废水中试及预处理方案

废水预处理及中试方案一、工艺变更理由1、皂化废水处理制取无水氯化钙装置，在建设完工调试至今已一年 有余，在调试过程中陆续曝露出一些问题，简单总结如下：A、产能低：B、X艺与装备差：C、无水氯化钙品质差：D、能耗高、损失大：E、污染重：以上这些问题都不是小问题，要解决的话都几乎要推翻重来，要 花费较大的投资，即使解决了所有问题，废水制无水氯化钙做成功的 宁波环洋采用多效蒸发和喷雾造粒制取无水氯化钙，2万吨装置实产 1万吨，开车较顺利，也无法回避消耗高的问题。另前期的废泥吸附废水蒸发试验结束，远达不到陆工所说的理想 状态一一湿泥进料，湿泥出料。干进干出又使的处理能耗过高，项目 无法接受。所以只有另辟蹊径，采用更为节能的多效提浓，做二水氯化钙才 是最佳的工艺方向。通过前期的项目考察，废水制钙小试，和对同类 厂家设备运行状况分析，针对性的去解决存在的问题和可预见的状况。 最终目的是通过二水中试装置来验证运行的可行性和经济性。二、目前同类状况、存在问题、解决方案：1）、从纯净钙液制取氯化钙的厂家了解到，喷雾流化床制取无水 氯化钙颗粒项目的单套产能都不太大（最大不到1.5万吨每年产能）， 且操作难度大、设备技术要求较高。而制取二水氯化钙的装置和技术 要相对简单、单套产能也较大（单套产能可达5、6万吨），设备技术 和操作要求都较低。目前皂化废液制氯化钙无论是哪个公司，无论是二水还是无水氯 化钙都没有顺利达产达标的：河北珈奥、河北冀衡（无水停产）、江 西全球、东营赫邦（二水产能不大）、福建豪邦（二水试产）、宁波环 洋（无水运行）、锦盛化工（无水停产），扬农（号称循环经济）益海 嘉里（多效结晶盐）。本方案建议中试的主要目的是，验证可行性和经济性后，原来废 水处理生产无水氯化钙产品改造为生产二水氯化钙产品，从而彻底解 决环氧产生的钙液废水处理量不足、能耗较高和氯化钙产品品质差的 问题，也可作为备选第二方案，为项目做备胎。通过9月中旬对设备 厂家的考察、交流和带样试验，生产的各个环节设备都可以很正常的 实现，二次废水指标较低（COD、200-1000），可综合考虑皂化水平衡。 并做针对性的做了设备和工艺的优化。目前要实现量增质优的目的， 必须对制钙系统进行彻底的中试验证，当前没有成功的项目案例可供 参照和引进，只有小试和中试数据，只有别家不成熟的经验可借鉴（材 质、产能、结垢、品质）。我们信心是来自大量的小试和中试，对皂 化废水有充分的认识且掌握它的特性，初步掌握了一些数据。目前发 现和可预见的问题都可以通过预处理和设备改进得到解决。（A）设备材质腐蚀问题解决方案：选用钛合金、双相钢和316L。(B) 泡沫问题解决方案：1、工艺优化减少废水COD、热风吹脱降低 COD、加入耐高温消泡剂。2、设备分离器加大，加设高效除沫设备。(C) 结垢问题解决方案：采用强制循环蒸发减缓结垢、调节值将氢氧 化钙、氢氧化镁和碳酸钙反应除去，加强二次过滤。(D) 产品品质问题解决方案：1、废水加上漂液脱色保证废水原料的色 度较低。2、吹脱去有机杂质。3、设备容器选材改变。(E) 能耗高的问题解决方案：沸腾炉改导热油炉加多效蒸发提高热能 利用效率、余热利用做脱水预提浓，进一步降低能耗。(F) 废水量大问题解决方案：石灰乳增浓、节水改造、塔的操作稳定 性改造。环化废液回用配制石灰乳，提浓环化废水中氯化钙浓度至 25%，吨环氧产生废水量减半至4吨左右，生产试验在进行中。实施 后需解决问题是可能会有多余的二次冷凝水，cod小于500，需园区 协调稀释排放。(G) 产品成本问题解决方案：目前采用常压蒸发能耗较高，加之氯 化钙得率较低，使得无水氯化钙成本很高。改制二水钙，采用多效蒸 发，耗能降低，产品几乎无损失，使得二水钙生产成本大幅下降。2) 、技术方案可行性分析：(1) 、技术可行性分析：改造方案论证之前，通过实验室反复多次小 试，证实通过一些预处理手段，废水制取二水氯化钙是可行的，工艺 简单可自控，产品质量大大提高，能够满足低端客户的品质要求。(2) 、操作可行性分析：通过小试及生产厂家实地考察，制取二水氯 化钙生产工艺相对技术含量低，设备简单，成熟稳定，产量大，多效 蒸发可实现自控，结片和干燥相对装置简单粗放，操作简便。对操作 人员的技术要求很低。（3）、设备可行性分析：通过与多效蒸发设备厂家的交流沟通，发皂 化废水样去蒸发设备厂家中试装置试验，皂化废水相对于其他来源钙 液的一些特殊性问题（泡沫、结垢）可以通过工艺和设备的优化得到 解决。皂化废水通过厂家设备做蒸发试验，初步掌握试验数据，设备 验证可行。（4）、市场可行性分析：通过前期商务与客户的交流和市场调研，市 场对二水氯化钙的需求比较大，没有泡沫、杂质和稍有颜色的情况下 低端用户可以接受，广西、广东、云南和湖南有近十万吨的市场容量， 市场调研就近可做2-3万吨/每年二水钙销量，低端用户主要用作冷 库冷冻盐水，工业冷冻机组和制冰。含量及颜色较好的话可考虑出口， 用作采油助剂。三、中试设备和工艺技术方案：1）综述：考虑是中试装置，既要接近正式工业化装置，又要控制试 验费用伍拾万以内。所以预处理利用原有的罐来改造，四效蒸发设备 主体采用碳钢（一效和单效换热器用316L），多效后的切片机、二次 干燥、冷却机和包装暂时省略，二水钙直接入半截桶结块。2）生产工艺过程和设备简述：a、V5003罐皂化废水经过泵去调节沉降罐V5001预处理（脱 色、吹脱、调节PH值、）。b、预处理后的钙液，经泵去压滤机压滤去V5002罐，V5002罐泵回5001罐，如此循环压滤直至钙液合格无固体悬浮 物，然后泵去V5004罐（新增）。c、V5002罐内加入耐高温消泡剂混合，然后泵去V5004罐（新 增）内暂存。d、处理后的钙液进入暂存罐，含量15%-35%钙液泵去多效蒸 发系统，经强制循环三效蒸发器提浓至40%至50%，蒸发 器热源为导热油。e、三效蒸发器提浓后的钙液泵去钙液缓冲罐，然后泵去单效 蒸发，热源为导热油炉，钙液浓缩至68%-70%，即达到出 料状态。f、浓缩后的钙液泵进二水钙结块槽，经冷却结块，人工倒出， 砸碎装袋。3）工艺技术方案路线简图：注：废水的预处理调节程序包括：调PH值，脱色，气混吹脱，消泡、 沉降过滤等程序。四、工艺操作规程简述：1、废水预处理：由于皂化废水存在必须氢氧化钙过量的情况，虽 然经压滤，但是氢氧化钙微溶于水，且还有氢氧化镁等溶解杂 质，必须将他们转化为易溶的氯盐，才能有效的延缓设备结垢 情况。另针对废水颜色较深状况要进行脱色，针对有机物高， 泡沫严重的状况要加入消泡剂，精过滤等措施。2、多效提浓：经过精制的废水进入三效蒸发器提浓至4050%。3、单效提浓：为了操作稳定和降低操作温度，改善产品颜色，将 传统的二效工艺改为单效工艺，能耗高点但是产品颜色会较好， 市场较易接受。三效钙液再次进入单效，提浓至6870%，此 时已经是二水钙的熔融状态。4、结块：熔融状态二水氯化钙泵入料桶，冷却结块。5、冷却和包装：五、中试目的：1）、检验通过预处理后废水结垢情况。2）、验证多效提浓的稳定性和连续性、运行参数及能耗。3）、分析多效提浓出的二次冷凝水的指标，验证水平衡的可行性。4）、检验处理后得到的产品性能指标（颜色、含量、溶水后效果）。六、注意事项和考核要求：1、尽量将钙液浓度调节至15%，20%、25%三个条件下去做。靠近生 产实际废水状态，考察吨废水处理费用，折算吨环氧处理费用（要求 水电气有独立的计量表）。2、尽量精心操控，尽量维持试验装置运行的稳定性，由于小装置没有太多的自控，所以人工控制难度较大，为大装置方案设计做准备。3、连续试生产观察换热器结垢进展，考察温度设置是否合理。4、考核单位时间产量和处理量，是否达到设计要求，为放大设计提供依据。5、建议使用新鲜钙液做几次，试验产品的颜色情况。6、漂液和高温消泡剂要准备。环氧分厂2015-5-12