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公司生产废水治理升级改造项目实施方案

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2020年4月19日
文档仅供参考

XXXX有限公司
生产废水治理升级改造项目
实施方案

编制单位:XXXX有限公司
建设单位:XXXX有限公司
二O一五年八月

目 录
第一章 总 论 1
1.1 企业基本情况 1
1.2 项目背景及建设的必要性 1
1.3 编制依据 5
1.4 编制原则 5
1.5 项目投资与资金来源 6
第二章 处理规模及治理目标 7
2.1 处理规模 7
2.2 治理目标 7
第三章 现有工程分析 11
3.1 生产工艺及产污环节 11
3.2 主要原辅材料 12
3.3 主要生产设备 16
3.4 产品产量 18
3.5 总平面图 19
3.6现有污染治理设施概况 19
第四章 工程建设方案 23
4.1 处理工艺选择 23
4.2 废水处理工艺简述 27
4.3 项目建设内容 29
4.4 主要设备和建/构筑物 30
4.5 项目改造后总平面布置图 31
第五章 投资预算与运行费用 33
5.1 投资估算范围 33
5.2 投资估算 33
5.3 项目资金管理 34
5.4 运行费用估算 35
第六章 工程招投标 36
6.1 招标依据 36
6.2 招标组织形式 36
6.3 招标方式 36
6.4 工程招标方案 36
6.5 质量保障体系 37
第七章 组织实施与工程进度安排 39
7.1 项目实施管理 39
7.2 劳动定员及人员培训 41
7.3 项目实施进度 41
第八章 效益分析 43
8.1 社会效益 43
8.2 环境效益 43

第一章 总 论
1.1 企业基本情况
(1)项目名称:XXXX有限公司生产废水治理升级改造项目实施方案
(2)项目类型:中央重金属污染防治专项资金申请项目
(3)建设单位名称:XXXX有限公司
(4)建设单位法人:
(5)项目联系人及联系方式:
(6)项目地址:XX市XX区XX工业园 ,具体见附图 一
(7)建设时间: 7月- 12月
1.2 项目背景及建设的必要性
XXXX有限公司是集稀土分离、氟化、金属冶炼、钕铁硼等生产和加工于一体的股份制企业。公司主营产品为稀土氧化物、氟化物、稀土金属和钕铁硼磁材。公司成立于 ,注册资本800万元,在XX省XX市设立生产基地,占地面积 0平方米,属XX区重点企业,也是XX稀土行业较为知名的公司之一。XX北高速公路出入口和105国道直达工业园区,交通便利。
    公司拥有先进的钕铁硼废料分离、氟化、金属冶炼及钕铁硼磁材生产线。年产稀土氧化物1000吨、稀土氟化物800吨、稀土金属500吨、钕铁硼永磁体500吨,为客户提供优质的氧化镨钕、氧化钆、氧化镝、富铽,各类稀土氟化物,镨钕金属合金、钆铁合金、钬铁合金及中、高性能钕铁硼毛坯。
本公司 委托委托XX省环境保护科学研究院承担年产500吨钕铁硼永磁材料及1000吨钕铁硼废料综合利用项目的环评工作,在 取得环评批复,环评批复号为赣环督字【 】15号,环评批复见附件2,在 顺利经过XX省环保厅的竣工验收,验收函为赣环评函【 】40号,验收函见附件1,根据验收报告,项目废水能够达标排放,不存在环保问题。年产500吨钕铁硼永磁材料生产废水主要有磨削加工时产生的废水以及清洗废水和地面冲洗水,废水中含有少量钕铁硼微粒,年处理1000吨钕铁硼废料综合利用项目生产废水主要有稀土沉淀废水及稀土沉淀洗涤废水、酸溶渣场废水、生产车间地面冲洗水和工艺废气净化废水,经查看XX市环境监测站检测结果报告单<赣市环监测字( )第W0561号>可知,项目生产废水中含有总铅、总镉、总砷、总铬及六价铬等重金属污染物及其它相关污染物,根据项目废水设计方案和XX市环境监测站检测结果报告单<赣市环监测字( )第W0561号>可知,本项目生产废水中各污染物排放浓度达到<污水综合排放标准>( GB8978-1996)中一级标准。
含重金属的污染废水排放到环境中去只能改变形态或被转移、稀释、积累,却不能降解,因而危害较大。
1、铅:铅的分子量是278,是一个重金属元素,重金属元素进入人体内会使体内的蛋白质发生变性,即使蛋白质正常功能受到损坏,从而使人体不能发挥正常的功能。食用含铅食物,会影响酶及正常血红素合成,影响神系统,铅在骨骼及肾脏中积累,有潜在的长期影响。
2、镉:镉是一种毒性很大的重金属,其化合物也大都属毒性物质。震惊世界的日本”痛痛病”就是因镉污染而致。含镉的矿山废水污染了河水及河两岸的土壤、粮食、牧草、经过食物链进入人体而慢慢积累,在肾脏和骨骼中。会取代骨中钙,使骨骼严重软化,骨头寸断;镉会引起胃脏功能失调,干扰人体和生物体内锌的酶系统,使锌镉比降低,而导致高血压症上升。镉毒性是潜在性的。即使饮用水中镉浓度低至0.1mg/L,也能在人体(特别是妇女)组织中积聚,潜伏期可长达十至三十年,且早期不易觉察。资料表明,人体内镉的生物学半衰期为20~40年。
3、砷:砷属于类金属,一般在自然界中以氧化物、氯化物或者硫化物的无机化合物形式存在。同时砷还能用于合成有机化合物,例如甲基砷酸(MMA),二甲基砷酸(DMA)等。大部分的无机砷化合物不具备挥发性,且无色无味。砷在自然界中无法被降解,只会经过与其它物质,例如氧气,发生反应或者微生物作用改变其价态生成各类化合物。砷的主要价态有:-3,0,+3及+5价,自然界中的砷大部分以+3或者+5价的无机化合物形式存在。无机砷化合物在土壤中的迁移能力,受土壤pH值,氧化还原电位,生化反应,以及其与土壤颗粒之间的吸附作用影响。砷易于吸附在粘土物质,有机质,以及铁、铝、锰的氢氧化物沉淀上。
砷属于剧毒物质,虽然各种砷化物的毒性有所不同,例如研究表明亚砷酸盐(As[III])的毒性强于砷酸盐(As[V]),可是差异并不明显,只有砷化氢的毒性远高于其它的无机砷化物。据研究,成人直接摄入无机砷化物的致死剂量为1~3mg/kg。
无机砷化物能够经过呼吸、直接摄入和皮肤接触三种主要途径进入人体。呼吸摄入会引发肺癌、呼吸道炎症、皮肤炎症及神经系统紊乱等病状。皮肤接触一般会引发局部皮肤炎症及湿疹。直接摄入会引起皮肤角质化(特别是手掌与脚掌),同时还会引起末梢血管病变,例如发绀病,坏疽等。直接摄入还会引发心血管疾病,例如高血压,心血管循环淤塞等。当摄入量达到0.008~0.04mg/kg·d时,会引发肺功能衰退。急性或者慢性砷中毒还会造成肠胃炎,引发恶心,呕吐,腹泻等症状。另外,急性中毒还会导致大脑供能障碍,例如意识错乱,产生幻觉,记忆模糊及情绪不稳定等,长期慢性中毒还会导致末梢神经病变,在手足部产生针刺感。慢性中毒还会导致流产,死婴,早产及婴儿体重过低。
相对无机砷化物,有机砷化物的毒理信息较少。由于砷-碳共价键很难被生物的新陈代谢作用分解,因此生物新陈代谢不会产生无机砷化物。人体所摄入MMA[V]和DMA[V],都不会参与人体的新陈代谢,而是直接随尿液排出。
4、铬:铬是一种具有银白色光泽的金属,无毒,化学性质很稳定,不锈钢中便含有12%以上的铬。常见的铬化合物有六价的铬酐、重铬酸钾、重铬酸钠、铬酸钾、铬酸钠等;三价的三氧化二铬(铬绿、Cr2O3);二价的氧化亚铬。铬的化合物中以六价铬毒性最强,三价铬次之。铬酸、重铬酸及其盐类对人的粘模及皮肤有刺激和灼烧作用、并导致伤、接触性皮炎。这些化合物以蒸气或粉尘方式进入人体,均会引中鼻中隔穿孔、肠胃疾患、白血球下降、类似哮喘的肺部病变。皮肤接触铬化物,可引起愈合极慢的”铬疮”,当空气中铬酸酐的浓度达0.15~0.31mg/m3时就可使鼻中隔穿孔。
5、六价铬:
铬有三价和六价之分。一般认为,三价铬的毒性仅为六价铬的1％,甚至三价铬是生物所必须的微量元素。六价铬对皮肤有刺激和过敏作用,对呼吸系统和内脏产生损害。
随着工业技术的迅速发展, 工业废水中的重金属污染物作为一类污染物, 随着科技的发展和环保意识的加强,人们开始积极倡导循环经济、节能减排的理念,旨在提高废水、固废综合利用率,减少项目生产外排污染物。对稀土行业含重金属废水进行浓度控制和总量控制。国家为了控制重金属的排放,制定了<稀土工业污染物排放标准>(G26451- ),此排放标准中明确规定稀土工业废水的各种重金属污染物的排放标准,均比项目原执行的<污水综合排放标准>( GB8978-1996)中一级标准要求高。
因此,开展对含重金属污水的深入研究,解决其排放问题,找到一个从经济效率、环境效率、社会效率都切实可行的办法是一个值得我们关注的问题,同时也是一个关系稀土加工行业的发展问题。
1.3 编制依据
(1)<XX省重金属污染综合防治”十二五”规划>;
(2)国家、省、市有关设计规范、规定;
(3)<XXXX有限公司废水治理方案>;
(4)<稀土工业污染物排放标准>(G26451- );
(5)XXXX有限公司提供的其它有关资料与文件。
1.4 编制原则
(1)根据项目的生产工艺流程,考虑现有厂区的实际情况,使技改项目在现有厂区范围内做到合理布置,充分利用厂区现有资源,以节约用地、降低工程造价、减少能耗、提高企业的运营效益。
(2)本编制贯彻执行国家经济建设方针政策,本着”优质、高效、灵活、节省”的原则,采用国内先进的绿色清洁生产工艺、新设备,设备选型可靠,处理性能优良。
(3)严格遵守国家关于环境保护、职业安全卫生和消防的法规、规范和要求。
1.5 项目投资与资金来源
本项目总投资为262万元,该项目申请中央重金属污染防治专项资金150万元,同时企业自筹112万元资金对项目废水进行重金属污染综合治理,详见表1-1。
表 1-1 资金筹措方式一览表
资金来源
投资总额
中央重金属污染防治专项资金
自筹资金
金额(万元)
262
150
112
所占比例
100%
57%
43%

第二章 处理规模及治理目标
2.1 处理规模
XXXX有限公司拟对现有废水处理设施进行改造,本项目废水处理规模为60m3/d,即1.8万m3/a(按300d/a计)。
2.2 治理目标
稀土行业作为重要原料提炼行业,其生产过程主要要关注重金属污染问题,其中含重金属废水的治理是该企业环境工程建设的重点,本项目根据国家和地方的环保规定,拟对现有污水处理站进行改建,原企业采取中和沉淀法对综合生产废水进行处理,处理后污染物浓度达到<污水综合排放标准>(GB8978-1996)排放标准,现将生产废水中萃取废水和草酸沉淀废水进行分开处理,将原有的池子进行功能转换,改造后,草酸沉底废水采用澄清池+萃取后回用,萃取废水采用澄清+除重及有机相回收反应器+除油反应器+精密过滤器+催化氧化塔+澄清+砂滤+活性炭吸附进行处理,处理后废水能够达到新排放标准<稀土工业污染物排放标准>(G26451- )。
根据业主提供资料,项目技改前废水污染物产生浓度和排放浓度计算得项目技改前废水污染物产排放情况见表2-1,由表2-1可看出,技改前废水排放能够满足<污水综合排放标准>(GB8978-1996)排放标准;项目技改后废水污染物产排放情况见表2-2,项目技改后废水排放标准为<稀土工业污染物排放标准>(G26451- )。

表2-1 技改前废水产排情况一览表
污染物
产生浓度
(mg/L)
产生量
(t/a)
排放浓度
(mg/L)
排放量
(t/a)
排放标准
(mg/L)
去除率
(％)
化学需氧量
425
7.65
68.750
1.2375
100
83.82%
悬浮物
250
4.5
43.500
0.783
70
82.60%
石油类
22
0.396
0.058
0.001035
10
99.74%
总磷
3
0.054
0.573
0.010305
/
80.92%
总氮
10
0.18
1.428
0.025695
/
85.73%
氟化物
10
0.18
1.725
0.03105
10
82.75%
总铅
2.2
0.0396
0.925
0.01665
1.0
57.95%
总锌
5
0.09
0.118
0.002115
2.0
97.65%
总镉
0.2
0.0036
0.168
0.003015
0.1
16.25%
总砷
0.0045
0.00008
0.0032
5.76*10-5
0.5
28.89%
总铬
0.16
0.00288
0.050
0.0009
1.5
68.75%
六价铬
0.03
0.00054
0.025
0.000441
0.5
18.33%
表2-2 技改后废水产排情况一览表
废水类型
污染物
产生浓度
(mg/L)
产生量
(t/a)
排放浓度
(mg/L)
排放量
(t/a)
排放标准
(mg/L)
去除率
(％)
萃取废水(9000t/a)
化学需氧量
450
7.65
60
1.08
/
85.88%
悬浮物
300
4.5
40
0.72
100
84.00%
石油类
40
0.396
0.05
0.0009
/
99.77%
总磷
3.0
0.054
0.573
0.010314
1.0
80.90%
总氮
10
0.18
1.4
0.0252
30
86.00%
氟化物
10
0.18
1.5
0.027
8
85.00%
总铅
2.4
0.0396
0.2
0.0036
0.2
90.91%
总锌
5.0
0.09
0.11
0.00198
1.0
97.80%
总镉
0.21
0.0036
0.05
0.0009
0.05
75.00%
总砷
0.0045
0.00008
0.0032
5.76*10-5
0.1
33.33%
总铬
0.16
0.00288
0.05
0.0009
0.8
68.75%
六价铬
0.03
0.00054
0.025
0.000441
0.1
16.67%
草酸沉淀废水(9000t/a)
化学需氧量
400

悬浮物
200

石油类
4.0

总磷
3.0

总氮
10

氟化物
10

总铅
2.0

总锌
5.0

总镉
0.19

总砷
0.0045

总铬
0.16

六价铬
0.03

XXXX有限公司含重金属废水处理工艺改造前后污染物产排情况对比详见表2-3。
表2-3 含重金属废水处理工艺改造前后污染物产排情况对比一览表
污染物
改造前排放量(t/a)
改造后排放量(t/a)
消减量(t/a)
消减率(%)
CODcr
1237.5
1080
157.5
12.73%
悬浮物
783
720
63
8.05%
石油类
1.035
0.9
0.144
13.79%
总磷
10.305
10.314
0
0
总氮
25.695
25.2
0.504
1.96%
氟化物
31.05
27
4.05
13.04%
总铅
16.65
3.6
13.05
78.38%
总锌
2.115
1.98
0.144
6.78%
总镉
3.015
0.9
2.124
70.24%
总砷
0.0576
0.0576
0
0
总铬
0.9
0.9
0
0
六价铬
0.441
0.441
0
0
项目含重金属废水处理控制目标见表2-4。
表2-4 含重金属废水治理控制目标一览表
污染物
废水治理设施出
口浓度控制目标mg/L
排放总量控制目标(kg/a)
年消减量控制目标(kg/a)
CODcr
60
1080
157.5
悬浮物
40
720
63
石油类
0.05
0.9
0.144
总磷
0.573
10.314
0
总氮
1.4
25.2
0.504
氟化物
1.5
27
4.05
总铅
0.2
3.6
13.05
总锌
0.11
1.98
0.144
总镉
0.05
0.9
2.124
总砷
0.0032
0.0576
0
总铬
0.05
0.9
0
六价铬
0.025
0.441
0

第三章 现有工程分析
3.1 生产工艺及产污环节
1、总工艺流程
XXXX有限公司是一家从事钕铁硼永磁材料及氧化镨钕、氧化镝、铽镝富集物等生产制造的高新技术企业,规模为年产500吨钕铁硼永磁材料及年处理1000吨钕铁硼废料,生产工艺流程分别见图3-1和图3-2。

图3-1 年产500吨钕铁硼永磁材料项目生产工艺流程及污染源分布图
工艺流程说明:
钕铁硼永磁制造方法分为烧结和粘结两种,专利所有者分别为住友特殊金属株式会社(日本)和麦格昆磁(MQ)公司(美国)。但其在欧洲和日本的成分专利和生产制造工艺专利均已经失效,美国的专利在 和 分别失效。在中国制造、销售和使用钕铁硼磁体并不涉及任何专利问题,可是其产品不能出口到专利覆盖区。中国烧结钕铁硼产量占了绝大多数。当前国内外烧结钕铁硼永磁体主要生产方法为粉末冶金(烧结法),该技术成熟可靠。近几年相继使用的强磁场取向技术、改进的气流磨制粉技术等新工艺、新技术,使产品磁性能不断提高。本项目烧结法工艺流程为:
(1)配料:根据不同品牌型号或用户要求将稀土金属钕、镝与金属铁、铝和硼铁等按一定比例称量、配料混合后倒入坩埚,进入真空中频感应炉。原料块度与熔炼方法和装炉量有关,原料应妥善保管,防止氧化,防油、气和水等的污染。
(2)钕铁硼合金熔炼:根据配方将料投入真空中频感应炉中,在密闭、真空、充氩气的条件下,经过中频感应加热使炉料熔化形成合金,然后将坩埚内熔融的合金倒入水冷铜模。在熔解稀土永磁材料时,总的要求是成分准确、均匀和干净。达到所要求的真空度后,开始送电,先用小功率预热,以便将原材料吸附的水份或其它气体排除。预热一定时间后,充入399.3～533.2×102Pa的氩气。接着进行大功率熔化,熔清后静定一定时间进行浇铸。
(3)浇铸冷却:熔炼产生的钕铁硼合金熔液倒入铸造模具中水冷浇铸,用水冷铜模浇铸,以便使合金液迅速凝固,以防止偏析、造成大面积的成分不均匀。
(4)制粉:粗碎和磨粉(中碎、细磨)两个过程。将上一工艺生产的钕铁硼合金锭进行破碎。破碎采用颚式破碎机,破碎后过辊式筛分机,再采用氢破碎机,经氢爆处理的HD粉末磨粉采用气流磨磨粉,放入气流磨中进行制粉加工,加工成品为2～3μm合金粉末。
(5)磁场取向和成型:粉末磁场取向方法有两种,一种是垂直取向,另一种是平行取向。粉末的压型方向有平行钢模压、垂直钢模压、橡皮模压、平行钢模压＋等静压、垂直钢模压＋等静压五种,本项目采用取向效果最好的垂直钢模压＋等静压成型方法。
(6)成型品真空烧结:真空烧结是为了实现磁体的致密化。把压制成型的钕铁硼合金放入真空烧结炉中进行烧结,直接在炉中进行退火处理。
(7)机加工、磁化、检测:根据不同的合金将中间产品分别装入罐中,然后输送到成品处理系统,不同的合金经细磨、切片、切割、磁化、选别后,不合格品继续返回熔炼利用或外售稀土冶炼厂作原料,合格品经称量、包装,然后装入成品罐,入成品库。
(8)电镀(委外加工)
为防止磁体氧化,对磁体表面进行电镀处理。本项目电镀委托电镀企业加工。
图3-2 年处理1000吨钕铁硼废料综合利用项目生产工艺流程及污染源分布图
工艺流程说明:
前处理采用盐酸溶解分离稀土元素与三氧化二铁,出来的溶液采用P507[2-(2-乙基已基)磷酸-2-乙基已基酯]-煤油-HCl体系对钕铁硼废料中混合氧化稀土进行萃取分离,其工艺流程见图3-2,主要工艺过程简述如下:
(1)焙烧
为减少钕铁硼废料中的水份含量,对钕铁硼废料进行升温焙烧,使其中的水份含量降低。
(2)粉碎
为减小进溶解槽的钕铁硼废料粒度,提高溶解浸出效果和稀土元素的浸出回收率,需先对钕铁硼废料进行粉碎,磨细至200目。
(3)酸溶
磨细后的钕铁硼废料在溶解槽中加水和盐酸进行搅拌溶解,溶液过滤后得滤液(REC13溶液)和滤渣。滤液被泵入萃取槽,在P507萃取体系中进行稀土元素的分组和分离;滤渣装袋后送渣场的渣池中暂时堆存,然后集中定期外售。溶解时采用蒸汽加热,控制溶解温度60℃,溶解时间2-4小时。
(4)压滤
为提高工艺生产能力,减少三氧化二铁在过滤中的负影响,加大过滤能力而采取的机械过滤方案。
(5)镨钕/铽镝分组
稀土与铁分离后,为达到稀土元素之间的分离,第一步进行镨钕/铽镝分组,萃余液为镨钕氯化稀土溶液,送下一步进行草酸沉淀;反萃液1为萃取过程中富集的铽镝富集物,反萃液2为经过洗涤后反萃下来的镝氯化稀土,送下一步进行草酸沉淀。
(6)草酸沉淀及灼烧
为氯化稀土溶液有效转化为稀土氧化物的一种提取方法,此方法在稀土沉淀过程中能够有效降低产品中的非稀土杂质含量、提高产品纯度。
萃取工艺水平的化学通式如下:
①采用P507-HCl萃取稀土的化学反应通式
皂化反应式:(HL)2+2NaOH=(NaL)2+2H2O
萃取反应式:RECl3+3(NaL)2=RE(NaL2)3+3NaCl
反萃反应式:RE(NaL2)3+6HCl=3(HL)2+RECl3+3NaCl
②草酸沉淀化学反应式
3H2C2O4+2RECl3=RE2(C2O4)3↓+6HCl
③草酸稀土的灼烧反应式
2RE2(C2O4)3+3O2=2RE2O3+12CO2↑
3.2 主要原辅材料
XXXX有限公司生产主要原料见表3-1。
表3-1 原辅材料消耗情况表
年产500吨钕铁硼永磁材料项目所需原材料
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
金属钕(镨钕合金)
t/a
230

2
纯铁
t/a
487

3
镝铁
t/a
30

4
硼铁
t/a
7.5

5
铌铁
t/a
3.5

6
金属铝
t/a
3.0

7
氮气(液态)
m3/a
1625

8
氩气
瓶/a
3150

9
氢气
瓶/a
340

10
其它辅助材料Zr、Ga、Cu、Co
t/a
3.5

年处理1000吨钕铁硼废料综合利用项目所需原材料、燃料
序号
材料名称
单位
数量
备注
1
钕铁硼废料
t/a
1000

2
盐酸
t/a
1250
工业级(31%)
3
液碱
t/a
138
工业级
4
草酸
t/a
290
工业级(98%)
5
P507
t/a
1
工业级
6
磺化煤油
t/a
1
工业级
7
煤
t/a
704
XX信丰高桥
3.3 主要生产设备
表3-2 生产设备一览表
年产500吨钕铁硼永磁材料项目所需主要生产设备
序号
设备名称
设备规格
单位
数量
1
真空感应炉
100kg
台
3
2
气流磨
JM-30
台
10
3
压机
YS25-65T
台
15
4
氢破碎机
1000Kg
台
1
5
粗碎机
Th-100
台
3
6
中碎机
GCFM400
台
3
7
抛丸机

台
4
8
万能磨床
QM-2
台
15
9
冷气机

台
8
10
磁场压机
ZCY、ZCR等
台
13
11
真空烧结炉
RNS-300
台
3
12
磁特性测试仪
NIM-1000H
台
2
13
无心磨床
1040
台
12
14
充、检磁机

台
15
15
切片机
DK77588
台
150
16
稀土永磁无损检测器
NIM-10000H
台
1
17
水泵
100m3/h
台
10
18
磁通计
HT701
台
5
19
特斯拉计
HT100G
台
15
20
充氮罐
0.5m3
台
10
21
变频柜

套
1
22
变压器
1000kVA
套
1
23
配电设施

套
1
24
三相柜式空调
5匹
台
10
25
冷却塔
300m3/h
台
2
26
磁滞回线测量仪

台
1
27
退磁曲线测量仪

台
1
28
退磁曲线测量仪

台
1
年处理1000吨钕铁硼废料综合利用项目所需主要生产设备
1
锅炉
DZL1-1.0-AⅡ
台
1
2
粉碎机
4R3210
台
1
3
PP反应埚
9m3
套
3
4
搪瓷反应埚
2 m3
套
2
5
盐酸贮罐
30 m3
个
1
6
液碱贮罐
15 m3
个
1
7
压滤机
80/930
台
2
8
压滤机
40/930
台
2
9
料液池
20 m3
个
3
10
水洗池
30 m3
个
2
11
萃取槽
100L
架
20
12
高低位桶
2 ～3 m3
个
18
13
焙烧炉

台
1
14
灼烧窑

台
1
15
各种离心机和输送泵

台
30

3.4 产品方案
XXXX有限公司主营钕铁硼永磁材料的生产,主要产品及产量见下表。
表3-3 生产设备一览表
序号
产品名称
产量(t/a)
产品规格
备注
1
钕铁硼永磁材料
500
产品性能N40以上产品占总产量的60%以上,N35～N40之间产品占总产量的40%以下
年产500吨钕铁硼
永磁材料项目
2
氧化镨钕
205
含量≥99.5%
年处理1000吨钕铁硼
废料综合利用项目
3
氧化镝
11
含量≥99.5%
4
铽镝富集物
25
其中氧化铽含量约3.6t/a氧化镝含量约4t/a
合计

741
/
/

3.5 总平面图
XXXX有限公司总平面图见下图:

图3-3 项目所在公司总平面图
3.6现有污染治理设施概况
3.6.1 现有废水处理工艺
项目现有废水处理工艺将生产废水采用中和沉淀法进行处理,日处理规模为60t/d,处理达到<污水综合排放标准>(GB8978-1996)排放标准后排入水西有色基地废水处理厂,最终汇入赣江。污泥由板框压滤机压滤成泥饼,泥饼交由具危废处理资质单位处理,现有废水处理工艺流程见图3-4。

图3-4 现有废水处理工艺流程图
3.6.2 现有污水处理站总平面布置图
企业现有污水处理站总平面布置见图3-5。

图3-4 现有污水处理站总平面布置图
3.6.3 现有废水处理构筑物及设备
企业现有废水处理构筑物及设备见表3-3。
表3-3 现有废水处理构筑物及设备
序号
废水处理构筑物
规格
配套设备
1
1#、2#调节池
4×2.5×2m
污水泵、电磁流量计

3#、4#、5#、6#、7#调节池
4×5×2m
污水泵
2
中和反应池(兼沉定池)
4×5×2m
减速机、污泥泵
3
1#、2#、3#澄清池
4×5×2m
/
4
4#、5#澄清池
6.24×6×2m
污泥泵、板框压滤机
5
砂滤池
3×4×2m
/
6
备用池1
4×3×2m
/
7
备用池2
4×5×2m
/
8
备用池3
4×5×2m
/
3.6.4 现有废水处理效果
项目当前经污水处理站处理后,达到<污水综合排放标准>(GB8978-1996)中一级排放标准后排放,污染物产排情况见表2-1。
3.6.5 现有废水处理设施运行情况
经过实地调查,发现现有废水处理设施存在以下问题:
①当前企业部分污水处理设备精度和灵敏性能降低,导致无法根据实际水质情况确定药剂需求量,造成药剂添加过量或不足,排放水水质不稳定。
②根据企业废水水质现状检测报告,现有废水处理工艺出水水质满足<污水综合排放标准>(GB8978-1996)排放标准相关要求,废水经处理达标后排入水西有色基地废水处理厂,最终汇入赣江,不能达到新的标准<稀土工业污染物排放标准>(G26451- )中相关标准,不符合节能减排及稀有金属行业清洁生产的要求,严重制约了企业的发展。
③当前企业生产废水混合后一起处理,对于处理设施损耗较大,本改造项目预将废水分开处理,可更好的处理项目生产废水,同时减少对废水处理设备的损害。
④项目废水设备跑、冒、滴、漏现象较为突出。
⑤检测间很多检测设备已不够灵敏,不能很好的进行水质测试。

第四章 工程建设方案
4.1 处理工艺选择
4.1.1 工艺选择原则
(1)治理方法成熟可靠。当前国内外有多种含重金属废水治理技术,有些技术已经成熟,有些还在研究阶段。为了保证工程顺利完成,本方案设计采用成熟可靠的治理方案,具有较好的操作性和可验收性。
(2)修复时间合理。为尽快完成重金属废水治理工作,降低治理过程中的潜在环境风险,在选择治理方法时,同等条件下,选择时间短的治理方案。
(3)修复费用经济合理。结合废水中的污染物特性,选择经济可行的污染治理技术,既满足治理目标要求,又尽量控制治理费用。
(4)减少对周边环境影响。重金属废水工程实施过程中要严格控制对周围环境的影响,做好工程实施过程中的各项环境保护措施,如防尘、防噪、防二次污染等,对周围居民的影响降到最低。
(5)治理结果达标。含重金属废水治理后达到相关环境标准,确保环境安全及居民健康。
4.1.2 含重金属废水治理方法概述
含重金属废水治理方法主要有化学法、蒸发浓缩法、电解法、离子交换法、吸附法、膜分离法和生物处理技术。
(1)化学法
从近几十年的国内外含重金属废水处理技术发展趋势来看,含重金属废水有80%采用化学法处理,化学法处理含重金属废水是当前国内外应用最广泛的含重金属废水处理技术。化学法包括沉淀法、氧化还原法、铁氧体法等,是一种传统和应用广泛的处理含重金属废水方法,具有投资少、处理成本低、操作简单等特点,适用于各类重金属废水处理,但化学法的最大不足之处是生产用水不能回收利用,浪费水资源且占地较大。
①中和沉淀法
中和沉淀法是使废水中呈溶解状态的重金属转变为不溶于水的重金属化合物的方法,包括中和沉淀和硫化物沉淀等,该法是一种较为成熟实用的含重金属废水处理技术,且处理成本低、便于管理,处理后废水可达标排放。
②氧化还原法
氧化还原法是向废水中投加还原剂将高价重金属离子还原成微毒的低价重金属离子后,再使其碱化成沉淀而分离去除的方法。该法原理简单、操作易于掌握,但存在处理出水水质差、不能回用,处理混合废水时易造成二次污染,且通用氧化剂还有供货和毒性的问题尚待解决。
③铁氧体法
铁氧体法是根据生产铁氧体的原理发展起来的处理方法,该法能一次脱除多种金属离子,特别适用于混合重金属含重金属废水的一次性处理,具有设备简单、投资少、操作方便等特点,同时形成的污泥有较高的化学稳定性,容易进行微分离和脱水处理。此法在国内重金属废水中应用较广,但在形成铁氧体过程中需要加热(约70℃),同时存在着能耗高、处理后盐度高,且不能处理含Hg和络合物废水的缺点。
(2)蒸发浓缩法
蒸发浓缩法是对含重金属废水进行蒸发使重金属废水得以浓缩,并加以回收利用的一种处理方法,一般适用于处理含铬、铜、银、镍等重金属废水。对含重金属离子浓度低的废水直接应用蒸发浓缩回收法能耗大、成本高,蒸发浓缩处理重金属废水一般是与其它方法并用,如常压蒸发器与逆流漂洗系统的联合使用处理含重金属废水可实现闭路循环,效果很好。蒸发浓缩法处理含重金属废水工艺成熟简单,不需要化学试剂,无二次污染,可回用水或有价值的重金属,同时有良好的环境效益和经济效益,但因能耗大、操作费用高、杂质干扰资源回收问题还待研究,使其应用受到限制,当前一般将其作为其它方法的辅助处理手段。
(3)电解法
电解法是利用金属的电化学性质,在直流电作用下而除去废水中的金属离子,是处理含有高浓度电沉积金属废水的一种有效方法。电解法处理效率高,便于回收利用,但该法缺点是不适用于处理含较低浓度的金属废水,且电耗大、成本高,一般经浓缩后再电解经济效益较好。
(4)离子交换法
离子交换法是利用离子交换剂分离废水中有害物质的方法,含重金属废水经过交换剂时,交换器上的离子同水中的金属离子进行交换,达到去除水中金属离子的目的。此法操作简单、便捷、残渣稳定、无二次污染,但由于离子交换剂选择性强、制造复杂、成本高、再生剂耗量大,因此在应用上受到很大限制。
(5)吸附法
吸附法是利用吸附剂的独特结构去除重金属离子的一种方法、传统吸附剂有活性炭、腐植酸、聚糖树脂、碴藻土等,实践证明使用不同吸附剂的吸附法,不同程度地存在投资大、运行费用高、污泥产生量大等问题,处理后的水难以达标排放。
(6)膜分离法
膜分离法是利用高分子所具有的选择性进行物质分离的技术,包括电渗析、反渗透、膜萃取等,利用膜分离技术一方面能够回收利用原料,大大降低成本;另一方面能够实现含重金属废水零排放或微排放,具有很好的经济和环境效益。
(7)生物处理技术
生物处理技术是经过生物有机物或其代谢产物与重金属离子的相互作用达到净化废水的目的,具有成本低,环境效益好等优点。由于传统处理方法有成本高,对大流量含低浓度重金属的废水难于处理等缺点,随着重金属毒性微生物的研究进展,生物处理技术日益受到人们的重视,采用生物技术处理重金属废水呈发展势头。
①生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法,所用的微生物絮凝剂是由微生物产生并分泌到细胞外,具有絮凝活性的代谢物,一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成,分子中含有多种官能团,能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。当前对重金属有絮凝作用的约有十几个品种,生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+､Hg2+､Ag1+､Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来,微生物絮凝法处理废水具有安全方便、易于实现工业化等特点,具有广泛的应用前景。
②生物吸附法
生物吸附法指利用生物体的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子,再经过固液分离而去除金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子,有些细菌在生长过程中释放的蛋白质,能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除,该法具有原料易得、处理成本低等特点。
③生物化学法
生物化学法是经过微生物处理含重金属废水,将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。
结合本项目废水的水量和水质情况,考虑工程投资和运行成本,拟将萃取废水和草酸沉底废水进行分开处理,对现有的废水处理设施进行改造