清洁生产_tdi工艺废渣及废水处理清洁生产研究报告

* * * * * T TD DI I 工工艺艺废废渣渣利利用用及及废废水水处处理理清清洁洁生生产产项项目目 可行性研究报告 * * * * * * * 二二九九年年二二月月 编编制制单单位位：* * * * * * * 工工程程咨咨询询资资格格证证书书编编号号：* * * * * * * 董董 事事 长长 * 总总 经经 理理 * 总总 工工 程程 师师 * 项项目目负负责责人人 * 项项目目编编写写人人员员 ： * 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 审审核核、审审定定 ： * 高级工程师 * 高级工程师 目 录 第第一一章章总总论论1 第第二二章章市市场场预预测测 8 第第三三章章建建设设规规模模与与产产品品方方案案 .11 第第四四章章场场址址选选择择 12 第第五五章章技技术术设设备备方方案案和和工工程程方方案案 .21 第第六六章章主主要要原原材材料料、燃燃料料供供应应 .42 第第七七章章总总图图运运输输与与公公用用辅辅助助工工程程 .45 第第八八章章节节能能、节节水水 59 第第九九章章环环境境影影响响评评价价.63 第第十十章章清清洁洁生生产产分分析析.69 第第十十一一章章劳劳动动安安全全卫卫生生与与消消防防 74 第第十十二二章章组组织织机机构构与与人人力力资资源源配配置置 80 第第十十三三章章项项目目实实施施进进度度与与招招标标方方案案 83 第第十十四四章章投投资资估估算算与与资资金金筹筹措措 86 第第十十五五章章财财务务评评价价 .89 第第十十六六章章社社会会评评价价 .94 第第十十七七章章风风险险分分析析 .98 第第十十八八章章结结论论与与建建议议 .101 附附图图： 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 附附表表： 1、投资估算表 2、财务分析表 第一章第一章总论总论 1.1 项目背景项目背景 1.1.1 项目名称项目名称 *TDI 工艺废渣利用及废水处理清洁生产项目 1.1.2 承办单位概况承办单位概况 项目建设单位：* 建设单位住所：* 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；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 项目概况项目概况 1.2.1 建设地点建设地点 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。 1.2.3 主要建设条件主要建设条件 1.2.3.1供供水水 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供供电电 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。 1.2.3.3供供热热 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污污水水处处理理厂厂 *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。 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/L BOD5 200mg/L SS 300mg/L NH3-N 25mg/L PH 69 硝基苯类 5.0mg/L 甲苯 7mg/L 1.2.4 项目总投资及资金筹措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 主要技术经济指标主要技术经济指标 主主要要技技术术经经济济指指标标一一览览表表 分类 序号指标单位数值备注 1年处理TDI废渣万t/a1.5来自TDI生产企业 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 2 年处 理高 浓度 有机 废水 合 计万m3/a100 3年生产TDA产品万t/a1.0 4TDA产品纯度%99 5工程总投资万元11487.54 6年收入万元/a9688.64 7净利润万元/a2417.70 8资本金净 利润率%21.05 技 术 指 标 9投资回收期a5.23动态 1.4 结论结论 *TDI 工艺废渣利用及废水处理清洁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。 第二章第二章市场预测市场预测 2.1 利用利用 TDI 废渣年生产废渣年生产 TDA 2.1.1 焦油末的产生焦油末的产生 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 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。 TDI 生产企业焦油末产量见表 2-1。 表表 2-1 全全国国 TDI 生生产产企企业业焦焦油油末末产产量量预预测测表表 单单位位名名称称TDI 年年产产量量（万万吨吨）焦焦油油末末年年产产量量（吨吨） *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 销售销售 TDA 光气化法生产 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。 表表 2-2 高高浓浓度度有有机机废废水水水水量量预预测测表表 废废水水种种类类来来源源水水量量水水质质 *大化拟建的 10 万 吨/年 TDI 生产装置 0.75 万 m3/a 可回收废水中物料的废水 *大化两个 6 万吨/ 年二硝基甲苯项目 0.75 万 m3/a pH 3 COD 6500mg/L BOD5 850mg/L 硝基苯酚类 300mg/L *大化 5 万吨/年 TDI 生产装置、 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 92.5 万 m3/a 可催化和生物降解的废水 其他废水处理工艺的 蒸馏凝结水 7.3 万 m3/a pH 3 COD 55006000mg/L BOD5 750800mg/L 硝基苯类 220250mg/L 天一化工 不可催化氧化和生物 降解 的废水 沧化股份有限公司 聚氯乙烯生产企业 6 万 m3/a pH 2 COD 15000mg/L BOD5 1000mg/L 合合 计计100 万 m3/a （107.3m3/a） 从以上表格计算可以看出，本项目年接 收 100 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。 第三章第三章建设规模与产品方案建设规模与产品方案 3.1 建设规模建设规模 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 产品方案产品方案 3.2.1 利用利用 TDI 废渣年生产废渣年生产 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 (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/L BOD5 30mg/L 硝基苯类 3mg/L NH3-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。 第四章第四章场址选择场址选择 4.1 场址所在地位置状况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 7.2km，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 38 2120。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 场址建设条件场址建设条件 4.2.1 地形、地貌地形、地貌、地震、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 水文水文地质地质 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26.6 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 mbar 4.2.4 地表水地表水 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 543.3km，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。 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，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，1100)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 焚烧残渣。 该工艺生产工艺流程及排污节点如图 5-6 所示。 多效蒸发蒸馏塔 蒸馏残液固液焚烧回转窑 烟气、固废 塔底馏分 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 设备方案设备方案 5.2.1 利用利用 TDI 废渣生产废渣生产 TDA 项目项目 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 主要设备一览表主要设备一览表 本工程主要生产设备及型号见下表 5-1 表 5-1 主主 要要 设设 备备 一一 览览 表表 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 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) 1研磨机MKY-01-10019低温真空蒸馏塔-1 2超临界反应釜HWB-20110催化氧化设备WSS-356-33 3循环泵-311生物氧化设备-1 4一次精馏塔-112多效蒸发蒸馏塔-1 5二次精馏塔-113鼓风机-2 6真空泵-314真空泵-3 7固液焚烧回转窑100t/d115循环泵-3 TDI 工 艺 废 渣 利 用 项 目 8煤气发生炉25001 废 水 处 理 项 目 16NaOH 储罐30m31 5.3 工程方案工程方案 5.3.1 建筑建筑 5.3.1.1设设计计依依据据 根据生产工艺及其他专业提供的条件作为设计依据。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 JBJ37-87 2. 厂房建筑模数协调标准 GBJ16-86 3. 建筑地面设计规范 GB50037-96 4. 屋石工程设计规范 GB50207-94 5. 建筑结构抗震设防分类标准 GB50223-95 6. 建筑抗震设计规范 GB5001-2001 7. 建筑设计防火规范 GB50016-2006 8. 湿陷性黄土地区建筑规范 GBJ25-90 9. 工业企业设计卫生标准 GBZ1-2002 10. 建筑设计采光标准 GB0033-2001 11. 地下工程防水技术规范 GBJ108-87 12. 建设单位提供的设计委托书及地形图 5.3.1.2设设计计原原则则 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。 3、尽量采用符合我国国情的新结构、新技术，优化设计方案，在 国家法令、政策、标准、规范的允许范围内，认真考虑该项目的技术经 济指标，使其达到先进水平。 5.3.1.3建建筑筑物物墙墙体体材材料料 砌体建筑单体墙体材料在 0.000 以上为 MU10 多孔砖，M7.5 混合 砂浆砌筑；0.000 以上为烧结页岩砖， M10 水泥砂浆砌筑。 框架填充墙体选用陶粒砼砌块。 5.3.1.4建建筑筑装装修修标标准准 建筑装修考虑到与厂内其他生产性建筑物和构筑物以及周围环境相 协调，力求简洁明朗、美观大方、经济合理。 综合楼建筑构造及装修做法见表 5-2 表 5-2 综综合合楼楼建建筑筑构构造造及及装装修修做做法法 序号部位名称装修做法 1 墙体陶粒混凝土砌块外贴聚苯板 2 地面花岗岩、地砖、实木地板 3 屋面架空隔热板、GRC 网架板屋面 4 门窗铝合金断桥中空玻璃 5 顶棚钙塑板、铝合金方板及条板 6 内墙面花岗岩、面砖、乳胶漆 7 外墙面铝合金玻璃幕墙、铝板 8 散水混凝土 9 台阶烧毛花岗岩、面砖 10 坡道混凝土 生产车间及仓库采用涂料改善大面积墙面枯燥、单调感觉。 5.3.1.5建建筑筑防防火火 设计严格执行建筑设计防火规范 （GB500162006） ，平面布置 保证各建筑物间距符合规范要求，厂区内的道路能够使运输、消防车辆 顺利到达各个建筑物，道路交通合理通畅。 厂区内建筑耐火等级为级。 本项目建设有 TDI 废渣生产 TDA 生产装置，年处理 100 万吨高浓 度有机废水装置，公用及生活和办公设施等，按其功能和服务性质，依 据相关规范和标准进行合理布局和分布。 各建（构）筑物特征见下表 5-3。 表 5-3 构构（建建）筑筑物物特特征征一一览览表表 占占地地面面积积建建筑筑面面积积容容积积序序 号号 建建筑筑物物名名称称 单单 位位 数数量量建建筑筑尺尺寸寸 （m m2 2） 层层 数数（m m2 2）（m m3 3） 备备注注 一TDI 工艺废渣利用 1 TDA 生产装置框架及厂房幢 140301200 1200 框架,15m 2 TDA 原料成品预处理工段幢 13012360 360 框架,8.5m 二固体焚烧系统 1 固体焚烧危废库房幢 130104001400 框架 2 固体焚烧操作间幢 112672172 砌体 3 焚烧区及渣场处 150301500 三可回收废水处理 1 蒸馏调节池座 13029.5885 100 2 设备基础座 3 生产装置框架及厂房 10202001 框架 三可催化氧化及生物降解废水处理 1 调节池座 140206.0800 4000 钢砼 2 中间水池座 110206.0200 1000 钢砼 3 斜板沉淀池座 126.5156.81170 5000 钢砼 4 沉淀池座 44184.0288 600 钢砼 5 水解酸化池座 160126.0720 3000 钢砼 6 接触氧化池座 160386.02280 10000 钢砼 7 污泥池座 1107.54.575 300 钢砼 8 污泥浓缩池座 2998.0162 800 钢砼 9 加药间幢砌体 10 脱水间幢砌体 11 配电室幢 18864164 砌体 12 风机房幢砌体 13 仓库及维修间幢砌体 14 操作间幢 18432132 砌体 15 设备基础座 砼 三不可催化氧化及生物降解废水处理 1 三效蒸发装置及调节池座 12711.5310.5 600 钢砼 2 循环冷却水及中间水池座 1279243 300 钢砼 3 设备基础座 4 三效蒸发装置框架及厂房幢 12711.5310.51310.5 框架,8.5m 三公用工程 1 地磅房幢 115690190 砌体 2 消防水池座 1753350 100 钢砼 四管理生活附属设施 1 综合办公楼幢 131.212374.441497.6 砌体 4 门卫幢 26318118 砌体 合计 12624.4 4564.135847 5.3.2 结构结构 5.3.2.1设设计计依依据据 根据本生产工艺及其他专业提供的条件作为设计依据。本设计遵循 下列国家标准和规范的要求，并满足强制性条文的规定。 1. 建筑结构荷载规范 GB50009-2001 2. 建筑地基基础设计规范 GB50007-2002 3. 混凝土结构设计规范 GB50010-2002 4. 砌体结构设计规范 GB50003-2001 5. 建筑结构抗震设防分类标准 GB50223-95 6. 建筑抗震设计规范 GB5001-2001 7. 建筑设计防火规范 GB50016-2006 8. 建筑结构可靠度设计统一规范 GB50068-2001 5.3.2.2设设计计条条件件及及主主要要设设计计数数据据 1、基本设计数据 风荷载：基本风压 0.3 kN/m2 地面粗糙度 B 类 雪荷载：基本雪压 0.35 kN/m2 设计基本地震加速度值为 0.05g，设计特征周期为 0.45s。 建、构筑物地震设防烈度 7 度、设计地震分组为第一组。 建筑物抗震设防类别：丙类 建筑物结构安全等级为二级，使用年限为 50 年。 结构重要性系数：r0=1.0。 .工程地质 位置及地形： 本项目厂址位于本工程场址位于*市*石油化工区内的一块空地上。 本场地最大冻土深度为 0.46 米。 地层分布及特征： 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。 .水文地质 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。 .地基评价 建筑场地为可进行建设的一般场地，场地内无不良地质作用和地质 灾害，可不考虑液化影响，场地稳定，适宜建筑；建筑场地类别为类。 5.3.2.3设设计计原原则则 满足建筑功能及使用要求，符合国家现行的有关规范、规程及行业 标准的要求，做到安全、经济、合理、便于施工，使结构体系受力明确， 传力直接，全部或部分消除抗震不利因素。 5.3.2.4主主要要工工程程材材料料 各处理池及消防水池混凝土强度等级为 C30，抗渗标号为 S6，垫 层为 C15，水灰比不大于 0.5。地下室 C35，其它结构混凝土强度等级为 C25（圈梁、梁、板、构造柱） 。 钢筋：级钢 HPB235（） ，级钢 HRB335（） 。 砖砌体：0.000 以下采用 Mu10 页岩砖，M10 水泥砂浆砌筑。 0.000 以上采用 Mu10 多孔砖（P 型） ，M7.5 混合砂浆砌筑。 围墙毛石砌体：MU30，M10 水泥砂浆砌筑。 填充墙：采用陶粒混凝土砌块或轻质材料，容重不大于 7.5kN/m3,M5 混合砂浆。 5.3.2.5抗抗震震设设计计 震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度为 0.05g，设计地震分组 为第一组，特征周期值 0.45s。 建筑物抗震设防类别为丙类，框架的抗震等级为二级。 5.3.2.6抗抗冻冻、防防腐腐措措施施： 1、抗冻措施：混凝土抗冻等级为 F150。 2、防腐措施：应根据具体试验确定防腐措施，符合相关现行规范、 标准要求。 5.3.2.7主主要要建建、构构筑筑物物结结构构形形式式 1、各处理池、消防水池等构筑物尺寸见工艺专业，结构形式为 地下钢筋混凝土结构。 2、综合办公楼为四层砌体结构，混凝土条形地基。 各生产车间为单层钢筋混凝土框架结构，人工挖孔独立基础。 加药间、配电室、风机房、操作间、库房、门卫等建筑单体为 砖混砌体结构，现浇钢筋混凝土梁板，基础为 3：7 灰土条形基础； 5.3.2.8结结构构计计算算 本工程结构计算采用的程序软件有： 1、中国建筑科学研究院结构平面计算机辅助设计 PKPM 2005 年 版 2、中国建筑科学研究院多层三维分析与设计程序 SAT-8 2005 年 版 3、中国建筑科学研究院独基、条基、钢筋混凝土地基梁和筏板基 础辅助设计软件 JCCAD 2005 年版。 5.3.3 自控系统自控系统 5.3.3.1设设计计依依据据 1. 工业企业通信设计规范 GBJ42-81 2. 自动化仪表工程施工及验收规范 GB50093-2002 3. 过程检测及控制流程图图形符号和文字代号GB262581 4. 城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002 5. 城市地下通信塑料管道工程设计规范 CECS 165：2004 5.3.3.2设设备备自自动动化化方方案案 根据本工程的现状及工艺要求，自控系统采用分布式计算机监控系 统。系统由中心监控计算机和现场控制站及远程 I/O 站组成，采用工业 以太网通讯网络。在厂区综合楼设置全厂中央控制室，中央控制室内设 置中心监控计算机、打印机、投影仪、交换机等设备。现场控制站由可 编程序控制器（PLC）及自动化仪表组成。对污水处理厂各生产过程进 行集中控制管理。 另外，根据生物氧化处理工艺的要求，设置一套生物处理监测与控 制系统，包括对溶解仪、氧化还原点位（ ORP）污泥浓度、流量、pH 等等，根据水质、水量情况，改变或设定运行周期，改变进水点，获得 相应的污泥负荷。同时还设置了 pH、SS、温度、在线 COD 仪、 BOD5、溶解氧、液位计、泥位计、氧化还原点位仪等仪表，以此满足 处理工艺的需要和控制过程的需要。全部仪器均选用带现场显示变送器 的智能仪表，并带 420mA 直流输出，信号通过现场 PLC 及通讯网络 传送至中心监控计算机，在计算机 CRT 和数字监视器显示。 5.3.4 水量平衡水量平衡 5.3.4.1给给水水 拟建工程总用水量 2922m3/d，新水用量 11m3/d，循环水用量 2872.5m3/d；复用水量为 38.5m3/d，由*供水系统供应。循环水利用率 为 98.3%，新水主要用于生活及车间杂用水。 5.3.4.2排排水水 本工程产生的废水主要有四部分： 1、可回收物料废水处理系统蒸馏塔气液分离器回收的冷凝水 (40.1m3/d)，4.5m3/d 用于焦油末湿式研磨系统补水，其余 35.6m3/d 排放 可催化氧化及生物降解废水处理系统进一步处理； 2、不可催化氧化及生物降解废水处理系统气液分离器回收的冷凝水 (160.4m3/d)，送可催化氧化及生物降解废水处理系统进一步处理； 3、可催化氧化及生物降解废水处理系统处理后的排水 (2734.6m3/d)， 部分(27m3/d)用作净环水系统补水，其余 (2707.6m3/d)送园区污水处理厂 处理； 4、生活及车间杂用废水(4m3/d)，排入可催化氧化及生物降解废水 处理系统。 单位：m3/d 图 6-1 水 量 平 衡 图 生活及车间杂用水化粪池 44 1 湿式研磨机超临界水解反应釜精馏塔 气液分离器 生成产品 高浓度有机废水 可催化氧化及生物降解废水系统 循环水池冷却器冷却塔 (可回收物料废水 冷凝水) 蒸馏 (可催化氧化 及生物降解废水 ) 75.5 80 3 4.5 35.6 园区污水处理厂 160.4 27 2750 11 2707.6 (不可催化氧化生物降解废水 冷凝水) 27 1.5 4.5 2534.6 40.1 77 27 第六章第六章主要原材料、燃料供应主要原材料、燃料供应 6.1 原辅材料消耗原辅材料消耗 6.1.1 原辅材料消耗原辅材料消耗 拟建工程 TDI 废渣利用项目所需原辅材料主要有焦油末和水解催化 剂（NaOH） 。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 酸酯(TDI)后所制余的焦油残渣，通过 袋装，汽车运输进厂，在仓库储存，年用量 1.5 万 t/a。NaOH（30%） 购自*大化集团，通过槽车运输进厂，在储罐储存，年用量 900t/a。 6.1.2 原辅材料性质原辅材料性质 拟建工程主要原辅材料性质及主要成份如下所示： (1)焦油末 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，为甲苯硝化反应过程中，副反应生成的不同位的二硝基甲苯、 三硝基甲苯经氢化后光化过程中相互发生聚合所生产的产物，不吸水， 遇高温湿气可发粘。 (2)氢氧化钠 片碱，又名烧碱，分子式 NaOH，分子量 40.01，属无机碱类。外 观为白色不透明片状固体，易潮解。熔点 318.4。沸点 1390。比重 2.12。易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮。有强烈刺激和腐蚀性。存 放时应避免与强酸、易燃或可燃物、二氧化碳、过氧化物、水接触，本 次工程所耗氢氧化钠为 30%水溶液。 (3)双氧水 过氧化氢含量在 820%，无色透明液体，相对密度 1.4426（无水 25） ，沸点 150.2（无水） ，具有强氧化性。与水互溶，用水稀释可 降低分解活性。溶于醇类、乙二醇、吡啶、乙酸脂、酸类和酮。不溶于 石油醚、煤油、汽油、甲苯、苯乙烯等。 (4)活性炭 黑色粉末或颗粒，内部呈极多的孔状物质。主体为无定形的碳，此 外还含有二氧化硅、氧化铝、铁等无机成分。对气体和液体中的溶质等 具有较强的吸附力。化学性质稳定，不溶于水和任何溶剂。 6.1.3 物料平衡物料平衡 TDI 工艺废渣利用项目物料平衡见表 6-1。 表 6-1 T TD DI I 工工艺艺废废渣渣利利用用项项目目物物料料平平衡衡一一览览表表 输 入输 出 序号材料名称年耗量(t/a)序号材料名称年产量(t/a) 1 焦油末150001TDA 产品10000 2 研磨补水1642.52不凝气3224.5 3 水解催化剂9003残渣4318 合计-17542.5合计-17542.5 废水处理项目所需原辅材料主要有铁屑、石灰、双氧水、活性炭等。 各原辅材料均从当地市场购买，通过汽车运输进厂， 双氧水在储罐储存， 其余原辅材料在厂内库房分类储存。 年耗量分别为铁屑 270t/a、石灰 1400t/a、双氧水 4000t/a、活性炭 20t/a。 6.2 公用工程动力消耗及供应公用工程动力消耗及供应 该工程供水由园区统一提供，项目新鲜水的消耗主要为锅炉用水和 生活用水，总耗量约为 11.7 万吨/年；电由园区电网供应，企业设置两 1600kVA 变压器配电系统实现项目用电 。供汽由*内拟建的华润热电厂 供应，在热电厂投产前，工程所耗蒸汽接自*大化 5 万吨/年 TDI 工程。 水、电、汽供应充足，可满足项目需求。 水电汽消耗见下表。 表 6-1 水水电电汽汽消消耗耗表表 项目名称单位 单价（元） 吨用量年用量 电kWh0.55851 kWh851104 kWh 水t37.1 t71000 tTDA 生产 煤t6000.1 t 1000 t 汽t1702 t20000 t 高浓度有机水处理电kWh0.5521