浸酸廢水的處理回收利用

研發(fā)項(xiàng)目立項(xiàng)報(bào)告項(xiàng)目名稱： 浸酸廢水的處理和回收利用項(xiàng)目申請(qǐng)人： 安徽豐原集團(tuán)有限公司承擔(dān)研究室：安徽豐原明膠事業(yè)部二o—四年一月豐原明膠事業(yè)部

豐原明膠事業(yè)部項(xiàng)目立項(xiàng)審批表項(xiàng)目名稱浸酸廢水的處理和回收利用項(xiàng)目項(xiàng)目來源自主開發(fā)項(xiàng)目項(xiàng)目申請(qǐng)人安徽豐原集團(tuán)有限公司參與人員吳本禮、李科級(jí)、張良馴、卜盛永、朱寶琴、徐鋼、呂同榮、明膠事業(yè)部技術(shù)組意見同意立項(xiàng)明膠事業(yè)部經(jīng)理辦公會(huì)意見同意立項(xiàng)分管副總審核意見集團(tuán)經(jīng)理辦公會(huì)審批

項(xiàng)目總經(jīng)費(fèi)預(yù)算單位：萬元序號(hào)費(fèi)用科目預(yù)算金額說明1租賃費(fèi)6試驗(yàn)用設(shè)備的租賃費(fèi)用2設(shè)備材料費(fèi)180實(shí)驗(yàn)原料與新增部分實(shí)驗(yàn)設(shè)備3業(yè)務(wù)差旅費(fèi)3赴現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)4勞務(wù)費(fèi)及經(jīng)費(fèi)15人員工資及社保5業(yè)務(wù)管理費(fèi)26其他費(fèi)用7折舊費(fèi)3實(shí)驗(yàn)設(shè)備折舊8檢測(cè)化驗(yàn)加工費(fèi)5分析檢測(cè)耗材9燃料動(dòng)力費(fèi)燃料、蒸汽、水、電等10出版/文獻(xiàn)/信息傳播/知識(shí)產(chǎn)權(quán)事物費(fèi)資料費(fèi)、專利申報(bào)、成果鑒定11專家咨詢費(fèi)112資產(chǎn)維修費(fèi)513業(yè)務(wù)會(huì)議費(fèi)14國(guó)際合作與交流費(fèi)15車貼費(fèi)用合計(jì)220設(shè)備材料費(fèi)用投資預(yù)算單位：萬元序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量單價(jià)金額備注1格柵裝置非標(biāo)11.52隔膜泵2123等離子體水處理設(shè)備D-13138384微波電化學(xué)水處理設(shè)備WD-11130305超聲波泥水分離設(shè)備CNF-15120206電化學(xué)設(shè)備DF-17145457照明設(shè)備、防護(hù)設(shè)施3.508管道、閥69電線、電纜、橋架810電氣控制柜13311控制柜30.51.512鹽酸回收電解槽1151513合計(jì)173.5時(shí)間節(jié)點(diǎn)及費(fèi)用預(yù)算序號(hào)時(shí)間節(jié)點(diǎn)工作內(nèi)容費(fèi)用予12014年1月1日一2014年4月30日完成浸酸廢水處理回收工藝路線的確定。6022014年5月1日一2014年12月31日完成浸酸廢水處理回收小試。16(3合計(jì)22(42015年1月1日一2015年6月31日完成浸酸廢水處理回收中試1852015年6月1日一2015年12月31日完成浸酸廢水處理回收實(shí)驗(yàn)，提供合理的生產(chǎn)工藝方案。80合計(jì)26一、立項(xiàng)的背景和意義（一）立項(xiàng)的背景明膠的生產(chǎn)需要消耗大量的水，即使回用、套用一部分的生產(chǎn)用水，生產(chǎn)一噸明膠仍然要產(chǎn)生廢水大約六百至七百噸。明膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水，尤其以浸酸過程中產(chǎn)生的污水難以處理。其特點(diǎn)是氯離子含量高，一般情況下Cl->20000mg/L，最高可達(dá)到Cl-N30000mg/L。COD不低于10000mg/L。另外還有磷酸氫鈣、氯化鈣、碳酸鈣以及鹽酸與油脂、脂肪反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物。采用傳統(tǒng)或單一的工藝處理含氯量高，難降解的有機(jī)污水有一定的困難，而且處理費(fèi)用高。（二）立項(xiàng)的意義本項(xiàng)目為企業(yè)自主研發(fā)，本項(xiàng)目通過使用等離子體、微波電化學(xué)、超聲波泥水分離等先進(jìn)的物理技術(shù)和工藝對(duì)污水預(yù)處理。為后續(xù)電化學(xué)處理回收鹽酸創(chuàng)造了基礎(chǔ)，保證了鹽酸的產(chǎn)品質(zhì)量。將Cl-轉(zhuǎn)化為鹽酸，同時(shí)避免污水處理過程中間產(chǎn)生大量的污泥，降低系統(tǒng)的運(yùn)行成本。污水處理后Cl-W2000mg/L,CODW100mg/L,實(shí)現(xiàn)30%-60%的生產(chǎn)性回用。創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益，而且整個(gè)項(xiàng)目符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展理念。二、產(chǎn)品市場(chǎng)需求和項(xiàng)目產(chǎn)業(yè)化前景浸酸廢水的處理和回收利用屬于為現(xiàn)有明膠生產(chǎn)配套服務(wù)的系統(tǒng)，回收的鹽酸可以用于明膠生產(chǎn)中配置按照工藝要求濃度的稀鹽酸。如果在同行業(yè)內(nèi)推廣使用，具有很好的市場(chǎng)潛力。研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)（含研究方案、技術(shù)路線）1、研究方案利用在明膠生產(chǎn)中骨粒在浸酸過程中產(chǎn)生的污水，水體中的雜質(zhì)主要是鹽酸與油脂、脂肪反應(yīng)產(chǎn)生的副產(chǎn)物。同時(shí)含有一定量的氯離子。（1）等離子體水處理工首先采用等離子體放弧技術(shù)、撞擊流技術(shù)等，實(shí)施在水中直接產(chǎn)生等離子體電弧，并同時(shí)使水氣進(jìn)行混合的技術(shù)。通過等離子體放弧產(chǎn)生多項(xiàng)功能即紫外線功能、臭氧發(fā)生功能、離子直接被氧化并同時(shí)被紫外光線光照功能；通過撞擊流技術(shù)保證了水下放弧的可控制性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了水氣即時(shí)混合的功能；改變并且調(diào)節(jié)了水體中雜質(zhì)的電荷狀態(tài)，為水體中雜質(zhì)與水體分離創(chuàng)造了條件。通過多項(xiàng)技術(shù)的組合實(shí)施，能高效益地進(jìn)行高濃度有機(jī)污水的處理；減少了化學(xué)藥品藥劑的使用，降低了二次污染的可能性；有效地降低了運(yùn)行成本。（2） 微波電化學(xué)處理水體中的雜質(zhì)通過專門的吸收微波物質(zhì)等各種添加劑與微波的共同作用下，發(fā)生劇烈的催化、物理化學(xué)反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成不可溶物質(zhì)或氣體從水中分離，水中的大分子、難降解有機(jī)雜質(zhì)在微波及添加劑的共同作用下，被分解為小分子，與添加劑結(jié)合成金屬螯合物一一絮凝劑而達(dá)到了與水體分離的目的，金屬離子可直接與添加劑合成絮凝劑沉淀，氨氮轉(zhuǎn)化為氨氣逸出，水中磷轉(zhuǎn)化為不可溶解磷酸鹽沉淀去除。對(duì)水中的污染物通過物理及化學(xué)作用進(jìn)行降解、轉(zhuǎn)化，從而達(dá)到污水凈化。電化學(xué)處理采用傳統(tǒng)的微電解方式。通過與微波的結(jié)合，提高了處理的效果，改變了微電解鐵屑結(jié)塊，氧化和還原效率降低的弊病。（3） 超聲波泥水連續(xù)分離處理超聲波在泥水分離中的作用主要是采用超聲波清洗原理對(duì)金屬?gòu)?fù)合過濾器表面堆積的污泥進(jìn)行定期的清洗，從而保障了過濾器在不堵塞的狀況下進(jìn)行連續(xù)的過濾。同時(shí)定期打開排污閥，將污泥（含水N90%）排放至污泥干化池。然后與生物法產(chǎn)生的污泥一起進(jìn)行處理。（4） 電化學(xué)處理剩余污水的處理是由復(fù)合膜與陽膜構(gòu)成的電化學(xué)分離中的電滲析分窩工藝，在直流電的作用下，正、負(fù)離子透過膜分別向陰、陽極遷移，正、負(fù)離子交換膜具有選擇透過性。最后在兩個(gè)膜之間的中間室內(nèi)，鹽的濃度降低，陰、陽極室內(nèi)為濃縮室。利用復(fù)合膜中的極化反應(yīng)和極室中的電極反應(yīng)，從廢水中制取鹽酸。2、技術(shù)路線浸酸廢水 ?等離子體處理微波電化學(xué)處理生物法處理電化學(xué)處理超聲波泥水分離處理 yI1鹽酸生產(chǎn)回用 污泥池3、技術(shù)目標(biāo)序號(hào)考核指標(biāo)現(xiàn)有目標(biāo)1CODCrN10000mg/LW100mg/L2Cl-N30000mg/LW2000mg/L3pH46~94環(huán)保處理負(fù)荷較現(xiàn)有水平下降20%四、項(xiàng)目研發(fā)周期2014年1月1日至2015年12月31日五、項(xiàng)目驗(yàn)收與激勵(lì)辦法1、 項(xiàng)目驗(yàn)收在預(yù)定的研發(fā)周期和經(jīng)費(fèi)預(yù)算范圍內(nèi)，完成預(yù)期技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的研發(fā)項(xiàng)目，由項(xiàng)目組提出申請(qǐng)，發(fā)酵中心組織結(jié)題考核。考核通過后，由發(fā)酵中心與項(xiàng)目實(shí)施公司簽訂技術(shù)服務(wù)合同書。2、 激勵(lì)辦法在技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，為中心創(chuàng)造收入后，將凈利潤(rùn)的40-50%獎(jiǎng)勵(lì)給項(xiàng)目組，根據(jù)參與人員的實(shí)際貢獻(xiàn)，由項(xiàng)目負(fù)責(zé)人對(duì)項(xiàng)目組成員進(jìn)行合理的二次分配。浸酸廢水的處理和回收項(xiàng)目2014年度總結(jié)報(bào)告通過2014年的試驗(yàn)工作，我們對(duì)浸酸廢水的處理和回收采用擴(kuò)散滲析和電滲析結(jié)合的工藝技術(shù)，進(jìn)行回收鹽酸的小試和中試。試驗(yàn)了擴(kuò)散滲析裝置廢水進(jìn)水流量、流量比、電滲析裝置陰極室進(jìn)水pH值、陰極室和陽極室進(jìn)水流量和槽電壓對(duì)廢水中鹽酸回收效果的影響。用不銹鋼作陰極，Ti/SnO2-Sb2/PbO2電極作陽極，采用均相陰離子交換膜。當(dāng)擴(kuò)散滲析裝置廢水進(jìn)水流量為350L/h，維持流量比為1，電滲析裝置陰極室進(jìn)水pH值為2.50，陰極室和陽極室進(jìn)水流量為60L/h，槽電壓為100V時(shí)，回收鹽酸濃度平均為0.05mol/L，鹽酸回收率平均為16.7%。在此基礎(chǔ)上組裝一套裝置，將擴(kuò)散滲析和電滲析兩種膜分離技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合，從而確定合適的工藝控制點(diǎn)，為下一步的實(shí)際工程實(shí)際以及工藝調(diào)試提供依據(jù)。一、擴(kuò)散滲析裝置廢水進(jìn)水流量對(duì)鹽酸回收效果的影響控制擴(kuò)散滲析裝置蒸餾水與廢水流量比為1，通過閥門調(diào)節(jié)進(jìn)水流量分別為300，350,400,450,500L/h。觀察觀察進(jìn)水流量對(duì)回收鹽酸效果的影響，試驗(yàn)結(jié)果見圖1。（右坐標(biāo)單位為mol/L，左坐標(biāo)單位為％，橫坐標(biāo)單位為L(zhǎng)/H）由于進(jìn)水流量增大使得廢水在滲析槽中的停留時(shí)間減少，部分離子還未通過滲析膜便流出，交換不完全，因此當(dāng)進(jìn)水流量增大時(shí)殘液室中的鹽酸濃度均增加，中間室的鹽酸濃度均減小，即鹽酸回收率減小。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)進(jìn)水流量在大約350?400L/h之間時(shí)，鹽酸的回收率和廢水的處理量是理想值。二、 電滲析裝置槽電壓對(duì)鹽酸回收效果的影響采用恒壓輸出方式，分別調(diào)整槽電壓為70,100,130,150,170V進(jìn)行膜電解實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如圖。?-回收鹽酸濃度?鹽酸回收率（右坐標(biāo)與橫坐標(biāo)單位為mol/L,左坐標(biāo)單位為％，橫坐標(biāo)單位為伏特v）電滲析裝置的槽電壓由理論分解電壓、陰離子交換膜電壓降、陽極過電壓、陰極過電壓、溶液歐姆電壓降以及導(dǎo)線中歐姆電壓降組成。當(dāng)槽電壓低時(shí)，分子不能克服離子間的吸引力而分解。而當(dāng)槽電壓過高時(shí)，一方面剩余的能量使得水溫升高，造成浪費(fèi)，另一方面會(huì)使操作電壓超過系統(tǒng)的極限電壓引起濃差極化現(xiàn)象，迫使水發(fā)生解離，使得電流效率降低。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，