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金属酸洗企业绿色治理
主讲：刘宗义
讲 师 简 介
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
① 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
② 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
③ 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%
④ 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)
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项目
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排水量
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ph
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悬浮物
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油类
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六价铬
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指标
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3-10
m3/t产品
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6~9
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70mg/l
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8mg/l
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0.5mg/l
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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：
① 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。
② 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
↓
压 滤 → 不达标废水
↓
外送 ← 污 泥
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
↓
压 滤 → 不达标废水
↓
外送 ← 污 泥
1. 解决废酸外送问题
一 、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：
①. 设备投资13.3万元/吨废酸
②. 运行费1043元/吨废酸
③. 回收酸和亚铁
④. 15-30%浓液需另行处理
⑤. 热源成本较高
2.冷冻分离法
评价：
①. 设备投资7万元/吨废酸
②. 分离效果较低，50%左右再生酸需二次提纯
③. 运行费70元/吨废酸
④. 亚铁回收率50%
⑤. 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：
①. 设备投资20万/吨废酸
②. 运行费100元/吨废酸
③. 回收酸不能回收亚铁
④. 日处理量较小
4.阻滞分离法
评价：
①. 设备投资费4万/吨废酸
②. 运行费7元/吨废酸
③. 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 → 废 水 池
↓ 脱盐
压滤机 → 排放
↓ 循环
铁黄 （外销）
2.评价:
① 回收再生酸，节约外送费用
② 回收铁黄，外销产生经济效益
③ 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：0.7kw—2.0kw
日处理量：一次处理量30—200m³/d
反洗水ph值6-8，电导率≤500us
3.设备结构
三、阻滞法酸回收机
优点：
① 物理法分离酸和亚铁，运行费低
② 分离效果高，酸可完全回收
③ 不需加热、冷冻、节约能源
④ 前后特殊处理配套齐全
⑤ 清洁生产首选关键设备
⑥ 自动化程度高，故障率低不需专人值守
⑦ 低温保养装置
缺点：
① 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 4。c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
① 工作电压380v 50hz
② 水解时间调节范围1-90分钟
③ 废水ph值≤3
④ 水解量6-10m3/h
⑤ 压滤机5-10m2
3.设备结构
4.优缺点评价：
优点：
① 彻底解决金属酸洗企业治理污泥瓶颈问题
② 变废为宝使付费头疼的污泥变成挣钱的产品
③ 节能减排降耗增效的最佳技术
④ 企业原有污水站可进行改造
⑤ 铁黄污泥生产不需要较高温度和长时间水解
缺点：
① 铁黄污泥受水解时间、温度变化影响很大
② 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、cod、bod5，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cod、bod5
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元/度×2.7kw / 1.5t/h =1.8元/吨
水费：2-7元/吨
人工费：0元（无人值守）
小计：处理每吨废酸费用3.8-8.8元/吨
2.铁黄部分
药剂费：0.1t×1200元/吨 = 120元/吨
电费： 1元/度×6kw / 1.5t/h = 4元/吨
人工费：100元/人·天×3人=300元/天
300元÷30t=10元/吨
小计：434元/吨
3. 废水处理部分
① 循环冲洗水费用：30-60元/吨
② 达标排放费用：120-200元/吨
③ 脱盐处理费用：10-30元/吨
④ 疲劳水处理费用：20-60元/吨
以上为理论值，需实验确定
二 、回收价值
直接效益
酸回收：5%硫酸×600元/吨=30元/吨
铁黄回收：200kg/m3×(1000~1500)元=200~300元/吨
间接效益
废酸转移费：1500元/吨
污泥转移费：3000元/吨
三、 处理经济效益
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项目
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每吨废酸
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日收益
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年收益
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酸回收支出
铁黄支出
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-8.8元
-434元
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-261元
-7620元
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-7.83万元
-228.6万元
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酸回收直接
铁黄回收直接
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30元
200元
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900元
6000元
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27万元
180元
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酸回收间接
铁黄间接
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1500元
600元
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45000元
18000元
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1350万元
540万元
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小计
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1887.2元
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62019元
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1860.57万元
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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：
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