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)
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:
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
项目
|
每吨废酸
|
日收益
|
年收益
|
酸回收支出
铁黄支出
|
-8.8元
-434元
|
-261元
-7620元
|
-7.83万元
-228.6万元
|
酸回收直接
铁黄回收直接
|
30元
200元
|
900元
6000元
|
27万元
180元
|
酸回收间接
铁黄间接
|
1500元
600元
|
45000元
18000元
|
1350万元
540万元
|
小计
|
1887.2元
|
62019元
|
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
网址:www.xahuanke.com
近期需要治理企业,请确定技术指标踏勘现场
|