1、第2章 工程分析2.1 工程背景據國家環保部億噸，廢水排放量如此之大，國內每年工業用水、城市給水、污水處理需求凈水劑百萬噸，現有市場上常規的凈水劑有聚合氯化鋁、聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵。目前，世界聚合硫酸鋁年產量約150萬噸(以10氧化鋁液體產品計)，其中日本約50萬噸，中國約40萬噸。因為鐵鹽類凈水劑開發相對較晚，其產量較小。但是鐵鹽類凈水劑如聚合硫酸鐵、聚合氯化鐵、三氯化鐵等凈水劑，是以后凈水劑開展的新方向，這類凈水劑沒有二次污染、本錢相對低廉、原輔料價格較低、對廢水COD去除率較高等等。從市場分析，國內無機高分子凈水劑生產企業面臨兩個利好消息：一是我國生產設備投資和本錢遠遠低于國外，故產品

2、在國際市場有較大競爭優勢。國內企業完全可以在今后幾年將自己的產品推向國際市場。二是未來幾年國內需求會有較大增長。我國提出的污水治理目標是2021年城市污水集中處理率為50，據估算國家將投入6500億元人民幣來治理工業廢水和城市污水。可見，聚合硫酸鐵的市場前景十分可觀。xxxxx限公司此次投資新建100000噸/年液體聚合硫酸鐵折合固體50000噸工程，利用硫酸亞鐵、濃硫酸和水生產聚硫酸鐵凈水劑，是暨南大學李明玉教授等工程組成員，在以往研究開發其他凈水劑的根底上，研究開發的一種高技術化工環保工程。該技術工藝先進、所得產品本錢低廉，屬于清潔生產工藝，無二次污染。xxxxxx廠址位于淄博市淄川區淄川

3、經濟開發區，公司隸屬于xxx集團，公司占地320余畝，投資3000余萬元。公司擁有職工60余人，其中技術人員20余人。公司有完整的質量保障體系，保證了產品質量，提高了公司的質量信譽，促進了公司的開展。2.2 工程概況 工程概述工程名稱：xxxxxx50000噸/年凈水劑工程建設性質：新建建設地點：xxxx工程投資：工程總投資3000萬元，環保投資170萬元，占投資額約%工作制度：年工作日300天，實行四班三運轉工作制。 工程根本組成與主要技術經濟指標工程根本組成情況見表2.2-1，主要經濟技術指標見表2.2-2。表2.2-1 工程根本組成一覽表工程名稱主要組成主體工程1生產車間一個，10000

4、0t/a液體聚合硫酸鐵生產線一條；由各類反響釜、計量槽、沉淀池和泵類等其他設施組成。輔助工程1儲水池一座；配電室、化驗室各一間；公用工程1辦公樓、宿舍、食堂和浴室等；2供水：淄川經濟開發區自來水公司，供水有保障；3排水：由開發區污水管網排至淄博利民凈化水；4供電：淄川經濟開發區供應，滿足生產需要；環保工程1廢水：設廢水收集池1座，使工程生產廢水全部收集回用；2廢氣：反響釜及車間設廢氣收集系統，采用酸霧汽收集池吸收處理；3危險廢物：設置暫存場所1座，滿足?危險廢物貯存污染控制標準?GB18597-2001要求儲運工程1設置濃硫酸儲罐4個，其中每個100m3，周圍設置圍堰，附近設置事故池一座；2設

5、置產品儲罐2個，3設置物料倉庫1座，用于儲存硫酸亞鐵等原料；4設置氯酸鈉倉庫一個表2.2-2 主要技術經濟指標一覽表序號工程名稱單位數量備注一生產規模t/a100000液體聚合硫酸鐵二占地面積畝320三年運行天數天300全年運行7200h四全廠定員人63五產品消耗指標1新鮮水耗m3/a84000開發區自來水管網2電耗萬Kwh/a5開發區供應六工程總投資萬元3000七綠化率%14 產品方案及規模該工程為100000噸/年液體聚合硫酸鐵工程。2.2.4 產品指標產品聚合氯化鋁凈水材料質量指標情況見表2.2-3。表2.2-3 產品質量指標一覽表指標名稱指標類類液體固體液體固體相對密度20 1.45全

6、鐵質量分數/% 1鹽基度1/ %8.016.08.016.08.016.08.016.0不容物的質量分數/% PH1%水溶液砷As含量/% 鉛Pb含量/ % 2.2.5 總圖布置與運輸2.2.5.1 總平面布置與合理性分析1、總平面布置xxxxxxxx廠區占地面積約hm2，位于xxxxxx的西部，廠區大體可分為東部生產區和西部辦公區生活區。全廠設1個出入口，在廠區東面。本工程建設區域位于廠區東北部，建設內容為生產裝置及配套的輔助設施，按功能不同分為以下區域：（1） 生產區：原料酸溶、水解聚合反響裝置，沉降池，成品池；輔助生產設施，包括配電室、控制室、分析室；（2） 倉儲區：包括新建的灌區和原料

7、產品儲存區；（3） 公用工程區：包括循環水裝置、消防水池水池和泵房；總平面布置考慮了本期工程的合理、集中、緊湊。擬建工程總平面布置具體見圖2.2-1。2、合理性分析從環境保護、方便生產等方面進行綜合考慮，平面布置合理性具體分析如下：1生產廠房和物料儲罐區按照工藝生產的流線合理的劃分界區，有利于生產，方便管理；將物料、產品庫區布置在臨近生產車間位置，并考慮足夠裝卸面積使工廠人流貨流分開，以利于運輸，防止交叉；2各生產環節連接緊湊，物料輸送距離相對較短，便于節能降耗，減少物料流失，提高生產效率，并減輕了廠區內主要生產設備噪聲對廠內辦公生活區及廠區附近的噪聲環境的影響。3考慮好朝向，盡量減少生產廢氣

8、對廠區及附近村莊的影響。綜合分析，本工程廠區平面布置既考慮了廠區內生產、生活環境，也兼顧了廠區外附近環境情況，布局比擬合理。2.2.5.2 運輸原材料的運入和成品的運出均采用汽車，以公路運輸為主，屬于危險化學品的貨物委托具有危險貨物運輸經營許可證的單位進行運輸。2.3 工程分析 生產工藝流程及產污環節分析1、生產工藝流程簡述擬建工程以硫酸亞鐵、濃硫酸和水為原料，使用氯酸鈉催化氧化，再參加穩定助聚劑，使高鐵鹽發生水解和聚合反響，得到無機高分子凈水劑聚合硫酸鐵。本工藝屬于溫和反響，濃硫酸進入水中會產生熱，但由于濃硫酸逐步滴加，產生的熱量可很快在反響液中散發，反響過程中不產生其他副產品和其他發熱現象

9、。聚合硫酸鐵產品生產工藝流程表達如下：1用硫酸泵將硫酸貯槽中的硫酸泵入硫酸高位槽中；把水用泵泵入水計量高位槽中；將催化劑放入催化氧化劑溶解槽中充分溶解。然后把硫酸亞鐵、98%工業硫酸和水按照一定比例，參加到反響器中，混合均勻；2將氯酸鈉按照一定的配比和一定的速度，慢慢參加到反響器中，使硫酸亞鐵發生催化氧化反響，得到高鐵鹽；3參加催化穩定助聚劑，使高鐵鹽發生水解和聚合反響，得到無機高分子凈水劑聚合硫酸鐵；4將上述所得新生聚合硫酸鐵泵入中間產品穩定沉降池中，穩定熟化一定時間，得到液體聚合硫酸鐵產品，液體產品泵入液體產品成品池中待售；2、生產原理：氧化 6FeSO4 + NaClO3 + 3H2SO

10、4 3Fe 2(SO4)3 + NaCl + 3H2O水解 Fe2(SO4)3 + nH2O Fe2 (H2O)n (SO4)3-n/2 + n/2 H2SO4聚合 m Fe2 (H2O)n (SO4)3-n/2 Fe2 (H2O)n (SO4)3-n/2m2、產污環節分析根據上述工藝流程分析，產品生產過程中的污染物產生情況分析如下：廢氣：主要為反響過程中產生的少量硫酸霧汽；廢水：生活污水、車間沖洗廢水和定期的洗罐廢水；固體廢物：副產殘渣，作為副產品外售處理或回用。擬建工程產品生產工藝流程及產污環節具體見圖2.3-1。聚合反響釜一次沉淀池氯酸鈉硫酸亞鐵圖2-2 聚合硫酸鐵生產工藝及產污環節硫酸

11、霧沉淀廢渣液體聚合硫酸鐵成品池穩定助聚劑酸計量槽硫酸儲罐外購硫酸水計量槽水儲水池洗罐廢水 主要設備根據生產工藝的要求，本裝置主要設備有水解聚合反響裝置、水和酸等計量裝置、物料加料裝置、沉降池儲罐等。表2.2-4 工程主要設備表序號設備名稱型號規格材質數量備注1反響釜5 m3鋼套夾層搪玻璃8個生產設備2反響釜3 m3鋼套夾層搪玻璃2個生產設備3酸計量槽3 m3PVC防腐5個生產設備4水計量槽3 m3玻璃鋼2個生產設備5攪拌洗漿池3 m3玻璃鋼大理石內襯3個環保設備6攪拌打漿槽 m3普通碳鋼2個生產設備7上料皮帶62臺生產設備8沉降池72 m3鋼筋、水泥、玻璃鋼、大理石6個生產設備9成品池150

12、m3鋼筋水泥玻璃鋼防腐5個生產設備10酸霧汽收集池4磚混耐酸水泥3個環保設備11酸儲罐100 m3玻璃鋼4個輔助設備12廢水收集池1210鋼筋水泥1個環保設備13儲水池磚混1個輔助設備14配電室生產設備15實驗車間50 100 200升200 1個，100 2個50 2個，裝備滿足要求 輔助設備16化驗室輔助設備17壓濾機3臺環保設備18地中衡100T1臺輔助設備19電子磅1T2臺輔助設備2.3.3 主要原輔材料消耗及物料平衡1、主要原輔材料消耗擬建工程生產主要原輔材料消耗定額具體見表2.3-1。表2.3-1 擬建工程潤滑油產品生產消耗定額序號名稱規格標準年用量萬噸備注1硫酸亞鐵GB10531

13、-2006七水硫酸亞鐵大于90%水不溶物小于0.5%砷含量小于0.0001%鉛含量小于0.0005%2硫酸98%3水4氯酸鈉工業標準5穩定助凝劑由企業按照技術支持方的方法配制 2、主要原輔料理化性質毒理毒性主要原輔料的理化特性、毒性毒理表2.3-2 主要原輔料的理化特性、毒性毒理性質表名稱分子式理化特性燃燒爆炸性毒理毒性98%濃硫酸H2SO4純品為無色、無臭、透明的油狀液體，呈強酸性。市售的工業硫酸為無色至微黃色，甚至紅棕色。相對密度：98硫酸為1.836520。沸點338。有很強的吸水能力，與水可以按不同比例混合，并放出大量的熱。為無機強酸，腐蝕性很強。化學性很活潑，幾乎能與所有金屬及其氧化

14、物、氫氧化物反響生成硫酸鹽，還能和其他無機酸的鹽類作用。在稀釋硫酸時，只能注酸入水，切不可注水入酸，以防酸液外表局部過熱而發生爆炸噴酸事故。濃度低于76的硫酸與金屬反響會放出氫氣。 本品雖不燃，但很多反響卻會起火或爆炸，如與金屬會產生可燃性氣體，與水混合會大量放熱。著火時立刻用干粉、泡沫滅火等方法。與易燃物(如苯)和有機物(如糖、纖維素等)接觸會發生劇烈反響，甚至引起燃燒。能與一些活性金屬粉末發生反響，放出氫氣。遇水大量放熱，可發生沸濺。具有強腐蝕性 屬中等毒性，對皮膚粘膜具有很強的腐蝕性。硫酸亞鐵主要成分FeSO4.7H2O 本品呈粉末狀，易溶于水，具有復原性。受高熱易分解。無 無氯酸鈉Na

15、ClO3氯酸鈉是無色無臭結晶，味咸而涼，有潮解性，易溶于水，微溶于乙醇，主要用作氧化劑，及制氯酸鹽、除草劑、醫藥品等，也用于冶金礦石處理。 本品助燃，具刺激性，是強氧化劑。受強熱或與強酸接觸時即發生爆炸。與復原劑、有機物、易燃物如硫、磷或金屬粉末等混合可形成爆炸性混合物。急劇加熱時可發生爆炸，有害燃燒產物：氧氣、氯化物、氧化鈉。本品粉塵對呼吸道、眼及皮膚有刺激性。口服急性中毒，表現為高鐵血紅蛋白血癥，胃腸炎，肝腎損傷，甚至發生窒息。聚合穩定劑按照技術支持方的方法配制所成的混合物無機鹽原料其水溶液呈現弱酸性，但明顯腐蝕性。無資料 腐蝕性。3、物料衡算擬建3。3 產品生產物料衡算一覽表 投入t/a

16、產出t/a98%硫酸5000產品液體聚合氯化鋁100000硫酸亞鐵55000氯酸鈉2500廢氣硫酸霧汽聚合穩定劑50水固廢廢渣合計合計聚 合沉淀11667汽:11667液體聚合氯化鋁成品：100000圖3-3 聚合硫酸鐵生產工藝物料平衡圖t/a硫酸霧：硫酸亞鐵：5500098%硫酸：5000氯酸鈉：2500聚合穩定劑：50水：2.4 公用工程 全廠供排水及水平衡1、給水1給水水源及用水量擬建工程給水為淄川經濟開發區，供水有保障。擬建工程的全年新鮮水消耗量合計為84000m3，用水環節包括聚合反響、酸霧吸收、車間地面與設備沖洗、生活辦公及廠區綠化等。其中生活用水2835m3/a，設備及地面沖洗用

17、水，用量100m3/a，廠區綠化水650 m3/a，廢氣吸收用水20m3/a。2給水系統設置擬建工程給水系統設置分為生活給水系統、生產給水系統及消防給水系統。擬建pah。由開發區內管線引入，新鮮水總管管徑為DN100，管材無縫鋼管，管線埋地敷設。生產用水由新建的蓄水池經加壓后供應，消防水系統依托開發區，采用一條DN100鋼管接自開發pa，環狀管網上設置室外地下式消火栓，室外消火栓間距不大于60m。消防水池與生產共用一蓄水池，蓄水池設置在廠區北部，容積600 m3，臨近生產車間和原料灌區，以便于滅火時就近使用。2、排水職工的生活污水產生量按生活用水量的80%計算，工程的生活污水產生量為2268m

18、3/a，洗罐廢水約75m3/a，車間清潔用水廢水產生量約80m3/a，工程生活污水經化糞池處理后和地面清潔用水及初期雨水一起排至開發區污水管網，由淄博利民凈化水進行處理，廢氣吸收罐廢水產生量約20m3/a，回用于生產，不外排。工程水平衡圖見圖3-3。圖3-3新鮮水損耗567化糞池100車間清潔用水80廢水損耗2075洗罐廢水淄博利民凈化水2348開發區污水管網28352268200廢氣吸收用水生活用水生產用水200產品帶走 工程水平衡圖 供電、供熱1、供電：擬建工程建于淄川經濟開發區內，供電方為開發區變電所，新上裝置所需負荷由公司新增的變壓器提供，本工程年用電量為446.4萬度，總裝機容量為5

19、58 kW。本工程生產裝置的負荷等級為三級負荷，采用630KVA的變壓器。2、供熱：擬建工程供熱來自園區供熱管網，由華洋熱電廠按需供汽，能夠滿足供熱需要。 主要原輔材料及產品儲存1、物料倉庫和儲罐區設置擬建工程設原料倉庫1座，用于儲存袋裝的物料及局部桶裝原料，建筑面積250m2。全廠設置酸儲庫一座，100m2，玻璃鋼儲罐4個，用于儲存生產原料濃硫酸。儲罐區設置防漏圍堤，在儲酸罐低洼處，建有100m3的儲酸罐跑酸專用收集池，作為儲酸平安設施。設置成品池5座，清水儲水池1座，回用水儲水池一座。全廠物料倉庫和儲罐區設置情況具體見表2.4-3。表2.4-3 全廠倉庫和儲罐區儲罐一覽表序號儲存物質容積結

20、構材質數量危險性1硫酸亞鐵250m3鋼結構3易燃2濃硫酸100m3玻璃鋼4易燃3成品池150 m3鋼筋水泥玻璃鋼防腐2易燃4清水儲水池225m3鋼筋水泥1易燃5回用水儲水池300 m3鋼筋水泥1腐蝕品6氯酸鈉庫4500 m3碳鋼2易燃2、擬建工程主要原輔材料及產品儲量擬建工程主要原輔材料及產品的存放情況具體見表2.4-4。表2.4-4 擬建工程主要原輔材料和產品存放一覽表序號名稱規格標準儲存方式最大儲存量t1硫酸亞鐵工業品塑料袋10002濃硫酸98%儲罐5003固體氯酸鈉工業品，片狀儲罐254純堿工業品，粉狀塑料袋105液體產品工業級成品池50002.5 污染源分析及主要污染物排放情況 廢水.

21、1 廢水來源、產生量及所含主要污染物擬建工程的廢水主要來源于生活污水、車間清潔廢水、反響罐洗罐廢水、酸霧吸收廢水和初期雨水。1生活污水擬建工程職工人數為63人，工程設置職工宿舍、食堂等生活設施，生活用水按150升/人日計，生活用水量2835 t/a，排水量按80%計，生活污水排放量為2268 t/a。2車間清洗水擬建工程為連續生產，清掃衛生，沖洗地面，擦洗設備平均用水為0.0125 m3/h(合100 m3/a)，排水按用水的80%計，那么車間地面沖洗水排放量為3/h，年排放量為80 m3/a，該廢水中COD濃度約為500 mg/L。3反響罐洗罐廢水擬建工程生產過程中的反響罐洗罐廢水產生量為7

22、5 m3/a，這局部廢水直接排入回用水儲水池，回用于生產，不外排。4酸霧廢氣吸收廢水擬建工程生產過程中產生的少量硫酸酸霧經收集后，通入霧氣吸收池，最后由排氣筒引出15米高空排放。霧氣吸收池廢水水質為pH 1113，定期排入回用水水池，回用于生產，不外排。5初期雨水初期雨水量計算主要根據?室外排水設計標準?進行，雨水流量公式為：Q=qF式中：Q雨水設計流量L/S；2)徑流系數，取0.9；F匯水面積(hm2)，廠區占地面積 hm2根據類比分析，淄博市暴雨強度公式q = 4091.171+0.824lgP/t+16.7式中：P設計重現期，取2年；t降雨歷時，取60min；t1地面集水時間；t2管內流

23、行時間；m延緩系數，管道取2。將相關參數代入公式計算可知，雨水流量為m3/h，每次需要收集的前10分鐘的初期雨水水量為：/6= m3。.2 廢水處理情況擬建工程排水分車間清洗水、生活污水和初期雨水三局部，為了有效防治廢水污染，本工程實行“清污分流，將后期雨水由雨水管網直接排放。生活污水經化糞池處理后和車間清洗水、初期雨水一起在污水集中池混合收集，擬建工程完成后預計廢水總排放量為m3/a。排入開發區污水管網，經淄博利民凈化水進行深度處理后達標排放。擬建工程所排廢水水質及水量見表2.5-1。表2.5-1 擬建工程所排廢水水質及水量序號類別廢水量m3/a排放去向主要污染物濃度mg/LCODBOD5S

24、SNH3-N石油1車間清洗水80污水集中池收集，排入開發區污水管網500200300402生活污水2268300150200203初期污染雨水30020010010合計污水集中池 由表3-15可知，擬建工程廢水量 m3/a，在污水集中池混合收集后，工程廢水水質COD： mg/L、BOD5： mg/L、SS： mg/L、NH3-N： mg/L、石油： mg/L，COD的排放量為t/a、BOD5為0.43t/a、SS為0.56t/a、NH3-N為45068t/a。符合淄博利民凈化水進水指標。工程廢水排入園區污水管網，接進淄博利民凈化水進行深度處理后達標排放，排入孝婦河河。 廢氣.1 廢氣污染源及處

25、理措施擬建工程在反響釜中水解聚合反響過程會產生少量硫酸霧汽。反響釜總面積合計為23m2，水解聚合反響在常壓密閉環境中進行，連續生產，溫度大致在80左右，根據?環境統計手冊?中計算公式，其理論揮發量通過如下公式計算：GzM0.000352+0.00078VPF式中：Gz液體的揮發量kg/h；M揮發物的分子量；，反響由于在密閉容器內進行，V取0；P該組分的蒸汽分壓毫米汞柱；F液體蒸發外表積m2。經計算得，揮發量約kg/h，即硫酸霧為t/a。要求在反響釜上裝置廢氣收集系統，硫酸霧經收集后再通入霧氣收集池用水吸收后由15m高排氣筒排放，由于H2SO4本身就是溶在水蒸汽中排放的，所以回收效率較高，可以到

26、達95%以上，那么硫酸霧經處理后排放量為t/a，排放濃度mg/m3，排放速率kg/h，均到達?大氣污染物綜合排放標準?GB16297-96二級標準。硫酸用密閉儲罐儲存，在使用時用離心泵運輸投料，儲存和投料過程中無廢氣發生。.2 非正常工況下廢氣排放分析非正常工況是指污染物控制措施出現問題等因素引起的污染源排放量高于設計值，如設備檢修，原、燃料中毒性較大污染物的含量不穩定，污染物控制措施達不到應有效率等情況。就本工程來講，非正常工況主要是指設備檢修時或廢氣收集裝置由于停電或其它原因，造成故障而不能正常運行，硫酸水霧將直接排放。這種工況盡管出現次數有限，但需采取應急治理措施。為了盡量減少非正常工況

27、的產生，公司同時設計采取一定的措施，具體如下：1、廢氣收集裝置由于停電或其它原因不能正常運轉時，首先應停止各設備的進料，然后把設備中停留的物料排出至各相應的物料儲罐，待確認設備中物料排盡后，翻開一些設備的排盡閥或管路中的排盡閥，把設備和管路中殘存的物料排盡，排出的物料放回至各自儲槽中或用備用桶接好，待正常開車時返回系統。2、在設備檢修之前要提前開啟廢氣收集系統，確保將反響罐中廢氣排盡再翻開設備進行維修。3、確認各設備和所有要檢修的管路中不存在物料后，根據物料性質分別用水或蒸汽進行清洗或吹掃，洗出的廢水統一收集到廢水儲罐。 固體廢物.1 固體廢物產生環節根據工程分析，擬建工程投產后產生的固體廢物主要為職工生活垃圾和反響釜中剩余雜質、沉淀池中雜質、回用水儲水池定期產生的沉淀殘渣，以及廢棄原料包裝。根據?國家危險廢