威远石牛三力酸性废水处理方案

威远石牛三力酸性废水处理方案

威远石牛三力化工有限责任公司酸性废水处理方案设计陕西金禹科技发展有限公司（公章）二零零七年十一月n1.概述四川威远石牛三力化工有限责任公司，有年产6万吨的硫铁矿制硫酸系统，根据节能减排的环保要求和生产技术进步的双重需要，现欲将制酸烟气净化废水去除颗粒和悬浮物后，直接回用于烟气净化工艺中，达到“烟气净化废水－过滤－回用”的目的，在适当补充水源的基础上，形成半封闭的净化水循环系统。陕西金禹科技发展有限公司是一家专业从事液体过滤技术的公司，公司产品—自动反洗表面过滤器，是一种新型低压反洗液体过滤设备，它将表面过滤技术和工业自动控制技术结合在一起，设备耐酸性能好、过滤精度高、自动化程度高、运行费用低，应用在酸性废水净化处理工艺中，具有传统固液分离设备所无法比拟的优势。陕西金禹科技发展有限公司通过对四川威远石牛三力化工有限责任公司废水处理系统考察，建议采用自动反洗表面过滤器处理烟气净化酸性废水，实现固液分离，配套于系统净化工艺技术改造，实现威远石牛三力化工有限责任公司烟气净化用水半封闭循环使用的目标。2.硫酸废水情况序号项目内容1废水来源硫铁矿制硫酸过程中，烟气净化工艺中产生；2废水特征①酸度高，PH=2~3；②悬浮物含量SS：5000mg/L③水温40～45℃3废水水量80m³/hn3.废水处理工艺3.1处理工艺选择石牛三力的烟气净化废水，目前采用“石灰中和－沉淀－回用”的处理工艺，存在问题一是水质混浊，二是回用水上坡电消耗能量大。结合矿源和地势，建议选用“酸性废水－过滤－回用”的处理工艺，在坡上安装自动反洗表面过滤器，配套设置相应水池，酸性废水不中和、不下坡，就地过滤去除废水中的固体颗粒和悬浮物、就地回用到烟气净化工艺。在不断补充少量新水源的基础上，实现烟气净化系统用水半封闭循环。3.2“酸性废水－过滤处理－回用”工艺流程废水处理系统清液池净化酸液过滤后清液54m2过滤器2台缓冲池调节池含固酸水过滤泵3台2开1备Q=50H=25泥浆4m3/h泥浆池SO2烟气SO2烟气含固酸水80m3/h硫铁矿焙烧炉SO2烟气净化系统炉渣渣场净化酸液76m3/h补充水源8m3/h硫铁矿水量损失4m3/h料场硫酸生产系统图1：直接过滤法处理酸性废水工艺流程n3.3废水过滤处理流程说明SO2烟气净化工艺中产生的高含固酸水，首先进入调节池，溢流进入缓冲池，随后被送至自动反洗表面过滤器，过滤后上清液进入清液池，经冷却后返回硫酸生产净化工艺中使用，废水中的固体颗粒和悬浮物排入泥浆池，随即打入渣场。烟气净化和废水过滤处理流程见下图。补充水源8m3/hSO2烟气净化系统含尘烟气SO2气体焙烧炉电除雾器泡沫塔除尘设备文氏管硫铁矿净化酸液76m3/hSO2气体酸冷却器组炉渣脱吸塔酸泵废酸水80m3/h渣场254m2过滤器2台清液池调节池缓冲池过滤泵渣场1泥浆泵泥浆水4m3/h泥浆池酸性废水净化系统图2：过滤器用于酸性废水净化处理工艺流程n3.4主要建（构）筑物和工艺设备的选型表1：主要建（构）筑物序号建筑名称规格尺寸容积适应水量有效时间1调节池4m×4m×3m40m³80m³/h0.5h2缓冲池4m×4m×3m40m³80m³/h0.5h3清液储池8m×4m×3m80m³80m³/h1.0h4污泥池2m×2m×2.5m8m³80m³/h2.0h说明：①规格尺寸为长×宽×高，吃水深度距上沿.0.2米；②尽可能利用原有设施整修改造，并对各水池做防腐蚀处理；表2：主要工艺设备序号项目内容备注1设备名称自动反洗表面过滤器2设备型号JY-54NBP-1H3外型尺寸ф2200×4500mm4设备数量25过滤面积54m²×26处理能力50m³/h×27过滤压力≤0.15Mpa8设备自重4800Kg×2过滤器自重9控制器功率0.1KW（220V）10压缩空气0.5～0.6MPaQ=0.1m3/minn3.5处理后清液技术指标表3：过滤处理后回用清液技术指标序号项目过滤前废水过滤后清液1酸度酸度PH=2~3酸度PH=2~32悬浮物总量SS5000mg/L≤20mg/L4.公用工程4.1总图布置4.1.1总平面布置废水处理站置于厂区坡顶位置，尽可能利用原有废水处理设施整修改造，总占地16m×16m，面积256m²。总平面布置必须满足建筑防火、安全卫生、交通运输等各类设计规范要求，同时满足保护环境的原则。4.1.2绿化在有限空间尽可能种植成篱绿化植物，吸附烟尘，美化环境。4.2建筑和结构设计整修利用原有综合间；调节池、缓冲池、污泥池和清水池均为现浇钢筋混凝土水池；各水池内表面需做防腐蚀处理。4.3配电设计配电电源来自厂区生产配电柜，在综合间设置污水处理站专用配电箱，配电系统供电电压为220/380V，供电方式为TN-S系统，由专用配电箱至各用电设备采用放射式供电。系统装机容量为30KVA。n配电照明导线均采用BV-0.45/0.75KV铜芯塑料绝缘导线，穿焊接钢管埋地暗敷。4.4防雷与接地利用水池底部钢筋基础做接地极，并将防雷接地与电源引入的PE线合并后做重复接地，形成联合接地装置，要求接地工频电阻不大于1欧姆。所有电气设备正常不带电的金属部分均要和PE线可靠连接，所有插座均需由带漏电保护的开关供电，自动反洗表面过滤器外壳要与接地装置可靠连接，接地线采用25mm×4mm镀锌扁钢。4.5环境保护、安全节能废水处理站本身是工厂的环保设施，但它在处理工艺过程中同样会产生少量的“三废”污染物，必须采取相应措施，防止产生二次污染和影响站厂区工作人员的身心健康。污泥打入现有渣场地进行堆放，及时处理，防止重金属离子释放。4.6人员编制为保证废水站的正常运行，本废水站全年运行，采取四班三运转配备工作人员。具体安排见人员编制表。表4：污水处理站人员编制表序号人员岗位人员数量（人）备注Ⅰ班Ⅱ班Ⅲ班Ⅳ班1操作技工22222管理工程师13总计9n5.运行费用估算5.1电费表4.污水处理站动力设备运行费用表序号设备名称使用时间设备功率使用数量总耗电（h）（KW）（台）（度）1空气压缩机240.2516.02过滤器电控箱240.0611.443过滤器输送泵247.52360.04污泥泵125.5166.0合计433.44电费以0.5元/千瓦·时计，每天电耗为433.44×0.5＝216.72元；每立方米废水的处理电费为：216.72÷80÷24＝0.1128元/m³；5.2人工费人员工资以1000元/月计算。每立方米废水人工费用1000×9÷30÷80÷24＝0.156元；5.3总运行费用总运行费用＝电费＋人工费＝0.1128＋0.156＝0.269元/立方米废水6.投资费用估算6.1土建投资部分土建部分见表5n表5.污水处理站土建投资概算表序号建筑名称技术规格单位数量结构造价1调节池有效容积40m³座1钢砼结构2万元缓冲池有效容积40m³座1钢砼结构清液池有效容积80m3座1钢砼结构污泥池有效容积8m³座1钢砼结构2合计2万元6.2设备投资部分表6.设备投资概算表序号设备名称型号数量单价金额1移动空气压缩机Q=0.1m³/min20.501.002自动反洗表面过滤器JY-54NBP-1H246.5093.003过滤器输送泵Q=50m³/h，H=25m30.82.404污泥泵10.300.305管道阀门2.002.006合计98.70设备总投资：人民币玖拾捌万柒仟元整(98.70万元)6.3废水处理站总投资表7.废水处理站工程总投资估算一览表序号项目投资费用备注1主要工艺设备（材料）费98.70万元2主要建（构）筑物2.0万元不含特殊地质基础处理费n合计100.70万元7.本方案的特点7.1酸性废水直接过滤，不需要投加任何化学药剂，长期运行费用低；7.2处理后的上清液含固量稳定保持在20mg/L以下，保证回用水纯度；7.3酸性废水直接过滤，直接回用，处理流程短、效率高；7.4采用自动反洗表面过滤器处理酸性废水，设备占地面积小、自动化程度高，水处理现场整洁清新，操作人员的劳动强度小；7.5相对于从坡下向坡上用泵送水，酸水处理后就地回用，省去了大量电费；7.6可以回收部分原来流失的铁矿粉，具有直接经济效益；8.结论烟气净化工艺由水洗改为稀酸洗，可为企业节能、降耗、减排，是一举多得的好方法。配套使用自动反洗表面过滤器，过滤处理酸性废水，过滤精度高（处理后水中含悬浮物小于20mg/L）、出水水质稳定，运行费用低、自动化程度高，是切实可行的方案。9.讨论由于矿源较好，废水中重金属离子含量较低，但含氟较高，因此废水经直接过滤后回用于硫酸净化工艺并反复循环时，有可能造成氟离子富集，是需要注意的。过滤系统运行时，过滤器排渣会将废水中的氟离子带走一部分，而系统不断补充新水源可以稀释一部分。所以，加强前级除尘、调节系统注入水量等，都可以将酸性清液中的氟离子浓度控制在一定范围内。n在氟离子浓度影响系统时，应该对酸性废水执行一次中和后过滤的处理，随后恢复直接过滤的操作，这样既可以保证节能减排的效果，也能兼顾保证产品质量和设备寿命。实践证明，经“中和－过滤”处理后清液中氟离子的去除率为96.6%，是完全可以保证效果的。陕西金禹科技发展有限公司二零零七年十二月