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、工艺与装备差:
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——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：
空气
稀酸
导热油
结块
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40—50%。

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68—70%，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。