卖场设计方案:不锈钢酸洗废水处理工艺

大气腐蚀环境下钢结构运用
从当前的一些技术特点来看，尤其是在钢结构的处理中，要想充分发挥出钢结构的整体特征，就要围绕酸洗废水技术的综合运用，通过对其中的一些腐蚀物以及腐蚀性气体的清洗，就应该要从多方面加强全面的管理，并且通过技术的整体运用，尤其是采用一些综合性的技术开发和运用，对其中的一些依附在钢结构中的杂质去除出去，减少对钢结构的整体影响，破解形成的一些难题。因此，在全面探索钢铁酸洗废水技术的运用中，要全面思考在建筑中钢结构的大气影响程度，减少造成的不良因素，钢结构的有效处理成为了一个必不可少的环节。在具体技术的运用层面，可以结合当前的先进设备，综合现代化技术手段，利用离子交换树脂酸阻滞特性将废液中的废酸吸附在树脂，其他金属盐顺利通过，然后利用纯水解析树脂回收酸。利用离子交换树脂吸附强酸并从溶液中去除金属盐，达到分离自由酸和金属离子的目的，并在后期加入了废水净化设备可以到达零排放；可以大大的减少废水排放费用。这种技术的运用特点很广泛，具有设备适用范围广，操作简便；处理量大、性价比高（相对于膜回收酸设备），可根据水质、水量要求进行选型，可调型高避免资金浪费、设备使用寿命长、维修率低；常温再生，能量耗费低；酸回收的整套设备可以达到零排放等特点。适用范围为湿法冶金、制酸行业、电镀行业、汽车制造等机械加工行业，因此，具体的运用中，要形成系统化的技术综合分析。
硫酸洗液硫酸铁盐处理法
在硫酸铁盐法的处理技术上，此法的特点是废液中的铁能够再利用，因此，受到研究人员重视，逐渐形成了较成熟的实用技术。通过硫酸洗液硫酸铁盐处理法的具体运用，能收到更好的效果，并且已投入生产实践。尤其是浓缩-过滤-自然结晶法又名铁屑法，先将硫酸废液与铁屑置于一个反应槽中充分反应，再将溶液加热到100℃，反应2h，再加热浓缩后自然冷却，使硫酸亚铁结晶析出，最后由甩干机脱水烘干。该法可以从酸洗废水中回收低、中、高三级硫酸亚铁，供工农业、医药、化学试剂用。具有简单易操作、投资少、费用低等优点，但只能回收硫酸亚铁，不能回收硫酸，处理能力小；产品质量差、生产周期长，比较适合于乡镇企业小型生产。
蒸汽喷射真空结晶法的运用
将废酸液用雾化效率高的喷头喷射到燃烧着的火焰上，使水分蒸发，一般可得到约35%的硫酸和部分FeSO4·H2O。其工作原理是：通过蒸汽喷射器和冷凝器，使蒸发器和结晶器保持一定的真空度。当温度适宜废液通过时，其中的水分在绝热状况下蒸发，从而浓缩了废液，降低了废液温度，相应地降低了硫酸亚铁的溶解度，增加了它的过饱和程度。同时蒸发器中由于硫酸的加入，使硫酸亚铁的过饱和程度进一步提高。在此情况下，硫酸亚铁结晶析出。此方法要求使用的材质有较高的耐腐蚀性，易于产生二次污染或运行不稳定而不能正常生产。此外，根据生态化理念建立集中治污、在线监控体系，排水排污系统严格执行"雨污分流、清污分流"的原则，全面考虑自身化验室、监控设备等，与此同时建立并完善在线监测网络和与环保部门联合监督平台，提高环境监控水平，杜绝偷排、漏排现象的发生，确保污水稳定达标排放，实现污染治理与经济社会“双赢”。

　　前言
　　本不锈钢连续式酸洗机组酸洗段初步设计方案用于200、300、400系列不锈钢带酸洗生产，年生产量15万吨。
　　本工程主要包括酸洗机组、酸雾处理及废水处理三个部分，以下分别给予说明。
　　特别说明：本工程方案由于商业原因，并未完整详尽提供，请予理解。
　　△ 本公司可以提供包括设计，设备安装调试运行的全方位服务。
　　第一章 酸洗机组
　　一、酸洗材料：
　　酸洗材料材质：200、300、400系列不锈钢带。
　　规格：厚度2-3mm，宽度：1000-1350mm。
　　二、机组速度及产量：
　　工艺段速度：25M/min。产量：约25T/H。
　　三、酸洗机组组成
　　3.1酸洗段工艺组成：
　　——预清洗段（约3.5米）——硫酸酸洗段（约12米）——HF+HNO3混酸酸洗段（约14米）——清洗段（三段式约8米）——烘干段（约4米）
　　3.2酸洗段所包含的主要系统：
　　酸（清）洗钢制槽体（包括防腐及防撞）及平台；
　　酸路系统（包括新酸系统、酸循环系统、废酸系统）；
　　酸雾收集系统（包括槽盖及收集管道）；
　　其他辅助系统（包括挤干辊、刷辊、减速箱，蒸汽加热、烘干系统及气动系统等）。
　　机组所有设备基础为钢砼，由甲方提供，机组下地坪、地坑须防腐处理。
　　四、主要设备相关指标：
　　序号 名称 说明
　　1 酸（清）洗钢制槽体 1、所有槽体均为钢结构焊接件，内外衬耐酸（特别是耐HF）的玻璃钢，内部厚度不低于10mm，外部为三布四油；2、槽内设置PVC20防撞层；3、槽两侧设钢制隔栅平台；4、设备基础由甲方提供，地面须防腐处理。
　　2 酸路系统 酸路系统 1、酸泵选用50泵、80泵等国产优质泵类；2、酸管道采用耐酸（特别是耐HF）的玻璃钢；3、酸罐：硫酸新酸罐：30m3，1台，铝罐；硝酸新酸罐：30m3，1台，铝罐；HF新酸罐：30m3，1台，FRP；混酸配酸罐：15m3，1台，FRP ；硫酸循环罐：8m3，2台，FRP；混酸循环罐：8m3，2台，FRP ；清洗水循环罐：8m3，1台，FRP；废酸罐: 30m3，2台，FRP；4、酸循环采用蒸汽加热；5、补偿器采用四氟内衬。
　　3 酸雾收集系统 1、槽盖、风管均采用耐腐蚀耐酸玻璃钢，2、槽盖连接密封采用特制Q形密封圈；3、风管配备相应插板阀和水封接头；
　　4 其他辅助系统 1、减速机选用国产名牌和特制加工（电机及控制由甲方提供）；2、烘干器及热风系统、辊类符合相关标准。3、气动系统压缩空气及加热蒸汽由甲方提供。

　　五、酸洗段供货及施工范围
　　项目 供货商 甲方 备注
　　BD DD SP IS BD DD SP IS
　　气动系统 ● ● ● ●
　　工艺段槽体设备 ● ● ● ●
　　工艺段配管 ● ● ● ●
　　酸槽及地面防腐（花岗岩） ● ● ● ●
　　设备地脚螺栓及螺母 ● ● ● ●
　　安装接结管道 ● ● ● ●
　　预埋件 ● ● ● ●
　　图纸(设备安装图全套) ● ● ● 原规格图1套
　　说明:BD指基本设计；DD指详细设计；SP指供货；IS指安装。安装交接点说明：
　　六、公用条件：
　　压缩空气：压力0.4-0.6Mpa；蒸 汽：压力0.45-0.55Mpa
　　七、工程概算（略）
　　第二章 酸雾处理
　　一、设计依据
　　1.1建设方提供的资料
　　1.1.1废气发生量：
　　根据建设方提供的资料，经计算废气的产生量：
　　L=L1+L2≈25000m3/h
　　L1：有害气体蒸发量（70℃）
　　L2：不密封面积控制风量
　　1.1.2废气污染物：
　　根据建设方提供的资料，所处理的废气含NOx 1035mg/l及少量HF，NOx氧化度大于90%，温度常温。
　　1.2排放标准
　　处理后废气要求达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2的二级标准：
　　氮氧化物：排放浓度≤240mg/m3，排放量≤0.77kg/h，排气筒高度15m；
　　氟化物：排放浓度≤9.0mg/m3，排放量≤0.10kg/h，排气筒高度15m。
　　周围200米内最高建筑物超过10米，排气筒高度应高于建筑物5米。
　　二、废气治理工艺
　　生产中产生的氮氧化物酸性废气确实较难治理，好多年来是个令人头疼的老大难问题。经过多年探索，本公司已完成多项酸性类废气治理工程，并取得了较理想的效果。
　　2.1氮氧化物酸性废气处理方法选择(略)
　　2.2废气处理工艺流程简述
　　生产车间内的酸性废气用风机经吸气罩吸入吸收塔内，废气经吸收塔处理后实现达标排放。
　　2.3设计处理效果
　　经本工程设施处理后废气达到《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）表2的二级标准：
　　氮氧化物：排放浓度≤240mg/m3，排放量≤0.77kg/h，排气筒高度15m。
　　氟化物：排放浓度≤9.0mg/m3，排放量≤0.10kg/h，排气筒高度15m。
　　三、电气控制及用水说明
　　3.1电气控制说明
　　由于该废气处理工程的操作较为简单，因此本电气控制采用手动控制（吸收液人工配制，人工更换）。
　　该项目总装机功率为40kw。
　　3.2用水说明
　　该项目用水主要为药剂配制，自来水最大使用量10m3/h，压力大于1kgf/cm2。
　　四、工程造价（略）
　　第三章 废水处理
　　一、概述
　　某厂计划投资建设一套年产15万吨不锈钢热轧不锈钢带钢生产线，该生产线建成后将产生大量的工业废水，预计酸（碱）性清洗废水20 m3/h，由于该废水PH较低，且水中含有铬、镍等一类污染物，若不有效治理，将对周围环境造成严重污染。
　　该厂领导高度重视环境保护工作，本着经济建设与环境保护协调发展的原则，决定筹建一套废水处理设施，严格执行“三同时”，实现经处理后达到排放标准。
　　根据建设方提供的水质水量和处理要求，结合多年环保工程设计施工的经验，特制定废水处理初步设计方案如下，请建设方及上级环保部门审阅。
　　二、工程概况
　　2.1设计依据
　　1、环境保护有关法律法规
　　2、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）
　　3、《给水排水设计手册》
　　4、《建筑给水排水设计规范》（GBJ15-88）
　　5、《室外排水设计规范》（GBJ14-87）
　　6、建设方提供的有关资料
　　2.2水量、水质
　　2.2.1设计水量
　　根据建设方提供的资料，确定该企业排放的酸性残液为15m3/d，酸性冲洗水为20m3/h；另外，考虑到本工程污泥处置系统采用带式压滤机，带式压滤机在工作时将产生约15m3/h的反冲废水；污泥浓缩上清液及带式压滤机滤液约5m3/h，故本工程设计处理能力为40m3/h，24小时连续运行（排放量为20m3/h）。
　　2.2.2设计水质
　　由于建设方未提供水质情况，故我们根据设计规范以及其他同类工程的水质状况，确定了该企业废水水质：
　　2.2.2.1酸性残
　　2.2.2.2酸性冲洗废水
　　单位： mg/l (PH、除外)
　　PH SS Cr(Ⅵ) TCr Ni 氟化物
　　1～2 200 0.5 5 3 50～500

　　2.3设计范围
　　本设计为废水处理站主体工程设计，除废水处理系统自身产生废水外，所有废水均由建设方从各废水收集点用泵输送到废水处理站相应接点，处理后废水亦由建设方负责从排放池接点接至厂外排放口。
　　2.4排放标准
　　本工程的出水水质应达到《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级标准要求，主要参数如下表所示：
　　单位： mg/l (PH、除外)
　　PH SS Cr(Ⅵ) TCr Ni 氟化物
　　6～9 70 0.5 1.5 1.0 10
　　三、工艺流程的设定
　　3.1处理工艺的确定
　　一般在不锈钢酸洗过程中会产生酸性残液及酸性冲洗水两种废水，其中酸性冲洗水主要的污染物是PH、Cr、重金属离子和氟离子等；酸性残液与酸性冲洗水性质相近，但浓度较高。可先预处理后合并处理。
　　3.2工艺流程的说明（略）
　　3.3设计处理效果预测(略)
　　四、废水处理工程平面布置及高程布置
　　4.1平面布置
　　在满足工艺要求的前提下，各处理构筑物的布置尽量做到结构紧凑、布局合理，同时需考虑施工维护的方便。
　　各构筑物周围设置绿化带隔离，考虑到人流、物流运输方便。
　　具体平面布置根据实际场地布置，所需场地约4000m2（含道路绿化，见平面布置图）。
　　4.2高程布置
　　污水处理站为降低运行成本，应采取合理的高程设计，尽量利用重力流，减少动力提升。
　　设计地坪标高尽可能考虑土方平衡，减少土方作业量，并与周围场地道路标高相匹配。
　　五、建筑结构设计说明
　　5.1设计依据
　　5.1.1建设方提供的有关资料及有关部门的批准文件。
　　5.1.2工艺等相关专业的要求。
　　5.1.3现行建筑、结构设计、施工及验收规程。5.2建筑设计
　　建筑物为一般性生产用房，建筑装修标准无特殊要求；构筑物（水池）抗渗等级S6。
　　5.3结构设计
　　5.3.1建筑物
　　建筑物采用砖混结构，墙体为240砖墙，屋面C20砼现浇梁板结构，基础为现浇砼墙下条形基础。因无地质资料，地基承载力暂按fk=100kpa计算。
　　5.3.2构筑物
　　构筑物采用C30防水砼，抗渗等级不低于S6，必要处采用FRP3-6防腐处理。
　　因无地质资料，地基承载力暂按fk=100kpa计算。
　　六、供配电及控制系统设计
　　6.1供配电设计
　　污水处理工程范围内的所有动力设备；建、构筑物的照明电源由厂内变电站用电力电缆埋地引进，电源电压为380/220伏三相四线制。在污水处理站内设置总配电柜，各动力设备及照明电源均由总柜引出。为确保安全，系统中所有设备的金属外壳均与接地线PE相连，即采用TN-S系统（三相五线制线路）
　　6.2控制系统设计
　　为保证系统运行的可靠性、稳定性，本工程主流程为PLC自动控制，其他辅助设施（如配药、污泥处理）为手动控制。整个废水处理系统设立运行监视系统，监视各电器运行状态和各水池液位等情况。
　　七、工程运行成本测算
　　废水处理部分运行成本测算（不含人工及设备折旧、维护）见下表:
　　序号 项 目 运行成本
　　1 动力 装机功率 200kw 0.33元/吨水
　　使用功率 120kw
　　功率因子 0.5
　　电费 0.5元/度
　　2 药剂 石灰用量 500mg/l 0.20元/吨水
　　石灰价格 400元/吨
　　CaCl2用量 250mg/l 0.25元/吨水
　　CaCl2价格 1000元/吨
　　H2SO4用量 0.1‰ 0.05元/吨水
　　H2SO4价格 500元/吨
　　FeCl2用量 0.2‰ 0.06元/吨水
　　FeCl2价格 300元/吨
　　PAC用量 0.2‰ 0.40元/吨水
　　PAC价格 2000元/吨
　　PAM用量 5ppm 0.11元/吨水
　　PAM价格 22000元/吨
　　3 其他辅助材料 0.10元/吨水
　　总计 1.50元/吨水
　　注:药剂费用与水质污染浓度相关,以上数据仅供参考。
　　八、投资概算（略）
　　第四章 工程概汇总表（略）
　　江苏现代环保工程有限公司