用水万t/a33.00二年操作时间小时8000三主要材料，燃料消耗1硫酸铵t/a13000自产：7500 t2烧碱t/a4862自产3硫酸t/a56644氯化氢t/a7920自产5絮凝剂t/a58自产6助凝剂kg/a5667蒸汽万t/a15.0自供四公用动力消耗量1平均用水量新鲜水m3/a185602供电3设备容量kw7474年耗电量万kwh568.805供汽最大用汽量t/h20平均用汽量t/h18.75五三废排放量1废气2污泥排

14、放量t/a100六运输量(汽车)t/a955001运入量t/a55002运出量万t/a9.00七全厂定员人1601其中：生产工人人1472管理人员人13八总占地面积m24530其中1建筑占地面积m21082.502ADC污水处理池占地面积m2840九工程工程总资金万元3590.481固定资产投资万元3460.481建设投资万元3351.982建设期利息万元108.502流动资金万元1303其中铺底流动资金万元394工程总投资万元3499.48十年销售及其他收入万元4011.24十一本钱和费用1年均总本钱费用万元3726.302年均经营本钱万元3416.123年均利润总额万元284.94十二年均

15、销售税金万元0十三财务评价指标1投资利润率%7.942销售额利润率%9.193投资回收期含建设期年8.64全员劳动生产率万元/人25.07十四清偿能力指标含建设期年6.1 2 污水处理设计水量、水质及排放标准2.1 现有工程 基本情况*集团*化工有限责任公司是以氯气、烧碱及其衍生物为主导产品的基础化工原料生产企业，主要生产机构由离子膜烧碱、氯磺酸、氯乙酸、氯化亚砜、氯产品、ADC发泡剂、供电、供汽、节能、试剂、泡花碱、氢气、试剂、机修等14个分厂组成。 基本情况见表21。表2-1 *(集团)工程 基本情况一览表序号工程名称内 容1建设地点开封市郑汴路40号2占地面积36万平方米3用水来源公司自

16、备深水井4公共设施锅炉房、配电房、仓库、供水站等5工作制度年工作日330天，每天24小时，全年约8000小时6劳动定员2806人7环保工程处理能力为5061m3/d的污水处理站，锅炉烟尘除尘系统8排水方案污水处理站处理后排入马家河，最终入惠济河至淮河 2.2 现有工程给排水情况现有工程工业总用水量1681.2万m3/a，其中新鲜用水量221.2万m3/a，循环水用量为1460m3/a，水循环利用率86.84 %。上述用水损耗量为52.5万m3/a，排水量为168.7万m3/a。其中ADC发泡剂排放污水98.4万m3/a。现有工程用排水情况见表22。表2-2 现有工程给排水情况一览表万m3/a类

17、 别数 量备 注用水用水总量1681.20包括：生产、职工生活、锅炉、绿化等。其中：一次水用量221.20循环水用量1460水循环利用率%86.84排水排放水总量168.70指排入地表水环境中的水量。其中ADC生产排水98.40万m3/a损耗损耗总量52.5包括：产品带走、蒸发、下渗、人体消耗、水循环系统消耗等。其中：生产损耗44.4锅炉损耗2.0生活损耗0.4其它损耗5.72.3现有处理工艺目前公司烧碱、氯产品、氯磺酸、供汽等分厂产生的生产和生活污水采取自动酸碱调节-沉淀处理。ADC发泡剂生产污水，公司已于2001年建设了一套污水处理装置，采用加石灰中和-沉淀-两级吹脱的方法，对污水中主要污

18、染物NH3-N进展处理，经过上述工艺处理后公司污水混合后达标排放。 由于*集团东大化工于2008年新建成10万吨/年离子膜烧碱、1万吨/年ADC发泡剂、2万吨/年氯乙酸等工程。原有的污水处理装置只是对污水进展被动的处理，可利用原料不能及时回收，造成运行费用高，企业负担重，因此要采取新的污水治理工艺，建设新的污水处理厂。2.4 排放标准本工程建成后，*集团*化工公司ADC发泡剂生产污水除回收一些可利用的物料外，还可减排污水量51.2万m3/a，而其它污水均能到达?污水综合排放标准?GB8978-1996表四二级标准要求。表2-3 1.5万吨/年ADC排放污水水质、水量一览表处理方法名 称水 量m

19、3/aPHCODSS氨 氮浓度mg/l排放量t/a浓 度mg/l排放量t/a浓 度mg/l排放量t/a综合处理前ADC污水9840006920912058659648.8040003936综合处理后排放污水472000696028.3210047.20209.44排放标准表四二级标准69150150253 工程工艺方案及规模3.1 生产规模和产品方案根据*集团*化工提供的现有氯碱产品品种、生产规模，综合考虑各产品生产及污水的特征，采用重点治理、综合平衡、综合利用的工艺思路，确保ADC生产污水处理系统技术的可行性，充分发挥工程投资的经济性*集团*化工ADC污水处理工艺确实定，将根据ADC发泡剂生

20、产污水的水质特征参见表3-1，采取改变工艺和清浊分流治理的模式：1对于NH3-N浓度较高的ADC发泡剂生产缩合母液，采取联二脲回收蒸发浓缩回收硫酸钠冷却回收氯化铵母液循环使用的工艺路线。2对于NH3-N浓度较低的ADC发泡剂生产缩合洗涤水，首先采用带滤机代替洗槽减少洗水量剩余局部采用气态膜工艺路线。3. 对于氯化母液用于吸收氯乙酸的氯化氢尾气制取副产盐酸。4对于氯化冲洗水采用气态膜工艺路线。本报告将对年产15000吨ADC发泡剂生产污水治理工艺进展可行性研究。需处理的废水量见表(表31) (表31) 1.5万t/aAC生产废水排放数据序号名称水 量T/HNH3-N(MG/L)COD(MG/L)

21、盐类%NACL (%)1缩合母液251万2万30008000(NH4)SO4(6.5%)5.72缩合洗水602000400010003000(NH4)SO4(2.5%)2.23氯化母液91000400020005000HCI(约17%)4.5104氯化洗水38氯化配料用950020005002000HCI (25%)1.53.23.2 工程设计规模按1.5万吨/年ADC产品规模，配套ADC污水深度处理装置： 1.气态膜工艺技术设计规模为70 m3/h 56万 m3/a，需要处理污水缩合洗水+氯化洗水量59 m3/h47.2万 m3/a裕量系数1.2，可回收硫酸铵0.938 t/h7500 t/

22、a。2. 缩合母液回收装置31.25 m3/h25万 m3/a，可回收联二脲38.75 kg/h310 t/a、硫酸钠3.75 t/h30000 t/a、氯化铵1.25 t/h10000 t/a、回收蒸发+蒸汽冷凝水41.25 t/h330000 t/a，用于缩合洗料和锅炉用水。3.改变缩合洗料工艺，采用带滤机代替原来的槽式洗料方法可减少洗料污水量30m3/h240000 t/a。4. 氯化母液回收装置9 m3/h72000 m3/a副产盐酸80000 t/a。3.3技术改造工程特点通过本工程的改造不但解决污水达标排放的问题，而且还可以回收大量的物料制成有价值的产品。同过工程改造前后对照表，便

23、可以更加了解本工程技术方案的优越性。表32 工程改建前后比照表 序号生产规模T/A产品名称改造前改造后1缩合母液200000m3/a气提、中和排放回收联二脲310t/a产硫酸钠30000t/a产氯化铵10000t/a2氯化母液72000m3/a气提、中和排放盐酸(28%)80000 t/a3缩合洗水480000 m3/a气提、中和排放采用带滤机洗涤可节水240000 m3/a采用气态膜处理可回收硫酸氨7500 t/a4氯化洗水232000 m3/a气提、中和排放5缩合洗料用一次水24万m3/a改造后用冷凝水送缩合洗料，可节约一次水为24万 m3/a6总排水量98.4万m3/a改造后为47.2万

24、 m3/a , 减少排水量51.2万m3/a7回收蒸发+蒸汽冷凝水量无可回收蒸发+蒸汽冷凝水量33万 m3/a4 工艺技术方案ADCAzodicarbonamide，偶氮二甲酰胺发泡剂广泛应用于聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS以及各种塑料、橡胶等的发泡。具有性能稳定、不易燃、无污染、无毒无味、分解温度可调节、不影响固化等特点，应用广泛，具有广阔的应用和生产前景。ADC发泡剂是氯碱行业中派生出的精细化工产品，其主要生产原料为尿素和氯碱产品Cl2、NaOH。 尿素 尿素、H2SO4 Cl2次钠合成肼合成枯燥缩合氧化Cl2 NaClO ADCNaOH 成品 母液、冲洗水 母液、ADC洗涤水图4-1

25、. ADC发泡剂生产工艺流程图在ADC发泡剂生产过程中，缩合工段产生含有高浓度氨态氮、无机盐的缩合母液。由生产工艺流程图图4-1可知，次钠合成工段和肼合成工段都产生无机盐氯化钠，缩合工段产生无机盐硫酸铵，而氯化工段那么产生盐酸型污水。反响原理如下：次钠合成：NaOH + Cl2 NaClO + NaCl + H2O肼合成： NaOH + NaClO + NH2CONH2 NH2NH2H2O + Na2CO3 +NaCl缩合： NH2NH2H2O + H2SO4 NH3NH3SO4 + H2ONH3NH3SO4 + NH2CONH2NH2CONHNHCONH2 +NH42SO4氯化： NH2CO

26、NHNHCONH2 + Cl2NH2CON=NCONH2+2HCL肼合成工段产生的Na2CO3被回收，剩余的无机盐氯化钠被带入到缩合母液中，和缩合工段产生的硫酸铵一起排出。根据大量取样分析，开封东 大化工集团ADC发泡剂生产的污水水量、水质，见表3-1。 1. 缩合母液具有较高含盐、氨氮的特征。 其中主要以 Na2SO4、 NaCl、NH42SO4为主。经检测其中NaCl含量到达57g/L，NH3-N 20g/L，SO42-含量高达65 g/L。2缩合冲洗水中各物质的含量是缩合母液的1/101/100。3. 氯化母液中主要含有一定浓度的HCl=1517%左右及NH3-N。4氯化冲洗水主要含有一

27、定浓度的HCl=2-4%左右及NH3-N。5ADC 生产污水主要污染物为各类无机盐、NH3-N。4.1 工艺技术方案的选择4.1.1 国内外高氨氮治理工艺技术概况目前脱除污水中氨态氮技术主要有：吹脱法含汽提、折点氯化法、离子交换法、生物硝化脱氮法、土地处理法等多种方法。根据网上和国内ADC发泡剂行业调查，目前国内对ADC发泡剂缩合母液的处理研究，主要有以下几方面：1蒸发浓缩回收芒硝十水硫酸钠工艺。缩合母液中含有大量的硫酸盐，加碱脱氨后回收芒硝。该工艺运行本钱较高，回收物质价值不大，而且对氯碱或其它行业生产没有太大的意义。2加碱吹脱水洗回收稀氨水工艺。实际证明，常温下水洗得到的稀氨水浓度一般不超

28、过23%，产生的低浓度稀氨水量极大，对厂家而言 基本没有使用价值，而且不能直接排放，成为更大的污染源。 3氧化工艺。一般情况下，氧化工艺适用于低浓度氨氮污水化处理。而利用氯碱行业中产生的次氯产品氧化缩合母液中的高浓度氨氮和有机物，所需量极大，而一般氯碱企业的次氯产品产量远远不能满足要求。上述第2、3种污水处理工艺，仅片面地考虑缩合母液中高浓度氨氮的去除，而处理后的污水中仍含有复杂高浓度的无机盐，抑制后续的污水生化处理。因此目前全国二十多家ADC发泡剂生产企业，没有一家是真正意义上的完全处理，更谈不上对ADC生产污水的综合回收利用。ADC发泡剂生产过程中产生的污水如此难以处理，已严重阻碍了ADC

29、发泡剂行业的进一步开展。年产15000吨ADC发泡剂，每天需要处理约2952m3ADC发泡剂生产污水。按照常规的污水处理工艺，类似于ADC发泡剂这种含有较高浓度NH3-N和无机盐的污水一般采用“脱氨生化系统处理达标排放的处理方法。污水经过加碱脱氨后，氨态氮浓度仍然较高，生化系统必须增设脱氮功能。污水中的无机盐NaCl要到达可以生化的浓度Na+浓度20003000mg/L，见表4.1-1，至少必须稀释10倍。表4-1 Na+浓度对污泥活性的促进及抑制作用范围离 子促 进中度抑制强烈抑制浓度 mg/L钠100200350055008000如此，必须建设一个日处理量至少在5-6万吨/日左右的污水处理

30、厂，才能满足要求。对ADC发泡剂生产污水进展试验，发现其中NH3-N的浓度与CODCr浓度是相关的。同时根据ADC生产工艺分析，其污水中可生化碳源极少，为维持正常的生化处理过程，还需另外补充碳源。因此，该种污水采用物化预处理加生化二级处理，理论上是不可行的。一个生产15000吨/年ADC发泡剂的企业，其ADC生产污水如果不处理，直接排放，每年将向自然水体中排放约3936吨的氨态氮，使自然水体富营养化，危害整个生态环境。同时每年还向自然水体排放无机盐折合为NaCl约5万吨，这是资源的极大浪费。我们此次选择的工艺技术方案是“ADC发泡剂生产污水综合利用新工艺以废治废，在治理过程中回收有经济价值的硫

31、酸钠、氯化氨、硫酸氨、联二脲、盐酸等完全回收利用，变废为宝，节约资源，从而促进ADC发泡剂行业的开展。4.1.2工艺技术方案的比较和选择工艺技术描述*集团*化工有限责任公司在1.5万吨/年ADC发泡剂污水治理过程中采用了缩合母液中回收联二脲、硫酸钠、氯化氨工艺技术。氯化母液生产盐酸工艺技术。用带滤机代替槽式洗料工艺技术。用气态膜深度治理缩合洗水、氯化洗水达标排放并回收硫酸氨工艺技术。*集团*化工ADC生产每天排放近2952m3的高浓度氨氮污水NH3-N平均含量为4000mg/L，如此大流量含较高NH3-N的污水无论采用上节所述哪一种脱氮方法都不经济，而且氨氮的总体去除效率有所下降。我们所采取的

32、技术方案是：1. 缩合母液及联二脲洗涤水的切分ADC发泡剂生产过程中，缩合工段缩合母液排放后剩下的联二脲还需进一步用水洗涤，将母液与联二脲洗涤水切分开，即得到污染物浓度悬殊很大的两股污水，切分后缩合母液及联二脲洗涤水平均水质和氯化母液与氯化洗水切分开后的平均水质列于表3.3-1。缩合母液及联二脲洗涤水被切分后，将给ADC发泡剂生产过程中联二脲污水的处理带来极大的便利与效益。我们从母液中可以回收联二脲、硫酸钠、氯化氨等产品。此工艺技术我们公司已做过中试，技术成熟。2. 氯化母液和ADC洗涤水的切分氯化母液处理的方法有：1母液利用法 ：把母液直接回用，不需增加回收设备，工艺简单，且可降低后续工序硫

33、酸消耗，现已在大多数ADC生产厂家应用。由于酸浓度低，母液利用仅占总量的三分之一，剩余的三分之二母液仍需采取物理或化学方法处理。2石灰石过滤中和法：氯化母液以石灰石过滤中和至中性后与缩合母液及洗水混合生成二水石膏回收利用。所需设备简单，但占地面积大，回收石膏后的污水还需更进一步处理前方可达标排放。3提浓法，ADC发泡剂生产过程中，氯化工段氯化母液排放后剩下的ADC还需进一步用水洗涤，将母液与洗涤水切分开，即得到污染物浓度悬殊很大的两股污水，切分后氯化母液中通入副产氯化氢氯乙酸尾气气体，吸收至盐酸浓度合格后自用或销售。母液全部提浓，且可以用氯化洗水作为尾气吸收用水，不引入一次水，节约水资源，降低

34、处理费用。该方法具运行费用低，回收率高，经济效益好，占地面积小等优点。缺点是：设备投入大、产量大、销售上有一定的难度。表42石灰石过滤中和法和提浓法经济性比较：方 法石灰石过滤中和法提浓法原 料氯化母液、石灰石氯化母液、氯化氢产 品80%二水石膏2728% 盐酸废 水量大量小经济性低高提浓法系采用17-18%的稀盐酸直接吸收副产氯化氢气体，比氯乙酸副产盐酸装置节约大量水和氯化氢气体，且废液量少，所产盐酸本钱大大低于氯乙酸副产盐酸装置，具极强的市场竞争力。石灰石过滤中和法由于需用石灰石，且污水还需更进一步处理前方可达标排放，运行费用高于提浓法。故采用提浓法处理氯化母液，本公司有成熟技术。提浓法有

35、三种方案：石墨降膜吸收法：母液通过石墨降膜吸收器吸收氯化氢气体。由于盐酸浓度升高至21-22%时，有氯化钠结晶析出，易在石墨降膜吸收器中结垢，该方法不可行。吸收釜提浓法：母液送入主、次吸收釜吸收氯化氢气体。盐酸浓度合格后别离除盐后送入贮槽。该法需设备多，占地面积大，设备投资大。喷射泵提浓法：母液经由喷射泵吸收氯化氢气体。盐酸浓度合格后，别离除盐后送入贮槽。该法需设备少，占地面积少，投资相应低，比较后决定采用本法。3. 改变工艺减少洗水量再上一台带滤机代替缩合槽式洗料工艺技术，此工艺技术已在新建的1万吨/年ADC工程中使用。可明显地降低吸水量，减少污水排放量。4. 用气态膜工艺技术处理污水ADC

36、发泡剂在生产过程中所产生的洗涤污水采取气提发、中和法、折点氧化法等均不能稳定到达排放标准，而且运行费用较高。如果采用气态膜工艺技术进展处理，污水能够达标排放，并可从中回收硫酸氨。气态膜工艺技术是天津市环海净源高科技开发公司所研制，该公司隶属国家海洋局青岛环海海洋工程勘察研究院，是一家专门处理高氨氮污水的专业公司，该公司采用反渗透膜和气态膜处理高氨氮污水，反渗透膜为国外进口，通过离子阻隔，能够在一侧有效浓缩离子浓度，在另一侧能够明显降低离子浓度，通过增加处理级数，可满足一定指标要求，技术成熟，应用较广，已经被许多公司广泛应用于水处理，应用风险较小。气态膜处理氮=氨氮技术为该公司独家开发专有技术，

37、具有气、液别离的特点，氨水在压力作用下，氨变成气态通过气态膜，被硝酸或硫酸吸收后，可形成高纯度的硝酸铵或硫酸铵溶液，利于回收利用。通过增加处理级数，可将污水侧氨氮指标降低到满足一定指标要求。气态膜处理氨氮技术已成功应用处理淄博宝钢灵芝高科技公司氨氮含量为4000-5600mg/L的污水，排水氨氮指标小于20mg/L。技术方案：高氨氮废水经泵排入PH值调节池，在两个沉降池内通过参加絮凝剂等药物，使悬浮物沉淀，进入到澄清池，通过用泵提升进入高效纤维过滤器，虑除大于100微米杂质，再经过一级过滤器虑除大于10微米杂质，最后经过精细过滤器大于5微米杂质。之后在增压泵的作用下，高氨氮污水通过调节温度、P

38、H值后，先后进入气态膜系统，废水达标排放，氨、氮气通过硫酸吸收转换成硫酸铵溶液，硫酸铵溶液蒸发结晶后包装出售或自用于缩合母液处理工段。通过以上论述我们治理污水的方法是，改进工艺、浓淡切分、物料回收、彻底治理的新理念，形成一个清洁环保的工业园。也为国内ADC发泡剂同行业的污水治理走出了一条循环利用的经济道路。相比之下我们所采取的技术方案是优越经济可行的。4.2 工艺流程和消耗定额4.2.1 缩合母液处理回收工艺流程概述和消耗定额4.2.1.1 装置规模和年操作时间生产规模：处理缩合母液250000 m3/a ；产无水硫酸钠30000 t/a ；联产氯化铵10000 t/a；回收冷凝水 33000

39、0 m3/a蒸发冷凝水 + 蒸汽冷凝水；回收联二脲310 t/a折合AC发泡剂300吨。年操作时间：年操作时间按8000小时考虑。4.2.1.2工艺流程简述根据大量试验，缩合母液中除有无机盐外还含有生产中间体联二脲，根据联二脲在30左右溶解度较小的性质，试验测得将缩合母液冷却到30左右时，联二脲固体结晶析出，从而被回收利用，而此时其他盐类 基本上不析出。本工艺方案采用无堵塞填料凉水塔进展循环冷却、间歇别离、抽滤、洗涤回收联二脲。联二脲回收工艺流程见图41缩合母液10m3/h过滤槽母液池循环凉水塔母液冷却槽 联二脲42 联二脲回收工艺流程图缩合母液中含有浓度较高的NH4+、SO42-、Cl-、N

40、a+，在一定温度和条件下，可发生以下复分解反响：2NaCl +(NH4)2SO4 Na2SO4 +2NH4Cl根据Na2SO4和NH4Cl溶解度的不同，选择进展反响的最正确条件温度、浓度，使之反响生成的NH4Cl溶解在溶液中，而Na2SO4 那么沉淀析出。沉淀经过滤别离后，将滤液冷却，NH4Cl从溶液中结晶出来。经离心别离、脱水、热风枯燥后即为成品。工艺简述：首先将过滤后的缩合母液加热至一定温度后，参加硫酸铵，然后将配好的母液泵入蒸发器继续加热，当温度升至反响终点时放料。经热过滤别离得无水硫酸钠，别离后用8%硫酸钠(溶液体积)的水洗涤结晶物硫酸钠，然后进展气流枯燥、粉碎、包装。将热别离后的，氯

41、化铵饱和溶液通入冷却釜降温。当温度降至结晶到达一定程度时，停顿降温。放料过滤别离出氯化铵结晶后，滤液循环使用。分别用不同浓度的氯化铵溶液进展淋洗要求不含杂质的精制氯化铵溶液，控制Fe0.008%,SO42-0.001%,淋洗合格，再经热风枯燥后得成品。离心别离烘干硫酸钠粉 碎包 装氯化铵结晶离心别离淋 洗干 燥粉 碎包 装母液返回使用预热器减压蒸发器处理后母液43 母液后处理工艺流程图物料平衡图：4.2.1.3 原材料、辅助材料、燃料和动力表43原材料、辅助材料、燃料和动力序 号名 称单 位数 量备 注1原料：缩合母液m3200000本厂2辅助原料:硫酸铵t/a13000自产：7500吨，外购

42、5500吨3蒸汽t/a1500004电kw/a30000004.2.1.4 产品、原料规格 表44Na2SO4的国家标准项 目指 标 类 类 类优等品一等品一等品合格品一等品合格品硫酸钠质量分数% 99.399.098.097.095.092.0水不溶物质量分数% 0.050.050.100.20 - -钙镁(以Mg计)合量质量0.100.150.300.400.60氯化物(以Cl计) 质量分数% 0.120.350.700.902.0铁(以Fe计) 质量分数% 0.0020.0020.0100.040水分质量分数% 0.100.200.501.01.5白度(R457) 质量分数% 85828

43、2表45( NH4)2SO4的国家标准单位% 工程 指标 优等品 一等品 合格品 外观 白色结晶，无可见机械质 无可见机械杂质 无可见机械杂质 氮N含量以干基计 21.0 21.0 20.5 水分H2O 0.2 0.3 1.0 游离酸H2SO4含量 0.03 0.05 0.20 铁Fe含量* 0.007 砷As含量 * 0.00005 重金属以Pb计含量* 0.005 水不溶物含量* 0.01 NH4Cl的国家标 表46 工业用氯化铵指标名称 一等品 合格品氯化铵含量 % 99.3 99.0水分 % 0.7 1.0灼烧残渣 % 0.4 0.4铁含量 % 0.001 0.003重金属以Pb计含量

44、 % 0.0005 0.001硫酸盐以SO42-含量 % 0.02 -PH值200g/L溶液，温度25 4.05.8 4.05.8表47 农业用氯化铵指标名称优等品一等品合格品氮N含量 % 25.4 25.025.0水分 % 0.5 0.71.0钠盐含量以Na计 % 0.8 1.01.4粒度1.04.0mm颗粒% 75 - -松散度孔径5.0mm% 75-我们生产的硫酸铵能够到达国家标准三类一等品，生产的氯化铵可以到达国家标准农业用氯化铵级标准。4.2.1.5 消耗定额表48消耗定额序号本钱工程单位消耗定额备注1硫酸铵kg/ m3652动力电KW/ m3153蒸汽t/ m30.64蒸汽枯燥t/

45、 t0.44.2.1.6 方案主要设备表49 缩合母液工艺设备一览表序号设 备 名 称规格型号数量材 质备 注1母液贮罐300 m31碳钢2预热器100m21不锈钢3结晶釜5 m34搪瓷4蒸发器150 m23钛5耐腐蚀泵156离心机8不锈钢7负压机组38枯燥装置套2碳钢9粉碎210冷凝器411凉水塔14.2.2氯化母液处理回收工艺流程概述和消耗定额4.2.2.1 装置规模和年操作时间副产盐酸HCl=27-28%：产能 80000吨/年年操作时间：8000小时。4.2.2.2工艺流程简述氯化母液约17-18%盐酸由泵送入稀盐酸贮槽贮存，经稀盐酸泵送入PVC或搪瓷中间槽至一定液位。副产氯化氢气体经

46、由喷射泵与回流的盐酸进展吸收后进入循环槽。稀盐酸通过循环泵进入石墨换热器回流至循环槽，控制吸收温度40。当盐酸含量升高至25后，放料至盐泥槽V=3050m结晶析出沉淀于槽底，盐泥定期排放，清液为成品盐酸由盐酸泵送入盐酸贮槽。盐泥放入滤缸，经过滤后把副产酸送入副产盐酸贮罐；滤砖上的盐泥以污水冲入污水站处理。尾气由风机送入水洗、碱洗塔二次吸收后放空，水洗后送入污水治理站碱洗后产生的次氯酸钠含量升高至8%左右后可送回AC次氯工段使用。工艺流程图：物料平衡图：图43物料平衡图以1000Kg盐酸为基准，单位：Kg氯化母液约17%盐酸900，氯化钠4.7%氯乙酸尾气约90%氯化氢110 盐酸工段 成品28

47、%盐酸1000，氯化钠0.7%氯化钠40吸收尾气，HCl:10稀碱，20%：121次氯酸钠8%：1314.2.2.3 原材料、辅助材料、燃料和动力表410主要原料表序 号名 称规 格数 量来 源1氯化母液HCL=17%72000m3/a本厂2氯化氢90%7920 t/a本厂3电Kw/h8000004.2.2.4 产品、原料规格表411国内盐酸行业标准项 目指 标H31H33H35外 观无色或浅黄色透明液体总酸度以HCl计，31.033.035.0铁Fe%0.010.010.01硫酸盐以SO42-计%0.0070.0070.007表412国内副盐酸行业标准项 目指 标H25H27H28外 观无色

48、或浅黄色透明液体总酸度以HCl计，25.027.028.0铁Fe%0.030.030.03硫酸盐以SO42-计%0.010.010.01我们生产的副产盐酸可到达国内副产盐酸标准。4.2.2.5 主要设备选择80000吨/年副产盐酸生产装置中，主要设备包括贮槽、吸收槽、耐腐蚀泵、陶瓷风机、分析仪器、各种仪表、阀门等均由国内供货。表413主要设备一览表序 号设 备 名 称规格型号材质数量估价万元1稀盐酸贮槽150 m玻璃钢1252氯化氢缓冲罐2 m玻璃钢123吸收槽10 m玻璃钢2254盐泥沉降槽50 mPVC玻璃钢2205石墨换热器502106尾气吸收塔10007000玻璃钢177尾气碱洗塔10

49、007000玻璃钢178洗水贮槽8 m玻璃钢159次钠贮槽8 m玻璃钢1510盐酸贮槽150 m玻璃钢22511稀盐酸泵10.512循环泵2113喷射泵20.514盐酸泵2115洗水泵10.516次钠泵10.517风机10.518酸盐槽3 m3PVC2219凉水塔300t/h13920循环水泵22.5合计1794.2.2.6 消耗定额表414消耗定额表序号本钱工程单位消耗定额备注1氯化母液t0.92氯化氢t0.11动力电KWh104.2.3 缩合洗水和氯化洗水治理工艺方案及消耗定额4.2.3.1 装置规模和年操作时间处理污水装置规模：560000m3/a;实际需要处理污水量472000 m3/

50、a；副产硫酸铵折100%7500吨/年。年操作时间：8000小时。4.2.3.2工艺流程首先改变缩合工序的洗料方法，采用带滤机代替原来的槽式洗料方法，便可减少洗水的污水量，同时也减少污水处理装置的投资及运行费用。其次将含氨氮4000g/L的废水进入废水收集池，进过调节PH值到10.511后进入磁电催化剂装置，磁电催化的目的是降低水的粘性，使粘滞系数高的废水不会附着在膜壁上，其原理是平衡各离子的电位，使其尽快的沉降到达固液别离，经过沉降澄清被除去粘性的水，经泵送入高效纤维过滤器。高效纤维过滤器的过滤精度为100um。然后进入10um自动反冲滤器。之后进入微滤器，微滤器是膜的保安滤器，过滤精度小于

51、1um，经泵将三道过滤器的氨氮废水送入一级气水别离膜，出水到R=10m3的PE水箱。PE水箱内的料液经泵送入二级气水别离膜，二级出水再进入R=10m3的PE水箱，此时二级出水的PH已经降低到PH=10.5以下，需要用计量泵进展补碱，来提高进入三级气水别离膜料液的PH值，加碱的数量由PH在线监测控制，当PH到达11时补碱计量泵停顿。当PH值小于11时，计量泵开场启动补碱，加碱后出现的现象是在氨氮废水中有极微细的絮花出现，所以在三级的进水前增加一个袋式过滤器，以防止堵塞三级膜系统或后边膜系统。五级出水后也要调节PH值，也要增加袋式过滤器，当十级出水达标时，PH值已经下降到9左右。所以后几级没有加碱

52、，出现的情况是前六级脱氨氮的效率高，后四级脱除氨氮的效率低。氨氮脱除率的有关因素如下：当PH=11时氨氮脱除效率高，即第一因素是料液中的PH要高，第二因素是酸吸收系统的PH值要低，既定时给酸吸收系统补酸，补酸是用计量泵来完成的，第三个因素是受温度影响，当料液的温度低于20时，脱除效率受到影响所以最正确温度范围是2040。硫酸铵溶液进入硫酸铵调节池，出调节池的硫酸铵进入减压蒸发釜蒸发结晶，结晶出的硫酸铵进入离心机离心后包装销售。十级串联膜系统，酸吸收循环为十级同时供酸，形式为上进下出运行压力不要超过0.1Mpa，如料液的含盐量超过10%时，膜丝内外要掌握好压力的平衡。工艺流程图物料平衡图：4.2

53、.3.3 原材料、辅助材料、燃料和动力 表415主要原料表序 号名 称规 格数 量t/a来 源1缩合、氯化洗水NH3N 4000472000本厂2烧 碱折100%4862本厂3絮凝剂58本厂4助凝剂0.566外购5硫酸98%5664外购6气态膜组10外购7电KW/h18880008水4960气态膜与气提法污水治理本钱对照表含税价表416废水处理本钱组成分布分布表(NH3-N20mg/L)工程单价消耗统计数据备注单耗价格，元烧碱100%1450元/吨0.0103 t14.94自用价硫酸98%400元/吨0.012t4.8絮凝剂3900元/吨0.123kg0.48自用价助凝剂25元/kg1.2g0.03水1.0元/吨0.04t0.04电0.5元/ kwh4 kwh2.00气态膜2.99三年更新一次