石家庄市红日钙业有限公司始建于1999年,经过十多年来的发展,生产能力逐步扩大,2007年至2009年先后进行了3项技术改造,年生产能力达到10万吨(碳酸钙6万吨,高纯氧化钙4万吨)。循环水系统也进行了多次的技术改造,由于资金等诸多方面的原因,现有的循环水系统仍存在着补充水量大,循环利用效率低等问题,对企业的生产运行和生产所带来的成本产生了不利的影响。尤其是井陉县作为二级水源保护地,如果对废水不加以治理,将会对该当地的生态安全造成危害,而且还将直接危及省会的饮水安全;同时与国家所倡导的经济产业高质量发展必须走“资源节约型,环境友好型”战略思路相背离,要使该产业的健康、持续发展,一定要进行废水循环回收利用。
随着企业节能降耗的日渐深入和国家对环保要求的日益严格,随着合理使用资源,实现资源的有效循环再利用日趋深入,红日公司对废水循环利用进行技术改造,实现废水的回收利用,既减少了排污量又减少了一次水的使用量,以此来降低了水资源的消耗和生产所带来的成本,同时也关系着井陉县打造“中国钙都”,建设节水型社会的全局。因此,搞好废水综合治理成为红日公司目前迫切地需要解决的主要问题。
(2)固液分离是废水产生最大的环节之一,我公司于2008年新上节能环保设备陶瓷过滤机进行离心废水的再次分离,以截获离心滤液中蕴含的成品钙,仅此一项改造年可增收碳酸钙600余吨,增收30万元。在原来沉淀池的基础上,新建沉淀池450m3,使废水有充足沉淀时间,经过五级沉淀,使滤液澄清度符合化灰工艺技术要求,提高化灰速度,废水回收利用率由原来的30%提高到95%以上。
碳酸钙生产需水量分为5部分,一是窑气净化用水,二是原材料洗选用水,三是石灰消化用水,四是锅炉烟道气脱硫用水,五是干燥排潮吸收粉尘用水。产生废水的环节为窑气净化、原材料洗选、固液分离、烟道气脱硫和干燥排潮等5个环节。
项目建设规模为建成年对应处理6万吨碳酸钙生产所产生的废水闭路循环系统。建设内容有新建窑气净化回水循环系统2套,GaCO3乳液分离、脱水循环水系统(50 m3稠厚塔6个,沉淀池800 m3及泵、管线、搅拌等辅助设施),干燥排潮、吸收、沉淀循环水系统1套,原材料洗涤、沉淀循环水系统1套和锅炉除尘、脱硫循环水系统1套。
为切实做好红日公司节约用水工作,提高水资源利用效率,实现废水的回收利用,根据《石家庄市人民政府办公室印发石家庄市关于开展节水型社会建设活动实施方案的通知》(石政办发[2006]59号)要求,结合我司实际,特制定废水回收利用项目实施方案。
1.7.2该项目的实施将大幅度降低碳酸钙企业对地下水资源的消耗,提高缺水地区水资源的利用率。
井陉县地处太行山脉,属海河流域子牙河系,滹沱河支流—冶河,为水资源严重匮乏的地区,同时是二级水源保护地区。从水资源开发利用的现在的状况来看,地表水可利用量也在逐年减少,境内5条河流4条干枯,唯一有水的绵河也因山西搞东水西调工程而水量骤减,常年流量4-5个流量左右,地下水位也年年在下降。全县水资源供需矛盾日益尖锐,水的供需矛盾将会更突出,水资源危机日趋严重。全县的经济发展只有依赖地下水,水资源的匮乏制约工、农业发展,同时也影响人民的生产、生活。而目前全县境内所有的碳酸钙生产企业均采用地下水,造成水资源匮乏局面日趋严重,而排放的废水几乎全部由地表吸收,直接污染地下水,形成恶性循环。本项目计划对公司现在存在的5个回水循环系统进行技术改造,使吨产品用水量由原来的12.1吨降低到1.1吨,年可节水66万吨,水的重复利用率达到95%,比改造前提高81%,同时收取废水中的碳酸钙产品,年可减少COD排放110吨,使公司制作在污水零排放的情况下安全、经济的健康运行。该项目不仅降低了企业生产所带来的成本和地下水资源的消耗,而且对改善本区域的生态环境,保护二级水源地的水质拥有非常良好的促进作用。
1.7.1该项目废水的资源化综合利用,将从根本上解决对环境造成污染和资源浪费的难题。根据市县关于创建节能节水型企业的要求,为了加大节能节水技术改造,充分依靠科学技术进步,推动节能节水工作,实现水资源的循环再利用,通过本项目所采用的工艺路线可知,项目实施后,项目对接生产线大幅度的提升了碳酸钙的产量,同时该项目废水净化处理采用的闭路循环利用技术,在实现碳酸钙生产的全部过程污染物零排放的同时,收取废水中的碳酸钙产品,将废水循环利用于生产的全部过程,从而根本上解决了碳酸钙生产的全部过程环境污染和资源浪费的难题。
项目建成后不仅可实现碳酸钙生产废水的全部回收利用,而且还可回收沉淀后的碳酸钙产品,实现生产废水零排放,年减排废水66万吨,减排COD110吨。同时能降低生产运行成本,促进资源的重复利用,拥有非常良好的社会效益和环境效益。
根据国家发改委2005年12月2日发布的《产业体系调整指导目录(2005年本)》今后国家鼓励项目:第一类第九项第5条“用清洁生产技术建设和改造无机化工生产装置”和第二十六项“环境保护与资源节约综合利用”之第18条“‘三废’综合利用及治理工程”和第21条“重复用水技术开发及设备制造与使用”。公司及时提出该综合治理项目是全部符合国家产业政策和发展趋势的,并将通过该项目的实施取得更好的社会效益。
目前,河北科技大学和唐山浩华碳酸钙工艺设计有限公司研究设计的碳酸钙生产废水回收利用技术和设备能解决碳酸钙生产的全部过程中的废水、废渣排放造成的污染问题,实现了生产的全部过程碳酸钙资源的综合利用,充分提取了碳酸钙滤液中的有效成份,同时实现了生产的全部过程水资源循环利用。本项目引进河北科技大学和唐山浩华碳酸钙工艺设计有限公司研究设计的碳酸钙生产废水回收利用技术及设备,通过项目建设,在引进、消化、吸收的基础上再创新,为公司创建节水型企业,解决生产线废水、废渣综合治理提供技术上的支持,完全解决碳酸钙生产所造成的环境污染问题,具有非常明显的社会效益和良好的经济效益。
(3)在碳酸钙干燥过程中,排潮系统因携带粉尘影响环境,需要用湿式吸收塔做处理,对此我们把吸附粉尘的废水输送到过滤机,随同离心后的滤液进行沉淀处理,既截获了成品碳酸钙,又节约了水资源,,使干燥排潮治理用水量由原来每吨产品0.32t降为0.003t。
在碳酸钙生产中,石灰石煅烧分解出的CO2气体伴随窑气一起排出。由于窑气中含有硫的氧化物、煤尘和焦油,加之窑气温度比较高,对碳酸钙生产十分不利。因此我们第一步将过去的鼓泡净化改造为PP多级净化工艺,并建设循环重复利用三级沉淀,在沉淀过程中加入适量碱性物质(NaOH或CaOH)进行脱硫,进而达到废水循环利用的目的,使窑气净化耗水量由原来每吨产品0.35t降为0.007t。
(1)石灰消化用水改变了传统的消化池人工操作方式,采用机械变频化灰,严格按工艺用水规范配比,既减轻了劳动强度又提高了灰乳质量,灰水比例由原来的1:10.8调减为1:5,由于采用废水回收利用,吨钙消化用水比原来节水9.7吨。
原材料洗选、烟气脱硫用水工艺均采取了二级、三级沉淀循环利用,使废水达到了零排放目标。
从以上工艺流程图能够准确的看出,一是窑气净化用水经过PP填料塔、PP泡沫塔使气体和水的充分接触起到了很好的除尘作用。因产生的废水中含有硫酸盐等腐蚀性物质,而该设备是采用高温树脂制造,有较强的耐腐蚀和抗老化性能,同时在初沉池中加入碱性物质,使其与窑气中的酸性物质反应,形成的无机盐得以分离沉淀,上清液自动流入调节池,通过循环泵将水循环利用;二是碳化后经过固液分离产生的滤液和干燥排潮采用湿式高效吸收塔产生的废水,通过管道进入陶瓷过滤机,再次过滤后,滤水经过多级沉淀(自动重力沉降),达到石灰消化用水的工艺技术要求(滤液浓度要求≦2Be0),之后通过循环泵送入化灰车间用于消化石灰。沉淀池采用钢筋砼结构,不仅可减少滤液温度的损失,而且减少了一次水的补充。;三是原材料洗选用水,沉淀池采用钢筋砼结构,池与池相连,污水采用自动重力沉降,上清液自流入调节池,有效停留时间2小时;四是烟道气脱硫产生的废水,在初级沉淀池中加入碱性物质,使废水的PH值达到10以上,促进脱硫效果,废水经过三级沉淀,保证废水的浊度满足循环用水的要求。
1、结合我国国情,按企业要求,使用先进的工艺技术和新型设备结构,以节约投资,提升公司经济效益;
2、设计上充分的利用现有场地的基础条件进行技术方案的优化设计,力求紧凑,布局合理,减少占地和投资费用。
3、设计中积极采用国内外先进成熟可靠的技术,努力做到科学合理,确保生产设备、工艺水平处于国内领先地位;
4、在设计上努力强化节能设计,实现经济效益的最大化;设计上最好能够降低废水净化处理上对环境能够造成的影响,在工艺先进、布置合理的前提下,尽力削减工程投资,以最小投资获取最大的经济效益。
5、劳动组织、劳动定员、环境保护和安全卫生均严格依照国家和地方的有关规定
6、根据处理后的水质要求,选用适合本企业特点,为技术先进、高效率节约能源、管理简单、运行灵活,实践证明稳妥可靠的处理工艺,确保废水利用效果。设备尽可能选用效率高、先进、节能、可靠、运行管理及维修简便的设备,以确保废水循环利用的可靠运行。
1.5、项目建设的指导思想:深入贯彻落实科学发展观,按照建设资源节约型、环境友好型社会的要求,以提高水资源利用效率和效益为核心,以建立健全节水型企业管理制度、形成节水减排机制为根本,从实际出发,采取先进的节水模式和技术改造,形成建设节约型企业的长效机制,降低企业运行成本,促进企业健康、协调、可持续发展。