化工企业环保节水技术改造项目可行性研究报告生产氯碱及其下游产品为主的综合性化工企业Word下载.docx
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（11）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002
（12）《工业企业照明设计规范》GB50034-92
（13）《工业企业采光设计规范》GB50033-91
（14）《室外排水设计规范》（GB5010-2005）
（15）《防止静电事故通用导则》GB12158-90
（16）《恶臭污染物排放标准》（GB14554-93）
（17）《安全标志》GB2894-1996
（18）《安全色》GB2893-2001
（19）《给排水构筑物施工及验收规范》（GBJ125-1989）
（20）《给排水工程结构设计规范》（GBJ69-1984）
（21）《钢结构设计规范》（GB17-1988）
（22）《给排水管道工程施工及验收规范》（GB50268-1997）
（23）《低压电器设计规范》（GB50054-1995）
（24）国家现行有关标准、规范、规定。
（25）江西股份有限公司提供的相应技术资料。
1.3公司概况
江西股份有限公司（以下简称世龙公司）,是一家由江西电化有限责任公司（原江西电化厂）和深圳市中大投资发展有限公司、深圳市招商科技集团有限公司、深圳龙蕃实业有限公司、香港新世界投资有限公司共同发起设立的国有控股股份制企业。
公司注册资本为7500万元，资产总额为3.5亿元。
世龙公司主要从事烧碱、液氯、盐酸、氯化亚砜、AC发泡剂等化工产品的生产和销售。
目前，烧碱产能为9万吨/年，氯化亚砜产能为2万吨/年，是全国最大的氯化亚砜产品生产基地，是一家极具有市场竞争力和发展潜力的成长型企业。
世龙公司地处江西省乐平市乐安江工业园区，距市中心约5km，地理位置优越，交通运输便利。
公司拥有自备热电厂一个、铁路专用线2条、水厂2座，基础设施齐全。
厂区总占地面积为50公顷，其中生产区占地为35公顷左右。
世龙公司现有员工1200余人，其中：
工程技术人员167人。
为便于企业生产经营，公司拥有自营进出口权。
自运营以来，先后被江西省和景德镇市两级人民政府评为“2004年度出口先进生产企业”，被江西省工业联合会评为“江西省100强企业”，被景德镇市环境保护委员会评为“环境保护先进集体”、被乐平市人民政府评为“工业十强企业”、被乐平市委市政府评为“2004年度安全生产工作先进单位”，公司的AC发泡剂产品和氯化亚砜产品分别于2005年9月被江西省名牌战略推进委员会评为“江西省名牌产品”。
同时，公司不断加强质量管理，现已通过了ISO9001质量认证。
1.4项目建设的背景
在党的“十七”大会议中，国家将环境保护工作提高到一个新的高度，在不断发展生产，提高产品质量的同时，世龙公司非常重视环境保护工作，充分认识到保护环境、节约资源就是保护生产力，企业要发展就必须治理好污染，“发展生产与环境保护”必须两条腿同时走。
并且逐年加大节水技术改造和污染治理力度，改善公司改制前身老国有企业的环保欠帐；
在日常生产管理中积极推广“清洁生产”技术，取得了显著成果。
世龙公司是以生产氯碱及其下游产品为主的综合性化工企业，公司现有烧碱装置生产总规模为9万吨/年（折100%烧碱计，下同），处国内同行业中等技术水平。
为认真贯彻执行节能减排工作，该公司根据企业用水量大，且水循环利用率不高的实际情况，因地制宜，计划在厂区低洼地带修建一座大型循环回收水池（储水量5万m3）系统，以回收现有生产装置中的清洁冷却水，提高水源的利用率，大量的清洁冷却水经自然冷却后循环使用，在达到节水的同时又节能。
公司现有AC发泡剂装置生产规模为2万吨/年。
排放的废水中含有较高浓度的氨氮以及COD，随着排放水量大幅度下降，如果不对这股废水进行处理，势必会造成排放超标。
废水主要是缩合工序的联二脲母液，除上述污染物指标以外还含有少量的有机物（尿素）和还原剂（水合肼）等。
公司认真响应国家节能减排的号召，为减少污染物的排放，同时进行资源的循环利用开发，拟建设一套氨回收、废水处理系统，回收来自AC发泡剂生产装置产生废水中的高浓度氨，实现彻底达标排放，减轻对接纳水体和土壤的污染，同时还能回收游离氨为氨水，变废为宝，为企业增加效益，走一条资源可持续发展战略道路。
1.5项目实施的意义
1、该项目实施后，烧碱生产装置用水量均由循环水池提供，每小时可节约1300m3水，年节水量达到1040万吨。
节省了国家水资源。
2、对AC发泡剂高氨氮废水和其它酸性废水分流收集，采用高效复合脱氨剂并结合催化氧化处理，回收氨水。
符合《国家鼓励发展的环境保护技术目录》（2008年度）2.30。
3、该项目实施后，对乐平市工业和谐科学发展创造了有利的条件。
1.6项目周边地区环境现状
1.6.1地理位置及交通
江西股份有限公司位于乐平市南郊塔山工业园区，距市中心约4.5km，西面1km处为乐安河，南临江西化纤化工有限责任公司，西南1.5km为自备铁路专线，厂区外公路直接与206国道相连。
乐平市位于江西省赣东北中部，介于北纬28°
44＂～19°
13＂和东经116°
57＂～117°
33＂之间，东邻婺源、德兴，西毗波阳，南连万年、弋阳，北接景德镇。
总面积1973km2，市区乐平镇位于南昌市209km乐安河畔，中距景德镇市42km。
1.6.2地形地貌
项目区域地形属于丘陵。
选址所在地地形平坦，地层较为简单，工程地质条件较好。
拟建区地下水中潜水主要来自鹅卵石层中，随季节变化与乐安河水互补，其水位标高在17～21m之间。
厂址地下水对各水泥无侵蚀性。
按中国烈度区划图（1/3000000）乐平地区为＜Ⅵ度地震区。
1.6.3气象
乐平市属中亚热带季风型气候，温暖湿润，雨量充沛，日照充足，结冰期短，无霜期长，四季分明。
根据乐平气象站近五年地面风资料，统计出该地全年及各季的风向频率及平均风速，并绘制成月平均风速曲线见图1，各季节和全年风向玫瑰图见图2。
风速度
图1乐平气象台各月平均风速曲线图（风速:
m/s）
1.6.4水文特征
项目受纳水域为乐安河。
乐安河全长279km，流域面积9615km2。
乐平境内干流长82.3km，流域面积1944km2。
河宽在220～400m之间，评价段水域河宽在250～400m之间。
水深平均在3～5m。
1985～2000年间年径流量平均79.58m3/s，多年平均水位16.18m；
最大洪水流量7540m3/s，最低流量13.0m3/s；
多年平均水温19.4℃，最低月均水温13℃，最高月均水温31.2℃，P=1%夏季水温32.4℃。
据有关资料，乐安河年分为以下几个水文期：
①11月至次年2月为冬季枯水期。
这一时期的河流大部分由地下水供流，此时河流流量占年径流量的20%左右。
②3至5月为春季平水期。
此时河水流量虽有明显增加，但由于春灌以及地下水的回补，河水流量不大。
③6月至8月为夏汛丰水期。
这一时期大约集中了年径流量的40%左右。
④9月为秋季平水期。
由于降雨量的减少同汛期相对，河水流量明显减少。
1.7项目建设的必要性
随着人类生存环境的不断恶化和自然资源的日益减少。
人类社会的可持续发展面临着严峻地挑战，这迫使人类必须重视自然环境的保护与利用。
而在这个大问题中，水又是最重要的。
现在，人类已经认识到，水并不是取之不尽用之不竭的，水是有限的。
而这有限的水，正遭到严重污染。
因此，建设5万m3循环水池（水域面积1万m2），可使该公司排放的清洁水得到充分循环使用，水回收循环率达到90%以上，节约水资源；
建设氨回收系统，及污水处理设施，使节水之后，外排放水可以符合国家标准，是保障人民健康、保证国民经济可持续发展的重要环节，具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
江西股份有限公司工业用水来自乐安河，减少新鲜水的使用总量、回收氨、对废水进行合理治理，是节约乐安河水资源、保障乐安河水环境安全的重要保证，也是保证江西乐平“十一五”期间总量减排目标任务完成的重要项目。
因此，实施环保节水技术改造工程具有非常重要的意义和必要性。
本工程实施后，每年可节水1040万吨、大幅度减少了向水体排入氨氮等污染物水量，从保护环境方面来说，江西股份有限公司建设环保节水技术改造工程是十分必要和紧迫的。
第二章环保节水技术改造工艺方案选择
2.1建设规模
2.1.1废水量及水质
设计总处理水量：
2900m3/h，年正常生产天数为330天
其中：
冷却循环水1300m3/h。
废水主要为热污染。
设计能力为2600m3/h，主要是考虑下一步要加大水循环用量，最终实现零排放。
酸性废水排放量为100m3/h。
废水中污染物主要以盐酸（HCL）为主，PH=1~2。
设计能力为200m3/h。
高氨氮废水日排放量为50m3/h。
废水中污染物主要以硫酸铵为主，NH3-N为~8000mg/L。
设计能力为100m3/h。
详细进水水质如下表
序号
水质指标名称
单位
指标值
设计值
一
清洁回收循环水
m3/h
1300
2600.0
1
pH值
/
7~9
2
浊度
mg/L
3~6
3
温度
℃
≤60
二
酸性废水
100.0
200.0
1~3
三
氨氮废水
50.0
硫酸铵[（NH4）2SO4]
%
8.4
氨氮
mg/L
8000
COD
1000
4
PH
5~7
2.1.2出水水质要求
本工程排放水水质必须达到《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物排放标准》（GB15581—95）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）中一级标准：
PH=6~9
COD≤100mg/L
NH3-N≤15mg/L。
循环水年用量：
1040万吨/年
21%氨水回收量：
11600吨/年
2.2废水水质特点分析
江西股份有限公司冷却水量大、温度高、不易循环使用；
高氨氮废水中，NH3-N浓度高、总量大，仅作无害化处理成本高，且浪费资源。
2.3工艺方案选择
2.3.1新建一套5万m3循环回收水池系统
建设一座大型循环水池设施（储水量5万m3，水域面积1万m2），主要是将烧碱蒸发装置排放的热水（1130m3/h、温度为80℃的真空水），通过自然冷却，将温度降到45℃，同时回收公司各生产工序（如电解、整流、氯干燥、冷冻等工序）排放的清洁水，进行循环使用。
根据工艺要求，对选择方案作如下简要分析：
（1）就近利用现有厂区低洼地，建设一座循环水池系统：
尺寸为132米×
76米，深6米。
蒸发真空热水及回收的清洁水从东南方向进入循环水池，取水口设在西北方向，经过大面积自然降温，取水口水温可降到45℃左右,节约凉水塔的电耗。
（2）由于蒸发真空上水温度要求在32℃左右，新增一套2000m3/h凉水塔装置与之配套，从而确保在夏季高温季节将蒸发真空上水温度降到工艺指标要求范围之内。
（3）由于循环水池面积较大，循环不畅的地方容易生长青苔，另外蒸发真空下水偶尔会略带碱性，采取定期加氯水的消毒的方法，可中和循环水池碱性，阻止青苔的生长。
2.3.2新建氨水回收、废水处理设施
为了有效的处理废水中的各种污染指标，首先应明确各种污染物的去除方法。
针对本工程中每种水质污染特点，对选择方案作以下简要分析：
（1）废水中PH值高
废水中的PH值为1～3，超过了6～9的国家排放要求，采用石灰+烧碱中和处理。
（2）NH3-H、COD、盐（主要是氯化钠）含量高
该废水氨氮含量较高，是水质净化处理的难点。
一般对高浓度氨氮废水的处理，依照工艺原理，国内常用的处理方法有：
生化法、A/O法、物化法等到。
经综合分析，该公司废水优选采用“三相减压蒸馏+氨回收+催化氧化”组合工艺的处理方法，能有效、经济、科学的处理废水并回收氨水。
该技术方法特点：
a、工艺的先进性：
出水氨氮值达到江西股份有限公司出水指标目标值且运行值稳定，一步到位解决了总氮排放，避免了将来国家对总氮提出要求时而重复建设的投资和后忧。
b、工艺的稳定性：
根据工业中试，该工艺耐冲击负荷很强，不管进水废水中氨氮怎样变化，出水都能保证稳定达到江西股份有限公司出水指标目标值。
c、工艺的经济性：
催化氧化氨回收法工艺，流程短，严格按照国家设计规范建设，减少占地面积，基建投入及日常管理的运行费用。
从高浓度氨氮废水中吹脱出来的氨气通过吸收塔吸收后，可回收21%浓度的氨水，有一定的经济效益，废水中氨氮浓度越高，效益越明显。
21%浓度的氨水单价为600元/t（市售价800元/t）。
如果脱氮率按85%计（实际能达到90%），氨的回收率按85%计（实际能达到90%以上），那么处理不同氨氮浓度的废水，所产生的经济效益如图1所示。
图1不同氨氮浓度的经济效益如图
按上述设定的数据进行计算，每处理1吨氨氮浓度1000mg/L的废水可获2.2元的经济效益，氨氮浓度每增加1倍，效益也增加1倍。
世龙公司高氨氮废水中氨氮浓度为：
8000mg/L，每吨废水可获21%氨水29Kg，预计可获利17.4元。
第三章工程设计
3.1设计原则及思路
①本着使投资少，收益佳的基本原则设计此工艺方案。
②根据甲方提供的废水水质特点，参考国内外各种文献资料，结合我院多年的实践经验，采用技术先进、经济合理、操作管理简便、出水水质稳定达标的工艺。
③在达循环用水的要求前提下，不仅要减少投资，更要降低日常运行电能消耗。
④发挥企业公用工程及辅助生产设施的优势，充分利用现有装置厂房和现有设备，以节省投资，提高经济效益。
⑤整体工艺协调优化，而且构筑物的布置结合建筑美学，以适应周围的环境发展。
3.2工艺流程
3.3工艺说明
3.3.1工艺机理说明及流程概述
为了便于处理，从源头上将不同污染类别的废水进行分离，将清洁水与酸性废水、高氨氮废水分离开，建设一座5万m3循环回收水池设施，主要是将烧碱蒸发装置排放的热水（1130m3/h、温度为80℃的真空水），通过自然冷却，将温度降到45℃，同时回收该公司各生产工序（如电解、整流、氯干燥、冷冻等工序）排放的清洁水，进行循环使用。
蒸发真空热水、回收的清洁水及处理合格的水从东南方向进入5万m3循环水池，经过自然冷却，将循环水池的温度降到35℃。
取水口设在西北方向，通过泵泵入2000m3/h凉水塔，进一步将水温度降到30℃左右，然后泵入蒸发真空装置，满足蒸发装置生产需要。
由于循环水池面积较大，循环不畅的地方容易生长青苔，蒸发真空下水存在偶尔会略带碱性现象，采取定期加氯水（氯干燥工序产生）的办法，中和循环水池碱性，阻止青苔的生长。
酸性废水通过车间内收集槽收集至调节池，入中和池经酸碱中和后，再流入辐流式沉淀池中进行沉淀，达标的水返回送至循环水池循环使用。
高氨氮废水通过原有管沟流入氨氮废水调节池，经三相减压蒸馏，再冷却结晶析出盐分，加入碱液调节PH值至强碱性，进入脱氨系统，经脱氨以后的废水进入氧化池，后并入酸性废水中，一起流入幅流式沉淀池中，大部分处理合格的水排入5万m3循环水池，其它处理达标的废水排入厂区原有下水道系统，达标排放。
3.3.2处理各单元说明
2900m3/h，年正常生产天数为330天。
设计能力为2600m3/h。
强酸性废水实际排放量100m3/h设计能力为200m3/h。
高氨氮废水实际排放量为50m3/h，设计能力为100m3/h。
主要包括下列单元：
1、5万m3循环水池
数量：
1座
占地面积：
10032m2
2、消毒池
243m2
3、泵房
结构形式：
三层钢筋混凝土结构
平面尺寸：
80m2
4、凉水塔
凉水塔水池结构形式：
钢筋混凝土结构
242m2
5、酸性废水调节池1座
功能：
考虑进水水质和水量的波动，对污水进水水量进行调节和均质。
钢筋混凝土结构+防腐
外形尺寸：
30m×
12m×
5m
设计参数：
水力停留时间t=9h
6、酸性废水中和池
将酸性废水PH值调正至6～9
20m×
3.5m
水力停留时间t=10h
7、辐流式沉淀池
2座
去除废水中的SS
Φ20m×
6.5m
水力停留时间t=4h，表面负荷为0.9m3/m2.h
8、高氨氮废水调节池
18m×
水力停留时间t=8h
9、减压蒸馏系统
脱盐及结晶物脱水、干燥及包装。
排架结构
10、氨回收系统
调节pH值、混合脱氮剂、氨回收
碳钢防腐
1套
流量Q=200m3/h
11、氧化池
氧化废水中的COD，使之达到国家排放标准。
15m×
水力停留时间t=1.4h
3.4工艺主要设备一览表
设备名称
设备型号
数量
备注
凉水塔
GFB-900
套
水泵
KQSN300-19
台
5
KQSN300-13
350S-44A
氯水贮槽
Φ2m×
2.4m
6
电力变压器
S7-1000/6.3
7
供水管网
Φ600
m
8
酸性水处理系统
9
三效减压蒸馏系统
ZCDDM-493
1
10
氨水回收系统
11
催化氧化系统
12
沉淀及污泥处理系统
13
电气
14
仪表及自动控制
15
工艺管道
3.5土建构筑物清单
构（建）筑物名称
规格
数量
5万m3循环水池
132m×
76m×
6m
砖混
消毒池
27m×
9m×
3m
内壁防腐
泵房
3×
钢筋混凝土
凉水塔水池
22m×
11m×
2.3m
清洁水分流水沟
1m×
1m
500m
酸性废水调节池
酸性废水中和池
辐流式沉淀池
高氨氮废水调节池
18m×
氧化池
盐及结晶物处理间
框架
氨水回收间
2×
污泥脱水间
设备间
24m×
8m
办公楼
16m×
6m
16
格栅池
8m×
6m×
3m
第四章节水改造效果分析
4.1节水改造措施
4.1.1节水技术改造内容
新建一座5万m3循环回收水池及配套设施。
将生产系统的清洁冷却水和烧碱蒸发装置的高温真空下水全部收集到循环回收水池中，经自然冷却或凉水塔冷却后送至蒸发及供水管网系统循环使用，以达到节水的目的。
配套建设一套酸性废水和高氨氮废水处理装置。
将生产系统的酸性废水全部收集到酸性水调节池，经加碱中和、沉淀后返回至循环水池或达标排放。
将生产系统中的高氨氮废水收集至调节池中，经除盐、高效洗氨器脱氨（回收氨水）、催化氧化后返回至循环水池。
4.1.2节水技术改造目标
通过上述节水技术改造后，在确保该公司生产产量和产品质量不变的前提下，单位节水量：
1300吨/小时，年均节水量为1040万吨。
同时也相应实现了废水减排量1040万吨/年。
4.2节水量的计算
节水技术改造前后水平衡图分别如下：
第五章公用工程设计
5.1结构设计
5.1.1设计规程、规范
国家及省（市）有关建设行政部门颁发的建设法律、法规、规范及规程。
采用的主要设计规范如下：
《混凝土结构设计规范》GB50010-2002
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001
《建筑地基础设计规范》GB50007-2002
《建筑结构荷载规范》GB50009-2001
《砌体结构设计规范》GB50003-2001
《建筑地基处理技术规范》JGJ79-2002
《给排水工程钢筋混凝
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