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泸溪县金利化工有限公司硫酸生产中三废的综合治理项目技术方案申 请 单 位： 泸溪县金利化工有限公司 技术依托单位：湖南凯天重金属污染治理工程有限公司二零一三年一月泸溪县金利化工有限公司硫酸生产中三废的综合治理项目技术方案申 请 单 位： 泸溪县金利化工有限公司 技术依托单位：湖南凯天重金属污染治理工程有限公司二零一三年一月目 录第一章 项目的背景和必要性1（一）项目建设背景11 各级政府对重金属污染的高度重视12 公司废水、废渣、废气处理系统有待进一步升级2（二）项目建设的必要性21 符合湘江流域水污染综合整治的总体规划22 切合公司发展需要，同时实现环保效益和经济效益33 项目建设势在必行3（三）与规划的相容性4（四）企业污染防治措施和运行现状4（五）污染现状照片5第二章 项目建设内容9（一）项目建设情况91 项目业主及基本概况92 项目工程量103 项目工艺技术13（二）项目环境影响分析及二次污染及环境风险防范291 项目环境影响分析292 二次污染及环境风险防范32第三章 项目概算和资金筹集33（一）投资概算33（二）资金筹集341 企业自筹342 申请专项资金34第四章 项目效益分析35（一）项目减排量核算351 废水减排量核算352 废渣减排量核算363 废气减排量核算36（二）社会、经济效益36第五章 项目的组织实施38（一）进度安排38（二）保障措施381 施工进度保障措施382 工程资金的保障措施393 工程质量的保障措施404 安全施工的保障措施40（三）项目环境影响分析及二次污染及环境风险防范措施411 设计上技术防治措施412 施工期管理防治措施423 项目营运期防治措施434 日常知识宣贯防治措施43ii泸溪县金利化工有限公司硫酸生产中三废的综合治理项目技术方案第一章 项目的背景和必要性（一）项目建设背景1 各级政府对重金属污染的高度重视近年来，沅江流域工业发展迅猛，泸溪片区发展还形成了全省闻名的“泸溪现象”，但是流域内部重金属污染事故也呈高发态势。资料显示，“十二五”规划以来，湖南的汞、镉、铬、铅排放居全国首位。二氧化硫和化学耗氧量的排放量也居全国首位。 “十二五”期间，重金属污染防治成为环境保护工作的重中之重。2011年2月底，国务院批复第一个“十二五”专项规划重金属规划，该规划确定重点防控污染物、区域、行业和企业，并提出了2015年的防控目标，即重点区域重点重金属污染物排放量比2007年减少15%，非重点区域重点重金属污染物排放量不超过2007年水平，重金属污染得到有效控制。重金属污染综合防治“十二五”规划实施考核办法中明确了地方政府和相关部门责任，并要求各地要把重金属污染防治成效纳入经济社会发展综合评价体系，并作为政府领导干部综合考核评价和企业负责人业绩考核的重要内容，另外将考核结构作为中央资金安排的参考依据之一。2 公司废水、废渣、废气处理系统有待进一步升级金利公司废气、废水、废渣等处理方面均存在各种问题。污水处理原设计方案欠缺不周全，采用“铁盐-石灰法”处理，为中和废水中的酸及去除砷等物质需要使用大量石灰控制ph在9左右，废水的处理过程中也产生大量滤渣，虽然能保证出水达标，但其不足之处也非常明显：一、废酸无法回收使用。二、产生压滤废渣较多。三、是由于添加大量石灰乳，造成处理及运行成本高。公司生产后的废渣未能妥善处置，现有的临时渣场为简易堆场，易造成二次污染。工厂废气主要含二氧化硫、粉尘、硫酸雾等，现有处理设施只对粉尘有处理效果，对二氧化硫的处理仍不能满足排放标准，且尚无对废气污染物浓度进行测定的监测系统。（二）项目建设的必要性1为了落实国家、湖南省环境保护“十二五”规划，确保实现“十二五”减排目标，保障人民群众的饮水安全，改善人居环境，湖南省人民政府制定了湖南省重金属污染综合防治“十二五”规划，方案特别提出要重点整治工业污染源。按照本项目实施计划，金利化工该项目建设完毕后将完全实现工艺废水全部回收利用，且能保证有害废渣合理妥善保存处理，生产尾气全部净化吸收实现达标排放，同时能将由于原材料挥洒造成的污染降到最小。2 切合公司发展需要，同时实现环保效益和经济效益金利公司今后发展的重要内容就是：走新型工业化道路、推进清洁生产、深化循环经济的构建。项目实施后有利于资源的综合利用、循环利用，实现公司经济可持续发展的目标。治理好金利公司环境污染问题，就能大大改善公司附近的生态环境，缓解公司与周边群众矛盾，提高人民健康水平，有效改善当地人民的生活质量。3 项目建设势在必行目前泸溪县金利化工硫酸生产线，现有一座污水处理站，废水处理采用“铁盐-石灰法”，废水的处理为中和废水中的酸及去除砷等物质，需要使用大量石灰控制ph在9左右，废水的处理过程中也产生大量污泥，虽然能保证出水达标，但其不足之处也非常明显：一、烟气净化阶段产生的酸性废水经中和沉淀处理后不能作为稀酸再次循环回用于烟气净化工序。二、产生压滤废渣较多。三、由于添加大量石灰乳，造成处理及运行成本高。其次生产现场原料及生产废渣等未妥善存放，造成现场大量扬尘，原料及废渣中所含重金属及砷等随扬尘通过大气沉降和降水等过程进入土壤，造成污染。工厂废气排放口有两个，吸收塔烟气排放口，主要包含：粉尘、尘铅、二氧化硫、硫酸雾和氟化物，通过30米烟囱排放；窑炉烘干出口，主要包含：粉尘、二氧化硫，这部分烟气通过旋风除尘器、烟尘过滤器和水膜除尘器处理后经20米烟囱排放。根据2010年12月31日环保部发布硫酸工业污染物排放标准（gb16132-2010）其中规定2013年10月1日起大气污染物排放限值执行表5规定限值，目前的废气的处理设施达不到此要求，且现场无废气在线监测系统。为了综合治理达标，对原设计不合理的污水处理站实施工艺改造、增置设备、实施雨污分流；对扬尘严重的废渣场进行整治，改善现场及周边环境；对生产尾气进行治理，使废气通过治理后达标排放，改善公司附近的生态环境，提高人民健康水平，有效改善当地人民的生活质量。（三）与规划的相容性金利公司是在综合公司社会环境和自然环境的基础上考虑实施硫酸生产的。硫酸产品能给下游电解锌、电解锰企业提供化工原料，符合国家有关产业政策和要求，符合地方政府工业强县的构想。而对硫酸生产过程中产生的重金属污染进行综合治理，其建设主旨和具体实施内容均符合湖南省重金属污染综合防治“十二五”规划。（四）企业污染现状及现有治理措施金利化工公司目前对废水、废气、废渣的处理方面均存在多种不足和问题，需对现场原有处理设施和工艺进行改造。1、废水方面企业现有废水主要来源有净化系统产生的废酸，清洗包装袋废水，地面冲洗废水，实验室废水，职工生活用水和初期雨水。其中需要处理的废水为净化系统产生的废酸和初期雨水。泸溪县金利化工硫酸生产线，现有一个污水处理站，污水处理规模为20m3/d，处理工艺为铁盐-石灰。废水处理采用“铁盐-石灰法”，使用大量石灰控制ph在9左右，废水的处理过程中产生大量废渣，且净化水无法满足循环回用要求，由于添加大量石灰乳，造成处理及运行成本高。硫酸生产线建于山顶平地之上，厂内污水及雨水均进入厂区内的一条明沟，并未分开排放。并且，在厂区道路等空地内，在运输及晴天时有部分粉尘降落，在下雨天时，这些粉尘进入雨水，再和污水一同进入污水处理系统，站内处理能力偏小，会造成含有污染物的废水直接排放至附近水体，对周围环境造成污染。2、废渣方面公司生产过程中产生的固体污染物主要为硫铁矿矿渣、污水处理产生的污泥、水磨除尘渣、废旧触媒、维修废件等。企业生产所需的原料矿和废渣中含有铅、锌、砷等重金属。厂区原有原料场未采取防止扬尘措施，每年原料无组织排放18.56t。在原材料堆放、装卸和运输过程中，造成生产现场矿粉扬尘严重，产生的扬尘等有害物质通过大气沉降或大气降水落在地表，矿物中的重金属对附近环境造成严重的污染；公司生产后的废渣未能得到完全利用，厂区铁渣等产品无合适位置堆放。一方面造成企业资源浪费，同时在售给下游厂家时，质量也会受到一定影响；大气降雨将原料和废渣中的类金属砷及铅、锌等重金属通过淋滤作用进入周边环境，造成周边水体和土壤的污染。3、废气方面现场缺乏对生产废气的有效处理设施，特别是制硫酸尾气处理设施，造成现场设施受酸性气体腐蚀较严重，生产现场废气排放主要点主要为吸收塔烟气出口、窑炉烘干出口。吸收塔烟气主要包含：粉尘、尘铅、二氧化硫、硫酸雾和氟化物。该部分烟气通过30米烟囱排放；窑炉烘干烟气主要包含：粉尘、二氧化硫。该部分烟气通过旋风除尘器、烟尘过滤器和水膜除尘器处理后经20米烟囱排放。各烟气排放口废气监测情况见表1-1、1-2。表1-1 吸收塔出口监测结果监测项目出口评价标准是否达标标干流量nm3/h28201粉尘排放浓度mg/ nm367.9 69.7 90.2 76.9 42.3 34.0 平均值63.5120是排放速率kg/h1.7923是尘铅排放浓度mg/ nm30.03 0.05 0.08 0.06 0.06 0.08 平均值0.060.7是排放速率kg/h0.0020.027是二氧化硫排放浓度mg/ nm3320 440 512 601 558 567 平均值500400否排放速率kg/h14.115是硫酸雾排放浓度mg/ nm325.2 35.6 26.7 36.5 25.7 34.5 平均值30.730否排放速率kg/h0.878.8是氟化物排放浓度mg/ nm30.13 0.07 0.09 0.11 0.12 0.11 平均值0.119.0是排放速率kg/h0.0030.59是备注1、监测时间为2008年7月31日至8月2日2、执行大气污染物综合排放标准（gb16297-1996）、硫酸工业污染物排放标准（gb26132-2010）表1-2 窑炉烘干尾气监测结果监测项目出口评价标准是否达标标干流量nm3/h3814粉尘排放浓度mg/ nm3180 195 169 185 195 平均值188200是二氧化硫排放浓度mg/ nm3560 670 578 623 583 634 平均值608850是备注1、监测时间为2008年9月22日和10月6日2、执行工业窑炉大气污染物排放标准（gb9078-1996）可以看出吸收塔出口烟气的粉尘、二氧化硫、硫酸雾、氟化物在监测期间的排放浓度和排放速率均符合大气污染物综合排放标准（gb16297-1996）表2的二级标准限值。由表1-2烘干尾气中二氧化硫最大排放浓度符合工业窑炉大气污染物排放标准（gb9078-1996）中表4二级标准限值。烟尘最大排放浓度值符合工业窑炉大气污染物排放标准（gb9078-1996）中表2二级标准限值。2010年12月31日环保部发布硫酸工业污染物排放标准（gb16132-2010）其中规定2013年10月1日起执行其表5规定的大气污染物排放限值“二氧化硫400 mg/nm3、硫酸雾30 mg/nm3、颗粒物50 mg/nm3”，对照本监测数值，吸收塔烟气出口二氧化硫及硫酸雾排放浓度均超过该限值，需要进一步处理才能达标排放。此外现场无废气监控设施，对排放废气监控不到位。（五）污染现状照片泸溪县金利化工有限公司拟建综合矿场现场图泸溪县金利化工有限公司拟建尾气设施现场图泸溪县金利化工有限公司矿场搬迁现场泸溪县金利化工有限公司拟建综合矿场现场图泸溪县金利化工有限公司铁渣场泸溪县金利化工有限公司污水处理应急预案备用桶泸溪县金利化工有限公司厂区临时矿场第二章 项目建设内容（一）项目建设情况1 项目业主及基本概况1.1 项目名称硫酸生产中三废的综合治理项目1.2 项目建设单位泸溪县金利化工有限公司法人代表：向国义泸溪县金利化工有限公司，是泸溪县国利化工有限责任公司和湖南金石矿业（集团）有限公司合作投资兴建的一家民营股份制企业。公司创立于2006年9月，注册资本1000万元，占地面积10.8万平方米，现有员工148人，安排库区移民工程下岗职工115人，周边富余劳动力33人。公司中专以上技术骨干48人，工程师2人，法人代表向国义。主要产品有5万吨锌焙砂和10万吨硫酸和余热发电2000万kwh。公司奉行“诚信是立厂之宝，效益是立厂之基，安全是立厂之命，环保是立厂之本”的理念，倡导“目标与行动一致，计划与措施一致，岗位与责任一致，贡献与回报一致”的企业文化，践行“敢于实践的创新精神，敢为人先的超越精神，以快制胜的高效精神，以准取胜的发展精神”，企业发展蒸蒸日上。2008年完成产值2.46亿元，上交税收1090万元，2010年计划生产硫酸77000吨，焙砂43120吨（金属），销售收入5.63亿元，其中硫酸4600万元，焙砂5.02亿元，税利4000万元。董事长向国义2009年在“纪念改革开放三十周年湘西十杰系列评选”活动中被评为湘西十佳经济人物之一。公司位于泸溪县武溪镇天门溪村工业园内，处于湖南省湘西自治州泸溪县县城西北方向，地处低山丘陵，紧邻319国道，北到2km为常吉高速公路，水路距沅水武溪码头1km，水陆交通极为方便。场址周边多为荒山，为居住和活动分散地带，无环境敏感性目标。硫酸生产的主要原材料锌精矿和硫精砂来源于本省自治州内和部分外地矿源。2 项目工程量根据企业污染防治措施和运行现状可知，本项目将对原有污水处理站系统进行改造、增购新设备，进行雨污分流，并加大自动化程度，确保指标达标。对存在未规范污染隐患的原料及铁渣仓库、过滤渣堆放仓库进行工程处置，修建渣库。对硫酸废气中二氧化硫等污染物进行深度治理和检测工作，增加尾气吸收塔及在线监控系统。项目构成包括废水处理系统、废渣处理系统、废气处理系统及公用系统。废水处理系统主要包括：现场原有水池的改造和拆除，主要包括调节池、沉淀池的改造，絮凝池、中和池拆除工作等；地面冲洗水、生产净化废酸处理工艺的改造，不再使用原来的铁盐-石灰法进行处理，而是直接进入新增的自动反洗过滤器进行过滤处理，处理完之后滤液重新回用于烟气净化段，保障废水不外排。厂区废水实行雨污分流，新建雨水收集管渠和雨水收集池。废渣处理系统主要包括：厂区原有原料场未采取防止扬尘措施，原料露天堆放在原料场，造成生产现场矿粉扬尘严重，矿物中的重金属颗粒会对附近环境造成严重的污染，需新增一个原料仓库，进行原料储存，减少原料从粉尘无组织排放中流失，在为企业增加效益的同时减少环境污染；厂区铁渣等产品无合适位置堆放，需新增一个铁渣仓库，对铁渣进行储存，改善环境。废气处理系统主要包括：现场缺乏对生产废气的有效处理设施，特别是制硫酸尾气处理设施，造成现场设施受酸性气体腐蚀较严重，为了改造现场环境，使废气达标排放，需新增一个二氧化硫废气处理设施；现场无废气监控设施，造成对排放废气监控不到位，需新增一套废气在线监控系统。公用系统主要包括：专用通道公路修补，由于企业地处山坡上，交通不便，且现有的专用通道公路已被过往大型车辆轧烂，变成“补丁路”，为了运输车辆的安全起见及改善行车舒适度，对现有通道公路进行修补；工艺设备增购，主要包括循环水泵8台、供水管1套、塑料液下提升泵4台、电动葫芦1台、仪器仪表及dcs系统1套、铲车1辆、电气设备1套、工艺管道及阀门1套、化验室设备；新增土建工程费，主要包括现场挖方、填方、场地平整、设备及构筑物基础等；新增一套清、污水排放管路及水沟；动力运输设备方面，主要是新增一台原料运输车。工程规模如下：序号子工程名称规模或容积备注一、废水处理系统1调节池40m3改造2絮凝池28m3拆除3沉淀池28m3改造4中和池34m3拆除5清水池50m3改造6污泥浓缩池20 m3拆除7自动反洗表面过滤器/新增8初期雨水收集池180m3改造二、废渣处理系统1过滤渣堆放仓库48m3改造2原料及铁渣仓库12040m3新增三、废气处理系统1尾气吸收塔新增2在线监控系统新增四、专用通道公路改造五、工艺设备新增六、土建工程费新增七、清、污水排回管路及管渠新增八、动力运输设备新增3 项目工艺技术3.1 生产工艺技术本项目生产工艺技术采用国内先进的“两转两吸全封闭酸洗”工艺流程，首先对硫铁矿进行预热处理，利用烘干炉降低矿粉水分含量，降低矿粉自燃点，提高二氧化硫烧出率，经预热处理后的矿粉用风机送入焙烧工序；焙烧工序采用沸腾炉对矿粉进行焙烧，制取二氧化硫炉气；炉气尘含量高，通过旋风除尘器一次除尘、电除尘器二次除尘，除尘后的炉气进入湿法净化工序；经文氏管一次酸洗、填泡塔二次酸洗，除去炉气中大部分杂质；湿法净化工序过程产生的废水，通过板式换热塔全部回收后，返回湿法净化工序循环利用；湿法净化后炉气会带有酸雾，带有酸雾的炉气，再经过电除雾对炉气作进一步的除雾；炉气中的水分，在干燥塔内采用93%硫酸进行干燥后，由二氧化硫风机将炉气送到转化工序。进入转化工序的二氧化硫炉气，经换热器换热提高反应温度，经转化器钒触媒的催化，将二氧化硫转化成三氧化硫，三氧化硫经冷却进入吸收塔，经过一次吸收制成成品酸。用酸泵将成品酸注入酸罐；对一次转化遗留的二氧化硫进行再次转化第二次生成三氧化硫，第二次生成的三氧化硫经过再次吸收、制成成品酸，用酸泵将成品酸注入酸罐储存待售。3.2 废水处理工艺技术（1）废水来源与水质特征硫酸生产线制酸工艺的废水主要有净化系统产生的废酸；清洗包装袋废水；地面冲洗废水；实验室废水；职工生活用水；初期雨水。 生产净化废水生产净化废水为酸洗净化工段产生的废酸污水，废酸水量约为185.6m3/d，水质ph在25，含氟化物、悬浮物、少量铅、锌等重金属及类金属砷等。 冲洗包装袋废水公司所用硫铁矿等矿石都是通过外单位袋装供应，装卸、拆封等过程粉尘飞扬多，周边地面粉尘积压较多，且包装袋上残留矿物质多。为了合理利用资源，公司对包装袋及进出车辆进行冲洗，从而形成包装袋冲洗水，主要含悬浮物。 地面冲洗水公司所用硫铁矿等矿石都是通过外单位袋装供应，装卸、拆封等过程粉尘飞扬多，周边地面粉尘积压较多，公司每天使用15.4m3水来冲洗地面，其中损耗1.3m3/d，这部分废水主要含粉尘等悬浮物，水量为14.1m3/d。 化验室废水化验室废水产生主要来自于清洗化验器具、烧蒸馏水、洗手等。形成废水量极少，这部分废水含少量悬浮物、砷和cod。 生活污水公司厂区有住宿区，且公司范围内有两个职工食堂。该生活区域内职工日常生活产生一定量的生活污水，废水量约为2m3/d，废水中主要含cod和悬浮物等。 初期雨水硫酸生产线建于山顶平地之上，厂内污水及雨水均进入厂区内的一条明沟，并未分开排放。并且，在厂区道路等空地内，在运输及晴天时有部分粉尘降落，在下雨天时，这些粉尘进入雨水，再和污水一同进入污水处理系统，站内处理能力偏小，会造成含有污染物的废水直接排放至附近水体，对周围环境造成污染。（2）废水处理技术重金属废水处理方法主要有三类：第一类是废水中重金属离子通过发生化学反应生产沉淀而得到去除的方法，包括石灰中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁盐石灰共沉法、化学还原法、电解法、生物制剂法等；第二类是使废水中的重金属在不改变其化学形态的条件下进行吸附、浓缩、分离的方法，包括吸附法、离子交换法、溶剂萃取法、膜分离等；第三类是借助微生物或植物的絮凝、吸收、积累、富集等作用去除废水中重金属的方法，包括生物吸附、生物沉淀、植物生态修复等。化学沉淀法的原理是通过化学反应使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物，通过过滤和分离使沉淀物从水溶液中去除，包括中和沉淀法、硫化物沉淀法、铁氧体共沉淀法。需作进一步处理，产生的沉淀物必须很好地处理与处置，否则会造成二次污染。电解法以铝或铁作为阴极和阳极，含重金属废液在直流电作用下进行电解，阳极铁或铝失去电子后溶于水，与富集在阳极区域的氢氧根生成氢氧化物，这些氢氧化物再作为凝聚剂与重金属废液发生絮凝和吸咐作用。当向电解液中投加高分子絮凝剂时,利用电解产生的气泡上浮,即将吸附了重金属的氢氧化物胶体浮至液面，由刮渣机将浮渣排出。电解法处理重金属废水具有去除率高、无二次污染、所沉淀的重金属可回收利用等优点，不过电解法成本比较高，一般经浓缩后再电解经济效益较好。离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法，应用的离子交换剂有离子交换树脂、沸石等，离子交换树脂有凝胶型和大孔型。前者有选择性，后者制造复杂、成本高、再生剂耗量大，因而在应用上受到很大限制。离子交换是交换剂自身所带的能自由移动的离子与被处理的溶液中的离子通过离子交换来实现的。推动离子交换的动力是离子间浓度差和交换剂上的功能基对离子的亲和能力，多数情况下离子是先被吸附，再被交换，离子交换剂具有吸附、交换双重作用。膜分离技术是利用一种特殊的半透膜，在外界压力的作用下，不改变溶液中化学形态的基础上，将溶剂和溶质进行分离或浓缩的方法，包括电渗析和隔膜电解。电渗析是在直流电场作用下，利用阴阳离子交换膜对溶液阴阳离子选择透过性使水溶液中重金属离子与水分离的一种物理化学过程。隔膜电解是以膜隔开电解装置的阳极和阴极而进行电解的方法，实际上是把电渗析与电解组合起来一种方法。生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物，进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是由微生物自身构成的，具有高效絮凝作用的天然高分子物，它的主要成分是糖蛋白、粘多糖、纤维索和核酸等。目前开发出具有絮凝作用的微生物有细菌、霉菌、放线菌、酵母菌和藻类等共17种。其中对重金属有絮凝作用的有12种。用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且微生物生长快、易于实现工业化等特点。金利化工有限公司主要从事硫酸生产工作，其废水主要有生产净化废水、冲洗包装袋废水、地面冲洗水、实验室废水、生活污水及初期雨水等。现有废水处理站采用铁盐石灰法对进入废水站的生产净化废水、地面冲洗水和实验室废水进行处理，主要去除污染物为重金属砷、悬浮物等物质。废水中的砷通常以三价砷的形态存在，当它与石灰作用时，生成难溶的偏亚砷酸钙ca(aso2)2或偏亚砷酸钙的碱式盐ca(oh)aso2。当石灰过量时，则生成焦亚砷酸钙ca2as2o5。其反应机理如下：ca(oh)2 + fe2+ fe(oh)2 + ca2+3ca(oh)2 + 2fe3+ 2fe(oh)3 + 3ca2+as2o3 + 2fe(oh)2 fe2as2o5 + 2h2oh3aso4 + fe(oh)3 feaso4 + 3h2o但是使用铁盐-石灰工艺处理废水的过程中为中和废水中的酸及去除重金属砷等物质需要使用大量石灰调节ph，且废水的处理过程中也产生大量滤渣。虽然能保证出水达标，但同时其不足之处也非常明显：废酸无法回收使用；压滤废渣较多；添加大量的铁盐、石灰乳等，运行成本高。冲洗包装袋废水和生活污水不排入废水处理站而是分别单独进行处理。冲洗包装袋废水直接进入厂区沉淀池，经沉淀之后上清液循环回用于包装袋冲洗工序。工厂职工产生的生活污水直接进入化粪池。这两股废水不外排，实现零排放。初期雨水目前是和厂区污水一起收集处理的，但现有废水处理规模偏小，废水容易发生溢流，污染周围环境。（3）废水处理工艺方案a. 现有废水处理站工艺改造针对上节所述，针对铁盐-石灰法处理废水的缺点和不足，拟对现有废水处理站进行改进。对于制酸工艺中烟气净化所产生的含砷、氟和有害重金属离子含量不高的酸性废水，拟购进一套自动反洗表面过滤器进行直接过滤，这样过滤后酸性清液仍可回用于烟气净化。过滤截留下来的污泥，直接送入焙烧工段。采用自动反洗表面过滤器处理废水主要有以下优点：稀酸液可回收利用，带来直接的经济效益。无需投加石灰乳，处理运行成本降低，处理后压滤渣大大减少。处理废水无需外排，杜绝污染，节约水资源。废水处理改造工艺流程如图3-1所示。废酸、地面冲洗废水自动反洗表面过滤器调节池斜板沉淀池清水池烟气净化入炉滤渣回用图3-1 泸溪县金利化工有限公司改造后污水处理工艺流程图b. 初期雨水收集与处置雨水管渠雨水管渠采用浆砌石片砌筑，依据室外排水设计规范（gb50014-2006）中明渠设计最大的极限要求，取水流速度为v=3m/s。雨水流量依据给水排水设计手册 第五册，湘西地区泸溪县雨水流量计算参考长沙市暴雨强度公式（3-1）：式中：q：设计暴雨强度 l/（shm2）t：降雨历时（min）p：设计重现年及雨水流量公式（3-2）：q=qf 式中：为径流系数f为汇水面积（hm2）取重现期为1年，降雨历时取20min，计算得出q=175.63l/(shm2)；径流系数取0.7，汇水面积约为0.8hm2，计算得出q= 98.35 l/s。管渠断面水流有效断面面积a=q/v=0.033m2。根据以上计算的水流有效断面，考虑当地地形地貌及施工，雨水渠采用矩形断面，过水断面深0.2 m、宽0.2 m，面积为0.04 m2。初期雨水收集池初期雨水通过雨水管渠汇集到初期雨水收集池中，经沉淀后上层清液可用于冲渣。雨水收集池容积计算依据给水排水设计手册 第五册中蓄水池容量公式（3-3）w=fqt60/1000式中：f：汇水面积（hm2）q：设计降雨强度 l/（shm2）t：设计降雨历时（min）根据计算得w=168.6m3，故初期雨水收集池设计容积180m3，长6m，宽6m，深5m，侧壁及底板厚度为0.3m。3.3 废气处理工艺技术（1）废气来源、成分及现有处理设施金利化工有限公司的废气排放点主要有：吸收塔烟气出口，主要包含：粉尘、尘铅、二氧化硫、硫酸雾和氟化物。该部分烟气通过30米烟囱排放；窑炉烘干出口，主要包含：粉尘、二氧化硫。该部分烟气通过旋风除尘器、烟尘过滤器和水膜除尘器处理后经20米烟囱排放。各烟气排放口废气监测情况见表3-1、3-2。表3-1 吸收塔出口监测结果监测项目出口评价标准是否达标标干流量nm3/h28201粉尘排放浓度mg/ nm367.9 69.7 90.2 76.9 42.3 34.0 平均值63.5120是排放速率kg/h1.7923是尘铅排放浓度mg/ nm30.03 0.05 0.08 0.06 0.06 0.08 平均值0.060.7是排放速率kg/h0.0020.027是二氧化硫排放浓度mg/ nm3320 440 512 601 558 567 平均值500400否排放速率kg/h14.115是硫酸雾排放浓度mg/ nm325.2 35.6 26.7 36.5 25.7 34.5 平均值30.730否排放速率kg/h0.878.8是氟化物排放浓度mg/ nm30.13 0.07 0.09 0.11 0.12 0.11 平均值0.119.0是排放速率kg/h0.0030.59是备注1、监测时间为2008年7月31日至8月2日2、执行大气污染物综合排放标准（gb16297-1996）、硫酸工业污染物排放标准（gb26132-2010）表3-2 窑炉烘干尾气监测结果监测项目出口评价标准是否达标标干流量nm3/h3814粉尘排放浓度mg/ nm3180 195 169 185 195 平均值188200是二氧化硫排放浓度mg/ nm3560 670 578 623 583 634 平均值608850是备注1、监测时间为2008年9月22日和10月6日2、执行工业窑炉大气污染物排放标准（gb9078-1996）由表3-1可以看出吸收塔出口烟气的粉尘、二氧化硫、硫酸雾、氟化物在监测期间的排放浓度和排放速率均符合大气污染物综合排放标准（gb16297-1996）表2的二级标准限值。由表3-2烘干尾气中二氧化硫最大排放浓度符合工业窑炉大气污染物排放标准（gb9078-1996）中表4二级标准限值。烟尘最大排放浓度值符合工业窑炉大气污染物排放标准（gb9078-1996）中表2二级标准限值。2010年12月31日环保部发布硫酸工业污染物排放标准（gb16132-2010）其中规定2013年10月1日起执行其表5规定的大气污染物排放限值“二氧化硫400 mg/nm3、硫酸雾30 mg/nm3、颗粒物50 mg/nm3”，对照本监测数值，吸收塔烟气出口二氧化硫及硫酸雾排放浓度均超过该限值。（2）废气处理技术方案上节所述，吸收塔故烟气出口二氧化硫及硫酸雾超过2010年12月31日环保部发布的自2013年10月1日起执行的硫酸工业污染物排放标准（gb16132-2010）表5规定的大气污染物排放限值，故需增加一套尾气吸收处理设施对吸收塔排放废气进行进一步处理。本项目硫酸尾气吸收工艺拟采用纯碱液吸收法。用纯碱液对尾气进行吸收，不仅可吸收尾气中的so2，同时也吸收了尾气中的so3和酸雾。本项目按纯碱液吸收。反应式为：2so2 + na2co3 + h2o 2nahso3 + co2so2 + na2co3 na2so3 + co2so3 + na2co3 na2so4 + co2h2so4 + na2co3 na2so4 + h2o + 2co2由于纯碱溶液碱性很强，ph值可达14，所以吸收尾气中酸性物质如so2、so3和酸雾的能力也很强，so2、so3和酸雾的吸收率可达65%以上。吸收塔是整个尾吸装置的核心设备，在塔内so2的吸收率与吸收液的ph值、密度等指标密切有关，而这个参数与进塔硫酸尾气量、硫酸尾气温度、so2浓度、吸收液温度、碱液浓度、碱液加入量等参数有关。由于使用的碱液量不多，吸收后的溶液不便回收，排入全厂污水处理站统一处理。为达到较好的生产工艺指标，吸收液的ph值最关键，根据排放尾气中so2的浓度，控制吸收塔内循环吸收液的ph值，以达到尾吸装置高效、长期稳定运行的目的，同时达到降低工人劳动强度、改善劳动环境的目的。当排放尾气中so2的浓度较高时，要加碱，提高吸收液ph值，提高吸收效率。排气筒布置在风机房+6.00m房顶，将四个柱顶打开焊接预埋钢板。施工时在预埋钢板上焊四角斜钢架，至+36.00m。钢架内下部布置尾气吸收塔，上部安装排气筒。排气筒顶面标高为+40.00m。塔旁地面上布置吸收液循环槽和吸收液循环泵。吸收液循环槽兼做溶碱槽用，用电动葫芦或装载机将整包的纯碱送到循环槽槽面上，人工加到循环槽中。（3）尾气吸收工艺过程物料计算计算条件表3-3 计算条件表序号项目设计参数1尾气气量，nm3/h350002尾气温度，55703尾气压力，kpa（表压）24尾气so2浓度，mg/nm312005排放废气浓度mg/nm34006需吸收率65%7当地大气压，kpa1008年运行时间，h8000主要工艺计算吸收的so2量为：（1200-400）/1000/1000/35000=28kg/h全年可减少so2排放量为：28/10008000=224t/a按主反应式进行计算，耗碱量为：252t/a主要物料计算结果表3-4 物料表序号项目设计值1so2吸收率，%652so2排放浓度，mg/nm34003so2排放速率，kg/h144减少so2排放量，t/a2245排放烟气温度，406耗纯碱，t/a2527工艺水，t/h38用电，kw30主要设备表3-5 尾气吸收装置主要设备表序号设备名称规格参数数量主要材质1尾气吸收塔dn2800 11000，空塔+带除沫段1玻璃钢2吸收循环泵卧式耐腐泵q=180m3，h=20m，n=30kw2超高分子聚乙烯3吸收循环槽3500，h=20001frp4排气筒钢架总高40m1钢架5排气筒总高40m1pvc/frpp3.4废气在线监控（1）系统建设概论随着我国经济的快速发展，资源过度消耗和环境污染与经济发展的矛盾日益突出；目前我国的环境污染日益严重，很大程度上制约了我国经济的进一步发展，环境污染问题也成为影响社会和谐和危害人民就、生命健康的主要问题之一。为促进我国经济健康快速发展，党中央提出了可持续发展战略，将环境保护提到了前所未有的高度，2006年全国人大十届四次会议审议通过“十一五”规划对资源与环境提出了能源消耗降低20%，污染物排放总量减少10%具体的指标要求，建设“烟气排放在线监控系统”通过对总排放烟道各项主要污染因子以及各项烟气参数进行在线监测，进而核算污染物排放总量，并将在线监测数据实时通过数据平台传输至企业和环保局监控中心，从而实现对污染源排放状况实现自动监控管理。该系统作为一个环保科技项目，不仅要考虑项目所产生的社会和环境效益，还必须重视起经济效益。（2）总体原则及指标总体原则烟气检测系统是企业环保信息化建设的重要组成部分，我公司从信息体系建设的全局考虑，对方案进行了全面仔细的论证，我们认为：系统必须起点高、设计先进科学、管理使用方便、并具备良好的可扩充性，同时符合国家环境污染源自动监控相关技术标准，因此，系统建设必须重点考虑一下原则：先进性与可靠性原则。系统采用的检测技术必须先进，系统必须准确、稳定、安全运行，检测数据准确可靠。实用性与经济性原则。系统设计首先要考虑实用性、易于操作管理和维护、在线检测设备的选型方面，采用可靠性好、维护费用低、性价比高的检测仪器设备。开放性与标准化原则。系统总体设计，应采用开放式的网络结构，使系统易于扩充，并为以后的发展预留可扩充接口，同时系统网络选用的通信协议和设备接口标准风和国际通用标准。在线监测指标根据国家环保局的要求，对硫酸厂通常需对烟气排放的如下指标和参数进行自动监控：cems满足如下技术性能要求（按国家标准hj/t76-2007执行）：l 烟气so2连续监测：零点漂移：2.5%满量程量程漂移：2.5%满量程响应时间：200s测量范围：05000mg/nm3l 烟气温度测量：测量范围：0300指示误差：3l 烟气流速测量测量范围：040m/s精密度：5%响应时间：60s相对误差：10%l 烟气静压测量测量范围：010kpa精密度：3%（3）技术方案整个系统主要由采样与测试子系统、数据采集及处理子系统、数据远程传输子系统、中心站计算机管理子系统及报警子系统组成。系统基本原理框图如图所示。采样与测试子系统：采集、输送烟气及检测污染物，显示物理量或污染物浓度，同时测量流速、二氧化硫等参数。数据采集及子系统：按一定的时间间隔采集及存储测量到的污染物及物理量数据，计算烟气污染物排放率、排放量，显示和打印各种参数。数据远程传输子系统：通过企业局域网（或adsl、cdma无线方式）将数据远程传输至检测中心站计算机。中心站计算机管理子系统：将现场机采集上传的监测数据进行自动存储、处理与统计分析。并进行各种图形显示，通过局域网工作站实现数据共享与管理（4）系统组成本系统要保证烟气自动监控系统准确、安全、稳定运行，并对排放烟气进行及时准确的自动监控，为环保管理和优化生产工艺提供准确、有效的数据。故而选择一个质量可靠、设计科学、经济实用的烟气自动监控系统，方案对系统组成设备做如下选型。烟气在线监测分析仪。该分析仪的特点是精确度高、多功能、操作简单，lcd显示、状态输入输出，故障自诊断，自动标定，具有rs485，rs232通讯接口。不仅可以对环境污染物进行检测，还可以在实验室用于各种实验。采样系统。采样系统具备如下特点：首先，采样探头和处理过滤器直接相连，大雨3m的粉尘被完全滤除。初级过滤器安装更换方便，不需要任何工具，也不需要拆卸什么东西，大大减少了维护时间。其次，烟气采样装置适用于高温、搞浓度粉尘的排放气体。再者，采用防腐材料，所有与样气接触的部件均采用防腐材料，过滤芯使用碳化硅材料，极好的解决了烟气的服饰问题。最后，考虑并解决所有影响测量的因素，是系统测量的精度更高。系统配置反吹装置应减少维护人工量，提高系统的连续使用性。烟气流量测量皮托管压差式烟气流量计。流速测量是污染物排量的计算基础，关系排污总量和排污费的核定。公司选用的流速变送器采用经典的皮托管原理，配备高精度，可靠性好的进口微压差变送器，皮托管材料为特种耐酸钢制造，加上自动反吹控制，能够长时间保持准确性。氧气（o2）监测因子。该部分需要专门购置一套气体分析仪（so2/o2）、plc扩展输入模板及相关配套设施一套。该项目还有其他软件组成部分，包括网络配置及数据通讯方式、数据通讯传输系统平台等。（5）项目建设项目建设内容包含分析房、平台、扶梯、桥架等建造和传感器箱、烟尘分析仪接线箱、净化风机箱、储气罐箱的安装。其余还包括电源电器件、气源、通信、避雷装置的安装。（6）项目及设备表3-6 主系统设备表项目名称型号单位数量1烟气监测子系统套1二氧化硫分析系统model 1080台1数据采集系统个1主机柜8006002100套12烟气采样及处理子系统采样探头sd200台1采样管线bwg-s米30烟气预处理系统台1烟气采样plc控制系统套1标准气体8l(标准气体)瓶33烟气参数测量子系统流苏连续监测紫铜3060套14系统清扫装置压缩气源控制系统套1系统反吹装置套1测试探头烟道法兰套1通讯和控制电缆米200表3-7 数据采集及通讯系统序号项目名称型号单位数量1现场监控工控机研华610h台12现场烟气组态软件hsj套13地球守望者环境自动监控数据上报软件adsl通讯版套1表3-8 氧气监测因子序号名称单位数量规格型号1气体分析仪（so2/o2）台1model 10802plc扩展输入模板个1ge 636-c3两位通电磁阀个1gi/44继电器开关个2直流24v5四氟管米3066屏蔽信号电源米20221mm27软件接口（包含升级）套1宇星上位机软件3.5废渣处理工艺技术（1）废渣来源分析公司生产过程中产生的固体污染物主要为硫铁矿矿渣、污水处理产生的污泥、水磨除尘渣、废旧触媒、维修废件等。硫铁矿炉渣硫铁矿炉渣是硫铁矿经焙烧后所得的产物，产生于焙烧工段，沸腾炉产生炉渣，主要含氧化铁，硫酸铁，硫铁矿等，可回炉使用，市场需求主要是作为建筑用原料。参考反应式：4fes2 + 11o2 2fe2o3 + 8so2污水污泥污水污泥是两级铁盐-石灰法处理废废水后所产生的，主要产生于净化工段的废酸处理工序，其中从文氏管、皮保得塔、电除雾器及干燥塔中均有废酸流出，经过脱气塔、斜板沉淀池，进入自动反洗表面过滤器经过压滤后，上清液回用，而废水污泥也筛选出来了。该污泥属于一般固废，打包贮存放在厂内过滤渣堆放仓库内。按年产10万吨硫酸来计算，每年将产生约1.13吨废酸污泥。公司全部回收利用，作为原料再次入炉处理。（2）修建原料和废渣仓库对重金属减排的影响金利化工所用原料矿和产生的废渣中含有铅、锌等重金属及类金属砷，若不能妥善保存和处置会对周边环境造成严重污染。原料和废渣乱堆乱放，这势必造成对土壤的破坏和污染，其次，在装卸和运输过程中，产生的扬尘等有害物质通过大气沉降或大气降水落在地表，造成土壤和水体污染。然而，更为严重的是在自然过程（大气沉降、地表径流等）和人为作用（农田灌溉等）下，重金属污染物质在不同的环境介质中不断进行着迁移转化，从而造成严重的二次污染。鉴于以上原因，对含重金属的原料及废渣进行妥善保存和安置势在必行，最直接的方法就是修建原料和废渣仓库。修建原料和废渣仓库对重金属减排意义重大。首先可以通过减少粉尘的无组织排放从而减少进入环境中重金属量。粉尘主要来自于矿粉原料堆存场和锌焙渣堆放处。原料矿粉多为小颗粒状物体，夹带粉尘较多，虽然为棚内堆存，但是由于堆放点处于高出，空间较宽敞，容易产生空气对流，且地面散落矿粉较多，扬尘现象较严重。另外，该位置为车辆必经之处，车辆经过时都会带起部分原料，同时车轮夹带部分矿粉至厂内其他区域。该部分粉尘无组织排放既影响工人健康也增加了原材料的浪费。每年原料