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文檔簡介
1、筑龍網給排水所有資料全都免費PAGE PAGE 41前 言 某化工有限公司1995年7月開始籌建,1996年4月正式投產。主要產品是DSD酸,現有年生產能力2800噸,產品全部出口,遠銷美國、德國、日本等二十多個國家和地區。該企業從建廠始注重技術工藝改造,積極引進新技術,大膽革新工藝,先后與沈陽化工院、某大學化工學院、某科技大學化工系等多所院校合作,經兩年多試驗研究、工藝實驗和技術改造,使DSD酸生產工藝有了很大的改進,特別是在清潔生產方面成績特別顯著,使污染物產生量大大減少,對環境污染相對減輕。為適應市場形勢,實現超常規發展,公司在市場調研、科學論證的基礎上擬定了“大基地”發展規劃。企業采用
2、改進后的新工藝擴建兩條1600噸/年DSD酸生產線,達到年產6000噸的生產能力,成為世界上最大的DSD酸生產基地;并配套建設一座日處理氧化廢水400m3/d、還原廢水350m3/d的污水處理站,使企業污水達標排放,以實現經濟效益、社會效益和環境效益的統一。根據國家和某省關于建設項目環境保護管理的有關規定,該項目應進行環境影響評價工作。為此,某化工有限公司委托某省環境科學研究院(原省環境保護研究所)承擔該項環評工作。接受委托后,評價單位及時組織人員對工廠及其周圍環境進行了踏勘,初步收集了有關資料,并按有關規定編制了環境影響評價大綱,報某市環保局于1998年1月18日組織專家審查后,評價單位根據
3、專家審查意見和某市環保局對大綱的批復意見要求,在進行了廣泛的類比調查研究的基礎上,按大綱和環評技術導則規定的方法編制了本報告書。在編寫本報告的過程中,得到了省環保局、國家化工總局環保辦、某市環保局、某縣環保局領導和某化工有限公司有關技術人員的大力支持與幫助,在此謹表示誠摯的謝意。總論編制依據國發(1996)31號文國務院關于環境保護若干問題的決定;國務院第253號令(1998)建設項目環境保護管理條例;某省建設項目環境保護管理條例(省人大公告第80號),1996年12月17日;環境影響評價技術導則(HJ/T2.12.3-93,HJ/T2.4-95);某市經貿委滄經貿技改字(1998)12號文關
4、于某化工有限公司年產3200噸DSD酸項目建議書(代可研報告)的批復;某市環境保護局“關于某化工有限公司6000噸/年DSD酸工程環境影響評價大綱審查意見的函”;某化工有限公司6000噸/年DSD酸工程環境評價大綱。評價原則和目的評價原則堅持環境影響評價為經濟建設、環境管理服務,以國家有關產業政策和環境保護政策法規為依據,認真貫徹執行“以新帶老”、“清潔生產”、“總量控制”、“達標排放”等項要求。注重評價工作的實用性,認真論證環境污染防治措施的可行性,把好污染防治關,當好環境管理的參謀,為項目選擇和環境管理決策提供科學依據。以科學、公正、客觀的原則,開展評價工作,確保環評質量。在滿足評價要求的
5、前提下,盡量利用現有資料,以縮短評價周期,節約環評經費,滿足工程進度要求。評價目的通過環境質量現狀調查、監測和評價,搞清評價區域的環境質量現狀。通過工程分析和類比調查,論述企業生產的工藝特點、污染物排放特征及水平,并對清潔生產狀況進行分析。通過污染防治措施分析,論證其技術、經濟的可行性,為項目建設提供科學依據。預測、分析工程建成投產后,所排主要污染物對環境的影響程度和范圍。從環保角度出發,對工程是否可行作出明確結論,并提出消除或減輕污染的對策和建議。環境影響要素識別及評價因子篩選環境影響要素的識別該公司排放的污染要素主要是廢水,其次為鍋爐煙氣,鍋爐煙塵及廢水處理中產生的污泥。考慮到鍋爐所排煙氣
6、量較少,公司所在地區大氣環境質量較好,而排放廢水污染物的濃度高,且成分復雜,因此,本評價確定的環境影響要素為水環境和土壤。評價因子篩選根據本工程的特點,公司所在地區的環境狀況,本次評價的評價因子確定如下:(1)污染源評價因子:廢水:pH、BOD5、COD、SS、色度、硝基苯類、氨氮、錳、Cl-、全鹽量、SO42-。廢氣:煙塵、SO2。(2)環境質量現狀評價因子地下水:pH、總硬度、硫酸鹽、氯化物、高錳酸鹽指數、氨氮、色度、鐵、錳、亞硝酸鹽氮、硝酸鹽氮、溶解性總固體。土壤:全鹽量、錳、硫酸鹽。(3)環境影響分析因子地下水:氯化物、硫酸鹽、色度、錳、高錳酸鹽指數。土壤:全鹽量、錳、硫酸鹽。評價內容
7、、重點及評價等級評價內容根據該工程的地理位置、環境狀況及污染物排放情況,本評價在工程分析的基礎上,重點進行水環境質量現狀評價和影響分析,污染防治措施的可行性論證,同時兼顧土壤環境質量現狀評價和影響分析。不進行大氣和噪聲的現狀評價及影響預測。評價重點本評價的重點為污染防治措施的技術、經濟可行性論證、地下水環境質量評價和影響分析。評價等級根據該工程污染物排放情況和區域環境特征,依據環境影響評價技術導則(HJ/T2.12.3-91)中推薦的評價等級劃分方法,水環境評價等級確定為三級。評價范圍和環境保護目標評價范圍地下水評價范圍:根據評價區域的地下水流向,本評價確定以廠區為中心,南北3km,東西6km
8、(其中:西2km,東4km),共18km2的范圍。環境保護目標評價區域內無珍稀動植物及文物等重點保護目標,因此本評價的保護目標確定為廠區及周圍區域的地下水水質。評價標準根據某縣環境保護局批復的評價標準,本次評價執行的標準如下:環境質量評價標準地下水執行地下水質量標準(GB/T14848-93)類。土壤執行土壤環境質量標準(GB15618-1995)類。該標準沒有的因子選取背景值為參考值。污染物排放標準廢水執行污水綜合排放標準(GB8978-1996)二級新擴改標準;廢氣執行鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271-91)二類標準和工業爐窯大氣污染物排放標準(GB9078-1996)二級。專業標準
9、污水灌溉執行農田灌溉水質標準(GB5084-92)(類)旱作。評價標準見表1-1至1-4。表1-1 地下水環境質量評價標準(III類)污染物pH總硬度硫酸鹽氯化物高錳酸鹽指數Fe標準值6.58.5450mg/L250mg/L250mg/L3 mg/L0.3 mg/L污染物NO3-NNO2-N色度氨氮溶解性總固體Mn標準值20 mg/L0.02 mg/L150.2 mg/L1000 mg/L0.1 mg/L表1-2 土壤環境質量標準(潮土表層)污染物名稱pH錳(mg/kg)標準值8.41.055921.4注:取自1990年中國環境科學出版社出版的中國土壤元素背景值。表1-3 農田灌溉水質標準(I
10、I類、旱作)污染物pHCODBOD5凱氏氮標準值5.58.5300mg/L150 mg/L30 mg/L污染物全鹽量SSCl-標準值2000 mg/L200 mg/L250 mg/L表1-4 污染物排放標準污染物標準名稱類別污染物98年前98年后廢水污水綜合排放標準(GB8978-1996)二級pHCODBOD5錳SS色度(稀釋倍數)NH3-N硝基苯類69200mg/L60 mg/L0 mg/L200 mg/L18025 mg/L3.0 mg/L69150mg/L30mg/L2.0mg/L200mg/L8025mg/L3.0mg/L熱媒爐工業爐窯大氣污染物排放標準(GB9078-1996)二級
11、TSP300mg/Nm3200mg/Nm3SO21200mg/Nm3850mg/Nm3鍋爐煙氣鍋爐大氣污染物排放標準(GB13271-91)二類區、含硫2%煙塵250 mg/Nm3SO21200Nm3林格曼黑度1區域環境概況地理位置某縣地處東經1162811653,北緯3744 3802之間。位于某省東南部,京滬鐵路線上。該縣南與吳橋接壤,東部、北部與南皮縣毗鄰,西與衡水地區景縣、阜城縣隔南運河相望。某化工有限公司位于某縣城南5km原縣磚瓦廠舊址,104國道及京滬鐵路東側,是某縣規劃的化工小區,交通便利,具體位置見附圖1。地形地貌本縣系黃河、海河水系沖積平原。地勢平坦開闊,傾斜緩慢。西南高東北
12、低,平均坡降1/8000。由于歷次洪水泛濫,河流改道,在流水作用下,切割現象比較嚴重,形成了一系列的河道緩崗、準緩崗、二坡地、淺平洼地、沙丘等地貌類型。造成微地貌類型變化較大,呈微波狀起伏的沖積平原。氣候特征某縣屬大陸型季風性氣候,四季分明。其氣象資料為:年平均氣溫12.6一月份平均氣溫-4七月份平均氣溫26 .6極端最高氣溫40.9極端最低氣溫-23.9年平均氣壓0.0996Mpa多年平均無霜期210天年平均日照2779小時年平均降水量572mm全年主導風向SSW年平均風速3.4m/s水文地質地表水本縣地表水系由六河、四渠組成的水利網脈。東南臨漳衛新河、西靠南運河,境內最長的河流為宣惠河、革
13、新干渠。漳龍干渠、躍進渠橫穿全縣,西起南運河,東至漳衛新河,連六河,東西調水,有較好的引蓄外水條件。此外,尚有胡集鄉一號排干、三號排干等數十條大小溝渠,總長度為395.3km。可謂河流交接,渠道縱橫。然而由于近年來上游截洪分流,加之干旱少雨,致使本縣境內河道經常斷流干枯、渠灌能力減弱。目前,某化工有限公司的生產廢水,經廠內簡單處理后,排入廠區內原磚瓦廠取土形成的大坑內暫存。地下水本縣為海陸交互沉積平原,水文地質普遍存有12層海相層。因古河道的沉淀,呈現出河流沖積相。由于受到地質構造、沉積環境及河流的影響,其淺砂層分布形態、巖性、厚度、富水性、化學特征等均有差別,全縣淺層地下水可劃分為三個水文地
14、質區。區:主要分布在大單、胡集、于橋、張恒、燈明寺、大劉6個鄉(鎮)。淺層淡水底板埋深一般2030m,局部大于30m,水文地質條件較好。含水砂層多為灰黃色、灰褐色,砂層以粉細砂,粉砂為主,少量細砂。結構松散,顆粒較為均勻,自上而下砂層由薄變厚,累計4.525m。單位出水量35m3/h.m,水質較好,礦化度12g/L,少數小于1g/L。區:主要分布在找玉、龍王李、于渠、后店、秦村5個鄉(鎮)。淺層淡水底板埋深一般2030m,部分1020m,砂層以粉細砂為主,少數粉砂、細砂,砂層厚度617m。單位涌水量23m3/h.m,高水位期,水位埋深46m,礦化度12g/L。區:主要分布在沿南運河東側的燕臺、
15、金莊、城關、連鎮及中部的曲莊、后屯、陳坊、王喇、鄭集10個鄉(鎮)。該區淺層淡水埋深各處不一,砂層厚度變化較大,層次較多。沿南運河東側的幾個鄉(鎮)淺層淡水呈西南東北向條帶狀分布。砂層極為發育,富水性較強,以細粉砂為主,厚度518m,單位涌水量23 m3/h.m,部分3 m3/h.m。中部幾個鄉鎮,淺層淡水區多為透鏡體,零星島狀分布,除砂層含水外,還有粘土裂隙水。砂層主要為粉砂,薄厚不均,水量大小不等,一般厚度58m,局部大于8m。單位涌水量為2 3m3/h.m,淡水底板埋深變化較大,其中多數為1020m,局部510m或大于20m,礦化度12g/L。本縣地下水總流向由WSW向ENE。本縣微咸水
16、和咸水分布較廣,面積為251km2,占全縣總面積的35.1%。靜貯量為23.981108m3,礦化度多數23g/L,少數達8g/L。社會經濟概況某縣現有耕地面積73.8萬畝。糧食作物有小麥、玉米、谷子、大豆、紅薯、高梁等。經濟作物以棉花、芝麻、花生、蔬菜為主。1996年完成農業總產值63020萬元。某縣的主要工業門類有油棉加工、食品加工、化工、染料、塑料制品、建材、鑄造、機械、五金、工藝美術、造紙、印刷、服裝等。1996年完成工業總產值210500萬元。全縣設5鎮16個鄉,有447個行政村,人口總數29萬人。工程分析現有工程分析基本概況某化工有限公司于1995年7月開始籌建,1996年4月正式
17、投產。1996年10月,兼并具有20多年生產歷史的縣磚瓦廠,資產重組后,獲800畝(54104m2)發展用地。該公司位于某縣城南5公里,西臨京滬鐵路、104國道,東臨東昶化工廠、南與農田為鄰,北與大張鄉箱板機械廠為鄰。廠區遠離居民區,周圍空曠,距生產區最近的大、小邢莊均超過1.5km。周圍環境良好。詳見附圖一、二。現廠區占地面積800畝(54104m2),建筑面積8000m2。有正式在職職工340人,其中專業技術人員95名,專業技術學校畢業生86名。現有600t/aDSD酸生產線二條,800t/aDSD酸生產線二條。年生產能力2800噸。生產原理產品性質一、產品名稱DSD酸:化學名稱:4,4-
18、二氨基二苯乙烯-2,2-二磺酸。結構式:分子式:C14H28N2O6S2。物化性質:黃色針狀吸濕性晶體,可燃。微溶于水,溶于乙醇和乙醚,易溶于堿溶液。在空氣中易被氧化變紅。按部頒標準(HG2-2279-92),DSD酸產品為黃色膏狀物,國外客戶則要求DSD酸干品(粉狀),由黃色膏狀的濕品干燥脫水而得。二、產品用途:主要用于制造螢光增白劑、直接凍黃G、直接黃R、耐曬橙F3G和防蛀蟲劑等。三、產品質量:產品質量符合廠內產品質量技術指標,高于原化工部HG2-2279-92標準,詳見表3-1。表3-1 DSD酸質量標準指標名稱廠內產品質量技術指標原化工部標準HG-2279-92外觀淺黃色膏狀(或粉狀)
19、淺黃色膏狀(或粉狀)膏狀氨基值%4542干品氨基值%9692芐基物含量%0.251.5堿不溶物含量%0.10.1鐵離子含量100mg/kg色度(鉻鈷比色)25工藝流程DSD酸生產工藝為三大合成步驟,即對硝基甲苯的磺化氧化縮合還原。該生產工藝以對硝基甲苯、發煙硫酸、液堿等為主要原料,經磺化、稀釋、氧化、鹽析、還原、酸析等工序生產出DSD酸。其基本反應式如下:一、DSD酸(濕品)工藝流程1)磺化在磺化罐中加熔融的對硝基甲苯及發煙硫酸,將溫度升到100以上,保持一定時間,待反應完畢,將磺化成品料打至稀釋罐中稀釋,降溫后過濾即得對硝基甲苯鄰磺酸。2)氧化縮合氧化罐中加入水及硫酸錳,用蒸汽加熱至40,通
20、入空氣,并將溶解好的對硝基甲苯鄰磺酸和堿液同時加入。氧化反應一般需10個小時,反應完成后放至鹽析罐,加鹽降溫后加廢酸,使pH=3,放料抽濾,濾餅送至溶解罐。3)還原在還原罐中加水、氯化銨、鹽酸、鐵粉,升溫至70保溫1小時后,慢慢加入溶解好的氧化料,待反應完畢,用純堿調節pH=10,然后放料過濾,鐵泥經三次洗滌后排出。濾液放入酸析釜,緩緩加入廢酸,產品即析出,當pH=1時停止加酸,產品經壓濾即得DSD酸膏狀物。生產工藝詳見圖3-1。圖3-1 現有工程(2800t/a)DSD酸生產工藝流程圖二、DSD酸濕品的干燥流程DSD酸濕品經旋轉閃蒸、旋風分離器分離、布袋除塵器收集最終得到粉狀DSD酸干品。詳
21、見圖3-2。 圖3-2 DSD酸濕品的干燥流程圖物料平衡主物料衡算以噸產品為衡算基準。生產1噸產品須投入1噸98%對硝基甲苯。磺化工序收率為98%,其化學反應式為:分子量: 137 178 217 98理論值: 0.98 1.27 1.55 0.70 (t)實際值: 1 2.90 1.52 2.32 (t)氧化工序收率為79%,其化學反應式為:分子量: 434 430 36理論值: 1.52 1.51 0.126 (t)實際值: 1.19 (t) 還原工序收率為98%,其化學反應式為:分子量: 430 224 36 370 320理論值: 1.19 0.62 0.1 1.02 0.88(t)實
22、際值: 1.0 (t) 物料平衡見圖33。 圖3-3 現有工程(2800t/a)物料平衡圖主要原材料消耗主要原材料及動力消耗現有工程主要原材料及動力消耗見表3-2。表3-2 年產2800噸DSD酸原材料消耗及動力消耗(單位:噸)原料名稱規格噸產品用量年需用量來源對硝基甲苯98%1.02800吉化101廠、9295廠發煙硫酸含SO320%2.98120南皮化工廠液堿30%NaOH5.66715867.6黃驊堿廠、沈陽化工廠鐵粉2030目1.1673267.6某氯化銨98.5%0.125350石家莊聯堿廠保險粉0.012535某硫酸錳0.25700某純堿99%0.15420某堿廠氯化鈉工業級1.0
23、2800黃驊鹽廠燃煤S1.2%4.11.1104山西大同電380V1900kwh5.3106kwh動力及燃料消耗動力供應該公司現有變電站兩座,一座內裝10/0.4KV,500KVA變壓器一臺,一座內裝10/0.4KV,1000KVA變壓器一臺。由距廠3km的辛莊電站供電。燃煤消耗 該公司現有4t/h快裝鏈條鍋爐兩臺、10t/h快裝鏈條鍋爐一臺為生產供應蒸汽。另有3臺熱媒爐為DSD酸濕品干燥提供熱源。2臺4t/h鍋爐的煙氣經濕式除塵器凈化后通過2根35m高煙囪排入大氣;10t/h鍋爐的煙氣經旋風除塵器凈化后通過1根45m高煙囪排入大氣;3臺熱媒爐煙氣經濕式除塵器凈化后通過3根20m高煙囪排入大氣
24、。年耗煤量11415噸。使用煤種為大同混煤,其全硫份為1.2%,灰分為16%。給排水供水情況廠內現有深井一眼,出水量60m3/h,能夠滿足現有工程生產、生活的需要。年用水量35.01104 m3/a,用水量詳見表3-3。表3-3 DSD酸生產用水量年產2800t/a時用水量m3/d104 m3/a工藝用水新鮮水2427.26二次水2006.00冷卻用水44813.44鍋爐用水2607.80車間地面沖洗水100.30生活用水70.21總用水量96735.01排水情況現有工程全廠外排廢水沒有清污分流,生產廢水、冷卻水和生活污水合排,排水量為956.6 m3/d, 折合28.70104 m3/a,其
25、中冷卻水7.44104 m3/a ,生活污水0.16104m3/a,生產工藝廢水20.19104m3/a。水量平衡現有工程水量平衡見圖3-4。單位:m3/d圖3-4 現有工程(2800t/a)水量平衡圖污染物排放情況污染源DSD生產原料單純、工藝成熟、反應流程短,操作難度低。經實地考查,生產過程排污點共有4處,計二股廢水、一股廢酸液、一處廢鐵泥。廢水分為氧化廢水和還原廢水,其中氧化廢水占全部生產廢水污染物負荷的98%以上。整個工藝中無廢氣產生。輔助生產污染源有鍋爐房和干燥DSD成品的熱媒爐排放的SO2和煙塵以及風機產生的噪聲。現有工程排污節點見圖3-5。圖3-5 現有工程(2800t/a)排污
26、節點圖污染物的產生、防治及排放一、廢水污染物的產生、防治及排放從現場實地考查、類比調查及企業生產工藝操作文件中看到,DSD酸生產工藝中只有二股廢水產生:第一股廢水是氧化工序產生的氧化廢水,噸DSD酸產品產生量約36m3;第二股廢水為還原廢水。噸DSD產品產生量約35m3。二股水年產生量為20.19104m3/a,合并后排入污水處理站。該污水處理站始建于1996年,其處理工藝如下:廢水由生產車間排出后,進入調節池,用石灰將其pH調至67,然后用泵打入反應器,加藥反應完畢進入一次絮凝沉淀池,沉淀后的上清液流入重力濾池,過濾后的水和經二次加藥反應沉淀后的上清液,均用泵打入深度處理器處理后排放。兩個沉
27、淀池底排出的污泥進入污泥濃縮池,其上清液和離心出來的清液返回重力濾池處理,離心后的污泥可焚燒處理,其工藝流程見圖3-6:圖3-6 現有工程廢水處理設施工藝流程該處理工藝由于設計等原因,一直不能正常運轉。目前,現有工程生產廢水經常未經處理,直接排入廠內原磚瓦廠取土形成的大坑內暫存,污染物的排放見表3-4。現有工程年產DSD酸2800噸,排水量為956.6 m3/d。廢水水質及其污染物排放量見表3-4。廢水中主要污染物排放量:COD:1685.0t/a;BOD:72.6t/a;SS:435.4t/a;NH3-N:17.1t/a;SO42-:5201.2t/a;Cl-:2008.1t/a;Mn2+:
28、9.4t/a;硝基苯類:373.0t/a。表3-4 廢水水質及污染物產生、排放量 廢水水質(mg/L) (pH、色度除外)污染物產生量(t/a)氧化廢水還原廢水冷卻排水生活污水總排口PH3.021.40696915COD168853422020062921685.0BOD5714.316.3/12027172.6SS3769782302001626435.4氨氮25.3167.1/63.917.1硝基苯類3806.60.10/1393373.0Cl-170613348/74992008.1硫酸根4300011646/194225201.2錳95.6/35.39.4色度(倍)200005.0/冷
29、卻水均為間冷水,不與物料接觸,未進行循環使用,年排放量7.44104m3/a。該企業生產區與生活區分開,相距5km,工廠的生活污水主要是廠區食堂和浴池排放,年排放量為0.16104m3/a。二、廢氣污染物的產生、防治及排放該廠DSD酸生產過程中無工藝廢氣排放,廢氣排放的主要污染源是燃煤煙氣。現有工程生產中的廢氣主要來源于鍋爐煙氣和DSD酸濕品烘干用的熱媒爐燃煤煙氣。煙氣排放量為1.17108m3/a。其中2臺4t/h鍋爐和3臺熱媒爐采用濕式除塵器,處理后的煙塵濃度為150200mg/m3, SO2濃度為9001100mg/m3,均能滿足相應標準要求;1臺10t/h鍋爐采用旋風除塵器,處理后的煙
30、塵濃度在800mg/m3,SO2濃度為18002100mg/m3,分別超標2.2倍和0.75倍。年排放煙塵和二氧化硫量分別為67.1t/a和182.5t/a。詳見表3-5。表3-5 大氣污染物排放情況煙氣排放量(Nm3/a)SO2煙塵濃度mg/m3總量t/a濃度mg/m3總量t/a24t/h鍋爐4.71107900110047.125011.8110t/h鍋爐6.851071800-2100133.680054.83臺熱媒爐1.8110690011001.82500.5合 計1.17108182.567.1排放濃度標準值1200250三、固體廢物的產生、防治及排放生產過程中產生的固體廢物主要是
31、鐵泥,現有工程每生產1噸DSD酸產品,約產生1.65噸鐵泥(以不含水計),其主要成分是Fe2O3。現有工程每年約產生4620噸鐵泥,全部外售給鐵紅廠作原料。鍋爐燃煤灰渣產生量約2300t/a,該爐渣是很好的建筑材料,出售給當地農民修房、鋪路和燒磚用。四、廢酸液污染物的產生、防治及排放DSD酸生產工藝磺化工序副產物為5055%廢硫酸,年產生量為13440噸,其中約5600噸回用于鹽析和酸析工段做中和劑,其余7840噸外售給化工廠做提純精制硫酸的原料。五、噪聲污染產生與防治現有工程DSD酸生產線產生噪聲的主要設備有電機、攪拌機、真空泵、鼓風機(已裝消聲器)等,噪聲值在7590dB(A)。經實測廠界
32、噪聲滿足工業企業廠界噪聲標準(GB12348-90)類標準的要求。技改工程分析基本情況技改工程包括用新工藝改造原有工程2800t/aDSD酸生產線,現已改造完畢,為技改工程積累了豐富經驗;采用新工藝,新建兩條1600t/aDSD酸生產線,年增DSD酸3200噸;為新增3200t/aDSD酸配套20t/h快裝鏈條鍋爐一臺及150KVA背壓式發電機組,實現熱電聯產;新建一座能夠處理6000t/aDSD酸生產廢水的廢水處理站,“以新帶老”還清現有工程的環保“欠帳”。技改工程在原廠區內進行,不新征占地,詳見附圖三。該項目總投資5041.8萬元,其中環保投資1080.2萬元。生產原理技改工程與現有工程生
33、產基本相同,但在工藝中做了如下改進: 1)在氧化-縮合工序用新型復合錳催化劑代替現有工程的硫酸錳催化劑;2)在鹽析工段用硫酸鈉代替氯化鈉做鹽析劑;3)在氧化-縮合反應中改現有工程稀釋、鹽析用一次水為還原工序產生的還原廢水。4)鹽析工段加鹽降溫后加廢酸使pH=7左右,放料抽濾,氧化廢水呈中性。生產工藝詳見圖3-7。圖3-7 技改工程(3200t/a)DSD酸生產工藝流程圖物料衡算物料衡算與現有工程基本相同,只是氧化工序反應用的MnSO4催化劑改為新型復合錳催化劑,鹽析劑氯化鈉改為硫酸鈉。其物料平衡見圖3-8。 圖3-8 技改工程(3200t/a)物料平衡圖主要原材料消耗技改新增DSD酸干品320
34、0噸,主要設備見表3-6,主要原材料及動力消耗見表3-7。表3-6 主要設備情況名 稱型號或規格數量價格(萬元)備 注化料鍋200010001000碳42.08自制磺化罐5000l搪玻璃419.0某稀釋罐5000l搪玻璃418.0某鄰磺酸淋桶2600120020811.2自制鄰磺酸打漿罐PVC40.56衡水煙酸罐4000l搪玻璃418.0某氧化罐3200400012821.04自制酸析地罐3200350012817.6自制鹽析罐825.45自制二硝基酸桶PVC88.24自制減速機BKD-3-3.544.0某鼓風機832.0某壓濾機211.0某干燥機290.0沈陽泵2472.0石家莊熱媒爐360
35、.0某濕式除塵系統5廢水處理系統1表3-7 年產3200噸DSD酸原材料消耗及動力消耗(單位:噸)原料名稱規格噸產品用量年需用量來 源對硝基甲苯98%1.03200吉化101廠、9295廠發煙硫酸含SO320%2.99280南皮化工廠液堿30%NaOH5.66718134黃驊堿廠、沈陽化工廠鐵粉2030目1.1673734某氯化銨98.5%0.125400石家莊聯堿廠保險粉0.012540某復合錳催化劑0.10320某純堿99%0.15480某堿廠硫酸鈉1.34160燃煤S1.2%4.12.4104山西大同電380V1900kwh6.08106kwh動力及燃料消耗動力供應技改工程擬配套150K
36、WA背壓式發電機組一套,同時配備配電設施,能滿足技改后生產用電需要。燃煤消耗技改工程新增1臺20t/h快裝鏈條鍋爐和3臺熱媒爐以滿足年產3200噸DSD酸生產需要。新建污水處理站配套1臺10t/h快裝鏈條爐滿足蒸發-濃縮-氧化廢水處理的工藝需要。技改工程煤消耗為20390噸/年,煤的來源及煤種按某縣環保局的規定,燃用含硫分低的神府煤,其含硫分為0.36%,灰份為10.73%。給排水供水情況技改工程新增用水量18.7104m3/a,為滿足生產需要再打一眼深井備用。排水情況技改工程采用清污分流,雨污分流。生產廢水、冷卻水、生活污水分別排放。生產廢水中的氧化廢水和還原廢水在車間內已分流。氧化廢水和滿
37、足氧化工序用水后剩余的還原廢水分別進污水處理站處理后外排。冷卻水進涼水池后循環使用。生活污水直接外排。技改工程排水量為237m3/d,折合7.11104m3/a,其中生產廢水4.83104m3/a,生活污水0.78104m3/a,冷卻水排污1.5104m3/a。水量平衡圖技改工程生產工藝由于采用了新型錳催化劑,料液比提高了1倍,還原廢水回用于氧化工序以及氧化廢水得到了有效地處理,實現了零排放,使得全廠用水和廢水排放量發生了很大變化。技改工程水量平衡詳見圖3-9。圖3-9 技改工程(3200t/a)水量平衡圖污染物排放情況污染源技改工程污染源與現有工程相同,但由于技改工程使用復合錳催化劑,提高了
38、料液比,還原廢水回工藝中套用,減少了廢水的產生量。技改工程新增生產線排污節點詳見圖3-10。圖3-10 技改工程(3200t/a)排污節點圖污染物的產生、防治及排放一、廢水污染物的產生、防治及排放技改工程新上的生產線,由于采用新工藝,特別是氧化工段用新型復合錳催化劑替代原工藝催化劑硫酸錳,使料液比由原工藝的2.5%提高到了5.0%,相應的氧化廢水產生量由原工藝的39.3m3/tDSD減少到了19.3m3/tDSD。日產生氧化廢水206m3/d,折合6.18104m3/a,全部進新建的污水處理站。還原工序料液比也相應的提高,相應的還原廢水產生量由原工藝的32.4 m3/tDSD減少到了22.4m
39、3/tDSD。日產生還原廢水239m3/d,折合7.17104m3/a,該廢水除氧化工段配料用掉10.4m3/tDSD,日用量為111.4噸,折合3.328104m3/a,磺化后稀釋用水2.3m3/tDSD,日用量為24.6m3/d,折合0.736104m3/a外,剩余103m3/d,折合3.09104m3/d進新建污水處理站。技改工程新增生產線廢水中主要污染物的產生量:COD :1926t/a;BOD:83t/a;SS:498t/a;NH3-N:19.5t/a;SO42-:7821t/a;cl-:264 t/a;Mn2+:7.1t/a;硝基苯:426t/a。現有工程配套的污水處理站因不能適應
40、當前環保的實際要求,該企業現已廢除掉。技改工程擬建一座符合當前生產和環保實際要求的新污水處理站。該新污水處理是與技改后規模(6000t/a)相配套的工程,該污水處理站實行清污分流、分質處理。氧化廢水采用蒸發焚燒吸收工藝,日處理氧化廢水400m3/d。還原廢水和雜用水采用中和絮凝沉淀氧化塘工藝,日處理廢水350噸。按設計要求,氧化廢水進入多效蒸發器,蒸發濃縮,濃縮比為10:1,在濃縮過程中回收硫酸鈉。由于技改工程生產工藝用硫酸鈉代替氯化鈉做鹽析劑,這樣回收的硫酸鈉可做原料回生產工藝。經濃縮10倍后的氧化廢水濃縮液進焚燒爐焚燒,實現了氧化廢水的零排放。經分析測試,其有機物占濃縮液的20%左右,在焚
41、燒過程中有機物全部轉化為小分子的CO2、SO2和NOx,其熱量得到充分利用,尾氣經濃縮液一級吸收和中和后強堿性還原廢水二級吸收后排入大氣。還原廢水和沖地坪水等雜用水的處理用中和絮凝沉淀工藝,因該股廢水污染污染負荷較小,經該工藝處理后達標排放。凈化后外排廢水中主要污染物的排放量:COD :7.2t/a;BOD:1.4t/a;SS:9.7t/a;NH3-N:1.2t/a;SO42-:322t/a;Cl:264t/a;硝基苯:0.01t/a。二、大氣污染物的產生、防治及排放1、燃煤鍋爐煙氣技改工程為配套新增年產3200t/aDSD酸生產線,新增1臺20t/h鍋爐,配背壓發電機組,實現熱電聯產。為新建
42、廢水處理站配套1臺10t/h鍋爐,保證蒸發氧化廢水的需要。新建3臺熱媒爐,烘干DSD的濕品。鍋爐房合用一座45米高的煙囪,煙氣經麻石文丘里水膜除塵器凈化后排入大氣。熱媒爐每臺單配濕式除塵器。技改工程燃煤量為20390t/a(含污水處理站1臺10t/h鍋爐的用煤),煤種為神府煤,其含硫分0.36%,灰份10.73%。經計算及類比調查,煙氣排放量2.09108m3/a,凈化后的煙塵濃度250mg/m3,SO2濃度1200mg/m3,林格曼黑度1級。排放的污染物均能滿足相應標準要求。年排放煙塵52.3t/a;年排放SO278.9t/a。2、污水處理站焚燒爐尾氣6000t/aDSD酸生產配套的污水處理
43、站焚燒爐用重油做燃料,焚燒后的尾氣經二級吸收凈化后排入大氣。經計算,焚燒爐每天焚燒濃縮液為40m3。需重油約3t/d(不包括濃縮液中的有機物燃燒熱值)。產生煙氣量為3.6104m3/d,折合1.08107m3/d。SO2排放濃度為782mg/m3,產生量為28.15kg/d,折合8.4t/a;NOx排放濃度為713mg/m3,產生量為25.67kg/d,折合7.7t/a。在蒸發濃縮后進焚燒爐的濃縮液中,有機物的含量約占20%,其中含有硫和氮元素的化合物在焚燒爐高溫氧化分解,產生SOx和NOx。SO2和NOx產生量按已知反應產物為鄰磺酸和二硝基酸各占50%計。其SO2排放濃度為305mg/m3,
44、產生量為10.98kg/d,折合3.3t/a,NOx排放濃度為62mg/m3,產生量為2.23kg/d,折合0.67t/a。焚燒爐的尾氣經二級吸收后,其SO2凈化率達90%以上。NOx凈化率達60%以上。排入大氣中的SO2濃度108mg/m3,排放量1.1t/a,NOx濃度310mg/m3,排放量3.3t/a。低于國家規定的焚燒爐排放標準(SO2300mg/m3,NOx500mg/m3)。技改新增工程及污水處理站設備排放大氣污染物詳見表3-8。表3-8 技改工程新增大氣污染物排放情況煙氣排放量(Nm3/a)SO2煙塵NOx濃度mg/Nm3總量t/a濃度mg/Nm3總量t/a濃度mg/Nm3總量
45、t/a120t/h鍋爐1.3710837551.425034.3110t/h鍋爐6.8510737525.725017.13臺熱媒爐3.621064861.82500.9焚燒爐3.61041081.13103.3合 計2.0921088052.33.3排放濃度標準值1200(300)250250 注:“()”為焚燒爐標準。三、固體廢物的產生、防治及排放技改工程新增鐵泥5280t/a,用于本廠污水處理站生產絮凝劑硫酸亞鐵,剩余部分外售給鐵紅廠做原料。鍋爐燃煤灰渣產生量為3708噸,出售給附近農民做建材、鋪路和燒磚用。由于新建污水處理站的中和工段用石灰做中和劑,產生硫酸鈣和有機物沉淀渣。目前已與水
46、泥廠聯系做生產水泥的原料。四、廢酸液污染物產生、防治及排放技改工程新增50%廢酸15360t/a,其中約6400t/a回用于工藝,500t/a去污水處理站制造絮凝劑,其余8460t/a外售給化工廠做提純精制硫酸的原料。五、噪聲污染產生與防治該技改工程在原廠區內進行,動力設備及功率均類似于現有工程。并選用新型低噪音節能風機,因此能滿足廠界噪聲標準的要求。技改工程前后排放污染物變化情況技改后全廠廢水排放情況技改工程實施后,現有工程年產2800t/aDSD酸的生產線已改造完畢,全部采用新工藝。還原廢水回用于氧化工序。氧化廢水全部進新建污水處理站經蒸發濃縮焚燒吸收工藝處理,回收硫酸鈉。蒸發氧化廢水產生
47、的冷凝水回用鍋爐。有機物全部焚燒后,全廠無氧化廢水排放(山東招遠化工總廠DSD生產廠已運轉),減少了全廠廢水中98%的污染負荷。氧化廢水零排放和還原廢水的套用,減少了60%的廢水排放量,剩余還原廢水進新建污水處理站處理后的廢水達標排放。外排廢水中的主要污染物的排放量分別為:COD:13.6t/a;BOD:2.7 t/a;SS:18.1 t/a;NH3-N:2.3 t/a;SO42-612 t/a;Cl-495 t/a;硝基苯類:0.02 t/a。技改工程全部實施后,全廠廢水排放量為412m3/d,折合12.36104m3/a。其中生產廢水排放量為301 m3/d,折合9.03104m3/a。冷
48、凝水排放量2.97104m3/a,生活污水排放量為0.36104m3/a。技改后全廠水平衡見圖3-11。圖3-11 技改工程后(6000t/a)水量平衡圖技改前后全廠污染物變化情況廢水由于技改工程采用新工藝及新上污水處理站得到了有效處理,外排廢水全部達標,全廠外排生產廢水及主要污染物發生了很大變化。詳見表3-9,表3-10。 表3-9 技改前、后全廠排水量變化情況表氧化廢水還原廢水冷卻水生活污水總排水量m3/d104m3/am3/d104m3/am3/d104m3/am3/d104m3/am3/d104m3/a技改前(2800t/a)35010.535310.592487.445.60.179
49、56.628.7技改新增(3200t/a)001614.83501.5100.32216.63技改后(6000t/a)003019.03992.97120.3641212.36技改前后增減量-350-10.5-52-1.56-149-4.476.40.19-545-16.34削減率(%)1001560-21157表3-10 技改前、后生產工藝外排廢水中污染物變化情況 單位(t/a)生產廢水排放量(104m3/a)CODcrBOD5SSNH3-N硝基苯類SO42-Mn2+cl-技改前排放量(2800t/a)20.19168572.6435.417.13735201.29.42008.1新增工程排
50、放量(3200t/a)4.837.21.49.71.20.013220264技改后排放量(6000t/a)9.0313.62.718.12.30.026120495技改前后增減量-11.16-1671.4-69.9-417.3-14.8-372.98-4589.2-9.4-1513.1削減率(%)559996958699.998810075由表3-9、表3-10可看出,技改后在生產規模擴大2倍多的情況下,全廠總排水量由技改前的28.7104m3/a減少到12.36104m3/a,少排放了16.34104m3/a,削減率達57%。生產工藝廢水排放量由技改前的20.19104m3/a減少到9.03
51、104m3/a,削減率達55%。冷卻水采用水質穩定劑后,改直排為閉路循環,技改前排水量7.44104m3/a減少到2.97104m3/a,削減率達60%。特別是新建污水處理站使得占全廠廢水污染負荷98%以上的氧化廢水,得到徹底治理和根除,還原廢水的排放量減少了15%,并得到了有效的治理達標排放。技改工程完成,新建污水處理站正常運轉后,廢水中的主要污染物COD由技改前的1685t/a減少到13.6 t/a,削減率達99%以上;BOD5由技改前的72.6 t/a減少到2.7 t/a,削減率達96%以上;NH3-N由技改前17.1 t/a減少到2.3 t/a,削減率達86%以上;硝基苯類由技改前的3
52、73 t/a減少到0.02 t/a,削減率達99.99%以上;SO42-由技改前的5201.2t/a減少到612 t/a,削減率達88%以上;由于生產廢水分質處理不混合,Mn2+進入不到還原廢水中,氧化廢水經處理后,沒有廢水排放,所以企業外排水中沒有Mn2+,與技改前相比,Mn2+污染物削減率達100%;由于新工藝中鹽析劑氯化鈉已被硫酸鈉代替,外排廢水中Cl-只有還原廢水中少量的氯化銨原料產生,其外排量很少,噸產品排放0.0825t,年排放量為495t,比技改前減少了1513.1 t/a,削減率達75%以上。廢氣技改工程完成后,全廠共有10t/h鍋爐2臺,20 t/h鍋爐1臺,熱媒爐6臺,現有
53、工程的2臺4t/h鍋爐備用。改換現有工程10 t/h鍋爐的旋風除塵器為濕式旋渦式除塵器。全廠燃煤量增至26830t/a,燃煤全部為低硫份的神府煤。煙氣排放量是2.80108m3/a,凈化后的煙塵濃度250mg/ m3,鍋爐SO2濃度375mg/ m3,熱媒爐SO2濃度486mg/ m3。焚燒爐SO2濃度108mg/ m3,NOx310mg/ m3,均能達標排放。煙塵、SO2、NOx年排放量分別為106.5t/a、69.9 t/a、3.3 t/a,詳見表3-11。技改前、后全廠大氣污染物變化情況詳見表3-12。表3-11 技改后全廠大氣污染物排放情況煙氣排放量(Nm3/a)SO2煙 塵NOx濃度
54、mg/ Nm3總量t/a濃度mg/ Nm3總量t/a濃度mg/ Nm3總量t/a120t/h鍋爐1.3710837551.425034.3210t/h鍋爐1.3710837551.425034.36臺熱媒爐5.431064862.62501.35焚燒爐3.61041081.13103.3合 計2.80108106.569.93.3執行標準1200(300)250(500)注:燃用神府煤,含硫量0.36%,灰份10.73%;重油:含硫量1.3%;( )為焚燒爐執行標準。PAGE PAGE 49表3-12 技改前后大氣污染物變化情況項目廢氣排放量104m3/aSO2(t/a)煙塵(t/a)Nox(
55、t/a)技改前(2800t/a)1.17108182.567.1技改后(6000t/a)2.80108106.569.93.3增減量+1.63108-76+2.8+3.3由表3-12可看出,由于采用了低硫份燃煤,技改后在全廠產量提高、燃煤量增多的前提下,SO2排放量還減少了76t/a,煙塵增加2.8 t/a,由于增加了焚燒爐,增添了Nox排放量3.3 t/a。固體廢物的產生、防治及排放技改工程完成后,全廠生產規模擴大到6000t/aDSD酸,相應的鐵泥、爐渣量增多。鐵泥的產生量將達到9900t/a;爐渣的產生量將達到6008 t/a。污水處理站新增中和沉淀渣,主要成分為硫酸鈣、有機物和未反應的
56、石灰。這種沉淀渣可做水泥原料。廢酸液污染物產生及排放技改工程完成后,全廠廢酸液產生量達28800t/a,其中約12000t/a回用于生產工藝中,500t/a去污水處理站制造絮凝劑,其余16300t/a外售化工廠做精制提純硫酸的原料。非正常生產情況分析工程風險特征DSD酸為間歇式生產,反應均在常溫、常壓條件下進行。由于生產中所用原料對硝基甲苯有毒性,發煙硫酸腐蝕性較強。因此,突發事故的發生將直接對人身和環境造成危害。潛在事故因素分析根據類比調查及對工藝路線和生產方法的分析,生產過程潛在事故及其原因見表5-1。表3-13 潛在事故及其原因序號潛 在 事 故主 要 原 因1物料管線破裂,物料泄漏腐蝕
57、、塑料老化2各種閥門泄漏物料密封圈破損、閥門質量不合格3各種反應釜及儲罐泄漏物料機械密封損壞4機泵泄漏物料軸封失效、更換不及時5裝、卸料時泄漏物料自吸泵損壞或操作不當6排水中COD、硝基苯突然增高停電或廢水處理設施事故停運7火災、爆炸管理不善、加錯料、超溫操作、反應釜漏水特別需要指出的是,在DSD酸生產中可能由于停電或其他人為因素導致一個生產周期的產品完全報廢。這時,就要將其全部傾到掉,從而造成環境嚴重污染。非正常工況排放污染物的處置為防止事故發生,就必須加強管理、嚴格按規程操作,加強設備的檢查維修,杜絕帶病作業。同時,還應采取嚴密的防火、防爆安全措施。設置事故儲罐,將非正常工況排放的有毒、有
58、害物料、反應液認真收集,然后進焚燒爐焚燒。清潔生產分析清潔生產概念清潔生產是指對人類及環境造成最小危害的生產過程。發展經濟、保護環境是人們追求的目標,隨著經濟的發展和人們對環境保護意識的提高,以犧牲環境為代價的經濟發展已經或正在成為過去。不重視環境保護將對人類的生存造成嚴重的危害,要求人們在生產過程中合理利用資源,最大限度地減少或避免污染物的排放。清潔生產包括兩個方面,即產品對人類及環境的危害最小;生產過程對人類和環境的危害最小。我國污染防治的基本方針是末端治理和生產全過程控制相結合,分散治理與集中治理相結合,濃度控制與排污總量控制相結合。為減少污染物產生量、減輕末端治理的負荷,必須大力推進清
59、潔生產工藝。清潔生產著眼于生產過程中減少污染物產生量,使污染物最大限度地資源化。因此,清潔生產不但具有環境效益,也能產生明顯的經濟效益。按照清潔生產的思想,要求企業采用的生產工藝能夠使原材料最大限度地轉化為產品;采用無污染、少污染、低能耗、少消耗的高效技術和設備;盡量使用無毒的原輔材料;積極發展替代型產品,確保產品對環境不污染或污染較輕。染料中間體生產對環境的主要危害染料中間體生產對環境的主要危害來自排放的工藝廢水,其主要污染物為有機物、鹽類,有機物又多為芳香族化合物,生物難以降解,在環境中造成積累,通過各種途徑對動植物及人類健康構成威脅。技改工程清潔生產分析DSD酸產品是一種重要染料中間體,
60、其生產是一種傳統的經典的生產工藝,生產過程安全、穩定,產品不易流失。其清潔生產可從下述幾方面分析。1)磺化過程中采用過量的發煙硫酸,使毒性較大的對硝基甲苯轉化率達到98%以上,減少了廢水中的有機物,尤其是苯系物的排放量。2)充分利用磺化過程中產生的廢硫酸在磺化工序產生的廢硫酸分別回用于鹽析及酸析工序調pH值,回用率達62%以上,減少了廢酸的排放量,合理地利用了原料。3)利用高效節能燃煤熱媒爐提供干燥用熱風在DSD酸干品生產中,干燥熱氣流由燃煤熱媒爐提供燃煤煙氣間接加熱空氣產生。4)閃蒸干燥機采用兩級產品回收分離裝置,可以有效地回收DSD酸干品,放空尾氣中DSD酸粉塵濃度低于50mg/m3。既最
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