铟回收废水处理方案11 20页

昆明华联锢业有限公司酸性废水处理n2010年01月17日一、项目背景21上海西恩化工设备有限公司简介22相关项目背景3二、酸性废水处理实施方案31设计依据32设计范围33设计原则44酸性废水水质水量45设计要求：46工艺方案确定47工艺流程5三、处理工艺技术情况71工艺屮主要设备介绍72工艺优势83未来发展8四、主要设备和报价91主要设备（见表1）92项目投资估算（见表2）10五、占地而积12六、经济效益分析131年运行费用132冋收物料与节约费用143经济效益15七、社会效益15八、项目进度计划15九、结论16n、项目背景1上海西恩化工设备有限公司简介上海西恩化工设备有限公司成立于1997年，总部位于上海市杨浦区控江路1029弄国科大厦9F,现有员工总数130多人。下属有两家企业:上海西恩水处理工程有限公司（以工程服务为主）、上海西恩环保设备有限公司（以科研开发为主）。上海西恩公司的生产、试验基地在上海市金山区枫泾工业园区，拥有1万多平方米厂房和实验楼。经过十几年的发展，上海西恩公司已经成为集科研与生产为一体的实体企业，是上海市政府重点扶持的环保型科技创新企业和经上海市人民政府认定的首批上海市高新技术企业，并多次享受上海市政府和国家财政补贴。公词以高新技术为先导，以环境治理服务为己任，以研发生产减排、降耗、节能和资源回收设备为核心，致力于发展环境保护事业。公司拥有具备自主知识产权的CN液体过滤器（专利号：ZL992402255）、盐水精制工艺（专利号：CN200710040622.7）、低浓度金属富集提纯工艺、酸性废水零排放工艺、水体除碑、氟和重金属工艺、稀酸深度净化工艺等多项核心技术，是集科研开发、设备制造、销售及安装调试、售后服务于一体的专业环保公司。上海西恩公司的经营宗旨是“质量第一、信誉第一”，坚持与用户“合作共赢”的发展模式，以严格的质量承诺和维护品牌的诚信态度来赢得社会各界和公众的认可。n2相关项目背景昆明华联锢业有限公司现有贵金属锢回收生产线一条，其年回收贵金属钢15吨，主要采用湿法冶炼，萃取回收工艺。冃前该钢回收系统，每天排放约60m3/d的稀酸废水，其中主要含有H2SO4>Zn、Fe、As和其他少量重金属等杂质。不采取处理措施的话，会对周边环境产生极严重的影响。釆用简单的中和排放，不仅消耗大量石灰，产生大量固体废弃物，需要占地填埋，且其中的重金属和碑很可能会产生二次污染。同时酸性废水中的钢、锌、硫酸，述有排放的水资源作为一种资源也丢之可惜。针对废酸的特点和用户的要求,上海西恩公司釆用新工艺、新技术:除油器、除盐器与膜分离工艺相结合的方案，将其中废酸中大部分的盐份和杂质去除，使废酸得到变废为宝充分回用，再将废酸中的萃取剂、有价金属钢、锌等回收，处理过的水述能回系统循环利用，最终达到零排放的效杲。二、酸性废水处理实施方案1设计依据1.1昆明华联锢业有限公司锢回收生产线排放稀酸废水的水量水质;1.2昆明华联锢业有限公司酸洗净化稀酸废水的回用要求。2设计范E钢回收生产线酸性废水的处理使之能达到回用标准。n3设计原则3.1资源综合利用“发展循环经济、实现可持续性发展”的原则；3.2采用高新技术、先进工艺、口控与手动相结合的原则；3.3充分利用现有的公用工程及资源等。4酸性废水水质水量4.1设计处理水量：Q=60m3/d4.2设计水质：H2SO488g/L,Zn<15g/I,Cu<15mg/I,Cd<380mg/l,Fe<9.5g/IsAs<2.2g/I,Pb<12mg/l5设计要求：除盐率60-65%o稀酸达到酸浸回用要求。6工艺方案确定本工艺处理处理的酸性废水中除含有铁、神、少量镉、铅、铜等重金属，还有油性萃取液（其中还含有贵金属锢）、硫酸、锌等有价物质。为了减少渣量，就要减少废水中的硫酸的含量，本方案通过除盐器结合耐酸纳滤膜回收其中稀酸。除盐器能去除酸性废水中60%以上的盐,从而使得通过纳滤膜的酸性废水含盐量降低，起到保护纳滤膜的作用。但除盐器会产生和原有酸性废水同等量的低酸高盐废水（原有酸性废水中的重金属离子、神等都会从酸性废水中分离出来进入除盐器排出的废水中）。为了达到零排的冃标，必须使这股低酸废水经过处理后能达n到回用标准。本方案采用反渗透膜分离装置，使最终出水能够回用。述有为了保护纳滤膜装置，需要去除原有废水中的少量油性萃取剂，本方案采用西恩公司专利产品…除油器。该设备能在不破坏这些有性萃取剂的性质的同时把它从废水中分离出来，使得这股油性萃取剂中含有的贵金属钢也得到了回收。另外，废水中还含有量比较多的锌，为了使这部分锌有回收价值，本方案采用二级中和的工艺：一级中和采用炭酸钙作为中和纱剂，这样可以在去除废水中大部分铁、神等物质的同时，让锌仍然留在废水中；二级中和采用石灰作为中和剂，通过石灰中和，使得所有的锌都从废水中分离出来。这样一来，二次中和产生的废渣中锌的品味就大大提高，从而也使锌有了回收的价值。7工艺流程工艺流程见附录1流程说明：(1)除油从锢回收生产线外排的酸性废水中含有一定量的油性萃取剂，这些油必须除去，不然会影响后续工段的废水处理设备的止常运行。首先，这些含油废水经泵打入除油器处理进行油水分离，去除大部分的油。分离出来的油含有贵金属钮，将它收集起来回到生产系统。经过除油器的废水，再次经泵打入活性炭过滤器经行二级除油。经过二级除油的废水进入高盐酸槽，其含油在1mg/L以下。(2)除盐n经过除油的酸性废水中还含有重金属离子和其他污染物，如果不经处理无法直接回用系统，因此本方案通过除盐器去除大部分的盐类后再回用系统。除盐器具体操作流程为：高盐稀酸用酸泵打入除盐器底部，其中硫酸被树脂吸附截留，而盐类随着水流从除盐器上部流出进入废水槽。当树脂吸附饱和后（进出稀酸浓度接近），停止进酸，开始再生。用清水泵将清水（或蒸汽冷凝水）从除盐器上部打入，将酸从树脂上解析再生，再生得到的稀酸流入中间酸槽，其浓度与原酸浓度接近，其中的盐份大大减少。再生除盐器的盐去除率约为65%O由于60m3/d回收干净硫酸，生产系统用不完，需要外排约5m3/do考虑到这部分硫酸浓缩回用的话，运行成本太高，因此将这部分硫酸排入中和系统处理。（3）酸性废水达标排放处理（略）通过一系列的工序，对前面经过除油除盐的废水再次处理，使之达到国标规定的排放标准。（4）除硬度经过达标排放处理后的废水中的神、重金属离子基本上都以去除且废水中的悬浮颗粒SS的含量也已很低。但要达到回用工艺的标准，还需去除废水中的接近饱和的钙离子。本方案采用反渗透工艺对这股高硬度废水进行处理。在进反渗透膜之前必须使废水中的总Fe小于O.1mg/Lo另外为保护反渗透膜装置，需增加CN过滤器1台，使悬浮物SSn进一步降低到合适值。具体流程为：经过达标处理的废水先汇入中间水槽，再用泵打入CN过滤器进一步降低SS,CN过滤器出水自流入清水槽，再用泵依次打入精密过滤器（过滤精度10um）和保安过滤器（过滤精度5um）,确保废水中的悬浮物SS含量达到进反渗透膜装置的要求。再用高压泵打入反渗透R0膜处理装置。通过R0膜装置的盐水分离后得到的纯水流入纯水槽，再用泵打入除盐器再生水槽用于除盐器树脂再生。而R0膜装置分离出来的含有过饱和钙离子的浓水则返回一级中和池。在废水进入R0膜装置前需调节pH,使之呈弱酸性，并投加适量的阻垢剂以阻止废水中碱金属以难溶或不溶物的形式析出，堵塞R0膜影响反渗透膜系统的止常运行。三、处理工艺技术情况1工艺中主要设备介绍1.1除盐器（CNIII型酸液除盐净化器）CNIII型酸液除盐净化器（简称除盐器）是一种废酸净化设备，可以去除酸溶液中存在的Fe、Ca、Mg、Cd等溶解性物质。净化后废酸可以直接回收利用，或经过浓缩后回用于生产工艺中。该系统采用…种特殊的化学物质，它的表面带有强电荷，对H离子具有很强的吸附作用。与离子交换树脂不一样，在它的表面不会发生化学反应，只是静电吸引。再生时，只要用新鲜水就能方便地把酸洗涤下来。由于这种特殊的化学物质，在运行过程中不参与化学反应，只是吸n附酸根和水再生，不易老化，使用寿命很长。运行条件：材质：FRP工作温度：＜50°C进酸浓度：4-30%设备尺寸：（1）1600X4000内装CNIII型滤料：4m3除盐率：60-65%1・2除油器CNO除油器（简称除油器）是利用特殊树脂的破乳、吸附和自动解析油脂等性能而研发的高效除油装置。主要用于湿法冶金行业萃取有机油相的分离与回收。该装置中CNO-01树脂，对各种溶剂油具有萃取、吸附、聚集及回收等功能。CNO-01是一类高性能除油树脂。具有化学稳定性和渗透稳定性，并且性能优越：A、优越的破乳吸油性能；B、光洁的表面不易受有机物粘结污染；C、高强度机械性能和化学性能，耐高温和酸碱。D、除油树脂使用寿命长，在5年以上。2工艺优势与市场上同类产品或服务相比，该工艺具有以下优势：优势一：与化学中和处理法相比，节约药剂使用费，运行费用低，污染低。优势一采用该工艺则回收硫酸资源，相比直接化学中和处理法大大减少污泥量。n优势三：回收效益显著，长期运行稳定。3未来发展由于与中和处理法相比具有较大优势，顺应节能减排的趋势，将成n为未来稀酸废水处理工艺的主流。主要设备和报价1主要设备（见表1）表1主要设备清单编号设备名称规格参数数量备注・_・设备1除油系统：原水泵Q=5m3/hH=15m2台一用一备除油器*1300X30001个除油水槽e2000X20001个活性炭过滤器进液泵Q=5m3/hH=35rr)1台活性炭过滤器*1300X30001台2除盐器系统：除盐器*1600X40001个高盐酸槽*2500X50001个除盐泵Q=20m3/hH=20m2台一用一备再生水槽*2500X50001个再生水泵Q=20m3/hH=20m2台一用一备废水槽*2500X50001个废水泵Q=20m3/hH=20m2台一用一备低盐酸槽4)2500X50001个n回用酸泵Q=10m3/hH=15m2台一用一备n3反渗透膜系统：中间水槽4)2500X50001个过滤器进液泵Q=10m3/hH=15m2台一用一备CN过滤器*3000X60001台清水槽4)2000X40001个提升水泵Q=10n?/hH=40m2台精密过滤器*500X18001个lOum保安过滤器*500X18001个5um高压泵Q=10m3/hH=180m1台阻垢剂加药系统1套硫酸加药系统1套RO膜组件配套4膜清洗系统：RO膜清洗泵Q=10n?/hH=40m1台保安过滤器*500X18001台5um清洗清水槽*1500X20001个PE2项目投资估算（见表2）表2项目投资估算表编号设备名称规格参数数量价格（万元）备注-*设备n1除油系统:25.2原水泵Q=5m3/hH=15mN=l.lkw2台0.7一用一备除油器4)1300X30001个15.0除油水槽e2000X20001个3.0活性炭过滤器进液泵Q=5m'/hH=35mN=3kw1台0.5活性炭过滤器4)1300X30001台6.02除盐器系统：80.0除盐器©1600X40001个66.0高盐酸槽4)2500X50001个5.0除盐泵Q=20m3/hH=20mN=4kw2台1.0一用一备再牛水槽4)2500X50001个5.0再牛水泵Q=20m?/hH=20mN=4kw2台1.0一用一备废水槽4)2500X50001个5.0废水泵Q=20m3/hH=20mN=4kw2台1.0一用一备低盐酸槽4)2500X50001个5.0回用酸泵Q=20m3/hH=20mN=4kw2台1.0一用一备3反渗透膜系统：63.5中间水槽4)2500X50001个5.0过滤器进液泵Q=10m3/hH=15mN=2.2kw2台1.0一用一备CN过滤器4)3000X60001台30.0清水槽4)2000X40001个2.5n提升泵Q=10m3/hH=40mN=3kw2台2.0精密过滤器4)500X18001个2.010um保安过滤器*500X18001个2.05um高压泵Q=10m3/hH=180mN=1lkw1台7.0阻垢剂加药系统1套1.0硫酸加药系统1套1.0RO膜组件配套10.04膜清洗系统：3.6RO膜清洗泵Q=10m3/hH=40mN=3kw1台0.8保安过滤器4)500X18001台2.05um清洗清水槽4)1500X20001个0.8PE二仪表自控22.0三管道、阀门等配套30.0所有四土建基础等23.0五运费&0六设计费12.0七安装调试费20.0总计297.3五、占地面积一期工程占地面积约300m2。n六、经济效益分析1年运行费用1.1电费装机功率约40kw,效率以0.5,单价0.6元/kwh计300天X24X40X0.5X0.6=8.64万元1.2药剂费用每天处理108m3废水，按0.3元/吨处理费用计300天X108m3X0.3=0.97万元1.3膜更换费用1.3.1中性抗污染反渗透膜（2年，单价0.6万元/支）132微滤滤芯1・4树脂更换费用1.4.1除油树脂（5年,单价10万元/m3）1.4.2除盐树脂（2年，单价8万元/m3）1.4.3CN过滤器过滤介质（每年补充lm3）143活性炭（1年）1.5设备折I口费（10年）1.6维修费用（按2%计）1.7年运行费用合计3.6万元；2.0万元;3.0万元;16.0万元;0.4万元;1.5万元10.0万元4.0万元即上述累计为50.11万元n2回收物料与节约费用2.1日回收锌资源585Kg锌渣含锌量约25%,按4元/Kg,运行300天计，则年回收锌价值300天X585Kg/天X4元/Kg=70.2万元2.2回收钢资源按废酸錮含量3mg/L,除油器回收P204溶剂油，钢单价2元/g计，则3g/m3X60m3=180g年回收钢价值，以运行300天/年计300天X180g/天X2元/g=10.8万元2.3回收硫酸按酸浓8%,硫酸单价300元/T计，回收硫酸55m3/天X8%=4・4T/天回收硫酸价值300天X4.4T/天X300元/T=39.6万元2.4节约石灰中和费用按中和1T硫酸消耗1T石灰，石灰单价300元/T计，则FI节约石灰4.4To年节约石灰费用为300天X4.4T/天X300元/T=39.6万元2.5由于回收硫酸，从而导致每天少排固体废渣，按酸用量1・5倍计算硫酸钙和石灰渣（石灰无效部分）则每天少排废渣4.417天X1.5=6・6T年节约废渣处理费用，按80元/T计n300天X6.6T/天X80元/T=15.84万元n2.6综上所述，本项冃年产生效益为即将上述累计为176.04万元3经济效益年经济效益见表3表3年经济效益序号名称费用（万元）备注1年运行费用■50.112年产生效益176.04合计125.93七、社会效益使用本工艺处理的酸性废水，不仅产生一定的经济效益，而且，稀酸的回用，大大减少了对周围环境的影响，实现了循环经济和可持续性发展。八、项目进度计划进度安排见表4表4进度安排表日期项目2010年1月一2010年3月2010年4月一2010年6月2010年6月一2010年7月立项申请及设计设备加工制作及材料采购设备、管道安装n九、结论针对钢回收生产线排放的稀酸，成分比较复杂，要冋收比较纯净的稀酸和贵金属、减少渣量，达到零排比较困难。但西恩公司通过除油器、除盐器、反渗透工艺相结合工艺将稀酸屮的超过一半的重金属盐类去除,冋收贵金属，处理机后的水冋系统冋用，不仅解决了废酸排放问题，而且还节约石灰中和费用，冋收了稀酸、贵金属和水资源，为企业带来了一定的经济效益。该技术值得在稀酸处理中推广。