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金属酸洗企业绿色治理
来源:本站原创    作者:admin    点击次数:4573次    发布时间:2014-11-24
 

金属酸洗企业绿色治理

主讲:刘宗义

原中国人民解放军某部技术研究室主任

原陕西环境科学研究院主任

原陕西省近代环境科学研究所所长

西安环科工业废酸技术研究院(筹)院长

    刘宗义同志长期从事技术研究工作,公开发表论文十二篇,获得7项专利,主持研发废水监测、治理设备16项,先后列入国家创新项目,国家火炬计划项目,国家重点新产品项目。今年来主要研究方向:工业废酸回收、电镀废水、重金属废水治理设备的开发。

第一节   金属酸洗污染物

一、金属酸洗污染物类型及特点

1. 金属酸洗企业类型

A.钢管酸洗类

B.酸洗板、带钢类

C.钢丝绳类

D.钛、铜、铝材类

2.各种金属酸洗类型企业特点

钢管酸洗企业  

   洗液:    20%左右硫酸

   废酸液:  5%左右硫酸

   亚铁含量:200g/L

   日排放量:30-60T

酸洗板、带钢、钢绳企业   

   洗液:20%左右盐酸

   废液:5%左右盐酸

   亚铁含量:100-150g/L

   通常连续酸洗、排放周期和时间不统一

不锈钢板、管企业 

   洗液:20%硝酸+5%氢氟酸

   废液:硝酸7%-15%+氢氟酸3%-5%

钛、铜、铝材料酸洗企业较少,酸洗液及酸各异。

二、国家排放标准及要求

1.钢铁工业水污染排放标准(GB/13456-1202)

项目

排水量

PH

悬浮物

油类

 六价铬

指标

3-10

m3/t产品

 6~9

 70mg/L     

 8mg/L     

 0.5mg/L

2. 企业所在地同时执行地方标准

3. 国家对废酸及重金属排放的规定

根据国家新环保法(2014年修订)规定:

   对非法排放含重金属超过国家(省级)污染物排放标准的,即构成犯罪,不论是否造成人员伤亡和财产损失。

   加大对废酸企业的监管力度,重点核实产生废酸的种类、数量、去向,建立专项档案,严肃查处违法行为。

三、酸洗企业污染治理重点分析

1. 酸洗生产工艺及污染物  

管材→ 酸洗 水洗 成品

                  

       废酸      废水

板材→ 除油 酸洗 水洗 →钝化 成品

                         

  废碱油水   废酸液  酸性废水  废碱水

2.酸洗工艺及废酸排放特点

   酸洗工艺从酸洗方式上分为连续酸洗和间歇酸洗两种,连续酸洗废酸排放周期间隔时间较长,十几天-几个月;间歇酸洗当天排放或几十天排放形式并存。

3.金属酸洗污染物及治理重点

    根据生产工艺金属酸洗行业污染物分别有废碱油水、废酸液、冲洗废水和废碱水(酸雾)、污泥六种。重点为废酸液和污泥。

第二节  金属酸洗行业废水治理技术简介

一、现行金属酸洗废水处理技术

以钢管酸洗30M3废酸为例

A.中和法:

  外送    废酸液   冲洗废水

                      

  石灰    废水池

            

             不达标废水

            

外送    

评价:1. 每天污泥约为5吨,每吨外送费用3000元,计1.5万。

      2.废酸液外送费用各地不同,每吨1500-3000元,每天4.5-9万元。

      3.不进行治理每天直接损失6-10.5万。

      4.排放水不达标。

      5.此技术不符合清洁生产标准属淘汰技术

B. 酸回收:

              废酸液  冲洗废水

                            

    再生酸 酸回收                  

                 

    石灰    废水池

                

              不达标废水

                   

       外送      

1. 解决废酸外送问题

、现行金属酸洗废水处理技术

评价:

2.酸回收类型不同,投资和运行费差异很大

3.污泥问题尚未解决

4.酸回收技术和设备差异较大,需根据企业自身情况和当地环保要求选定

二、酸回收设备简介

1.加热蒸发结晶法

评价:

    . 设备投资13.3万元/吨废酸

    . 运行费1043/吨废酸

    . 回收酸和亚铁

    . 15-30%浓液需另行处理

. 热源成本较高

2.冷冻分离法

评价:

    . 设备投资7万元/吨废酸

    . 分离效果较低,50%左右再生酸需二次提纯

    . 运行费70/吨废酸

    . 亚铁回收率50%

. 作为硫酸亚铁分离前处理较好盐酸、氢氟酸效果不佳

3.扩散膜、电渗析法

评价:

    . 设备投资20/吨废酸

    . 运行费100/吨废酸

    . 回收酸不能回收亚铁

    . 日处理量较小

4.阻滞分离法

评价:

    . 设备投资费4/吨废酸

    . 运行费7/吨废酸

    . 回收酸

第三节  金属酸洗绿色治理

一、绿色治理工艺

1. 绿色治理工艺

                              废酸液     冲洗废水

                                             

             再生酸       酸回收机

                               

             水解剂      

                                           脱盐         

                             压滤机        排放

                                           循环

                               铁黄 (外销)                                              

2.评价:

     回收再生酸,节约外送费用

     回收铁黄,外销产生经济效益

     废水根据要求可排放或回收

二、绿色治理要求和指标

1. 处理工艺选择

A. 废酸每天外排生产工艺,采用离线废酸处理方式

B. 长时间外排生产工艺,采用在线废酸处理方式

2.酸回收技术指标(企业认真确定)

  A . 废酸类型:硫酸,浓度7%;亚铁含量 200g/L

  B . 排放周期:每天;排放量:30M3/d

  C . 处理要求:酸回收率≥60%;废水中酸损失率 10%;再生酸亚铁去除率≥60%

  D . 废水回收铁黄污泥

  E . 压滤后废水作为冲洗水使用,电导率≤2000us   

三、阻滞法酸回收机

1.阻滞分离法工作原理

    利用薄层分析的原理,废酸液进入设备装置,填料将酸截留,废酸液变成废液,废液中的物质被填料阻滞,分别依次排除设备,可根据技术需求截取,用反洗水先淋填料,从设备中流出再生酸。不同的酸液要用不同的填料。

2.工作条件和指标

  电压:380V

  功率:0.7kW2.0kW

  日处理量:一次处理量30200M³/d

  反洗水PH6-8,电导率≤500us

3.设备结构

三、阻滞法酸回收机

优点:

    物理法分离酸和亚铁,运行费低

    分离效果高,酸可完全回收

    不需加热、冷冻、节约能源

    前后特殊处理配套齐全

    清洁生产首选关键设备

    自动化程度高,故障率低不需专人值守

    低温保养装置

缺点:

    一对一废酸工艺 试验,工作量大

    ②不能在强氧化还 原条件下使用

    ③低于零上 4C需保温

四、铁黄处理设备

1.工作原理

    采用多种催化剂,使亚铁在较短的时间内水解生成铁黄。自动控制,水解达到金属酸洗冲洗废水,小流量长时间的特殊供料方式。

2.工作条件和指标

   工作电压380v 50HZ

   水解时间调节范围1-90分钟

   废水PH值≤3

   水解量6-10M3/h

   压滤机5-10M2       

3.设备结构

4.优缺点评价:

优点:

彻底解决金属酸洗企业治理污泥瓶颈问题

变废为宝使付费头疼的污泥变成挣钱的产品

节能减排降耗增效的最佳技术

企业原有污水站可进行改造

铁黄污泥生产不需要较高温度和长时间水解

缺点:

铁黄污泥受水解时间、温度变化影响很大

培训上岗需专人操作

五、废水脱盐设备

经过铁黄污泥分离后,废水中含有少量铁黄、可溶性硫酸盐,废水中超标污染物为色度、CODBOD5,根据废水用途,分别采用以下处理方法:

A. 作为循环冲洗废水使用

在废水中加入K药剂产生硫酸钙,沉淀经过滤器过滤后水,进入冲洗工序

B.达标排放

    利用锰砂过滤器去除色度,曝气去除CODBOD5

C.膜法脱盐

采用电渗析、钠膜、RO膜进行脱盐,处理后的水达到自来水电导率,含盐量很低,浓水回收

第四节  经济效益分析

一、处理费用(离线处理计算)

1.酸回收部分

 电费:1/度×2.7kw / 1.5t/h    =1.8/    

 水费:2-7/

人工费:0元(无人值守)

小计:处理每吨废酸费用3.8-8.8/

2.铁黄部分    

 药剂费:0.1t×1200/= 120/

 电费: 1/度×6kw / 1.5t/h  = 4/

人工费:100/人·天×3=300/

        300元÷30t=10/               

小计:434/

3. 废水处理部分

  循环冲洗水费用:30-60/

  达标排放费用:120-200/

   脱盐处理费用:10-30/

  疲劳水处理费用:20-60/

以上为理论值,需实验确定

、回收价值

直接效益

酸回收:5%硫酸×600/=30/

铁黄回收:200kg/m3×(1000~1500)=200~300/

间接效益

废酸转移费:1500/

污泥转移费:3000/

三、 处理经济效益

项目

每吨废酸

日收益

年收益

酸回收支出

铁黄支出

-8.8

-434

-261

-7620

-7.83万元

-228.6万元

酸回收直接

铁黄回收直接

+30

+200

+900

+6000

+27万元

+180

酸回收间接

铁黄间接

+1500

+600

+45000

+18000

+1350万元

+540万元

小计

+1887.2

+62019

+1860.57万元

设备投资回报期:约6.2个月

结束语

金属酸洗企业为什么不进行废水治理,原因很简单,没有一个企业愿意投入资金去做产生废品的治理。绿色治理成为企业挣钱的产品生产线,没有一个企业家会放弃。有关湿法冶金,石油化工非金属矿等行业的废酸回收需求者请关注:

电话:029-88228178

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近期需要治理企业,请确定技术指标踏勘现场


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