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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，使生产
2、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(DB21-60-89)二级回用水水质标准（GB50050-95）铜（mg/L） 100 1.0 pH 12 69 79SS（mg/L） 100 20磷酸盐（mg/L） 1.0 1.0氨氮（mg/L） 15.0 1
3、.0油类（mg/L） 8.0 5COD（mg/L） 100 4060BOD（mg/L） 60 20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 造价（万元）号 量 （kw）1 贮碱槽 2.51.81.2m1 1.5加碱泵 CQ25-15-85 2 1.1 1.62
4、碱稀释罐 2.01.5m 2 2.83 污水提升泵 IH65-50-125 2 3.0 1.54 一级中和反应罐 2.02.0m 2 4.25 絮凝剂溶解罐 1.21.5m 2 2.3絮凝反应罐 2.23.0m 1 3.86 贮酸槽 1.51.5m 1 1.27 二级中和反应罐 1.71.6m 1 1.88 搅拌器 非标 8 12.0 14.59 流量计 DN80 1 0.510 板框压滤机 BAJ70/800-35U 1 2.5 10.011 污泥泵 I-2.0B 2 5.0 0.912 加药泵 CQ25-15-85 5 2.5 6.013 加药装置 3 4.514 加压泵 IS65-40-
5、200 2 11.0 0.6515高效纤维束过滤罐GXQ-1200 2 45.016 活性炭吸附罐 GHT-2000 2 30.017 反冲洗泵 IS100-665-250 2 30.0 1.618 回用水泵 IS65-50-125 2 6.0 0.519 自控系统 1 24.020 电气、仪表 6.021 管道、阀门 10.022 电线、电缆 5.023 防 腐 6.024 合 计 73.1 185.853.2 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 1 0.8 防腐 2 沉淀池 5.26.3 1 18.0
6、3 污泥浓缩池改造 2 0.8 防腐 4 清水池 232.5 1 1.2 5 厂房改造及设备基础 1.5 6 合 计 22.3 3.3 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 185.9 2 土建费 22.3 3 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
7、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/天序号 名 称单台功率（kw） 数量 装机功率运行功率运行时间（hr）耗电量（kw/d） (kw) (kw) 1 搅拌器 1.5 8 12.0 6.0 20.0 120.02污水提升泵1.5 2 3.0 1.5 20.0 30.03带式压滤机2.5 1 2.5 2.5 2.0 5.04 加碱泵 0.55 2 1.1 0.55 5.0 2.755 加药泵 0.5 5 2.5 1.5 20 30.06 污泥泵 2.5 2 5.0 2.5 4.0 10.07 加压泵 5.5 2 11.0
8、 5.5 10 55.08 反冲洗泵 15.0 2 30.0 15.0 1.0 15.09 回用水泵 3.0 2 6.0 3.0 10.0 30.010 合 计 73.1 38.05 297.75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项 目 金 额备 注工程总投资（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
9、 元/(月人)，4 人计 电 费 4.42 按 0.45 元/(kwh)计 维修费 0.33 10 元/天，330 天/年 贷款利息 6.55 年运行费 （万元） 合 计 27.87 0.89 还贷期后 运行成本（元/吨废水）1.17 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23.76104m3/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
10、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） 23.76 23.76水费（元/m3） 0.89 1.17节约水费（万元/a） 38.25 31.6污水站创利润（万元/a） 38.25 31.6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 23.76104m3/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
11、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 2000t/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
12、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5.7 m3/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 COD BOD5 NH3-N SO42- Cu2+质量浓度/(mgL -1) 860.0 522.0 1034.0 2287.0 26.0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 7080，所
13、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
14、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(NH 3)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 7.4 g/h。通过上述物理方法去除部分氨氮，使氨氮质量浓度降至 140.0 mg/L 左右，并将厂区冷却塔排出的废水(4.5 m 3/h)与之混合，进入三级调节池，调节废水 pH 为 8.09.0，以达到生化处理对碱度的要求。此时三级调节池内的废水处理量为1.7 m3/h，主要污染物质量浓度：氨氮为
15、 60.0 mg/L，COD 为 510.0 mg/L，BOD 5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 COD BOD5 NH3-N SO42- Cu2+质量浓度/(mgL -1) 40.0 21.0 11.0 100.0 0.0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
