酸洗废水再生回用于循环冲洗水可行性

1、酸洗废水再生回用于循环冲洗水可行性1 概况锦州锦泰金属工业有限公司为一家台商独资企业， 位于锦州市太河区解放西路 166 号。主要产品为镀铜、 无镀铜二氧化碳气体保护焊丝、埋弧焊丝、药芯焊丝及配套的原材料加工。每天排放生产废水720 吨，废水主要来自酸洗、镀铜清洗，以及废气治理时产生的废酸水。排放废水呈酸性（ pH1-4）, 废水中主要污染物为铁、铜离子、硫酸根、悬浮物等。现有一处理能力为 20m3/h 污水站，采用化学中和处理工艺。因设备老化工艺陈旧，已无法正常运行，处理出水水质达不到环保排放要求。 而生产以上每天需用大量的新鲜水对酸洗后的钢丝进行冲洗。为节省水资源。公司决定改造原污水处理站

2、，使生产废水经处理后能够达标排放，并可回用于生产用水系统。2 污水处理改造方案2.1 污水处理工艺锦州锦泰金属工业有限公司生产废水， 主要来源于酸洗、 镀铜工序，废水中含有大量金属 Fe、Cu离子等，废水处理选择化学沉淀法处理工艺。改扩建后废水处理工艺流程见图 2-1 。废水进出污水站的水质与回用水水质对比见表 2-1 。表 2-1污水处理站进、出水水质与回用水水质对比项目进水出水水质标准回用水水质标准(DB21-60-89) 二级 （GB50050-95）铜（ mg/L）1001.0pH126979SS（mg/L）10020磷酸盐（ mg/L）1.01.0氨氮（ mg/L）15.01.0油类

3、（ mg/L）8.05COD（mg/L）1004060BOD（mg/L）6020不难发现，一级处理出水 SS、COD、BOD、氨氮、油类等指标均超过工业循环冷却水处理设计规范（ GB50050-95）水质要求，因此一级处理出水需经深度处理后才可回用。2.2 污水深度处理工艺处理规模 720m3/d，深度处理工艺流程见图2-2 。3 改造新增主要设备、建构筑物及价格估算3.1 改扩建主要设备及价格估算表 3-1改扩建新增主要设备序名称规格型号数功率（ kw）造价（万元）号量12.5 ×1.8 ×11.5贮碱槽1.2m加碱泵CQ25-15-8521.11.62碱稀释罐2.0 &

4、#215;1.5m22.83污水提升泵IH65-50-12523.01.54一级中和反应罐2.0 ×2.0m24.25絮凝剂溶解罐1.2 ×1.5m22.3絮凝反应罐2.2 ×3.0m13.86贮酸槽1.5 ×1.5m11.27二级中和反应罐1.7 ×1.6m11.88搅拌器非标812.014.59流量计DN8010.510板框压滤机BAJ70/800-35U12.510.011污泥泵I-2.0B25.00.912加药泵CQ25-15-8552.56.013加药装置34.514加压泵IS65-40-200211.00.6515高效纤维束过滤GX

5、Q-1200245.0罐16活性炭吸附罐GHT-2000230.017反冲洗泵IS100-665-250230.01.618回用水泵IS65-50-12526.00.519自控系统124.020电气、仪表6.021管道、阀门10.022电线、电缆5.023防腐6.024合计73.1185.853.2 改扩建主要建构筑物及价格估算表 3-2主要建构筑物造价估算序号 名称规格、尺寸 数量 造价（万元） 备注1调节池10.8防腐2沉淀池5.2 ×6.3 118.03污泥浓缩池改造20.8防腐4清水池2×3×2.5 11.25厂房改造及设备基础1.56合计22.33.3

6、改扩建总造价估算表 3-3改扩建总造估算序号 项目总价（万元） 备注1设备费185.92土建费22.33运输费3.7(1)*2%4安装费18.6(1)*10%5系统调试费16.7(1)+(2)*8%6设计费6.2(1)+(2)*3%7施工现场管理费 6.2(1)+(2)*3%8计划利润7.8(1)+ (7)*3%9税金9.4(1)+ +(8)*3.5%10合计276.7工程预计总投资276.7 万元。4 运行成本估算4.1 配电负荷污水站配电总装机功率73.1Kw，见表 4-1 。表 4-1 运行功率kw/ 天序单台功数装机功运行功运行时耗电量名称率率率间（kw/d）号（ kw）量(kw)(k

7、w)（hr ）1搅拌器1.5812.06.020.0120.02污水提升1.523.01.520.030.0泵3带式压滤2.512.52.52.05.0机4加碱泵0.5521.10.555.02.755加药泵0.552.51.52030.06污泥泵2.525.02.54.010.07加压泵5.5211.05.51055.08反冲洗泵15.0230.015.01.015.09回用水泵3.026.03.010.030.010合计73.138.05297.75满负荷运行时的成本为 0.89 元/m3；当工程资金 130 万元（总投资的 47%）为环保专项资金贷款时（按贷款年息为 7.20%，等额年金

8、分期偿还，工程运行 5 年后还清），则运行成本为 1.17 元/m3（见表4-1 ）表 4-1深度处理运行成本估算金项目备注额工程总投资（万元）276.7年折旧 13.21按 75%转固率，5%的残值，折旧率 6.7%计工资福利3.36按 700 元/( 月·人 ) ，4 人计年运行费电费 4.42按 0.45 元/(kw ·h) 计（万元）10 元/ 天， 330 天/ 年维修费 0.33贷款利6.55息合计 27.87运行成本0.89还贷期后（元/ 吨废1.17水）还贷期内污水站的出水经深度处理后（达到工业循环冷却水的水质标准）进入厂内循环补水池，经供水泵站打入生产用水

9、管道。5 环境、社会经济效益分析5.1 环境效益分析实施污水回用可将治理与开发并举，是解决水资源紧缺的现实可行的有效措施。工程实施后，可节约自来水量为23.76 ×104m3/a。5.2 社会经济效益分析实施污水回用， 不仅具有显著的环境效益， 而且具有明显的经济效益。按满负荷供水计算，工程实施后，年创利润为38.25 万元 /a 。表 5-1 为回用水工程经济效益分析表。表 5-1回用水工程经济效益分析项目还贷期后 还贷期内供水量（ 104m3/a）23.7623.76水 费（元 /m3）0.891.17节约水费（万元 /a ）38.2531.6污水站创利润（万元/a ） 38.2

10、531.6注：自来水价按 2.5元/m3 计。6 结论与建议1. 实施该污水回用工程，可节约自来水 23.76 ×104m3/a，而且 5 年内还清环保贷款，投资可在 8 年内全部回收，技术、经济可行，具有良好的环境效益、 经济效益和社会效益， 有利于锦州地区和企业经济的可持续发展。2. 建议政府部门在政策上给予支持，提高企业回用污水的积极性。总之，污水资源化是一项利在当代、功在千秋的事业，是减少污染、改善环境、 解决水资源短缺、促进水资源逐步步入良性循环的一条有效途径。酞菁蓝生产废水的处理概述酞菁蓝是一类高级有机颜料， 几乎可用于所有的色材领域。 由我院承担设计的甘谷油墨厂 200

11、0t/a 酞菁蓝生产线，采用捷克先进技术连续式无溶剂法生产工艺，以苯酐、尿素、氯化亚铜等为原料，钼酸铵为催化剂，通过原料予预混、反应合成、粗品纯化、压滤干燥等工序，生产出铜酞菁精品。 在粗品铜酞菁的纯化过程中产生的滤液和冲洗水，含有大量的有害物质。 经我院设计人员与省环保协会专家组的共同研讨，最终确定了该工艺废水的处理方案。1 废水的来源及性质废水来自粗品铜酞菁纯化过程产生的滤液和冲洗水，水量为5.73m/h ，污染物质量浓度见表1。表 1处理前废水中污染物质量浓度污染物CODBOD5NH3-NSO42-Cu2+质量浓度 /(mg ·L-1 )860.0522.01034.02287

12、.026.0注：处理前废水pH为 6.72 关键因素分析从表 1 数据可见，废水中的氨氮含量较高， 而国家标准对于排入自然水体的废水氨氮浓度要求甚为严格， 不得超过 15.0 mg/L。因此，如何去除氨氮则成为本设计要解决的一个关键环节。 由于通常的生化处理法对氨氮的降解率只有 70 80，所以单纯采用生化法处理难以达到理想效果。如果先以其它物理方法，诸如解吸或吹脱，先将废水中的 NH3吹脱，使氨氮含量降低，再采用生化法处理，可同时去除剩余的氨氮和 BOD5、COD。这样可使废水中的主要污染物指标达到排放要求。再者，废水中含铜，铜离子能使生物酶失去活性，对生物氧化系统有毒性效应。而且，铜价值很

13、高，不采用铜回收工艺，会造成资源的浪费。3 废水处理流程简述如图 1 所示，将纯化废水与车间排出的冲洗水(1.5 m3/h) 混合后泵入一级调节池，加硫酸搅拌调节pH为 4.0 ，进入充满铁刨花填料的置换池，停留 56 ，可使废水中的铜离子得以置换，质量浓度降至 0.5 mg/L 以下，铜的去除率达 98以上。废水自置换池进入二级调节池，向池中投加石灰乳搅拌混合均匀，调节pH为 11.0 左右，使废水中的氨氮主要呈游离氨(NH3) 形式逸出，此时用液下泵将澄清液送入吹脱塔并向塔内鼓入空气，同时通入蒸汽，将NH3吹脱，经排气筒送至高位吸氨器吸收。据计算，经吹脱塔吹脱去除的NH3为 7.4g/h

14、。通过上述物理方法去除部分氨氮，使氨氮质量浓度降至140.03mg/L 左右，并将厂区冷却塔排出的废水 (4.5 m/h) 与之混合，进入三级调节池，调节废水 pH为 8.0 9.0 ，以达到生化处理对碱度的要求。3此时三级调节池内的废水处理量为 1.7 m/h ，主要污染物质量浓度：氨氮为 60.0 mg/L，COD为 510.0 mg/L，BOD5为 143.0 mg/L。随后将废水送入“ AO生化处理系统”，经生化处理后再经砂滤池过滤，去除残留悬浮物， 最后排出厂外。 排出厂外的废水中污染物质量浓度见表 2，满足污水综合排放标准的要求。表 处理后废水中污染物质量浓度污染物CODBOD5

15、NH3-NSO42-Cu2+质量浓度 /(mg ·L-1 )40.021.0 11.0100.00.0注：处理后废水 pH为 7.24 主要工艺过程分析4.1铜回收废水治理流程中，铜回收分渗铁法回收铜和沉淀法回收氢氧化铜两步进行。渗铁法回收铜的装置在流程中称为铜置换池， 该池中废水渗滤穿过装有铁刨花的床层，通过氧化还原反应，铜在铁上析出，而置换出的铁则进入废水中。回收铜后的废水经加石灰乳调节pH、沉淀处理，残余的铜离子与反应生成难溶的氢氧化铜1 。4.2吹脱本设计采用穿流式筛板吹脱塔 ( 又名泡沫塔 ) ，筛板孔径 6 mm，筛板间距 250 mm。水自上向下喷淋，穿过筛孔流下，空气

16、则自下向上流动。控制空塔的气流速度达到 2.0m/s ，筛板上的一部分水就被气流冲击成泡沫状态，使传质面积大大增加，强化了传质过程，提高吹脱效率，空气由鼓风机供给，冬季为避免温度下降影响吹脱效率，可向塔中通入蒸汽， 维持高效去除率所需的水温。 泡沫塔在正常工作状态下对 NH3的去除效率在 95以上 2 。4.3AO生化处理“AO生化处理”对废水中的有机物和氨氮有很高的去除率。生物硝化脱氮是一个两阶段的生物反应过程，第一过程为硝化过程，分两部进行，首先 NH-N 在亚硝化菌的作用下生成-再NO，其后 NO422-在硝化菌的作用下氧化生成NO3 。第二过程为反硝化过程，是完成生-物脱氮的最后一步， NO3 -N 在反硝化菌的作用下，以有机碳为碳源和能源，以硝酸盐作为电子受体，将硝酸盐还原为气态氮。所以“A 级生物池”不仅具有去除有机物的功能，而且可以完成反硝化作用最终消除氮的富营养化污染。“O级生物池”即好氧反应池，利用好氧微生物对有机物的降解作用， 去除上一级残余的有机物，最终达到废水处理要求。生化处理系统运行中，控制废水温度在2228， pH为 7.5 8.0 ，为硝化菌和反硝化菌提供适宜的环境。控制厌氧池溶解氧浓度低于 0.5 mg/L，停留时间 ；好氧池溶解氧浓度 2.5 3.0 mg/L，停留时间 16h。反应池污泥浓度 5.0 6.0 g/L ；总