关于高含盐废水及污泥环保净化与资源回收利用

1、 与资源回收利用一、概述高含盐废水与高含盐污泥的环保净化处置，迄今为止仍然是国内外环保工程实施上尚未完全解决的一个难题。由于大多数的含氯无机盐均溶于水，也不会与其它无机絮凝剂作用形成絮体、沉淀物从液体中分离脱除。由于含盐浓度高，采用现有的生化处理工艺是不可行的（由于高盐对生物菌的抑制、甚至杀灭）。而采用电化学手段脱氯（点渗析、电解），由于其含盐量又达不到工业回收利用的级别，投资与运行费均高，因而也不能采用。目前技术上、经济上较为可行的只有一种办法反渗透膜过滤技术。但由于需要较为复杂的前置净化处理工序，以尽量降低废水中的杂质、絮体、胶质等，以确保反渗透（RO膜）的正常运行。每处理1m3高盐废水，

2、其运行费用高达1618元，而且还存在反冲洗表面的二次污水处理问题。本方案拟采用在化工大批量无机盐成熟生产工艺的基础上，采取污泥（废水）中所含各种无机盐及杂质的不同理化性质进行分离、反应、转化为有用的无机盐产品，化废为宝，在治理污染的同时，不仅要解决平衡处理运行费用，而且处理后还能为企业带来相应的经济收益。此外，工矿企业在生产过程中，产生并排除的大量矿物性副产品或污泥，有的对环境无毒、无危害，有的经净化处置后也达到固废排放标准，但产出量大、长期占地堆积不是最好的解决办法。本方案也考虑到大量固体废弃物的二次资源转化问题，实现整体治理工艺全系统闭路循环，物尽其用、没有二次污染物产生与外排。本方案以下

3、述一造纸厂排放的高含盐废水或污泥为治理工艺案例，说明本方案的工艺原理以及技术上的可靠性、经济上的可行性。目前国内各造纸厂无论采用的是化学制浆、半化学制浆或机械化学制浆的制浆工艺，重庆新华陆帆环保科技有限公司在其生产过程中排放的各种含酸、含碱废水，经分段、分级处理后，最终会形成一种高含盐的工业废水，其中大约含30-35%的无机盐类，其主要组成成分为：CaOH、MgOH、NaC,、CaC0、CaSO、NaSO、CaSi以及一五六八三三二三五一二含铁、锰、铝的碳酸盐与硫酸盐，此外还含有810%的其它物质如：木质素、木素纤维、腐殖质、色素以及降解的碳氢化合物等，上述的物质有的可溶于水，有的不溶于水。另

4、一方面，经化学蒸煮或机械磨浆等方法制得的纸浆，由于木素存在的原因，均带有一定的颜色，从深褐色到淡黄色不等。为此，在造纸生产中为提高纸浆的白度，采取了化学漂白的处理工艺。目前采用的漂白剂大多数为含氯、重庆新华陆帆环保科技有限公司含硫化合物，因此在不断回收、循环套用后，最终也形成了一种高浓度的含盐废水，主要成分为：NaCl、CaCl、MgCl、CaSO、CaSiO、NaSO、MgSO4等。造纸厂各工段废水汇入污水处理站后，经一系列物化、生化处理后，最后形成的沉淀污泥为：含有碳酸盐、盐酸盐、硫酸盐、硅酸盐的高含盐的污泥。二、含盐污泥的净化处理与资源回收工艺流程及说明1、含盐污泥的物料衡算如某造纸厂污

5、水处理站产生并外排的含盐污泥每月100m3（固含量60%）,主要成分与重量配比为：硫酸钠（NaSO）10吨（折绝干4物）、氯化钠（NaCI）10吨（折绝干物）、其它固形物40吨（折绝干物）主要为：硅、钙、镁、锰、铝、铁等不溶性氧化物、氢氧化物以及其它杂质。按年排放污泥1000m3计算：重庆新华陆帆环保科技有限公司其中NaSO100吨、NaCI100吨、其它固形物400吨、含水400吨作为计算4依据。2、净化处理与回收利用的理论依据与相关化学反应（1）石灰乳的制取反应：CaO+H2OTCa（OH）2（2）酸解反应：NaSO+HSO+HOTNaHSO+NaSO+HO42423232（3）氨化反应：

6、NH3+CO2+NaCI+H2OTNaHSO3+NH4CI+H2O（4）苛化反应：Na2CO3+Ca（OH）2TNaOH+CaCO3I（5）碱还原反应：NaSO4+4C煅烧Na2S+4CO2f3、工艺流程：（1）混合污泥的溶滤、去杂、分离、盐水精制（2品1精制NaCl盐水氨碳化制纯碱、氯化铵农化产品3）农用肥氯化铵加工工段NH4CI母液NH4HCO3晶种氯化铵增浓反应釜一氯化铵结晶槽_离心分离机分离液返回氨盐水配置槽W农用化肥氯化铵产品4）苛化还原制碱工段（5）苛化法指硫化钠产品成本与工厂收益见附表二4、工艺流程说明（1）盐（NaCI）与NH3、NH4OH、（NH4）2SO4等不能直接反应，只

7、有通过氨作为反应的媒介生成NH4HCO3中间产物，才有可能与NaCI进行反应，这一步骤也是本工艺脱氯的关键反应。氨(NH3)可以溶解于水，但溶解率低，不能达到联碱工艺需要的工艺反应浓度，因此利用NH3可以大量溶于饱和食盐水的物化特点，在精制盐水中吸氨达到所需配方浓度。在碳化塔中，氨盐水由上往下喷淋，CO2气体由下往上鼓入，二者在塔内逆流传质反应。重庆新华陆帆环保科技有限公司其塔内反应过程、传质机理比较复杂，大体分为两步进行NH3+cO2+H2ONH4HCO3+QNHfCOs+NaCiHf+NaHCOs由于生产的NH4CI溶解度大，而NaHCO3溶解度小，当NaHCO3溶液中浓度逐渐升高，最后形

8、成结晶而析出，而NW仍留置于溶液中。经过滤后，取出NaHCO3产品，再经冷却降温NH4CI形成结晶析出。氨的碳化反应为可逆反应，在不同碳化条件下，反应就会维持在该条件下的平衡，为此在反应中，CO2浓度、氨盐水组成、浓度、操作条件(压力、温度)一五六八三三二三五一二等都会影响碳化反应的速度与产物的平衡产出量。(6)联合制碱法制纯碱与农用氯化铵工厂成本与收益见附表一5、污泥一步固化法制轻质建材工段在上述污水、污泥处置过程中，各工段排出的各种水不溶性固形物，可以采用本公司研发的专利技术，一步即可将其消纳解决，转化制造为类似建筑上采用多年的加气混凝土发泡砖(GB11968-2006)，不仅实现了完全、

9、彻底将全部污泥全闭路循环、无二次污染产生与外排，而且也实现了化废为宝，从污染治理中取得经济收益回报的目标。有关详细反应机理、生产工艺流程、经济效益评估，见附表三和附件一一步法污泥固化轻质建材环保项目说明书。附表联合制碱法制碳酸氢钠与氯化铵单位成本与工厂收益概算表序号原材料名称质量指标单位产品消耗定额（Kg/吨）原料单价年消耗数量（吨）年总费用（万元）、主要原材料17.51、氯化钠（NaCI）90%1000/100/2、液氨（N也）98%3005元/Kg30153、生石灰（CaO）90%1000.5元/Kg100.54、助剂1020元/Kg12、能耗7.61、水M3/吨处理10m31元/m310

10、00m30.12、电Kwh/吨处理300Kwh1元/1Kwh3万度3.03、蒸汽吨/吨处理3吨150元/吨300吨4.5、人工工资（每处理1吨污泥平均分摊费用500元）5.0四、车间成本(一)+(-)+(三)=17.5+7.6+5=30.130.1五、产品收益产品售价年产量年总收入1、碳酸氢钠（NaHCOj90%2.5元/Kg140吨35.02、农用氯化铵（NW）90%0.8元/Kg90吨7.23、小计42.2六、工厂利润（五）一（四）=42.2-30.1=12.112.1附表二硫酸钠转化法制硫化碱单位成本与工厂收益概算表序号原材料名称质量指标单位产品消耗定额（Kg/吨）原料单价年消耗数量（吨

11、）年总费用（万元）、主要原材料1.81、硫酸钠(Na2SO4)80%1000/100/2、煤粉80%200900元/吨201.8、能耗2.21、水M3/吨处理/2、电Kwh/吨处理100Kwh1元/1Kwh1万度1.03、燃料Kg/吨处理150Kg800元/吨15吨1.24、蒸汽/、人工工资200元/吨处理2万元/100吨2.0四、车间成本6.0/100吨五、产品收益单位产出量产品售价年产量年总收入1、硫化钠（Na2S）90%550Kg1.25元/Kg55吨6.872、二氧化碳气体（C02）90%620Kg（返用于碳化制碱工段）/3、小计-6.87六、工厂利润6.87-6.0=0.870.87

12、万元/年附表三工业污泥（固废）制发泡砖建材单位成本与工厂收益概算表序号原材料名称质量指标单位产品消耗定额（Kg）原料单价年消耗数量（吨）每M?配方总价（元）、主要原材料1281、工业污泥（工业固废）含水率60%400/800/2、砂800.05元/Kg1604.03、生石灰1000.5元/Kg200504、复合硅酸钙1000.3元/Kg200305、粉煤灰（煤矸石）1200.2元/Kg240246、助剂、发泡剂102元/Kg1020、能耗2.421、水M3/吨处理20Kg/m?1元/m?0.022、电Kwh/吨处理0.4Kwh1元/IKwh0.43、燃料Kg/吨处理2.5元/Kg0.8元/Kg

13、2.04、蒸汽/、人工工资0.55四、车间成本130.97元五、工厂收益1、产品年产量2500m3（比重0.60.8吨/mJ2、产品单位售价160元/m33、产品单位利润160-130.97=29元/m?4、年产值2500mX160元/m=40万元5、年利润2500mX29元/m=7.25万元三、项目建设的投资费用概算（年处置1万吨含盐污泥）总投资金额：1650万元序号项目名称单位金额1联合制碱、氨工段万元10502苛化制硫化钠工段万元2803制轻质建材工段万元3204合计万元1650四、项目建设经济效益评估序号处置物料名称处置数量回收产品名称年产值”年回收量回收产品年利润一含盐污泥（其中回收

14、物分项）1万吨/年890.7万元202.2万元1含氯化钠成份回收利用（NaCI）1000吨/年碳酸氢钠（NaHC03）350万元1400吨两项产品综合利润121万元3农用氯化铵72万元（NHCl）4一一-900吨2含硫酸钠成分回收利用（Na2SO4）1000吨/年硫化钠（Na,S）68.7万元_-550吨8.7万元3、综合回收固废处置加工4000吨/年加气发泡砖400万元2.5万m372.5万元1、回收加工产品利润率：全年产品利润三年产值=202.2三890.7=22.7%2、投资回收周期：工程总投资三年产品利润=1650万元三202.2万元=8.16年五、结论1、采用化工复盐反应结晶、分离的原理，将含氯盐从污泥（污水）中十分可靠、经济的脱除。2、本项技术利用现代化工已投入运行多年的成果、成熟工艺设计与工艺装备，可以完全确保生产上、设备可靠性上的全部要求