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淺談【磷銨廠廢水處理】

作者:北京中天恒遠(yuǎn) 發(fā)布于:2015-06-07 08:24:00瀏覽量:

    1 廢水來(lái)源及水質(zhì)

1.1 硫酸車(chē)間

  硫酸車(chē)間以混礦(硫鐵礦和硫精砂按一定比例混合)為生產(chǎn)原料,凈化工段采用電除塵封閉酸洗流程,吸收工段采用二轉(zhuǎn)二吸制酸工藝。該車(chē)間排放的廢水主要有稀酸廢水、滾筒冷卻水和循環(huán)下水。

  稀酸廢水主要來(lái)自凈化工段,正常生產(chǎn)時(shí),每天排放稀酸泥兩次,每次15m3,開(kāi)車(chē)初始階段(約8h)為10m3外;此外,干吸工段濃硫酸鑄鐵排管冷卻器有少量漏酸,脫鹽水站排放少量酸堿廢水。

  滾筒冷卻水用于冷卻排渣滾筒,因混入大量硫鐵礦渣而含有大量懸浮物。

  該車(chē)間設(shè)有兩套600t/h循環(huán)水系統(tǒng),一套為余壓回水,供發(fā)電和凈化工段間冷器冷卻水使用;另一套為無(wú)壓回水,供于吸工段冷卻排管使用。因冷卻塔填料倒塌等原因,冷卻效果較差,補(bǔ)充水量較大,故有部分冷卻下水排放。

1.2 磷肥車(chē)間

  磷肥車(chē)間以磷礦石為原料,經(jīng)破碎、球磨制漿、混合化成、熟化等工序生產(chǎn)磷肥(普鈣),混合化成工序含氟尾氣用兩級(jí)吸收室吸收。廢水來(lái)自氟硅酸鈉合成工序的合成槽和離心機(jī),為酸性含氟廢水,主要含氟硅酸鈉和鹽酸。

1.3 磷銨車(chē)間

  磷銨車(chē)間含磷酸和磷銨兩個(gè)工段。磷酸工段以磷肥車(chē)間生產(chǎn)的礦漿和硫酸車(chē)間生產(chǎn)的硫酸為原料,經(jīng)革取、過(guò)濾等工序生產(chǎn)磷酸。該工段的廢水主要為文丘里洗滌塔的含氟廢水。用新鮮水作為水環(huán)真空泵冷卻水,排水用作大氣冷凝器冷卻水。

  磷銨工段以氮和磷酸為原料,經(jīng)中和濃縮、造粒干燥等工序生產(chǎn)磷銨。該工段各種設(shè)備冷卻水約40m3/h,沒(méi)有回收而直接排放;其中以混合冷凝器(用磷酸工段過(guò)濾系統(tǒng)大氣冷凝器后的冷卻水來(lái)冷凝二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的氣體)排放的冷凝水為主。正常生產(chǎn)時(shí),這部分廢水的pH、磷酸鹽、氟化物和懸浮物均能達(dá)標(biāo),但在操作不穩(wěn)定時(shí),這幾項(xiàng)指標(biāo)時(shí)有超標(biāo)現(xiàn)象。

1.4 廢水水量、水質(zhì)

  正常生產(chǎn)時(shí),全廠廢水水量、水質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 廢水水量、水質(zhì)
 

    車(chē)間名稱

    硫酸車(chē)間

    磷肥車(chē)間

    磷銨車(chē)間

    稀酸廢水

    滾筒冷卻水

    冷卻水

    含氟廢水

    含氟廢水

    冷卻水

    排水量/(m3·h-1)

    1.25

    20

    40

    2

    3

    40

    pH值

    3.0~4.0

    中性

    中性

    0.5~3.0

    0.5~3.0

    中性

    SS/(mg·L-1)

    600~800

    ≤8000

     

    3000~15000

    3000~15000

    30~350

    F-/(mg·L-1)

     

     

     

    3000~6000

    3000~6000

    10~70

    PO43-(P)/(mg·L-1)

     

     

     

     

     

    10~150

    As3+/(mg·L-1)

    5~10

     

     

     

     

     

    2 廢水處理及回用

      從表1可以看出,全廠排放的廢水可分為兩大類,即冷卻水和酸性廢水或酸性含氟廢水。前者水量大、污染程度輕微,但直接排放浪費(fèi)了大量新鮮水,應(yīng)采取以完善循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為主的治理措施;后者水量小,但污染程度嚴(yán)重,應(yīng)采取適當(dāng)?shù)奶幚泶胧┖,回用于生產(chǎn)或達(dá)標(biāo)排放。

2.1 冷卻水

2.1.1 硫酸車(chē)間滾筒冷卻水

  改造前,循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的排水在冷卻滾筒后直排,F(xiàn)在滾筒下面設(shè)一只集水裝置,并用管道送至一座清水池,冷卻后又回用于滾筒的冷卻。

2.1.2 硫酸車(chē)間循環(huán)冷卻水

  原循環(huán)冷卻水系統(tǒng)因冷卻塔填料倒塌等原因,冷卻效果較差。通過(guò)更換冷卻塔填料、增加1臺(tái)冷卻塔等措施,循環(huán)冷卻水量達(dá)800m3/h。3套600m3/h循環(huán)水分別供應(yīng)余熱發(fā)電、凈化工段間冷器和干吸工段陽(yáng)極保護(hù)管殼式冷卻器使用。冷卻水排放量由改造前的60m3/h(其中,約20m3/h用于冷卻排渣滾筒后再排放)降至20m3/h。

2.1.3 磷銨車(chē)間冷卻水

  改造前磷銨車(chē)間磷銨熱風(fēng)機(jī)及料漿循環(huán)泵冷卻水(約10m3/h)直排;水環(huán)真空泵、大氣冷凝器和混合冷凝器的冷卻水順序重復(fù)使用,使用情況見(jiàn)圖1。

 

      在進(jìn)行水量平衡的基礎(chǔ)上,提出磷銨車(chē)間水回用方案,工藝流程見(jiàn)圖2。

 

  工藝要點(diǎn)為:萃取尾氣洗滌水用作過(guò)濾工序盤(pán)式過(guò)濾機(jī)二次沖洗水;兩臺(tái)水環(huán)真空泵冷卻水經(jīng)冷卻后循環(huán)使用;設(shè)立循環(huán)水站,將大氣冷凝器和混合冷凝器冷凝水冷卻后循環(huán)使用;以熱風(fēng)機(jī)及料漿循環(huán)泵冷卻水作為補(bǔ)充水。原磷鉸車(chē)間40m3/h的冷卻水全部回用。

2.2 酸性廢水及酸性含氟廢水

2.2.1 硫酸車(chē)間酸性廢水

  由于含砷量較低(As3+≤10mg/L),用一般的石灰法一次處理即可達(dá)標(biāo)[1]。該車(chē)間原有一套稀酸廢水處理設(shè)施,改造[2]后,廢水能達(dá)標(biāo)排放。

2.2.2 磷肥車(chē)間酸性含氟廢水

  該車(chē)間酸性含氟廢水采用兩級(jí)石灰中和沉降工藝。車(chē)間生產(chǎn)正常時(shí),廢水經(jīng)石灰乳一次中和至pH=5-6,固液分離后,上清液回用于磨礦;車(chē)間生產(chǎn)不正常、系統(tǒng)水平衡不了時(shí),廢水處理按兩級(jí)石灰中和沉降方式運(yùn)行,廢水可達(dá)標(biāo)排放。

  該車(chē)間廢水處理裝置在運(yùn)行過(guò)程中,存在石灰用量偏高、化灰機(jī)及板框壓濾機(jī)處理能力偏小等問(wèn)題[2]。目前,將廢水與礦粉混合后直接回用于磨礦,經(jīng)過(guò)五個(gè)多月的運(yùn)行,并未影響磨礦系統(tǒng)設(shè)備。這樣可降低運(yùn)行費(fèi)用,做到廢水封閉循環(huán)。

2.2.3 磷銨車(chē)間酸性含氟廢水

  原計(jì)劃將萃取尾氣洗滌水納入磷肥生產(chǎn)車(chē)間廢水處理系統(tǒng)一并處理,但其水量超過(guò)磨礦工序的需要,故將萃取尾氣洗滌水用作過(guò)濾工序盤(pán)式過(guò)濾機(jī)二次洗水。

    3 技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析

3.1 經(jīng)濟(jì)分析

  全廠廢水處理或回用設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用見(jiàn)表2。從表2可以看出,由于項(xiàng)目的實(shí)施節(jié)約了大量的水,節(jié)約的水費(fèi)除抵去廢水處理或回用設(shè)施運(yùn)行費(fèi)用及排污費(fèi)和農(nóng)賠金外,每年還節(jié)余28.13萬(wàn)元,經(jīng)濟(jì)效益顯著。

表2 運(yùn)行費(fèi)用計(jì)算
 

    名稱

    硫酸車(chē)間

    磷肥車(chē)間

    磷銨車(chē)間

    小計(jì)

    固定資產(chǎn)總值/萬(wàn)元

    124.6

    64.5

    41.9

    231.0

    節(jié)約新水量/(萬(wàn)t·a-1

    28.8

    1.80

    32.0

    62.6

    電費(fèi)/(萬(wàn)元·a-1

    23.85

    0.72

    13.32

    38.89

    藥劑費(fèi)/(萬(wàn)元·a-1

    1.8

    0

    0

    1.8

    其它(折舊費(fèi)等)/(萬(wàn)元·a-1

    14.64

    7.39

    5【水處理設(shè)備】.75

    27.78

    節(jié)約水費(fèi)/(萬(wàn)元·a-1

    28.8

    1.8

    32.0

    62.6

    減少排污費(fèi)/(萬(wàn)元·a-1

     

     

     

    24.0

    減少農(nóng)賠金/(萬(wàn)元·a-1

     

     

     

    10.0

    所節(jié)約費(fèi)用/(萬(wàn)元·a-1

     

     

     

    28.13


3.2 環(huán)境效益

  全廠廢水處理或回用設(shè)施實(shí)施前后水污染物減少量見(jiàn)表3。

表3 全廠水污染物減少量
 

    名稱

    硫酸車(chē)間

    磷肥車(chē)間

    磷銨車(chē)間

    小計(jì)

    SS/(t·a-1)

    583.2

    115.2

    259.2

    957.6

    F-/(t·a-1)

     

    72.0

    116.4

    188.4

    PO43-(t·a-1)

     

     

    8.64

    8.64

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