浸酸废水的处理回收利用

研发项目立项报告项目名称： 浸酸废水的处理和回收利用项目申请人： 安徽丰原集团有限公司承担研究室：安徽丰原明胶事业部二o—四年一月丰原明胶事业部

丰原明胶事业部项目立项审批表项目名称浸酸废水的处理和回收利用项目项目来源自主开发项目项目申请人安徽丰原集团有限公司参与人员吴本礼、李科级、张良驯、卜盛永、朱宝琴、徐钢、吕同荣、明胶事业部技术组意见同意立项明胶事业部经理办公会意见同意立项分管副总审核意见集团经理办公会审批

项目总经费预算单位：万元序号费用科目预算金额说明1租赁费6试验用设备的租赁费用2设备材料费180实验原料与新增部分实验设备3业务差旅费3赴现场指导4劳务费及经费15人员工资及社保5业务管理费26其他费用7折旧费3实验设备折旧8检测化验加工费5分析检测耗材9燃料动力费燃料、蒸汽、水、电等10出版/文献/信息传播/知识产权事物费资料费、专利申报、成果鉴定11专家咨询费112资产维修费513业务会议费14国际合作与交流费15车贴费用合计220设备材料费用投资预算单位：万元序号名称型号数量单价金额备注1格栅装置非标11.52隔膜泵2123等离子体水处理设备D-13138384微波电化学水处理设备WD-11130305超声波泥水分离设备CNF-15120206电化学设备DF-17145457照明设备、防护设施3.508管道、阀69电线、电缆、桥架810电气控制柜13311控制柜30.51.512盐酸回收电解槽1151513合计173.5时间节点及费用预算序号时间节点工作内容费用予12014年1月1日一2014年4月30日完成浸酸废水处理回收工艺路线的确定。6022014年5月1日一2014年12月31日完成浸酸废水处理回收小试。16(3合计22(42015年1月1日一2015年6月31日完成浸酸废水处理回收中试1852015年6月1日一2015年12月31日完成浸酸废水处理回收实验，提供合理的生产工艺方案。80合计26一、立项的背景和意义（一）立项的背景明胶的生产需要消耗大量的水，即使回用、套用一部分的生产用水，生产一吨明胶仍然要产生废水大约六百至七百吨。明胶生产过程中产生的污水，尤其以浸酸过程中产生的污水难以处理。其特点是氯离子含量高，一般情况下Cl->20000mg/L，最高可达到Cl-N30000mg/L。COD不低于10000mg/L。另外还有磷酸氢钙、氯化钙、碳酸钙以及盐酸与油脂、脂肪反应产生的副产物。采用传统或单一的工艺处理含氯量高，难降解的有机污水有一定的困难，而且处理费用高。（二）立项的意义本项目为企业自主研发，本项目通过使用等离子体、微波电化学、超声波泥水分离等先进的物理技术和工艺对污水预处理。为后续电化学处理回收盐酸创造了基础，保证了盐酸的产品质量。将Cl-转化为盐酸，同时避免污水处理过程中间产生大量的污泥，降低系统的运行成本。污水处理后Cl-W2000mg/L,CODW100mg/L,实现30%-60%的生产性回用。创造了经济效益，而且整个项目符合循环经济的发展理念。二、产品市场需求和项目产业化前景浸酸废水的处理和回收利用属于为现有明胶生产配套服务的系统，回收的盐酸可以用于明胶生产中配置按照工艺要求浓度的稀盐酸。如果在同行业内推广使用，具有很好的市场潜力。研究内容及目标（含研究方案、技术路线）1、研究方案利用在明胶生产中骨粒在浸酸过程中产生的污水，水体中的杂质主要是盐酸与油脂、脂肪反应产生的副产物。同时含有一定量的氯离子。（1）等离子体水处理工首先采用等离子体放弧技术、撞击流技术等，实施在水中直接产生等离子体电弧，并同时使水气进行混合的技术。通过等离子体放弧产生多项功能即紫外线功能、臭氧发生功能、离子直接被氧化并同时被紫外光线光照功能；通过撞击流技术保证了水下放弧的可控制性，同时实现了水气即时混合的功能；改变并且调节了水体中杂质的电荷状态，为水体中杂质与水体分离创造了条件。通过多项技术的组合实施，能高效益地进行高浓度有机污水的处理；减少了化学药品药剂的使用，降低了二次污染的可能性；有效地降低了运行成本。（2） 微波电化学处理水体中的杂质通过专门的吸收微波物质等各种添加剂与微波的共同作用下，发生剧烈的催化、物理化学反应，转化成不可溶物质或气体从水中分离，水中的大分子、难降解有机杂质在微波及添加剂的共同作用下，被分解为小分子，与添加剂结合成金属螯合物一一絮凝剂而达到了与水体分离的目的，金属离子可直接与添加剂合成絮凝剂沉淀，氨氮转化为氨气逸出，水中磷转化为不可溶解磷酸盐沉淀去除。对水中的污染物通过物理及化学作用进行降解、转化，从而达到污水净化。电化学处理采用传统的微电解方式。通过与微波的结合，提高了处理的效果，改变了微电解铁屑结块，氧化和还原效率降低的弊病。（3） 超声波泥水连续分离处理超声波在泥水分离中的作用主要是采用超声波清洗原理对金属复合过滤器表面堆积的污泥进行定期的清洗，从而保障了过滤器在不堵塞的状况下进行连续的过滤。同时定期打开排污阀，将污泥（含水N90%）排放至污泥干化池。然后与生物法产生的污泥一起进行处理。（4） 电化学处理剩余污水的处理是由复合膜与阳膜构成的电化学分离中的电渗析分窝工艺，在直流电的作用下，正、负离子透过膜分别向阴、阳极迁移，正、负离子交换膜具有选择透过性。最后在两个膜之间的中间室内，盐的浓度降低，阴、阳极室内为浓缩室。利用复合膜中的极化反应和极室中的电极反应，从废水中制取盐酸。2、技术路线浸酸废水 ►等离子体处理微波电化学处理生物法处理电化学处理超声波泥水分离处理 yI1盐酸生产回用 污泥池3、技术目标序号考核指标现有目标1CODCrN10000mg/LW100mg/L2Cl-N30000mg/LW2000mg/L3pH46~94环保处理负荷较现有水平下降20%四、项目研发周期2014年1月1日至2015年12月31日五、项目验收与激励办法1、 项目验收在预定的研发周期和经费预算范围内，完成预期技术经济指标的研发项目，由项目组提出申请，发酵中心组织结题考核。考核通过后，由发酵中心与项目实施公司签订技术服务合同书。2、 激励办法在技术成功实现应用，为中心创造收入后，将净利润的40-50%奖励给项目组，根据参与人员的实际贡献，由项目负责人对项目组成员进行合理的二次分配。浸酸废水的处理和回收项目2014年度总结报告通过2014年的试验工作，我们对浸酸废水的处理和回收采用扩散渗析和电渗析结合的工艺技术，进行回收盐酸的小试和中试。试验了扩散渗析装置废水进水流量、流量比、电渗析装置阴极室进水pH值、阴极室和阳极室进水流量和槽电压对废水中盐酸回收效果的影响。用不锈钢作阴极，Ti/SnO2-Sb2/PbO2电极作阳极，采用均相阴离子交换膜。当扩散渗析装置废水进水流量为350L/h，维持流量比为1，电渗析装置阴极室进水pH值为2.50，阴极室和阳极室进水流量为60L/h，槽电压为100V时，回收盐酸浓度平均为0.05mol/L，盐酸回收率平均为16.7%。在此基础上组装一套装置，将扩散渗析和电渗析两种膜分离技术进行联合，从而确定合适的工艺控制点，为下一步的实际工程实际以及工艺调试提供依据。一、扩散渗析装置废水进水流量对盐酸回收效果的影响控制扩散渗析装置蒸馏水与废水流量比为1，通过阀门调节进水流量分别为300，350,400,450,500L/h。观察观察进水流量对回收盐酸效果的影响，试验结果见图1。（右坐标单位为mol/L，左坐标单位为％，横坐标单位为L/H）由于进水流量增大使得废水在渗析槽中的停留时间减少，部分离子还未通过渗析膜便流出，交换不完全，因此当进水流量增大时残液室中的盐酸浓度均增加，中间室的盐酸浓度均减小，即盐酸回收率减小。根据试验结果，当进水流量在大约350〜400L/h之间时，盐酸的回收率和废水的处理量是理想值。二、 电渗析装置槽电压对盐酸回收效果的影响采用恒压输出方式，分别调整槽电压为70,100,130,150,170V进行膜电解实验，结果如图。•-回收盐酸浓度♦盐酸回收率（右坐标与横坐标单位为mol/L,左坐标单位为％，横坐标单位为伏特v）电渗析装置的槽电压由理论分解电压、阴离子交换膜电压降、阳极过电压、阴极过电压、溶液欧姆电压降以及导线中欧姆电压降组成。当槽电压低时，分子不能克服离子间的吸引力而分解。而当槽电压过高时，一方面剩余的能量使得水温升高，造成浪费，另一方面会使操作电压超过系统的极限电压引起浓差极化现象，迫使水发生解离，使得电流效率降低。根据实验结果，