TDI工艺废渣及废水处理清洁生产研究报告

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1、*TDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目可行性研究报告 *二九年二月 编制单位：*工程咨询资格证书编号：*董 事 长 *总 经 理 *总 工 程 师 *项目负责人 *项目编写人员：* 注册咨询师* 注册咨询师* 注册咨询师* 工 程 师* 工 程 师* 助理工程师* 助理工程师* 助理工程师* 助理工程师审核、审定： * 高级工程师* 高级工程师目 录第一章总论1第二章市场预测8第三章建设规模与产品方案11第四章场址选择12第五章技术设备方案和工程方案21第六章主要原材料、燃料供应42第七章总图运输与公用辅助工程45第八章节能、节水59第九章环境影响评价63第十章清洁生产分析69第十一章劳动

2、安全卫生与消防74第十二章组织机构与人力资源配置80第十三章项目实施进度与招标方案83第十四章投资估算与资金筹措86第十五章财务评价89第十六章社会评价94第十七章风险分析98第十八章结论与建议101附图： 1、区域位置图 2、不可催化氧化及生物降解废水多效蒸发工艺流程图3、可催化氧化及生物降解废水多效蒸发工艺流程图 4、可回收废水工艺流程图 5、TDI工艺废渣利用工艺流程图 6、焚烧装置工艺流程图 7、总平面布置图附表：1、投资估算表 2、财务分析表第一章 总论1.1 项目背景1.1.1 项目名称*TDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目1.1.2 承办单位概况项目建设单位：*建设单位住所：

3、*法人代表：*企业性质：有限责任公司注册资金：壹仟万元经营范围：TDI工艺废渣利用及废水处理项目筹建公司2008年12月底，流动资产635.69万元，固定资产183.47万元，无形资产196.60万元，流动负债15.76万元，净资产1000万元。1.1.3 编制依据1、中华人民共和国节约能源法2、中华人民共和国环境影响评价法（2002年10月28日）3、中华人民共和国清洁生产促进法（2003年1月1日）4、投资项目可行性研究指南5、建设项目经济评价方法与参数（第三版）6、河北省发展改革委关于组织申报资源节约和环境保护2009年中央预算内投资备选项目的通知（冀发改环资20081806号）7、*市

4、环保局关于*TDI工艺废渣利用及废水处理项目环境影响评价执行标准的函（沧环函200819号）8、TDI工艺废渣利用及废水处理备案证（沧发改产业备字2008002号）9、国家有关政策和法规10、建设单位提供的基础资料及委托合同1.1.4 项目提出的理由与过程*市*是定点发展盐化工、石油天然气化工和煤化工为主的综合化工园区，在该化工园区内上游产品乙烯、丙烯，中游产品聚氯乙稀、异氰酸酯、聚硫酸酯和下游产品精细化工、合成材料组成了一个完整的化工产业链。同时也使得该化工园区内产生了种类繁多，排放量大小不一，处理难度程度各异的高浓度有机废水。由于化工园区污水处理厂对进水水质有明确的要求，各化工企业排放的废

5、水水质必须不高于污水处理厂的进水水质才予以接纳。这一方面造成部分化工企业吨处理成本偏高，影响企业的经济效益；一方面使得部分化工企业为降低成本，铤而走险偷排严重，对周围环境造成污染和破坏，有违国家清洁生产政策。TDI(甲苯二异氰酸脂)是聚氨脂塑料的主要原料之一，广泛应用于软泡、弹性体、合成革浆料、胶粘合剂、涂料、纤维和皮革织物涂饰剂等生产领域，为高附加值产品，国内供应紧缺，每年需要大量进口。位于*市*的*大化股份有限公司在建5万吨/年TDI生产装置一套，拟建10万吨/年TDI装置一套。在其TDI精制过程中将产生一定量的焦油渣，其主要成分为多聚异氰酸脂，现多用焚烧处理工艺处理。同时，该工业园区每年

6、还将排放工业废水1500万吨，高浓度有机废水135万吨。该废水中部分废水还有一定量的多硝基化合物，具有一定的回收价值。*成立于2008年，是由河北万圣环保科技集团有限公司、河北科泰软件有限公司出资组建的环保科技有限公司，专门从事污水、废渣、废气处理及环境资源化、废物再生利用等技术服务工作。*主要控股方为母公司河北万圣环保科技集团，河北万圣环保科技集团成立于1997年，主营废水、废气、噪声防治工程涉及工业废水处理设施运营；环境保护技术服务；化工原料、钢材、建筑材料、仪器、仪表、净水设备、无压燃油锅炉、汽车尾气净化器、水泵、阀门、纸和纸浆的批发、零售；货物和技术的进出口，生物技术开发、转让、咨询；

7、环保化工设备生产、销售，其中主要产品生产能力：废水处理设备300套/年，电除尘器500台/年，布袋除尘器500台/年，脱硫设备30套/年；研制、生产、销售微生物制剂；生物技术咨询、技术服务、技术转让。2008年底公司总资产21319万元，注册资本2000万元人民币，固定资产净值16845万元，资产负债率36%，年销售收入约1.2亿元。并被农业银行*分行评为2008年度AAA级信用客户。为促进园区化工企业实现清洁生产，*拟实施“TDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目”利用TDI工艺废渣（焦油末）生产TDI中间体TDA，变废为宝，实现资源综合利用；建设专业化有机废水处理站，变各化工企业有机废水单

8、独处理为大规模集中处理，处理后的废水回用于项目，以降低废水处理成本。该项目已于2008年经*市发展改革委备案，确定建设规模“可利用TDI废渣年产TDA一万吨、年处理高浓度有机废水100万吨”。我公司受*的委托，承担了*TDI工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目可行性研究报告的编制工作。在收集资料，调查研究的基础上，于2009年2月完成了编制工作。1.2 项目概况1.2.1 建设地点本工程场址位于*市*石油化工园区内，项目占地33330m2（折合50亩）。厂区西侧紧邻*大化股份有限公司在建5万吨/年TDI厂区，东侧和南侧现状为废弃盐田，北侧为废弃盐田排水沟。1.2.2 建设规模拟建工程利用TDI废

9、渣年生产TDA(甲苯二胺)1万吨，年处理高浓度有机废水100万吨。1.2.3 主要建设条件1.2.3.1 供水化工园区内自建水厂，初期处理新鲜水能力10万m3/d，水厂设在园区的西南角，采用不同的水处理工艺对不同水源和水质的新鲜水进行处理后经水厂输水管线送至园区各用水单位。供水管网分工业用水供水系统和生活用水供水系统，工业用水管网成环状管网布置，生活用水管网布置成枝状。1.2.3.2 供电距离园区西北约15公里处有220千伏韩村变电站；距离工业园区南部约7.5公里处有刚刚建成投运的中铁渤海220千伏电站，主变容量为224兆伏安。园区西北2公里处有110千伏刑科庄变电站，园区北部2公里处建设有3

10、5千伏中捷变电站一座，主变容量为23150千伏安；园区西部靠近捷虹化工集团处有35千伏辛庄子变电站，主变容量为16300千伏安。1.2.3.3 供热生产用蒸汽由*内拟建的华润热电厂供应，华润热电厂位于本工程厂址东北侧，距离0.45km，输气便利。华润热电厂规划安装3-4台410t/h高温高压锅炉，并配套建设供热式汽轮发电机组，预计总装机容量为20万千瓦。在热电厂投产前，工程所耗蒸汽接自*大化5万吨/年TDI工程。5万吨/年TDI工程现有两台75t/h，3.82Mpa、450中压中温循环流化床蒸汽锅炉。1.2.3.4 污水处理厂*污水处理厂（中捷农场污水处理厂）分二期建设，一期建设规模为5万m3

11、/d，已投入运行；二期建设规模为10万m3/d。该污水处理厂接纳的污水包括园区内所有生活污水和工业企业排放的生活废水两部分。园区规划有各自厂内污水处理装置处理，水质达到化工园区污水处理厂进水水质后，方可排入污水处理厂内处理。化工园区污水处理厂要求的进水水质如下：CODCr 500mg/LBOD5 200mg/LSS 300mg/LNH3-N 25mg/LPH 69硝基苯类 5.0mg/L甲苯 7mg/L1.2.4 项目总投资及资金筹措经测算该项目总投资为11487.54万元，其中建设投资111240.53万元，铺底流动资金247.01万元，所有款项全部由建设单位自筹解决。1.3 主要技术经济指

12、标主要技术经济指标一览表分类序号指标单位数值备注技术指标1年处理TDI废渣万t/a1.5来自TDI生产企业2年处理高浓度有机废水可回收物料废水万m3/a1.5来自TDI、DNT生产企业可催化和生物降解废水万m3/a92.5来自TDI、DNT、己内酰胺等生产企业不可催化和生物降解废水万m3/a6.0来自化工产业园区天一化工等化工企业合 计万m3/a1003年生产TDA产品万t/a1.04TDA产品纯度%995工程总投资万元11487.546年收入万元/a9688.647净利润万元/a2417.708资本金净利润率%21.059投资回收期a5.23动态1.4 结论*TDI工艺废渣利用及废水处理清洁

13、生产项目符合国家政策；生产工艺先进；工艺过程自动化控制水平较高；采取了多项节能降耗措施和污染控制措施；不会对周围环境产生影响。因此本项目符合清洁生产要求，清洁生产水平处于国内先进水平。第二章 市场预测2.1 利用TDI废渣年生产TDA2.1.1 焦油末的产生国内外工业生产TDI的方法大多采用液相光气化法的工艺。光气法反应大致由5个工序组成：一氧化碳和氯气反应生成光气；甲苯与硝酸反应生成二硝基甲苯(DNT)；DNT与氢反应生成甲苯二胺（TDA)；处理过的干燥的TDA与光气反应生成甲苯二异氰酸酯(TDI)；TDI的提纯。TDI生产流程由粗TDI精制为纯TDI的环节中，产生2030的焦油，经List

14、蒸馏设备回收TDI后的产物称为焦油末，焦油末中不含TDI。该焦油粉末主要成份是多聚异氰酸酯，每生产100吨TDI约产生5吨不含TDI的焦油末，这些焦油粉末遇到潮湿、高温空气结块，遇干燥空气产生粉尘，污染严重，只能及时焚烧。目前随着新技术的开发，可以将此焦油粉末回收、水解加工成液体的TDA，返回TDI光化工序使用提高了TDI的收率，变废物为短缺可用的商品，减少了污染，降低了能源，适合国家创新经济、清洁生产的要求。目前，世界上仅有韩国一家TDI生产企业上马了该项目，在中国和其他国家还是空白。2.1.2 焦油末的供应全国已建成和今后23年内将建成的TDI生产规模为46万吨/年，年产焦油末2.3万吨。

15、TDI生产企业焦油末产量见表2-1。表2-1 全国TDI生产企业焦油末产量预测表单位名称TDI年产量（万吨）焦油末年产量（吨）*5万吨TDI52500*10万吨TDI105000太原3万吨TDI31500烟台5万吨TDI52500辽宁5万吨TDI52500白银5万吨TDI52500上海13万吨TDI136500合计4623000按1.5吨焦油末可生产1吨TDA计算，年产1万吨TDA需要焦油末1.5万吨。拟建工程从TDI废渣中制取TDA产品的生产技术，是韩国韩华石油化学公司的专利技术，该项技术在我国尚属空白。由于国内没有同类的竞争企业，本项目原材料供应是有保证的。2.1.3 TDA销售TDA光气

16、化法生产TDI过程的中间产品，TDA可与光气反应生成TDI。约0.8吨TDA可合成1吨TDI，则1万吨TDA可生产1.25万吨TDI。在建*大化5万吨TDI工程完全可以消化掉本项目生产的TDA。*大化已与*签订协议，全部收购本项目生产的TDA。2.2 高浓度有机废水处理高浓度有机废水分三类。一类是可回收废水中物料的废水；二类为可催化和生物降解的的废水；三类为不可催化氧化和生物降解的废水。高浓度有机废水水量预测见表2-2。表2-2 高浓度有机废水水量预测表废水种类来源水量水质可回收废水中物料的废水*大化拟建的10万吨/年TDI生产装置0.75万m3/apH 3COD 6500mg/LBOD5 8

17、50mg/L硝基苯酚类 300mg/L*大化两个6万吨/年二硝基甲苯项目0.75万m3/a可催化和生物降解的废水*大化5万吨/年TDI生产装置、92.5万m3/apH 3COD 55006000mg/LBOD5 750800mg/L硝基苯类 220250mg/L拟建的10万吨/年TDI生产装置、*大化两个6万吨/年二硝基甲苯项目其他废水处理工艺的蒸馏凝结水7.3万m3/a不可催化氧化和生物降解的废水天一化工6万m3/apH 2COD 15000mg/LBOD5 1000mg/L沧化股份有限公司聚氯乙烯生产企业合 计100万m3/a （107.3m3/a）从以上表格计算可以看出，本项目年接收10

18、0万吨高浓度有机废水是有保证的。表中各企业已与*签订了污水处理合同，承诺将各自企业生产过程中产生的污水送该公司有偿处理。本项目为独立的环保工程，不存在与园区内其他企业环保设施的替代关系。第三章 建设规模与产品方案3.1 建设规模拟建工程利用TDI废渣年生产TDA(甲苯二胺)1万吨，年处理高浓度有机废水100万吨。3.2 产品方案3.2.1 利用TDI废渣年生产TDA拟建工程利利用TDI生产过程产生的焦油末生产TDA，TDA产品的纯度99%3.2.2 高浓度有机废水处理本工程将高浓度有机废水分三类处理，根据三类废水的特点分别建三套处理装置。处理后的废水部分(27m3/d)用作净环水系统补水，其余

19、(2707.6m3/d)送园区污水处理厂进行再处理。高浓度有机废水经处理后出水指标如下：COD 150mg/LBOD5 30mg/L硝基苯类 3mg/LNH3-N 25mg/L经处理后的废水水质满足污水综合排放标准（GB8978-1996）表4二级标准，同时也满足城市污水再生利用.工业用水水质（GB/T19923-2005）标准要求。第四章 场址选择4.1 场址所在地位置状况*位于河北省*市东部60km处的中捷友谊农场辖区内，地理坐标为：北纬38193829；东经1172311739。北与天津市区相距120km，西至黄骅市区20km，东南距黄骅港20km，东距渤海湾7km，南侧距307国道7.

20、2km，北侧靠近黄赵公路，新黄南排干从其间穿过。本工程场址位于*市*石油化工园区内，项目占地50亩，东西长200m，南北宽151.5m，场址中心坐标东经1173642，北纬382120。本工程西北距盐场生活区2500m，西南距大丰庄2400m，厂区西侧紧邻*大化股份有限公司在建5万吨/年TDI厂区，东侧和南侧现状为废弃盐田，北侧为废弃盐田排水沟。工程占地属于规划的工业用地。4.2 场址建设条件4.2.1 地形、地貌、地震本区域地处华北平原东端，渤海西岸。自西南向东北微微倾入渤海，是大陆和海洋交界处，迄今经历了三次较大的海陆演变，形成了现在的低平原地貌。由于河流冲击，造成河湖相沉积不均及海相沉积

21、不均，出现微型起伏不平的小地貌，即一些相对高地和相对洼地。海拔高程17米左右。沿海表现为海岸地貌，是海侵又转化为海退以后逐渐形成的，属于淤积型泥质海岸，其特征是海岸平坦宽阔，上有贝壳堤、沼泽堤、海滩，组成物质以淤泥、粉砂为主。根据GB500112001建筑抗震设计规范附录A，本地区的抗震设防烈度为6度区，设计基本地震加速度值0.05g。 4.2.2 水文地质该区地层沉积的规律是竖向多层交互， 横向上发育透体薄夹层。从物理力学指标上看，天然含水量一般都大于液限，允许承栽力一般在714mm2。在地表11.8m范围内交替分布着砂质粘土层和粘土层。地下水储存在第四系松散沙层的孔隙和土层的裂隙之中，为多

22、层结构的松散岩类孔隙水。从浅层到深层（0420m）都存在咸水段。深层淡水埋深自西向东逐渐延伸，水质变差，含水沙层颗粒成分变细，层数减少，单层厚度变薄。沙层沉积方向和地下水流方向大致为西南到东北向。浅层地下水埋深020m，年水位变幅24m，单位出水量15t，因受降水、地表水入侵、蒸发和开采的影响，水质随水位的升降而变化，在水位上升时矿化度减小，在水位下降时矿化度增大，矿化度一般大于3g/L。深层地下水埋深20600m，均为承压水。埋深20100m处的地下水，水质极坏，为矿化度1540g/L的咸水；埋深100200m处的地下水为矿化度大于3g/L的微咸水；在200600m深处矿化度为13g/L，是

23、淡水唯一的开采对象。深层地下水呈氯化钠型水，且含氟较高。4.2.3 气象气候本区域属于暖温带半湿润季风气候区， 因濒临渤海而略具海洋性气候特征，季风显著，四季分明， 夏季潮湿多雨，冬季干燥少寒冷。春季气候特点是升温快，降雨少、日照强、风俗大、气候干燥，是一年中气温最大的季节，一般在12以上，春季相对湿度属全年最小时期，平均仅54左右。夏季湿热多雨，高温、冰雹天气时有出现。秋季秋高气爽，风微天晴。冬季寒冷干燥，雨雪稀少。整个冬季受大陆冷高压控制，盛行寒冷的西北风和东北风，伴有寒潮。主要气象数据如下：（1）气温年平均温度12.极端最高温度40.8极端最低温度19.0最热月（七、八月）平均温度26.

24、6最冷月（一月）平均温度4.5（2）湿度年平均相对湿度64%夏季平均相对湿度77%冬季平均相对湿度58%（3）降雨量年平均降雨量592.9mm日最大降雨量225.3mm全年雷暴日数33d（4）风：主导风向为西南，频率11.7%；台风本区域基本不受台风影响冬季主导风向西北夏季主导风向东风年平均风速3.3m/s最大风速31m/s基本风压值0.45kpa（5）雪最大积雪深度25mm基本雪压值0.49kpa（6）气压年平均大气压1016.4mbar历年最高气压1048.0mbar历年最低气压987.9 mbar4.2.4 地表水本区域地处九河下游，境内共有河流22条， 均属海河流域南运河水系，总长54

25、3.3km，总流量2147.3m3/s，目前这些河流均受到了不同程度的污染，大部分河流水质劣于地面水V类标准。*区域内河流有黄浪渠和新老黄南排干以及万亩附近的南排水河。（1）黄浪渠黄浪渠始建于1951年，是黄骅县南部地区较大的排水河道。因首起黄骅县大浪白村南大洼，故命名叫“黄浪渠”，全长46.46km，设计排水流量15.76m3/s。黄浪渠建成后，因不适应上游排沥，于1952年进行扩建。由于黄浪渠沿途两侧没有开挖防渗工程，长期输水也渍碱了一部分土地，到1965年南运河断水，沧县和黄骅两县境内的黄浪渠段逐年垫平废弃。（2）新老黄南排干1959年，紧靠黄浪渠南侧并行开挖一条排水河道，取名叫黄南排干

26、。1964年，黄南排干上游扩建，下游改道，河成后取名叫新黄南排干，前者叫老黄南排干。老黄南排干首起黄骅县毕孟村南，流经常郭、仁村、贾象三个公社，入中捷农场与黄浪渠并行至四分场十三队东，国利垦桥与黄浪渠合北行入海。全长49.5km。中捷农场境内长23km。1960年老黄南排干在营房桥处改道，穿黄浪渠北行入群众排干（也叫老黄南北支）至新石碑河，下游段为中捷农场专用渠道，排涝标准为五年一遇。新黄南排干首起黄骅县土楼村南，东行经常郭、仁村、贾象三公社沿中捷农场南界东行，穿农场农村队大丰庄、大丰庄、小郭庄，于前后徐家堡中间穿过注入渤海，全长57.4km，中捷农场境域长18km，由于河道流经沙质潮土地带，

27、易塌坡，易淤积，排沥三至五年后就得做清淤工程。（3）南排水河南排水河是为排泄黑龙港流域沥水而开挖的人工排沥河道，因其位于*以南，故命名为“南排水河”。南排水河首起泊头市乔官屯，傍中捷农场北界，经第一、二、三、四分厂后侏儒渤海，全厂99.4m，流域面积8957km2。南排水河为季节性排水河道，夏季水量充沛，冬春少水。下游河身多为沙质潮土，塌坡，易淤积，排沥三至五年后就得做清淤工程。4.2.5 土壤植被该区域土壤属滨海盐化潮土，潮土厚度150cm，每立方厘米容量为1.1-1.54g，0.01mm物理粘粒0.88-81%；表层有机质0.112-1.67%;全氮量0.011-0.0994%，全磷量0.

28、022-0.1393%；全盐量0.073-0.8607%；酸碱度大于7。 古、近代，草泽成片，“五谷不宜，可种二麦，多生蓬篙芦苇”的植被特征保持到1949年初，大部分土地生长着黄须、马拌、羊角、虎尾草、狼尾草、碱蓬等草木植物，芦苇洼一望无际。由于垦荒活动逐步开展，自然植被大大减少，目前区域内植被有部分农作物、草洼及人工培栽的草木。4.2.6 规划与社会环境4.2.6.1 城市及化工园区总体规划根据*市城市总体规划（20032020年）中界定的*市城市规划区为主城区和东部黄骅港城区、*三部分。*市城市总体产业空间布局按照“一带、两区、两横、两纵、四点”展开，其中“四点”规定*重点发展以盐化工、石

29、油和天然气化工、煤化工为主的综合化工，成为我国北方具有一定国际竞争力和影响力的大型化工园区。*市*总体规划中规划将*建设成为石油化工、氯碱化工和精细化工有机结合、协调发展、独具特色的化工园区。成为基础设施完善、投资环境优越，按国际惯例运作，以盐化工为基础，以石油化工为龙头，走基地化、集约化、集团化道路，盐化工、石油化工、精细化工多门类化工综合发展，高度对外开放的大型现代化基地。4.2.6.2 社会环境黄骅市总面积2202km2，辖10个乡镇，总人口47.06万。1999 年末黄骅市国内生产总值449670万元。市境内现有工业企业3115家， 主要企业有：大港油田采油二厂、黄骅市华海化工有限公司

30、、黄骅市化工厂、中捷石化总厂、 捷虹染化公司、南大港炼油厂等，以石油开采、石油炼制、 盐化工为主。境内有中捷、 南大港两大国营农场。中捷友谊农场是1956年经国务院批准建立的国际合作性（中国和捷克斯洛伐克）大型农垦企业，也是*辖区内具有独立管理职能和独立区域的县级社区。农场东临渤海，与黄骅港为邻，地处*市开放前沿。全场面积267km2，总人口3.6万人。改革开放以来，农场经济繁荣发展，形成了贸工农一体化经营、多种经济成分并存的格局。截至2001年底，全场实现社会总产值10亿元，实现利税1亿元，其经济总量和质量位列全国2000个农场前列。经过多年的发展，农场已形成一定的工业基础，近年来发展速度较

31、快，现已拥有石化、染化、建材、机械加工、市政、建筑等十多个生产行业，生产1000多个品种，成为农场的经济支柱产业。较大的工业企业有捷虹颜料化工集团和石油化工集团。农场农业产业化经营颇具规模，建有农业科技园区、水产科技园区和四个一体化企业。随着经济的发展，农场的各项社会事业得到全面进步。现建有小学、初高中22处，医院、卫生所8处，社会治安部门齐全，设有公安局、法院、检察院，宾馆条件完善，建有洗浴中心、培训中心、容纳200多名人的贵宾楼。同时，厄瓜多尔投资的高尔夫球场正在建设。农场已成为一个具有现代品位、特色显著的现代化小城镇。4.2.7 交通条件化工园区所在区域对外连接的公路有：石港高速公路（国

32、道307线）、天津至汕尾高速公路（国道205线）、省道海防线、黄辛线、武港线。黄赵公路位于园区北侧，西接205国道，东连环渤海的新建海防公路。目前，园区至307线的化工大道已正式建成通车，园区的货物可直接运达港口。*位于两条国道交汇点处，交通便利。在化工园区南部数百米处有沧黄地方铁路和朔黄铁路平行通过，朔黄铁路是为黄骅亿吨煤港服务的运煤专用铁路线，沧黄地方铁路与京沪铁路连接，车皮可互相调度编组，通向全国各地。黄骅港杂货码头已经启动，2.5104t级液体化工码头和罐区正在加紧建设，其最终能力可达5104t级，年吞吐量约300104t。4.2.8 公用设施4.2.8.1 供水化工园区内自建水厂，初

33、期处理新鲜水能力10万m3/d，水厂设在园区的西南角，采用不同的水处理工艺对不同水源和水质的新鲜水进行处理后经水厂输水管线送至园区各用水单位。供水管网分工业用水供水系统和生活用水供水系统，工业用水管网成环状管网布置，生活用水管网布置成枝状。4.2.8.2 供电距离园区西北约15公里处有220千伏韩村变电站；距离工业园区南部约7.5公里处有刚刚建成投运的中铁渤海220千伏电站，主变容量为224兆伏安。园区西北2公里处有110千伏刑科庄变电站，园区北部2公里处建设有35千伏中捷变电站一座，主变容量为23150千伏安；园区西部靠近捷虹化工集团处有35千伏辛庄子变电站，主变容量为16300千伏安。4.

34、2.8.3 供热拟建工程生产用蒸汽主要用于焦油末料浆超临界水解后蒸馏、可回收物料废水蒸馏和不可催化氧化及生物降解废水蒸馏热源，耗蒸汽4.38万t/a，由*内拟建的华润热电厂供应，华润热电厂位于本工程厂址东北侧，距离0.45km，输气便利。在热电厂投产前，工程所耗蒸汽接自*大化5万吨/年TDI工程。4.2.9 环境保护条件4.2.9.1 污水处理厂*污水处理厂（中捷农场污水处理厂）分二期建设，一期建设规模为5万m3/d，已投入运行；二期建设规模为10万m3/d。污水处理厂处理工艺采用氧化沟工艺，经污水处理厂处理后废水，中水回用规模按污水厂处理能力的80%考虑，用做工业用水或用于绿化、道路冲刷，其

35、余排入一个面积为万亩，深0.51.0m左右的天然洼地，废水得到进一步的自然降解，废水不排入渤海。4.2.9.2 垃圾填埋场化工园区内设置生活垃圾收集点和垃圾中转站，集中收集后生活垃圾运至农场规划的生活垃圾填埋场，生活垃圾运输基本实现收集容器化，运输密封化。对于化工园区内产生的工业垃圾，先贮存在园区内的临时工业固废贮存库，根据工业固废性质的不同，将其进行分类堆存，对需要进行无害化的危险废物送往指定地点进行焚烧或其它无害化处理，对于一般固废及已经无害化处理的危险废物送往化工园区工业固体废弃物填埋场进行安全填埋处置，填埋场位于农场四分场南侧。第五章 技术设备方案和工程方案5.1 技术方案5.1.1

36、利用TDI废渣生产TDA项目本工程所用焦油末是TDI生产过程中通过减压蒸发和薄膜蒸发，从高沸点焦油中去除游离甲苯二异氰酯(TDI)后所剩余的焦油残渣，焦油末为黑色粉状硬脆性物质，主要成份为多聚异氰酸酯及其同系物、取代物等。TDI工艺废渣回收利用生产工艺主要包括研磨打浆、超临界水解、精馏提纯工序，各工序简述如下：(1)研磨打浆焦油末主要从在建的5万吨/年TDI和拟建的10万吨/年TDI企业以及国内TDI生产企业采购，袋装由汽车运输进厂，送仓库储存。生产时，首先将焦油末通过加料口加入湿式研磨机，同时加入一定量的水，焦油末与水质量配比为1:1.94。焦油末通过湿式研磨机研磨成细微颗粒，研磨粒径控制在

37、1000m以下。研磨后焦油末颗粒通过筛式分离器分离，粒径小于1000m的粉粒与水进入混合器，粒径大于1000m的粉粒返回研磨机再研磨。在混合器内焦油末浆液与加入的水解催化剂(NaOH)混合，进行搅拌打浆，浆液pH控制在7以上，焦油末与水解催化剂质量配比为1:0.06。(2)超临界水解打浆后，浆料由高压泵加压（40atm）送进换热器，通过换热器进行预加热，换热器热源来自水解反应后的高温浆料。预加热后的浆料在加热器内由20bar高压蒸汽进行加热，浆料被加热至200后再进入超临界水解反应釜内进行水解反应，超临界水解反应控制温度在280320之间，压力在100200atm，反应时间15min。超临界水

38、解反应中，焦油末中的多聚异氰酸酯在高温高压和水解催化剂作用下，与水反应生成甲苯二胺(TDA)和CO2，多聚异氰酸酯超临界水解反应方程式及各反应所占比重如图5-1所示。水解后高温浆料通过换热器将部分热量传递给新浆料，换热后再由减压阀降压至30atm以下，然后进入一次精馏塔进行精馏。TDA生产主反应：占焦油末比重65.45%CNHNHH2NCH3nNH2H2CH3CH3NH2NH2高温高压NaOH +H2O + CO2 （1）CNHNHH2NCH3nNH2CH3CH3NH2NH2高温高压NaOHTDA生产副反应1：占焦油末比重0.81% +H2O + CO2 （2）CNHNHH2NCH3nNH2C

39、H3高温高压NaOHCH3NH2NH2TDA生产副反应2：占焦油末比重0.48% +H2O + CO2 （3）CNHNHH2NCH3nNH2CH3高温高压NaOHCH3NH2NH2TDA生产副反应3：占焦油末比重0.44% +H2O + CO2 （4）不反应物质：占焦油末比重32.82%图5-1 焦油末超临界水解反应示意图(3)精馏提纯一次精馏塔内控制压力在15atm之间，上部温度在100150范围内，下部温度在180250范围内，以蒸汽为间接加热源，塔顶馏分主要为水蒸汽和少量苯胺类物质，塔顶馏分经冷凝器降温，冷凝至80以下，再由气液分离器进行气液分离，蒸馏水返回研磨工序再利用，不凝气经活性炭

40、过滤器净化后通过排气筒外排。塔底馏分主要为水解反应生成的甲苯二胺(TDA)、废催化剂和焦油末不反应残渣。塔底馏分进入二次精馏塔进行减压精馏，塔内控制压力在0.011.0atm之间，以蒸汽为间接加热源，温度在100320之间，用以防止TDA热解，并改善提纯效果。TDA以气态物流进塔顶冷凝器内冷凝后回收，冷凝器有少量苯胺类不凝气产生，经活性炭过滤器净化，通过排气筒外排。废催化剂和焦油末不反应残渣由塔底排放阀排入桶内，送固液焚烧回转窑进行焚烧处理。TDI工艺废渣利用生产工艺主要污染源为研磨机、高压泵等设备噪声，加料粉尘、精馏不凝气和固液焚烧回转窑产生的烟气和焚烧残渣等。TDI工艺废渣利用生产工艺流程

41、及排污节点如图5-2所示。加热器高压蒸汽补充水噪声、粉尘噪声超临界反应釜筛式分离器研磨机焦油末冷凝水换热器高压泵混合器催化剂塔顶馏分减压阀冷凝器气液分离器不凝气一次精馏塔塔底馏分二次精馏塔烟气、固废不凝气塔底馏分塔顶馏分固液焚烧回转窑残渣排放阀TDA回收冷凝器图5-2 TDI工艺废渣利用工艺流程及排污节点示意图5.1.2 高浓度有机废水处理工程生产工艺流程本工程拟处理的废水有三部分组成，即可回收废水中有用物料的废水，可催化氧化和生物降解的废水，不可催化氧化和生物降解的废水。各类废水处理工艺流程简述如下：5.1.2.1 可回收废水中物料废水处理工艺流程可回收废水中物料废水主要来自*市*大化集团拟

42、建的10万吨/年TDI生产装置以及*大化股份有限公司两个年产6万吨二硝基甲苯项目所产生的硝化红水浓缩液，共1.5万m3/a。其中0.75万m3/a来自拟建的10万t/aTDI项目；0.75万m3/a来自拟建的二个6万t/a二硝基甲苯项目。设计上述企业废水均通过管道输送进厂，废水水质pH约为3、COD为6500mg/L、BOD5 为850mg/L、硝基苯酚类为300mg/L。硝化红水是二硝基甲苯生产中，为去除粗二硝基甲苯中杂质及残酸，采用碱液洗涤产生的废水。废水中的主要有机成份为二硝基甲苯、不同间位的硝基甲酚。企业处理方式为对红水进行蒸发浓缩，冷凝水返回工艺利用，浓缩后废水送企业废水处理站处理。

43、该类废水中的硝基苯类物质不再随水份蒸发，可在低温下经蒸发浓缩分离回收。回收工艺为：废水首先经格栅过滤浮渣，再经调节池调节水质，之后进入低温真空蒸馏塔蒸馏，蒸馏温度控制在75，塔内压力在0.10.5atm之间。塔顶馏分蒸汽经冷凝器冷凝后在气液分离器内进行气液分离，不凝气经活性炭吸附后通过排气筒外排，冷凝水送可催化氧化和生物降解废水处理系统处理。塔底馏分为废水中的可回收物料，主要成份为二硝基甲苯和硝基苯酚物质。该工艺每年可回收蒸馏水1.46万m3。可回收废水中物料废水处理工艺主要污染源为格栅拦截的浮渣、恶臭气体和蒸馏不凝气。该工艺生产工艺流程及排污节点如图5-3。5.1.2.2 可催化氧化和生物降

44、解的废水处理工艺流程可催化氧化和生物降解废水主要来自*大化集团5万吨/年TDI生产装置、在建的10万吨/年TDI生产装置、*大化股份有限公司年产6万吨二硝基甲苯项目，废水主要来源于蒸发冷凝水、造气废水和已内酰胺项目精制冷凝水、硫铵结晶蒸发冷凝水和甲苯氧化滗析器醋酸废水。设计废水收集量为92.5万m3/a，废水均通过管道由上述企业输送进厂。此外，还有少量废水来自可回收废水中的物料废水处理工艺和不可催化氧化和生物降解废水处理工艺的蒸馏冷凝水7.3万m3/a。废水水质pH约为3、COD 55006000mg/L、BOD5 750800mg/L、硝基苯类220250mg/L。该类废水中有机物大部为直链

45、或苯环上带有吸电子基团，便于氧化开环的化合物。直链有机化合物，易生物降解，毒性较低，但在催化剂存在下不易被空气和氧气氧化分解，而苯环、萘环、杂环化合物，环上带有吸电子基团化合物，不易被生物降解，毒性较大，但在催化剂存在下，用空气、氧气、臭氧氧化，将环打开，转变成直链有机物。拟建工程废水处理工艺首先通过催化氧化反应将废水中的苯环、萘环、杂环化合物开环氧化分解，再通过水解酸化和生物接触氧化降解，将开环的有机物和直链有机物进一步氧化分解为无机分子，废水得到净化处理。催化氧化反应废水首先经格栅过滤浮渣，再经调节池均衡水质，之后由污水泵打入预反应器，通过铁屑层将硝基苯类物质还原为苯胺类物质，pH为4左右

46、，之后进入中间水池与污泥脱水后的污水混合。中间水池出水经pH调节器调节pH至79之间，再由污水泵送至一级催化氧化反应器内，向反应器内加入双氧水，使废水中部分苯环、萘环、杂环类有机物开环，氧化降解成直链低分子有机物。一级催化氧化反应器出水经斜板沉淀池絮凝沉淀，去除污水中悬浮物，上清液经pH值调节器调节pH后，进入二级催化氧化反应器。向二级催化氧化反应器中加入双氧水，将未开环有机物进一步氧化分解，二级催化氧化反应器出水，经斜板沉淀池絮凝沉淀，上清液经pH值调节器调节pH值后进入三级催化氧化反应器。三级催化氧化反应器内再加入双氧水，将剩余未开环有机物开环、氧化降解。三级催化氧化可使98%以上环状有机

47、物开环氧化分解，三级催化氧化反应器出水经斜板沉淀池絮凝沉淀后，上清液出水水质COD小于500mg/L、BOD5小于80mg/L，硝基苯类小于10mg/L，处理效率在90%以上。各斜板沉淀池底部污泥通过管道输送至污泥脱水机房，污泥压滤出水返回中间池，泥饼送焚烧回转窑焚烧处理。生物氧化降解废水经三级催化氧化降解后，上清液出水中有机物主要为直链有机物，废水排入生物氧化降解工序继续处理，该工序进水水质要求COD小于500mg/L、BOD5小于100mg/L，硝基苯类小于10mg/L。生物氧化降解工序为：废水经pH调节器调节至78，之后通过水解酸化和生物接触氧化工艺进行生物降解。在水解酸化池内，废水中的

48、直链高分子难降解有机物在厌氧菌和兼氧菌作用下，被断链而转化为小分子有机酸，悬浮物和胶体状的有机物水解为可溶性物质，废水的可生化性得到提高。生物接触氧化池内悬挂软性纤维状填料，增大单位容积的生物膜面积，强化物质的传递性，提高耐负荷能力和抗冲击能力。池底设有曝气软管，采用鼓风曝气，直接在填料底部曝气，在填料中产生上升流，在气流的冲击、搅动下废水中的有机物充分与生长在填料上的微生物接触，使其得以吸附降解。在生物接触氧化池内，控制pH在6.58之间，废水中的小分子有机酸和可溶性物质在好氧菌的作用下，有机碳被降解为CO2等无机小分子，废水中的绝大部分COD得以去除。水解酸化池HRT为89h，溶解氧110

49、0)将废渣、废液中有机物分解成NOX、N2和CO2。出窑焚烧烟气进入二次燃烧窑，利用煤气和空气进一步焚烧未燃尽燃料，焚烧停留时间大于2秒，可使二恶英完全分解。出二次燃烧窑烟气进入降温脱硫室，利用喷入的石灰浆将烟气温度迅速降至200以内，以控制二恶英的低温合成并去除烟气中的酸性物质，之后烟气进入布袋除尘器，经布袋除尘器过滤，净化后的烟气经引风机通过排气筒排放。拟建工程固液焚烧系统年焚烧危险固废4678.1t/a，产生焚烧废渣300t/a，焚烧烟气除尘灰44 t/a，焚烧废渣和除尘灰由汽车转运至危废库房暂存，危废库房存储量约1000t。固液焚烧系统处理工艺主要污染源为固液焚烧回转窑产生的烟气和焚烧

50、残渣。该工艺生产工艺流程及排污节点如图5-6所示。废渣、废液固液焚烧回转窑残渣布袋除尘器石灰乳液装置烟气煤气发生炉图5-6 固液焚烧系统处理工艺流程及排污节点示意图5.2 设备方案5.2.1 利用TDI废渣生产TDA项目本项目的关键设备进口，一般设备国内采购。设备有：余热6t/h锅炉，加湿研磨设备，超临界反应器，一、二级蒸馏设备，去残渣塔，真空泵，循环泵，煤气发生炉，焚烧炉。5.2.2 高浓度有机废水处理工项目本项目的设备国内采购，购置主要生产设备25台（套）。设备有：催化氧化设备、生物氧化构筑物和设备、膜处理设备、蒸发设备、蒸馏设备、鼓风机、真空泵、循环泵。5.2.3 主要设备一览表本工程主

51、要生产设备及型号见下表5-1表5-1 主 要 设 备 一 览 表分类序号设备名称规格型号数量(台/套)分类序号设备名称规格型号数量(台/套)TDI工艺废渣利用项目1研磨机MKY-01-1001废水处理项目9低温真空蒸馏塔-12超临界反应釜HWB-20110催化氧化设备WSS-356-333循环泵-311生物氧化设备-14一次精馏塔-112多效蒸发蒸馏塔-15二次精馏塔-113鼓风机-26真空泵-314真空泵-37固液焚烧回转窑100t/d115循环泵-38煤气发生炉2500116NaOH储罐30m315.3 工程方案5.3.1 建筑5.3.1.1 设计依据根据生产工艺及其他专业提供的条件作为设

52、计依据。并遵循下列国家标准规范的要求，并满足强制性条文的规定。1. 民用建筑设计通则 JBJ37-872. 厂房建筑模数协调标准 GBJ16-863. 建筑地面设计规范 GB50037-964. 屋石工程设计规范 GB50207-945. 建筑结构抗震设防分类标准 GB50223-956. 建筑抗震设计规范 GB5001-20017. 建筑设计防火规范 GB50016-20068. 湿陷性黄土地区建筑规范 GBJ25-909. 工业企业设计卫生标准 GBZ1-200210. 建筑设计采光标准 GB0033-200111. 地下工程防水技术规范 GBJ108-8712. 建设单位提供的设计委托书及地形图5.3.1.2 设计原则1、建筑物、构筑物土建设计方案的确定应遵循国家现行有关规范和规定；建筑物的平面布置、空间划分，应充分满足工艺性操作，检修和总图运输的要求，并应满足消防等要求。2、土建设计须满足生产需要及有关专业要求，精心设计，在保证质量的前提下，降低造价，节约占地。