承德建龙废水处理初步设计04

建龙废水处理初步设计

第一章总论

1、概述

我国钢铁产能严重过剩，钢铁生产规模受到国家产业发展政策限制，钢铁工业必须尽快实现产品升级、结构调整，走科技创新的道路，朝着科技含量高、产品附加值高的方向发展。因此，建龙公司充分发挥钒钛资源优势，加快科技进步，实现产业结构调整升级，打造资源节约、环境友好、产品附加值高的新型钒钛钢铁联合企业。

国家将“钒、钛与稀土的深加工技术”列为“十五”期间资源综合利用重点研究容，把“钒钛产品深加工技术”列为“十五”期间冶金行业前沿技术，列入国务院颁布的《当前国家重点鼓励发展的产业、产品和技术目录》之中。同时，国家根据钒工业生产工艺及治理技术特点，规定了钒工业企业特征生产工艺和装置的水和大气污染物排放限值、监测和监控要求，适用于钒工业企业水污染和大气污染防治和管理。由国家环境保护部和国家质量监督检验检疫总局于2009年8月4日联合发布《钒工业污染物排放标准》（征求意见稿），于2009年9月20日已完成征求意见，自2011年1月1日起执行。其有关核心容摘录如下：

表2 新建企水污染排放浓度限值单位：mg/L（PH除外）

4.1.6 水污染物排放浓度限值适用于单位产品实际排水量不高于单位产品基准排水量的情况。若单位产品实际排水量超过单位产品基准排水量，需按公式（1）将实测水污染物浓度换算为水污染物基准排放水量排放浓度，并以水污染物基准排水量排放浓度作为判定排放是否达标的依据。产品产量和排水量统计周期为一个工作日。

4.2 大气污染物排放控制要求

4.2.3 自2010年7月1日起，新建企业执行表5规定的大气污染物排放浓度限值。

表5 新建企业大气污染物排放浓度限值单位：mg/Nm3

4.2.5 特征生产工艺和装置应设立局部或整体气体收集系统和集中净化处理装置，防止和减少污染物无组织排放，净化后的气体由不低于30m 高排气筒排放。

4.2.7 炉窑基准过量空气系数为 1.6，实测炉窑的大气污染物排放浓度，应换算为基准过量空气系数排放浓度。生产设施应采取合理的通风措施，不得故意稀释排放。

5.1.2 新建设施应按照《污染物自动监控管理办法》的规定，安装污染物排放自动监控设备，并与环保部门的监控中心联网，并保证设备正常运行。各地现有企业安装污染物排放自动监控设备的要求由省级环境保护行政主管部门规定。

6 标准实施与监督

6.1 本标准由县级以上人民政府环境保护行政主管部门负责监督实施。

6.2 在任何情况下，企业应遵守本标准的污染物排放控制要求，采取必要措施保证污染物防治设施正常运行。各级环保部门在对企业进行监督性检查时，可以现场即时采样或监测的结果，作为判定排污行为是否符合排放标准以及实施相关环境保护管理措施的依据。在发现设施耗水或排水量、排气量有异常变化的情况下，应核定企业的实际产品产量、排水量和排气量，按本标准的规定，换算水污染物基准排水量排放浓度和大气污染物基准气量排放浓度。

以钒渣为原料制备五氧化二钒（V2O5）的主要生产工艺是：钒渣钠盐焙烧—水浸—酸性铵盐沉钒，其生产工艺及装备技术成熟，项目经济效益长期看好。环保治理的主要问题是沉钒废水的处理、熔化炉烟气和焙烧烟气治理。根据钒行业部分企业实际调查，每产一吨V2O5将产生20~53m3外排沉钒废水。废水和烟气中除含钒铬等有毒重金属离子外，还含大量氨氮、钠离子，硫酸根离子和有毒有害气体，既是危害极大的污染源又是具有一定价值的二次资源，按照清洁生产，循环利用的原则，寻求符合钒厂实际的钒、铬、氨、钠、水资源完全合理利用，实现零排放，形成切实可行的循环经济清洁生产工艺，是钒厂项目顺利实施和生存的前提条件。本工程实现烟气治理与废水治理有机结合，将节能减排和环保治理有机结合，将环保治理和副产物（二次资源）综合利用有机结合。工程设计保证：各项环保指标大大优于国家环保标准，系统运行经济合理，实现清洁生产和循环经济的目标。

由钒渣氧化钠化焙烧生产V2O5工艺决定了沉钒废水组分种类繁多，不仅钒铬含量高，而且属于高浓度氨氮废水，高浓度硫酸盐废水，高硬度废水，高含量活性硅酸根废水，在处理过程中各种组分相互制约相互影响，处理技术难度大，工艺流程长，能耗药剂消耗大，处理成本和运行费用高。钒渣氧化钠化焙烧的回转窑和五氧化二钒熔化炉产生大量炉窑烟气，含有剧毒的钒尘、钒蒸汽、Cl2、HCl和SO2、SO3、NOx、粉尘等有害物质，仅仅单纯的除尘达标处理，不能达到钒工业污染排放标准。几十年来国各钒厂沿用废水和烟气分开治理的模式，按分别处理达标排放为目的，钒厂环保治理缺乏系统整体规划设计，工艺技术落后，环保治理效果差，投资大，占地多，能耗高，运行费用高，回收的副产物形成新的污染源。根据国钒厂的实践和探索，根据对沉钒废水和烟气进行整体的、全面的、系统的分析，在系统优化整合相关行业工业技术和环保治理专业技术的基础上，我们把沉钒废水和烟气作为多种资源共存富集的二次资源，采用相关行业资源开发利用的先进技术，融合国外沉钒废水和烟气治理的环保治理工艺之精华，参照威钢、攀钢等V2O5厂废水工程和运行状况，根据建龙产业构成和钒渣特性，实施环保治理达标、钒铬分开提取，氨氮吹脱回收，治理达标废水送高炉水冲渣或烧结烟气脱硫工艺补充水，实现零排放资源综合利用的新模式，进行系统设计，按工程单元实施。

在实现废水、烟气全面治理达标的前提下，直接回收利用烟气中的余热进行废水处理，全面实施节能减排。通过烟气直接吹脱废水中的氨氮，仅烟气直接进行废水吹氨余热回收3325Kw，年合计回收烟气余热折成标煤2864吨，按目前标煤价格1200元/吨，年经济效益343.6万元。每节约一

吨标煤可减少CO2排放440Kg，SO2排放20Kg，烟尘排放15Kg，灰渣排放260Kg，烟气直接吹氨余热利用每年可减少CO2排放1260.1吨，SO2排放57.28吨，烟尘排放42.96吨，灰渣排放744.64吨。类比钢铁工业高炉煤气“TRT”余压发电，装机6000Kw项目投资4000万元左右，该项目节能减排的实用性和经济性更好，为适应新兴的低碳经济和进行碳排放交易奠定基础。

建龙五氧化二钒的生产工艺和设备设计采用了国外先进和成熟的工艺和装备，项目设计钒的总收率80%，属于国先进水平，要再提高钒的总收率难度很大。在确保废水处理的钒铬指标稳定优于国家一级排放标准的水平的前提下，通过分别分离回收氧化钒生产废水和烟气中的钒铬离子高新技术，同时将V2O5生产工艺中的除磷渣（V2O5含量15~23%、P含量1.0~3.0%，不宜返回V2O5生产工艺直接使用）纳入废水和烟气中回收的钒资源一并采用湿法提钒工艺，得到工艺合理、收率很高的回收利用，由此提高建龙五氧化二钒项目钒的总回收率约3%（扣除尾渣含钒后计算）。铬资源做为碱式硫酸铬最好的原料进行高附加值利用。通过对废水和烟气全面治理回收的副产物进行综合利用，不仅抵消了废水和烟气治理的全部直接运行费用（不包括设备维护费、车间管理费、固定资产折旧费、投资财务成本），每年为企业创造利税36.86万元，新增就业岗位：操作工36个，辅助工9个。真正实现了环保效益、经济效益和社会效益的和谐统一。

由于大多数钒钛磁铁矿资源中钒铬共生，在选矿时钒铬约80-90%进入钒钛磁铁矿精矿中,在冶炼提取钒渣时铬与钒同相富集在钒渣中，含铬量高的钒渣，Cr2O3含量5~15%，本质上是钒铬富集的二次工艺矿物原料。从铬铁矿中提取铬盐的工艺设备与五氧化二钒工艺及设备相似，可互换使用（提