氮肥生產污水零排放綜合治理及清潔生產可行性研究報告

氮肥生產污水零排放綜合治理及清潔生產 可行性研究報告 目錄 第一章 總論 第二章 企業(yè)污水現(xiàn)狀及報告研究范圍 第三章 污水治理方案 第四章 公用工程及輔助設施 第五章 環(huán)境保護 第六章 消防 第七章 勞動安全與衛(wèi)生 第八章 工廠組織及勞動定員 第九章 項目實施規(guī)劃 第十章 投資估算和資金籌措 第十一章 環(huán)境、經濟及社會效益分析 第十二章 結論與建議 附 圖 1、總平面布置圖 2、造氣脫硫廢水處理工藝概略流程圖 3、 硫與連續(xù)熔硫工藝概略流程圖 4、尿素深度水解工藝概略流程圖 5、廢油 回收工藝概略流程圖 6、全廠水平衡圖（改造后） 7、終端廢水治理概略流程圖 第一章 總論 1、項目名稱： 物產有限公司氮肥生產污水零排放綜合治理及清潔生產 2、項目建設單位 X 省 X 物產有限公司 地址： X 省修武縣云臺大道中段 電話： 傳真： 郵編： 3、報告編制單位 . 公司 地址： 電話： 傳真： 郵編： 4、編制的依據 華人民共和國環(huán)境保護法（ 1989 年） 華人民共和國水污染防治法（ 1996 年） 華人民共和國水污染防治法實施細則（ 2000 年 3 月） 華人民共和國清潔生產促進法（ 2002 年 6 月） 據 X 省 X 物產有限公司委托 編制 “ 物產有限公司氮肥生產污水綜合治理及清潔生產可行性研究報告”委托書。 X 物產有限公司委托 編制氮肥生產污水零排放及清潔生產技 術方案可行性研究報告的技術服務合同。 5、編制指導思想 用高新技術改造傳統(tǒng)工業(yè)，即采用合成氨工業(yè)清潔生產新工藝在老裝置基礎上進行技術改造，合理利用資源，降低能耗，重點進行污染治理，促進技術進步，實現(xiàn)氮肥工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。 行合成氨工業(yè)污染物排放標準（ 2001）；為使改造后生產裝置實現(xiàn)污水零排放，應同時執(zhí)行中國氮肥工業(yè)協(xié)會建議的小氮肥骨干企業(yè)污水和循環(huán)水綜合治理工程考核標準。 保護環(huán)境，控制和減少污染，貫徹中國氮肥工業(yè)協(xié)會提出的氮肥企業(yè)污水和循環(huán)水綜合治理 指導性技術原則，結合企業(yè)現(xiàn)狀，選擇本行業(yè)最佳可行的生產工藝、最佳實用處理技術，既考慮技術先進性和經濟合理性，也兼顧本行業(yè)企業(yè)的可行性，以取得最佳治理效果。 高自控水平，人機互補，管控一體化，使環(huán)保的監(jiān)測和記錄更加嚴密科學，使環(huán)保工作管理上水平、上檔次。 保項目與生產相配合，盡可能不影響生產，爭取更大 的環(huán)保效益。 6、項目建設的目的與意義 國水資源現(xiàn)狀及水污染概況 本項目的治理重點是化肥生產污水零排放，對廢氣、廢渣的治理也一并考慮。水治理是化工尤其是化肥生產的重要部分，有必要從整個人 類所生存的地球環(huán)境的高度來認識水治理的重要性和水資源的寶貴價值。長期以來，人們都認為水是取之不盡，用之不竭，所以也就沒有價值，不夠珍惜。只是近幾十年來，人們才開始認識到地球水資源的貧乏已經到了不容忽視的程度。這首先要歸功于人們對自然界中水循環(huán)的認識。在這個水循環(huán)中，海洋起到決定性的作用，海洋受到日照蒸發(fā)后形成降雨，成為淡水的主要來源，河流和地表水一部分為人類使用，由森林及植物吸收和滲入地下；另一部分則重新流入海洋。全球地表水和河流的總量為 468，000 億立方米，全球每人擁有 8500 立方米的水資源，僅占地球上 總水量的 1%以下，只有這部分淡水是人類賴以生存的根本。但由于各地降雨量的差距，又使這部分淡水分布很不均勻，中國長期平均降雨量為 267 萬 m3/世界平均值的 81%；中國人均水資源為 2632 ，是世界人均的 1/4，且以每年 的速度減少。到 2030 年，我國總人口數將達到 16 億頂峰，水資源承載力面臨著有史以來的最為嚴峻的考驗，屆時，居民用水量將由 1995 年的 310 億噸增加 到 1340 億噸，工業(yè)用水量將由 520 億噸增加到 6650 億噸。水資源缺口將由現(xiàn)在的 400 億立方米擴大到 4000 億立方米。水危機將 是 21 世紀影響我國經濟可持續(xù)增長的第一制約因素，到 21 世紀中葉，總的用水量從目前的 5000 多億立方米增加到 8000 多億立方米，占我國可利用水資源的 28%，按國際慣例，一個國家用水量達到水資源可利用量的 20%即易產生水危機。 我國廢水總量 1997 年為 416 億噸，其中工業(yè)廢水為 227億噸，生活廢水為 189 億噸。工業(yè)廢水的處理率為 達標率為 生活廢水的處理率只有 20%。 全國約有 1/3 的工業(yè)廢水的 4/5 的生活廢水未經處理直接排入江、河、湖、海，使水環(huán)境遭遇到嚴重的污染。據環(huán)保部門監(jiān)測，目前，全 國城鎮(zhèn)每天至少有 1 億噸污水未經處理就直接排入水體。 全國七大水系及內河的 110 個重點河段調查表明，符合“環(huán)境質量指標”一類和二類的僅占 32%，屬三類的占 29%，四、五類的占 39%，全國近 人的飲水受到不同程度的污染。經過對全國 532 條河流監(jiān)測， 432 條河流受到污染，污染率達到 82%。對全國 37 個主要湖泊監(jiān)測，每天流入的污水量為 6000 萬立方米，約占全國廢水 60%。全國 1/3 的水體不適宜魚類生存， 1/4 的水體不適宜灌溉， 1/2 的城鎮(zhèn)水源不符合飲用水標準， 79%居民飲用的是受到污染的水。 長江流域面積 180 萬 徑流量 1 萬億噸。每年向它排放的污水達 130 多億噸，形成了 800污染帶。長江的污染物有酚和氯化物 1800 萬噸，有重金屬（砷、汞、鉻、鉛） 1630 萬噸和石油類近萬噸。 合成氨工業(yè)為重點污染行業(yè)之一，是化工行業(yè)中主要排污大戶，其廢水排放量占全國廢水排放量的 10%左右，是重點治理行業(yè)。 氮肥企業(yè)廢水污染分析 國小氮肥廠概況： 長期以來由于受重生產、輕環(huán)保思想的影響，往往新建項目環(huán)保投資和治理技術不落實，資金來源不暢，影響了對污染的治理，以至形成環(huán)保設施滯后建設及不配套現(xiàn)象。 “八五”以來，在財政部及國家計委的大力支持下，全國氮肥企業(yè)的造氣污水及全廠循環(huán)冷卻水進行了治理，簡稱“兩水”改造，使這些企業(yè)的污水初步達到了環(huán)保排放標準。從我國合成氨工業(yè)結構看，根據 2000 年的統(tǒng)計，大型廠 27 家，中型廠 52 家，小型廠 616 家共 695 家。其中小型廠生產的合成氨，占氨產量的 上，生產原料以煤為主，其中煤頭（包括無煙煤、焦碳、褐煤等）占 69%；氣頭（包括天然氣、油田氣、焦爐氣、煉廠氣）占 油頭（包括重油、渣油和輕油）占 12%；近年來由于原油價格上漲，生產嚴重虧損，使不少油頭廠 停產。 以煤和油為原料制氣的合成氨企業(yè)，在生產過程中產生大量的造氣含酚、氰廢水和碳黑廢水；不同的凈化工藝，產生出含氨、硫化物、油和含酚的廢水；以天然氣為原、原料制氣的合成氨企業(yè)由于無大量的造氣污水，僅在吸收合成放空氣及儲罐弛放氣中夾帶的氨時有稀氨水產生，故其合成氨裝置的排污量少得多，氨加工產品的不同又產生不同濃度的含氨廢水。 氮肥廠污水源： （ 1）造氣污水：主要來自洗滌塔洗滌水，沖渣水。這些水含固量高、溫度高、數量大、成份雜。 （ 2）鍋爐污水：含塵的污水主要來自沖渣和鍋爐排污。 （ 3）脫硫液稀氨 水。 （ 4）碳化稀氨水。 （ 5）尿素廢液污水。 （ 6）脫鹽水反沖水。 （ 7）反滲透濃水。 （ 8）含油污水。 （ 9）甲醇精餾殘液 （ 10）排放的冷卻水。 X 省 X 物產有限公司是原修武縣東方化工公司的重新恢 復啟動，于 2000 年底開車生產，是 X 省化工行業(yè)的首家民營企業(yè)，位于五里源鄉(xiāng)東板橋村北，云臺大道中段，南至修武縣城 7至焦作市 25到新鄉(xiāng) 40臨世界地質公園云臺山風景旅游區(qū) 20地面積 244012 平方米，公司總資產 20780 萬元，現(xiàn)有員工 788 人，其中高級職稱 5人，中級職稱 30 人，生產能力：尿素 10萬噸 /年，合成氨 8萬噸 /年，碳酸氫銨 2 噸 /年，甲醇 3 噸 /年，根據國家關于合成氨工業(yè)類別劃分標準， X 省 X 物產有限公司屬中型企業(yè)，2006 年完成工業(yè)總產值 19764萬元，工業(yè)增加值 3083萬元，利稅 278萬元。 恢復啟動初期，公司領導對節(jié)能、環(huán)保工作即給予高度重視，徹底貫徹基本國策；緊緊圍繞節(jié)能，環(huán)保做文章，使環(huán)保理念貫徹到每一位員工的心中，五年多的生產實踐表明，圍繞環(huán)保搞技改，已經給公司帶來可觀的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。 如今公司綠樹成蔭、鳥語花香，新落成的二星級賓館掩映其中 ，清徹的溫泉游泳池，每天都接待眾多的游客，燈光球場，健身設施為企業(yè)文化的發(fā)展注入了新的活力。 8、項目建設的條件 X 省 X 物產有限公司位于修武縣城北 7 公里處，經廠排水渠向南流經東板橋村北與九里山煤礦排水匯合后一起流 入大沙河，最終進入衛(wèi)河，屬于海河流域。 象條件：本區(qū)屬北溫帶大陸性季風型氣候 溫： 絕對最高氣溫： 對最低氣溫： 年平均氣溫： 降雨量： 歷年平均降雨量： ， 最大降雨量： 降水量年內分配不均，雨季集中在 7 9月份 ： 全年以東北風和西北風為主導風向 歷年平均風速： 最大風速： 18 /s 壓： 歷年平均氣壓： 752 濕度： 歷年平均相對濕度： 66% 雪：最大積雪量厚度 25 最大凍土深度 19 質地貌 地震烈度：根據國家地震局 1976 年 9 月編制的“中國地震區(qū)劃圖”修武縣位于地震烈度為 6 度的地帶，因此在廠內工程中設計時不考慮防震。 區(qū)域地震歷史記載中，對廠區(qū)構成影響的地震有： 1587年 4 月 10 日修武 6 級地震、 1973 年 10 月 23 日修武縣 級地震、 1973 年 10 月 24 日焦作西北的 地震和 1979年 3 月 20 日修武 地震。 次水水質分析報告 電導率： 608 s/體 全硬度（以碳酸鈣計） 暫時硬度（以碳酸鈣計） 永久硬度（以碳酸鈣計） 全堿度 游離 25.4 K+ 3.5 14.3 106.3 20.4 鐵離子（ 31.8 42.2 21.0 319.7 第二章 企業(yè)污水現(xiàn)狀及報告研究范圍 物產有限公司是原修武縣東方化工公司的重新恢復啟動 X 省 X 物產有限公司是原修武縣東方化工公司的重新恢復啟動，于 2000 年底開車生產，是 X 省化工行業(yè)的首家民營企業(yè)，位于五里源鄉(xiāng)東板橋村北，云臺大道中段，南至修武縣城 7至焦作市 25到新鄉(xiāng) 40臨世界地質公園云臺山風景旅游區(qū) 20地面積 244012 平方米，公司總資產 20780 萬元，現(xiàn)有員工 788 人，其中高級職稱 5人，中級職稱 30 人，年生產能力：尿素 10噸 /年，合成氨 8噸 /年，碳酸氫銨 2 噸 /年，甲醇 3 噸 /年，根據國家關于合成氨工業(yè)類別劃分標準 ， X 省 X 物產有限公司屬中型企業(yè)，2006 年完成工業(yè)總產值 19764萬元，工業(yè)增加值 3083 萬元，利稅 278萬元。 恢復啟動初期，公司領導對節(jié)能、環(huán)保工作即給予高度重視，徹底貫徹基本國策；緊緊圍繞節(jié)能，環(huán)保做文章，使環(huán)保理念貫徹到每一位員工的心中，五年多的生產實踐表明，圍繞環(huán)保搞技改，已經給公司帶來可觀的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益。 如今公司綠樹成蔭、鳥語花香，新落成的二星級賓館掩 映其中，清徹的溫泉游泳池，每天都接待眾多的游客，燈光球場，健身設施為企業(yè)文化的發(fā)展注入了新的活力。 廠生產工藝流程 圖： 生產工藝流程圖 氣氨 變換氣 碳銨產品 尿素尾氣 蒸 汽 蒸汽 煤棒 液 氨 氣氨 精甲醇產 品 食品 添加劑液體二氧化碳產品 真解氣 閃蒸氣 尿素產品 二氧化碳壓縮 常解氣 二氧化碳壓縮 圖 2 2 碳 化 變 換 造 氣 脫 硫 氫氮壓縮 成 甲醇 氨庫 二氧化碳凈化 脫硫 脫碳 冷凍 尿素 I V 高凈 型 煤 鍋 爐 用 戶 第 15 頁 3/12/2017 2、工藝流程說明： 生產用原料煤經篩分后進入造氣爐，與從鍋爐來的經過減壓、過熱的蒸汽在造氣爐內反應生成半水煤氣，經過降溫、除塵后進入5000 氣柜出來的半水煤氣經蘿茨鼓風機加壓至 送入脫硫塔，使氣體中的硫化氫降至 85 / 3左 右經靜電除焦后送入氫氮氣壓縮機加壓，壓縮機二段出口壓力為 半水煤氣去全低變工序，在全低變工序半水煤氣中的一氧化碳與水 (汽態(tài) )反應生成二氧化碳和氫氣，半水煤氣變換為變換氣。變換氣經變脫工序脫除硫化氫至 10 / 3左右后，去氫氮氣壓縮機三段進口，三段出口壓力為 壓解吸出來的含 98%的二氧化碳氣體經二氧化碳壓縮機壓縮至 碳工序真空解吸出來的含 99%的二氧化碳氣體去 101車間生產食品添加劑液體二氧化碳。 (注：如果調整產品結 構時，部分變換氣送碳化車間制碳酸氫銨產品，碳化出口氣體經氫氮氣壓縮機三、四、五段壓縮后送粗醇合成 ) 脫碳后的凈化氣 (主要成份為氫氣、氮氣，間 )，經過氫氮氣壓縮機四段、變換氣經碳化后的凈化氣一齊進入甲醇合成塔；凈化氣中的一氧化碳、二氧化碳與氫氣合成為粗甲醇。粗甲醇送入粗甲醇貯槽，經精醇工序精餾后入精甲醇貯槽出售。精醇工序的精醇殘液進入造氣工序作為造氣爐夾套補充水變?yōu)檎羝?第 16 頁 3/12/2017 后燃燒以消除殘液中的 出粗甲醇合成工序的 氣體為醇后氣，其中 體積比 )左右。醇后氣進入氫氮氣壓縮機六段壓縮，六段出口氣體壓力為28 高壓凈化塔中，雜質氣體2反應，生成 )和 烷），水被冷卻分離出去，其余的氣體則進入氨合成工序。氫氣、氮氣在合成氨工序經化學反應生成氣氨變?yōu)楹铣伤髿?，與從冰機來的液氨進行間接換熱，塔后氣中的氣氨成份被冷卻分離變成液氨進入氨庫貯存起來供尿素使用。從冰機來的液氨經間接換熱變成氣氨，去冰機工序被冰機壓縮、冷卻、液化成為液氨循環(huán)使用。 合成氨工序中的氫氣、氮氣則經循環(huán)機加壓重新進入氨合成塔中進行反應，出氨合成塔的氣體中含烷 )高的塔后氣被放空一部分去氫回收，以維持系統(tǒng)中的氣體成分 (氫氮比 )。經過氫回收，放空氣中的氫氣由 50% 57%濃縮至 88% 93%返回到氫氮氣壓縮機四段進口。甲烷則由 20%左右上升至 33%左右，被放空到 1000 氨庫放空的馳放氣，壓力被降低至 從尿素來的解吸廢液在等壓氨回收塔中進行傳熱、傳質，氣體中的氨含量由 45%降至 500氣放空至 1000，解吸廢液變?yōu)楹绷繛?17%左右的濃氨水送碳化供碳化使用或外售。 來自氨庫的液氨，經氨泵加壓至 20來自二氧化碳壓縮機的二氧化碳一起進入尿素合成塔，反應生成尿素， 2%左右。出尿素合成塔的氣液混合物去一分塔，經一段分解，液相 (一 第 17 頁 3/12/2017 分液 )去二分塔。經二段分解后的液相 (二分液 )去閃蒸蒸發(fā)器。 經閃蒸蒸發(fā)，尿素進一步提濃，又經一、二段蒸發(fā)器，尿液被送入造粒塔，經噴霧冷卻成顆粒產品尿素外售。 一段分解氣相經一段吸收后轉化為一甲液，由一甲泵加壓送入尿素合成塔。經二段分解后的氣相則進入二段吸 收，吸收液為二甲液由二甲泵加壓送入一段吸收。 二段蒸發(fā)冷凝液（簡稱二表液）經泵加壓至 凝液與氣相傳質傳熱，氣相中的尿素被洗滌進入液相，液相中的水分被蒸發(fā)進入氣相。液相被濃縮。含尿素20 30%的濃縮液，被補入閃蒸蒸發(fā)器。閃蒸蒸發(fā)氣相經閃蒸蒸發(fā)冷凝器冷卻后變?yōu)橐槐硪骸Ｒ欢握舭l(fā)氣相被洗滌后進入一段蒸發(fā)冷凝器，冷卻為一表液，兩種一表液被貯存在表冷液槽中。一部分一表液被送入二段吸收變?yōu)槎滓?。一部分一表液被送入尾吸塔吸收氨和二氧化碳，變?yōu)樘间@液送入解吸塔。在解吸塔中碳銨液 被加熱分解，氣相進入二段吸收；一部分液相經冷卻后去等壓氨回收，另一部分液相進入解吸廢液緩沖槽，經加壓后與精醇殘液一起被送入造氣回收利用 。 工藝流程簡圖見圖 2 1。全廠生產工藝流程見圖 2 2。主要反應方程式如下： 造氣： C+ C+O+換： 2O 2+Q 第 18 頁 3/12/2017 甲醇合成： 2O+Q 合成氨： 尿素合成 ： + 碳銨合成： 2O+ 第 19 頁 3/12/2017 主要設備見表 2 1 表 2 1 生產系統(tǒng)主要設備表 生產工序 設備名稱 主要設備型號與規(guī)格 數量（臺、套） 造氣 造氣爐 2610 11 洗氣塔 2800 18000 2 鍋爐 吹風氣回收爐 10 10噸沸騰爐 35噸鍋爐 35/ 脫硫 （半脫、 變脫） 羅茨機出口冷卻塔 2800 14480 1 2600 23000 2 脫硫后清洗塔 2600 18480 2 半水煤氣脫硫塔 5000 38000 1 變換氣脫硫塔 3400 21800 1 熔硫釜 600/7000 貧液槽 1 再生泵 8 脫硫泵 500 10 第 20 頁 3/12/2017 變換 低變爐 3200/2800 15208 2 主熱交 1400 10000 20 1 飽熱塔 2000 26595 2 板式換熱器 1 脫碳 脫碳塔 3800 48000 1 再生塔 500/ 3800 42000 1 壓縮 壓縮機 43） 20 4 414 4 165/320 2 水冷器 1200 12 4740 12 油氣分離器 43） 500 2870（一段） 4 400 1354（二段） 4 500 1804（三段） 4 350 1330（四段） 4 159 14 1650（五段） 4 127 18 1630（六段） 4 484 12 3370一段 2 1280 10 4000二段 2 600 10 1350三段 2 500 14 2488四段 2 301 25五段 2 199 50 2170六段 2 第 21 頁 3/12/2017 4650 6 1823(一段） 4 400 6 1354（二段 4 500 8 1804（三段） 4 300 16 1052（四段） 4 233 20 1121（五段） 4 201 36 1208（六段） 3 合成 甲醇合成塔 1000 62 16535 2 氨合成塔 1000 114 18235 1 冷交換器 805 90 11133 1 氨分離器 805 98 1 氨冷凝器 1800 16 1 廢熱鍋爐 1200 24 6321 高凈反應器 1010 118 1 尿素 尿素合成塔 1400 110 34330 1 一分塔 900 5 8463 1 二分塔 700/600 5/6 3630 1 一段蒸發(fā)器 2000 8 2410 1 二段蒸發(fā)器 1600 8 9900 1 一吸塔 1000 10 1 氨冷凝器 A 1000 12 7374 1 氨冷凝器 B 800 8 7239 1 氨冷凝器 C 800 8 7239 1 第 22 頁 3/12/2017 解吸塔 700 5 10665 1 尿素 縮機 4 油氣分離器 400 4 1700 一段 3 400 6 1400 二段 3 300 6 1450 三段 3 179 20 1522四段 3 X 省 X 物產有限公司位于 X 省西北部，屬于海河水系。 公司現(xiàn)有 6 眼深井，總供水能力為 360 噸 /時，合成、尿素有循環(huán)水能力 9800 噸 /時；鍋爐、造氣現(xiàn)有循環(huán)水能力為 1000 噸 /時。廢水排放量為 20 噸 /時，廢水經終端治理后經 廠排水渠向南流經東 第 23 頁 3/12/2017 板橋村北與九里山礦排水匯合后一起流入大沙河，最終進 入衛(wèi)河，廢水出廠前經在線氨氮檢測分析儀分析。 要設備（詳見下表 2 2） 要構筑物（詳見下表 2 2） 表 2 2 全廠供排水（含循環(huán)水）主要設備與構筑物 循環(huán)水名稱 主要設備名稱 設備型號與規(guī)格 數量 涼水泵 10 涼水泵 106A 4 熱水泵 12 熱水泵 440 涼水塔 700m3/h 4 涼水塔 2500m3/h 2 涼水塔 700m3/h 3 深井潛水泵 20060 5 1 深井潛水泵 20050/5 2 深井泵 2005 1 涼水泵 第 24 頁 3/12/2017 從保護環(huán)境（海河流域）出發(fā)，采用先進工藝設備，科學的治理生產污水，減少對海河的排放量，杜絕排污，使生產污水全部納入循環(huán)系統(tǒng)，搞好清潔文明生產，基本實現(xiàn)生產污水零排放。 X 省 X 物產有限公司采用如下治理方案實現(xiàn)生產污水零排放： （ 1）造氣、脫硫廢水處理；（ 2） 硫與連續(xù)熔硫；（ 3）廢氨水提濃；（ 4）尿素冷凝液深度水解；（ 5）甲醇精餾殘液處理；（ 6）廢油回收；（ 7）廢水清濁分流、分級使用；（ 9）終端處理；（ 10）在線監(jiān)測系統(tǒng)。 中固定資產投資 目滿負荷時流動資金 元。申請中央環(huán)保專項資金 位自籌資金 少廢水排放量 m3/a，是利國利民，造福子孫后代的工程，有顯著的環(huán)境效益和良好的社會效益。 附 表： 項目綜合技術經濟指標一覽表 序號 指標名稱 單位 數量 備注 1 生產規(guī)模 成氨 萬噸 /年 8 第 25 頁 3/12/2017 素 萬噸 /年 16 醇 萬噸 /年 3 品級二氧化碳 萬噸 /年 年操作日 天 330 3 廢水排放量 m3/h 4 噸氨廢水排放量 m3/5 減少廢水排放量 萬 噸氨一次水量 m3/7 工程項目總投資 萬元 定資產投資 萬元 動資金 萬元 8 資金籌措 萬元 央環(huán)保專項資金 萬元 業(yè)自籌 萬元 9 年均經濟收入 萬元 正常年 10 成本與費用 均總成本費用 萬元 均經營成本 萬元 第 26 頁 3/12/2017 11 年均利潤總額 萬元 12 財務評價指標 資利潤率 % 資利稅率 % 部資金內部收益率 % 部 投 資 財 務 凈 現(xiàn) 值 （ 6%） 萬元 部投資回收期 年 第三章 污水治理方案 爐廢水處理 該廠采用本地無煙煤為原料。配有吹風氣余熱回收和冷卻水循環(huán)裝置。鍋爐有 12t/ 臺、 15t/ 臺、 35t/，正常生產開 1 臺 35t/h 沸騰爐及 1 臺 10 噸燃氣爐， 35t/h 沸騰爐鍋爐采用靜電除塵器， 3 臺 10t/爐采用麻石水膜除塵器，除塵器排水量為 50m3/h，除塵器排水引入造氣循環(huán)水系統(tǒng)一循環(huán)使用。目前，造氣循環(huán)水主要污染物成份為 00,30, ，排水量 m3/h，造氣、鍋爐系統(tǒng)外排水中的污染物含量都較高，排入公司現(xiàn)有廢水處理裝置，導致廢水處理裝置負荷較重。 第 27 頁 3/12/2017 本方案按總合成氨生產能力年產 10 萬噸設計，利用已有的廢水處理裝置，將造氣、鍋爐系統(tǒng)冷卻洗滌水合并處理與使用，結合污水零排放治理項目進行調整改造，廢水處理循環(huán)量為 1000 m3/h，實現(xiàn)含固、含氰廢水零排放。 （ 1）廢水治理回用 根據廠方提供的造氣循環(huán)水水質現(xiàn)狀與零排放改造目標治理回用，確定治理方案。 （ 2）廢渣回收利用 原料煤消耗按 1280kg/ 爐渣量： h,含碳量 作沸騰爐摻燒料。 細灰量： h,含碳量 78作燃料。 煤泥量： h,含碳量 18作燃料摻燒料。 設計條件：洗氣塔煤氣進口溫度 140，煤氣出口溫度 35，循環(huán)水溫差 15，蒸汽分解 率 44%。 爐系統(tǒng)循環(huán)水用量 洗氣塔上水量： 824 t/h 氣柜水槽上水量： 22 t/h 鍋爐除塵上水量： 90 t/h 富裕量： 64 t/h 合計： 1000 t/h 第 28 頁 3/12/2017 夾套與余熱鍋爐排污水： t/h 過熱蒸汽冷凝產生水： t/h 合計： t/h 爐內排渣帶走水： t/h 細灰?guī)ё咚?t/h 涼水塔蒸發(fā)水： t/h 涼水塔風吹損失水： 1.1 t/h 合計： t/h 高溫煙氣帶走水： t/h 飛灰?guī)ё咚?t/h 紅灰渣冷卻帶走水 t/h 合計： t/h 爐系統(tǒng)循環(huán)總損耗水量 t/h 前該廠造氣、鍋爐水處理系統(tǒng)未完全實現(xiàn)閉路循環(huán)，外排廢水中污染物含量很高，排放的廢水經公司現(xiàn)有的廢水處理裝置后，經大沙河流入衛(wèi)河匯入海河流域。 統(tǒng)有絮凝、凈化、澄清（煤泥、水）等分離裝置，但效 第 29 頁 3/12/2017 果不佳，使得懸浮物含量長期在較高濃度下運行，循環(huán)水中的膠體與懸浮物結合變稠，影響循環(huán)使用。 水量大、沉淀空間小，停留時間短，沉淀效果差，清潔方式為人工出渣，出渣不及時，清濁難分。 統(tǒng)裝置上還缺乏部分從質到量的處理監(jiān)測分析能力和措施。 該廠有分系統(tǒng)獨立循環(huán)冷卻水 系統(tǒng)的基礎條件，生產規(guī)模大，管理水平高，通過本方案改造后可以實現(xiàn)零排放。 要實現(xiàn)造氣、鍋爐廢水零排放必須采取五項技術措施：即穩(wěn)定造氣工藝、深度凈化水質、強化水質冷卻、完善水質調整、控制水量平衡。 把好入爐原料關，優(yōu)化造氣工藝條件，提高蒸汽分解率，造氣廢水綜合治理，首先要做到白煙、白渣排放，白水循環(huán)。從源頭上解決廢氣、廢渣、廢水的處理。 渣沉淀池，使廢水的沉淀、停留、時間達到 增行車式抓斗，將粗、細渣及時撈出，增加灰渣過濾池使渣水過濾分離；新增塔板澄清器，建造煤泥濃縮池，將澄清器排放的煤泥廢水增濃；增加壓濾機使帶水煤泥分離，而不形成二次處理與二次污染；確保廢水在處理中的沉淀空間、停留時間和分離效果。 第 30 頁 3/12/2017 （ 1） 半水煤氣的洗滌、冷卻和水系統(tǒng)的內循環(huán)不形成直接影響。 （ 2）氰化物在冷卻塔曝氣時的釋放濃度，在酸性條件下高，在堿性條件下相對低，因此循環(huán)水應保持在弱堿性條件下運行。 （ 3） 高低決定著設備管道的腐蝕與結垢程度，同時影響著氰化物的釋放濃度，因此應根據循環(huán)水系統(tǒng)的實際情況，補充 適量廢氨水或緩蝕、阻垢劑等。使 保持穩(wěn)定在微堿性狀態(tài)下 （ 4）采用微渦流塔板澄清技術，添加絮凝劑，采用渣層隔離過濾技術使懸浮物濃度達到 50以下。做到清濁分離，達到深度凈化的目的。 將造氣冷卻水、鍋爐除塵水混合處理與使用，定期清洗涼水塔噴頭確保其運行效果；使循環(huán)水溫差達到 15以上，涼水塔出口水溫度能有效地控制在 32以下。 根據系統(tǒng)各用水點洗滌冷卻水的流量要求及各水池液位高度，合理補加水量：加強循環(huán)水量；加強循環(huán)水量的監(jiān)控與水質 調整管理，實現(xiàn)水質、水量的有效平衡。 氣廢水處理新增主要設備簡介及其原理 第 31 頁 3/12/2017 該設備是一種集混合、絮凝、分離于一體的新型高速澄清器，基本過程是：經初級沉淀后的造氣廢水與絮凝劑，在熱水泵出管道內強烈混合，進入第一、第二反應室，因室內置有多層反應塔板，將廢水中的懸浮物產生微小絮體。這些小絮體具有極強的吸附能力，在借助塔板產生的“微渦流”動力下與藥劑在多層板組成的反應室內逐步長大成大絮體，并將無數小顆粒雜質吸附成大顆粒雜質。室內還置有固液高速斜管分離裝置，利用斜管隔離作用，人為地縮短 雜質的沉淀距離和時間，達到固液分離、凈化水質、除去雜質的目的。設備還采用沉淀活性泥重復利用技術，既能有效吸附，又能除雜，還能使藥劑費用下降 30%以上。 氣、鍋爐廢水處理工藝 （ 1）由造氣、鍋爐工段來的廢水，首先進入粗細渣沉淀池，使大部分煤渣與細灰在此沉淀、分離，然后進入熱水池；廢水由熱水泵抽出與計量泵送來的絮凝劑進入出口反應管內充分混合后，再進入微渦流塔板澄清器，將廢水中懸浮物的粒子絮凝長大、澄清、分離，使水得到高度的凈化。凈化后的水進入涼水塔的填料上，經引風機引風冷卻，水自上而下流入 清水池，由清水泵送回造氣、鍋爐除塵工段循環(huán)使用。 （ 2）粗細渣沉淀池內的灰渣由行車抓斗撈至渣水分離池；澄清器排放的煤泥排放至濃縮池縮水，煤泥由泥漿泵送至壓濾機壓濾；煤渣和煤泥外運作燃料。 第 32 頁 3/12/2017 （ 3）渣水分離池、濃縮池、壓濾機分離出來的廢水返回沉淀池進入溝，循環(huán)處理。 工藝流程示意圖 方塊流程見圖 3 1、設備管道流程見附圖（ 02）。 圖 3 1 造氣、鍋爐廢水處理方塊流程示意圖 1 1 表 3 1 主要建構筑物及設備 名稱 規(guī)格或型號 數量 結構 投資項目 污水涼水泵 109A 2 污水熱水泵 109A 2 污水備用泵 109A 1 煤渣 冷卻水送造氣、鍋爐 來自造氣、鍋爐的廢水 渣水分離池 污泥濃縮 抓斗 粗細渣沉淀池 熱水池 涼水泵 涼水池 涼水塔 壓濾機 澄清器 熱水泵 計量泵 加藥池 水、蒸汽、絮凝劑 煤渣 第 33 頁 3/12/2017 涼水塔 700M/h 1 境與經濟效益 通過本方案的改造，造氣、鍋爐系統(tǒng)冷卻、除塵水實現(xiàn)完全閉路循環(huán)和含氰、含塵廢水的零排放；可減少污水排放量 年、 /年、 年、氨氮 年。實現(xiàn)廢渣二次利用，可回收造氣爐渣 年，作鍋爐燃料；細灰 噸 /年。作建材生產或生活燃料。從而實現(xiàn)造氣、鍋爐廢水、廢渣的綜合治理。 第 34 頁 3/12/2017 該廠現(xiàn)有半水煤氣、變換氣脫硫裝置采用 磺回收采用間歇式熔硫。間歇式熔硫具有脫硫液損耗多，操作及管理工作量大等弱點。 理方案 （ 1）規(guī)范現(xiàn)有的工藝流程和設備設施，將半水煤氣與變換氣脫硫裝置內的泡沫集中回收，統(tǒng)籌處理。 （ 2）淘 汰現(xiàn)有的間歇式熔硫方式，采用連續(xù)熔硫的專利技術。 （ 3）考慮到半水煤氣和變換氣清潔程度不同，為了避免脫硫液混雜，半水煤氣脫硫和變換氣脫硫產生的硫泡沫采用分開回收的設計。 將硫泡沫連續(xù)熔硫精制，生產 一級工業(yè)硫磺。 硫泡沫進釜的過程。是個不斷被加熱的過程。受熱的氣泡破裂，粘于膜上的細小顆粒聚集變大向下沉降，進到釜底高溫區(qū)熔融，連續(xù)地排出釜外，成型出產品。與硫分離的清液上浮，從釜頂上排出回到脫硫系統(tǒng)，達到懸浮硫含量 5作液循環(huán)使用。 程簡述 自半水煤氣脫硫系統(tǒng)的含硫脫硫溶液，經富液槽由再生泵打進噴射再生槽。自吸空氣再生后，分離了硫泡沫的脫硫溶液進入貧液槽。經脫硫泵加壓返回脫硫系統(tǒng)循環(huán)使用。 自變換氣脫硫塔的含硫脫硫溶液，帶壓進入變換脫硫液再生槽，自吸空氣再生后，分離了硫泡沫的脫硫溶液，進入變脫 第 35 頁 3/12/2017 貧液槽，經多級泵加壓，返回變脫塔循環(huán)使用。變換氣經變脫塔脫硫后，進入氣液清洗塔，凈化降溫后經壓縮進入脫碳工段。 水煤氣和變換氣脫硫再生槽中形成的硫泡沫，由各自的塔頂溢流至硫泡沫槽，經初級分離，液體返至富液槽 ，硫泡沫由泵送至熔硫釜，逐步加熱提溫，硫化物聚集變大下沉，進到釜底高溫區(qū)熔融，連續(xù)排出釜外，冷卻成型得到硫磺產品。相反清液上浮，從釜上部排出，返回貧液槽進入系統(tǒng)。 工藝流程圖見附圖 03。 表 3 2 半水煤氣主要設備表 設備名稱 規(guī)格或型號 數量 備注 再生槽 800 8600 5400 1 貧液槽 30005600 1 富液槽 6000 12 1 硫泡沫槽 4500 1 脫硫泵 新 500（） B 6 再生泵 813 1 硫泡沫泵 5020 40 3 熔硫釜 900 5935 1 第 36 頁 3/12/2017 表 3 3 變換氣脫硫主要設備表 設備名稱 規(guī)格或型號 數量 備注 再生槽 5000 6700 1 貧液槽 1500 6500