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1、第2章 工程分析2.1 项目背景据国家环保部等单位近两年调查，目前我国废水年排放量达到482.4亿吨，废水排放量如此之大，国内每年工业用水、城市给水、污水处理需求净水剂百万吨，现有市场上常规的净水剂有聚合氯化铝、聚合硫酸铝、聚合硫酸铁。目前，世界聚合硫酸铝年产量约150万吨(以10氧化铝液体产品计)，其中日本约50万吨，中国约40万吨。因为铁盐类净水剂开发相对较晚，其产量较小。但是铁盐类净水剂如聚合硫酸铁、聚合氯化铁、三氯化铁等净水剂，是以后净水剂发展的新方向，这类净水剂没有二次污染、成本相对低廉、原辅料价格较低、对废水COD去除率较高等等。从市场分析，国内无机高分子净水剂生产企业面临两个利好
2、消息：一是我国生产设备投资和成本远远低于国外，故产品在国际市场有较大竞争优势。国内企业完全可以在今后几年将自己的产品推向国际市场。二是未来几年国内需求会有较大增长。我国提出的污水治理目标是2010年城市污水集中处理率为50，据估算国家将投入6500亿元人民币来治理工业废水和城市污水。可见，聚合硫酸铁的市场前景十分可观。xxxxx限公司此次投资新建100000吨/年液体聚合硫酸铁（折合固体50000吨）项目，利用硫酸亚铁、浓硫酸和水生产聚硫酸铁净水剂，是暨南大学李明玉教授等项目组成员，在以往研究开发其他净水剂的基础上，研究开发的一种高技术化工环保项目。该技术工艺先进、所得产品成本低廉，属于清洁生
3、产工艺，无二次污染。xxxxxx有限公司厂址位于淄博市淄川区淄川经济开发区，公司隶属于xxx集团，公司占地320余亩，投资3000余万元。公司拥有职工60余人，其中技术人员20余人。公司有完整的质量保障体系，保证了产品质量，提高了公司的质量信誉，促进了公司的发展。2.2 项目概况2.2.1 项目概述项目名称：xxxxxx有限公司50000吨/年净水剂项目建设性质：新建建设地点：xxxx项目投资：项目总投资3000万元，环保投资170万元，占投资额约5.6%工作制度：年工作日300天，实行四班三运转工作制。2.2.2 项目基本组成与主要技术经济指标项目基本组成情况见表2.2-1，主要经济技术指标
4、见表2.2-2。表2.2-1 项目基本组成一览表项目名称主要组成主体工程1生产车间一个，100000t/a液体聚合硫酸铁生产线一条；由各类反应釜、计量槽、沉淀池和泵类等其他设施组成。辅助工程1储水池一座；配电室、化验室各一间；公用工程1办公楼、宿舍、食堂和浴室等；2供水：淄川经济开发区自来水公司，供水有保障；3排水：由开发区污水管网排至淄博利民净化水有限公司；4供电：淄川经济开发区供给，满足生产需要；环保工程1废水：设废水收集池1座，使项目生产废水全部收集回用；2废气：反应釜及车间设废气收集系统，采用酸雾汽收集池吸收处理；3危险废物：设置暂存场所1座，满足危险废物贮存污染控制标准（GB1859
5、7-2001）要求储运工程1设置浓硫酸储罐4个，其中每个100m3，周围设置围堰，附近设置事故池一座；2设置产品储罐2个，3设置物料仓库1座，用于储存硫酸亚铁等原料；4设置氯酸钠仓库一个表2.2-2 主要技术经济指标一览表序号项目名称单位数量备注一生产规模t/a100000液体聚合硫酸铁二占地面积亩320三年运行天数天300全年运行7200h四全厂定员人63五产品消耗指标1新鲜水耗m3/a84000开发区自来水管网2电耗万Kwh/a5开发区供给六项目总投资万元3000七绿化率%142.2.3 产品方案及规模该项目为100000吨/年液体聚合硫酸铁项目。2.2.4 产品指标产品聚合氯化铝净水材料
6、质量指标情况见表2.2-3。表2.2-3 产品质量指标一览表指标名称指标类类液体固体液体固体相对密度（20） 1.451.45全铁质量分数/% 11.019.011.019.0盐基度1/ %8.016.08.016.08.016.08.016.0不容物的质量分数/% 0.30.50.30.5PH（1%水溶液）2.03.02.03.02.03.02.03.0砷（As）含量/% 0.00010.0002铅（Pb）含量/ % 0.0005 0.0012.2.5 总图布置与运输2.2.5.1 总平面布置与合理性分析1、总平面布置xxxxxxxx有限公司厂区占地面积约21.3hm2，位于xxxxxx的西
7、部，厂区大体可分为东部生产区和西部办公区生活区。全厂设1个出入口，在厂区东面。本项目建设区域位于厂区东北部，建设内容为生产装置及配套的辅助设施，按功能不同分为以下区域：（1） 生产区：原料酸溶、水解聚合反应装置，沉降池，成品池；辅助生产设施，包括配电室、控制室、分析室；（2） 仓储区：包括新建的灌区和原料产品储存区；（3） 公用工程区：包括循环水装置、消防水池（水池和泵房）；总平面布置考虑了本期工程的合理、集中、紧凑。拟建工程总平面布置具体见图2.2-1。2、合理性分析从环境保护、方便生产等方面进行综合考虑，平面布置合理性具体分析如下：（1）生产厂房和物料储罐区按照工艺生产的流线合理的划分界区
8、，有利于生产，方便管理；将物料、产品库区布置在临近生产车间位置，并考虑足够装卸面积使工厂人流货流分开，以利于运输，避免交叉；（2）各生产环节连接紧凑，物料输送距离相对较短，便于节能降耗，减少物料流失，提高生产效率，并减轻了厂区内主要生产设备噪声对厂内办公生活区及厂区附近的噪声环境的影响。（3）考虑好朝向，尽量减少生产废气对厂区及附近村庄的影响。综合分析，本工程厂区平面布置既考虑了厂区内生产、生活环境，也兼顾了厂区外附近环境情况，布局比较合理。2.2.5.2 运输原材料的运入和成品的运出均采用汽车，以公路运输为主，属于危险化学品的货物委托具有危险货物运输经营许可证的单位进行运输。2.3 工程分析
9、2.3.1 生产工艺流程及产污环节分析1、生产工艺流程简述拟建项目以硫酸亚铁、浓硫酸和水为原料，使用氯酸钠催化氧化，再加入稳定助聚剂，使高铁盐发生水解和聚合反应，得到无机高分子净水剂聚合硫酸铁。本工艺属于温和反应，浓硫酸进入水中会产生热，但由于浓硫酸逐步滴加，产生的热量可很快在反应液中散发，反应过程中不产生其他副产品和其他发热现象。聚合硫酸铁产品生产工艺流程叙述如下：（1）用硫酸泵将硫酸贮槽中的硫酸泵入硫酸高位槽中；把水用泵泵入水计量高位槽中；将催化剂放入催化氧化剂溶解槽中充分溶解。然后把硫酸亚铁、98%工业硫酸和水按照一定比例，加入到反应器中，混合均匀；（2）将氯酸钠按照一定的配比和一定的速
10、度，慢慢加入到反应器中，使硫酸亚铁发生催化氧化反应，得到高铁盐；（3）加入催化稳定助聚剂，使高铁盐发生水解和聚合反应，得到无机高分子净水剂聚合硫酸铁；（4）将上述所得新生聚合硫酸铁泵入中间产品稳定沉降池中，稳定熟化一定时间，得到液体聚合硫酸铁产品，液体产品泵入液体产品成品池中待售；2、生产原理：氧化 6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO4 3Fe 2(SO4)3 + NaCl + 3H2O水解 Fe2(SO4)3 + nH2O Fe2 (H2O)n (SO4)3-n/2 + n/2 H2SO4聚合 m Fe2 (H2O)n (SO4)3-n/2 Fe2 (H2O)n (SO4)3-n
11、/2m2、产污环节分析根据上述工艺流程分析，产品生产过程中的污染物产生情况分析如下：废气：主要为反应过程中产生的少量硫酸雾汽；废水：生活污水、车间冲洗废水和定期的洗罐废水；固体废物：副产残渣，作为副产品外售处理或回用。拟建工程产品生产工艺流程及产污环节具体见图2.3-1。聚合反应釜一次沉淀池氯酸钠硫酸亚铁图2-2 聚合硫酸铁生产工艺及产污环节硫酸雾沉淀废渣液体聚合硫酸铁成品池稳定助聚剂酸计量槽硫酸储罐外购硫酸水计量槽水储水池洗罐废水2.3.2 主要设备根据生产工艺的要求，本装置主要设备有水解聚合反应装置、水和酸等计量装置、物料加料装置、沉降池储罐等。具体生产设备情况见表2.2-4表2.2-4
12、项目主要设备表序号设备名称型号规格材质数量备注1反应釜5 m3钢套夹层搪玻璃8个生产设备2反应釜3 m3钢套夹层搪玻璃2个生产设备3酸计量槽3 m3PVC防腐5个生产设备4水计量槽3 m3玻璃钢2个生产设备5搅拌洗浆池3 m3玻璃钢大理石内衬3个环保设备6搅拌打浆槽1.5 m3普通碳钢2个生产设备7上料皮带0.562台生产设备8沉降池72 m3钢筋、水泥、玻璃钢、大理石6个生产设备9成品池150 m3钢筋水泥玻璃钢防腐5个生产设备10酸雾汽收集池41.01.5砖混耐酸水泥3个环保设备11酸储罐100 m3玻璃钢4个辅助设备12废水收集池12102.5钢筋水泥1个环保设备13储水池砖混1个辅助设
13、备14配电室生产设备15实验车间50 100 200（升）200 1个，100 2个50 2个，装备满足要求 辅助设备16化验室辅助设备17压滤机3台环保设备18地中衡100T1台辅助设备19电子磅1T2台辅助设备2.3.3 主要原辅材料消耗及物料平衡1、主要原辅材料消耗拟建项目生产主要原辅材料消耗定额具体见表2.3-1。表2.3-1 拟建工程润滑油产品生产消耗定额序号名称规格标准年用量（万吨）备注1硫酸亚铁（GB10531-2006）七水硫酸亚铁大于90%水不溶物小于0.5%砷含量小于0.0001%铅含量小于0.0005%5.52硫酸98%0.53水3.7454氯酸钠工业标准0.255稳定助凝剂0.005由企业按照技术支持方的方法配制 2、主要原辅料理化性质毒理毒性主要原辅料的理化特性、毒性毒理性质见表2.3-2表2.3-2 主要原辅料的理化特性、毒性毒理性质表名称分子式理化特性燃烧爆炸性毒理毒性98%浓硫酸H2SO4纯品为无色、无臭、透明的油状液体，呈强酸性。市售的工业硫酸为无色至微黄色，甚至红棕色。相对密度：98硫酸为1.8365（20）。熔化10.35
