重鋼集團(tuán)鋼管公司廢酸和廢水綜合治理新技術(shù)
2012-04-17 15:16:08
重鋼集團(tuán)鋼管公司生產(chǎn)無縫鋼管和精密焊管，產(chǎn)品面向三大行業(yè)市場：汽車、摩托車行業(yè)，高壓、低中壓鍋爐行業(yè)和石油石化行業(yè)，有40多年的鋼管生產(chǎn)歷史，目前產(chǎn)能10萬噸，是一個中小型企業(yè)。
重鋼集團(tuán)鋼管公司連續(xù)26年保持盈利，2010年產(chǎn)量實(shí)破8萬噸，銷售收入5億元，企業(yè)處于良性運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，這得益于其環(huán)保治理工作取得突破，企業(yè)建立了低成本、節(jié)約型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。該公司廢酸、廢水綜合治理新技術(shù)對于鋼管行業(yè)乃至整個鋼鐵行業(yè)環(huán)保減排水平的提高，都具有借鑒意義。
國內(nèi)無縫管企業(yè)治污的必要性
無縫鋼管企業(yè)在生產(chǎn)鋼管過程中，會產(chǎn)生兩種污染：一種是含有300毫克/升的COD和350毫克/升的Fe2+的廢水，另一種是含有5%濃度的硫酸和300克/升的硫酸亞鐵的廢酸。這些污染物如果排放至周圍環(huán)境中，例如重鋼集團(tuán)鋼管公司如果將其排放到花溪河，將使河水變紅，魚類中毒，生態(tài)遭到破壞，社會影響惡劣。
國內(nèi)無縫鋼管企業(yè)對于治理污染，少數(shù)態(tài)度不夠積極，個別甚至不予治理，將廢酸、廢水直接排入周圍環(huán)境。這種企業(yè)如不改變，將是淘汰的對象。有的企業(yè)治理的方法比較簡單，就是用含堿性的物料中和處理廢酸、廢水。這種方式的后遺癥有兩個：一是固體廢渣太多，易產(chǎn)生二次污染；二是成本太高。第二種方式是多數(shù)無縫鋼管企業(yè)所采取的治理方式，即采取蒸餾濃縮法處理廢酸。此種方式不足之處也有兩個：一是不能徹底治理，效率低，治理成本高，無效益；二是副產(chǎn)品的質(zhì)量較差，純度不高，因而銷路不暢。由于治污的花費(fèi)昂貴，增加了鋼管產(chǎn)品的成本，企業(yè)感到負(fù)擔(dān)加重，對環(huán)保設(shè)施的長期運(yùn)行熱情不高。這些環(huán)保治理方式的癥結(jié)在于不能循環(huán)利用副產(chǎn)品，被稱為廢酸處理舊工藝。
治理廢酸的新工藝及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
新工藝原理與目的
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究，重鋼集團(tuán)鋼管公司發(fā)現(xiàn)了硫酸亞鐵的化學(xué)特性有兩點(diǎn)：1、硫酸亞鐵的溶解度隨著溫度的降低而降低；2、隨著硫酸濃度的增加而降低。據(jù)此，該公司設(shè)計(jì)出廢酸治理新工藝，其目的在于得到高品位的副產(chǎn)品——硫酸亞鐵。
新工藝技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
新工藝投產(chǎn)后，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，具體效果有以下幾點(diǎn)：
1、副產(chǎn)品硫酸亞鐵品質(zhì)有很大提升，其純度從89%提高到95%，FeSO4顆粒均勻，品位上升，銷售價(jià)格從200元/噸提高到350元/噸，近幾年進(jìn)一步提升到450元/噸。同時銷路更為廣闊，從前硫酸亞鐵的銷路僅局限在飼料業(yè)和凈水劑業(yè)，現(xiàn)在擴(kuò)展到油漆行業(yè)、顏料行業(yè)等化工行業(yè)，產(chǎn)品供不應(yīng)求。2009年1月~12月，重鋼集團(tuán)鋼管公司硫酸亞鐵銷售已近9280噸，銷售收入已突破400萬元，利潤70萬元。副產(chǎn)品已發(fā)展為重鋼集團(tuán)鋼管公司的一個新產(chǎn)品，解決了40多個人的就業(yè)問題。通過對廢酸治理優(yōu)化，使原來的污染物變成新的資源，真正達(dá)到了變廢為寶的目的。
2、廢酸經(jīng)新工藝處理后，分離為再生酸和硫酸亞鐵，將再生酸的硫酸濃度控制在20%、Fe2+為60g/l~100g/l后，完全能滿足酸洗工序的工藝要求。因此重鋼集團(tuán)鋼管公司將再生酸用泵循環(huán)回收至酸洗工序進(jìn)行再使用，同時酸洗工序和廢酸車間連為一體，成為了真正意義的封閉式大循環(huán)。通過內(nèi)循環(huán)，不再浪費(fèi)一滴硫酸，所有的硫酸都在系統(tǒng)中循環(huán)。每年可節(jié)約2500噸硫酸，價(jià)值150萬元。也不再浪費(fèi)用于中和硫酸的鐵屑，每年可節(jié)約6萬元。同時，每年還可以節(jié)約能源24萬元。
治理廢水的新工藝
治理廢水的新工藝流程
舊的廢水處理工藝，采用的是國內(nèi)常用的生物化學(xué)工藝。在此基礎(chǔ)上，重鋼集團(tuán)鋼管公司經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)研究，利用廢水中含有Fe3+的特點(diǎn)，對舊工藝進(jìn)行了優(yōu)化，采取了以下3項(xiàng)措施：去掉在沉淀池前添加聚合硫酸鐵的步驟，停止在濃縮池中添加高分子絮凝劑；從100多種絮凝劑中挑選出適合本企業(yè)廢水的BSJ絮凝劑，以替代原用的聚合硫酸鐵；將固體NaOH中和劑改為石灰乳混劑，以降低成本。
治理廢水新工藝的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果
對舊廢水工藝改進(jìn)后，新工藝3項(xiàng)革新措施顯示了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果：
1、采用BSJ絮凝劑，不僅使廢水的懸浮物和COD去除效率達(dá)到98%以上，還使絮凝速度加快，從2小時縮短至1小時，廢水處理能力從過去的1500噸/天提高到3000噸/天，處理能力提高了一倍。
2、由于采用廉價(jià)的石灰乳代替NaOH作為中和劑，成本大為降低。同時，不再使用聚合硫酸鐵，新的絮凝劑添加量僅為2ppm，每處理一噸廢水，只需要絮凝劑0.03元，由此整個運(yùn)行費(fèi)用從3000元/天降至1700元/天，一年可節(jié)約50萬元費(fèi)用。
3、處理后的廢水出水水質(zhì)優(yōu)良，達(dá)到并超過了GB8978-1996《污水綜合排放一級標(biāo)準(zhǔn)》。利用石灰乳中的Ca2+去除沉淀磷酸鹽，使磷酸鹽濃度僅為0.248mg/l，為國家標(biāo)準(zhǔn)的一半。另外，懸浮物指標(biāo)平均值僅為1.7mg/l，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國家規(guī)定的70mg/l，使整個水體清澈見底。
4、廢水經(jīng)優(yōu)化處理后產(chǎn)生的污泥從10噸/天降到3噸/天，使板框壓濾機(jī)的負(fù)荷大為降低，不需要增加新的板框壓濾機(jī)。由于污泥含水率降低和鐵含量高達(dá)30%以上，將污泥按10元/噸出售給水泥廠，每年有2萬元收入，改變了過去花錢處理污泥的局面，使污泥也實(shí)現(xiàn)了再利用和資源化。
5、廢水經(jīng)優(yōu)化處理后，水質(zhì)優(yōu)良，又重新返回車間使用，每年可少取水30萬噸，節(jié)約水資源25萬噸。廢水處理形成了封閉式循環(huán)，再利用率可達(dá)90%，使廢酸、廢水兩套處理設(shè)施都實(shí)現(xiàn)了再循環(huán)。
企業(yè)生產(chǎn)方式向循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式轉(zhuǎn)變
廢酸、廢水的處理，不僅僅在于環(huán)境保護(hù)、變廢為寶、節(jié)約資源、提高效益，其深層次的意義是使企業(yè)從傳統(tǒng)的粗放經(jīng)濟(jì)模式，轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)代的節(jié)約型循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，前者是不可持續(xù)的，后者是可持續(xù)的。
重鋼集團(tuán)鋼管公司的經(jīng)驗(yàn)在于：循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式是解決環(huán)保問題的根本途徑，科技創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要動力，資源的循環(huán)利用是實(shí)現(xiàn)環(huán)保低成本運(yùn)作的重要措施，而低成本運(yùn)作是企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)良性發(fā)展的生存命脈。什么是循環(huán)經(jīng)濟(jì)？由此可以看出，就是一種以資源的高度循環(huán)利用為核心，以減量化、再利用、資源化為原則，以低消耗、低排放、高效率為基本特征，符合可持續(xù)發(fā)展理念的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式，是對大量生產(chǎn)、大量消費(fèi)、大量廢棄的傳統(tǒng)發(fā)展模式的根本變革。
科技成果的生命力在于向社會推廣應(yīng)用
中國科技論文的篇數(shù)居世界第一，但多數(shù)是“紙上談兵”，中國專利數(shù)量居全球前茅，但大量“束之高閣”�？萍汲晒纳υ谟谙蛏鐣茝V應(yīng)用。
重鋼集團(tuán)鋼管公司治理廢酸、廢水的新工藝，其先進(jìn)性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，已推廣應(yīng)用于行業(yè)內(nèi)外。該公司向成都某年產(chǎn)20萬噸的鋼管廠轉(zhuǎn)讓了廢酸、廢水處理新工藝科技成果，使該廠廢酸、廢水治理工藝運(yùn)行的各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求。重鋼股份公司冷軋薄板廠鹽酸廢水治理工程，是引進(jìn)美國技術(shù)設(shè)備建設(shè)的，但調(diào)試一段時間后，始終未達(dá)標(biāo)。在重鋼集團(tuán)鋼管公司的協(xié)助下，該廠優(yōu)化工藝，克服各種技術(shù)難關(guān)，終于使水質(zhì)處理達(dá)到國家一級排放標(biāo)準(zhǔn)。
減排的兩條評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
從重鋼集團(tuán)鋼管公司治理廢酸廢水處理的成功經(jīng)驗(yàn)，可以歸納出減排的兩條評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：一是強(qiáng)化固體廢棄物消納功能，注重資源化回收利用的產(chǎn)業(yè)化和增值化；二是新水利用系數(shù)和重復(fù)利用率反映了水資源的利用效率。
治理廢酸新工藝流程圖
治理廢水新工藝流程圖
來源：中國冶金報(bào)
