1、化工公司氯碱装置清洁生产改造工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位：XX建筑工程有限公司建设地点：XX省XX市编制单位：XX工程咨询有限公司20XX年XX月67可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位：XX工程咨询有限公司资格等级： 级证书编号：（发证机关：中华人民共和国住房和城乡建设部制）编制人员： XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录第一章 企业基本情况11.1概况11.2财务状况21.3法人代表基本情况21.4企业生产现状21.4.1工艺流程31.4.2企业原材料及能源消耗62、1.4.3企业主要生产设备7第二章 项目基本情况112.1项目名称、建设性质及建设地点112.2项目建设的必要性112.3主要建设内容142.3.1膜法脱硝技术改造142.3.2“零极距”离子膜电解槽技术改造252.3.3 PVC聚合母液废水生化处理改造项目262.4投资结构及资金筹措392.5项目进展42第三章 技术来源及示范效果433.1膜法脱硝技术改造433.1.1国内外同类技术情况433.1.2技术来源及先进性443.1.3示范效果评价及推广前景473.1.4对行业清洁生产的作用和影响483.2“零极距”离子膜电解槽技术改造483.2.1国内外同类技术情况483.2.2技术来源及先进性3、503.2.3示范效果评价及推广前景513.2.4对行业清洁生产的作用和影响523.3 PVC聚合母液废水生化处理改造项目523.3.1国内外同类技术情况523.3.2技术来源及先进性543.3.3示范效果评价及推广前景563.3.4对行业清洁生产的作用和影响56第四章 项目实施条件及项目进展574.1资金来源574.2土地条件574.3环评条件574.4动力供应条件574.5项目建设周期584.6项目前期工作情况58第一章 企业基本情况1.1概况项目单位：*化工有限责任公司*化工有限责任公司是河南省百户重点企业，工业综合实力百强、焦作市18家重点发展企业、国家千家企业节能行动之一。公司始建于4、1966年，2004年6月改制为股份制企业。下设7个职能部室、3个分公司、5个控股公司、参股2个公司。主要产品年生产规模为：烧碱和聚氯乙烯树脂各40万吨、热电联产机组装机容量16万千瓦、供热170万吨、液氯6万吨、电石30万吨、水泥15万吨、人造革1.5亿米。烧碱和聚氯乙烯树脂规模在全省同行业均排第1位，在全国同行业排名第8位和第4位，产品出口印尼、印度等13个国家。2009年，实现销售收入29.9亿元，净利润4622万元。近年来，公司按照争创一流的企业，一流的管理，一流的效益，一流的信誉的目标要求，坚持自主创新，不断进行技术改造，使企业规模由小到大，经济实力由弱变强。形成了以烧碱、聚氯乙烯树5、脂为主业，与之配套的热电、电石、工业盐、水泥、PVC深加工、进出口贸易等为一体的综合性企业集团，初步形成了循环经济的格局。公司先后获得“全国资源综合利用先进企业”、“全国化工环境保护先进单位”、“中央企业思想政治工作先进单位”、中国化工集团公司“文明单位”、河南省“先进基层党组织”、“管理达标、示范企业”、“纳税贡献大户”、“节能减排先进单位”，连续三年获得“河南省优秀民营企业”，焦作市“工业项目建设先进企业”、“突出贡献企业”、“研发中心建设先进企业”等多项荣誉称号。2001年，在全国同行业首家通过了ISO19001质量管理体系、ISO24001环境管理体系和ISO28001职业安全健康管理6、体系三项认证。*牌聚氯乙烯树脂、烧碱和艺龙牌人造革荣获河南省“名牌产品”。引发剂、中止剂、防粘釜剂获河南省“名优产品”。1.2财务状况企业2009年总资产274256万元，资产负债率67.90%，银行AAA信誉，实现销售收入299150万元，净利润4622万元。 企业近年财务状况 单位：万元年份资产总额固定资产净值净资产负债总额销售收入净利润销售利润率资产负债率2007年26502517226769635195390203323853713.88%73.72%2008年2685691833608340318516633008213939.11%68.95%2009年274256166599887、02518623229915046227.63%67.90%1.3法人代表基本情况徐何红，男，1967出生，汉族，中共党员。1988年参加工作，1996年1999年任公司供销公司副经理，2000年2003年任焦作化电集团公司副总经理，2003年2006年任公司副董事长、总经理、党委副书记，现任公司董事长、总经理、党委副书记。2005年、2006年连续两年被省政府授予“优秀民营企业家”称号，获“焦作市劳动模范”、“焦作市优秀民营企业家”等多项荣誉称号。河南省人大代表。1.4企业生产现状*化工有限责任公司下设4个独立生产体系，分别为沁阳氯碱分公司（装置规模为烧碱20万吨，PVC 20万吨）、焦作氯8、碱分公司（装置规模为烧碱20万吨，PVC 20万吨）、热电分公司（装机容量16万千瓦）、三达水泥公司（水泥15万吨），本项目涉及的改造范围为沁阳氯碱分公司。*沁阳氯碱分公司位于沁阳市沁北产业集聚区*园区内，占地面积500亩。分公司现有资产总额12.4亿元，主导产品离子膜烧碱、聚氯乙烯年生产规模各20万吨，液氯2.5万吨，下设四个分厂、四个处室，主要工艺技术装备包括离子膜电解槽、离心机，德国透平机，美国DCS控制系统，瑞典阿法拉伐板式蒸发器，以及国产副产蒸汽石墨合成炉、70m3聚合釜、自动包装机等。沁阳氯碱分公司二期工程2010年12月将建成，装置规模为烧碱24万吨，PVC 20万吨。1.4.19、工艺流程1、离子膜碱生产工艺流程：离子膜碱是连续生产工艺，主要包括一次盐水工段、二次盐水及制碱工段、氯处理工段。主要工艺原理：将精制好的二次盐水送入离子膜电解槽，电解后生成含31的NaOH、氯气、氢气。31烧碱经过蒸发制得成品高碱，部分氯气与氢气经合成后生产HCl送至PVC分厂，或部分合成盐酸，剩余氯气液化后制得液氯销售。、一次盐水工艺流程简述：离子膜电解来的淡盐水，一部分加入BaCl2进入澄清桶沉降，除去部分SO42+后与另一部分淡盐水一起进入化盐水储罐中，化盐水通过盐层，获得饱和的粗盐水，粗盐水进入预处理器至HVM膜过滤至一次盐水储槽。、二次盐水及制碱工段：来自一次盐水的盐水送螯合树脂塔至10、精盐水高位槽进电解槽，电解生产的Cl2送往氯气处理系统。阴极液由阴极液高位槽加纯水后至电解槽，在阴极室电解产生氢气和NaOH，去阴极液槽，氢气送往氢气处理系统，产品碱液送往烧碱中间槽后去罐区，淡盐水进入脱氯塔，脱氯后送至一次盐水工段。电解反应：2NaCl+ 2H2O2NaOH+H2+Cl2、氯处理工艺流程简述：由电解来的高温湿氯气，进入洗涤塔、钛管冷却器、水雾捕集器、干燥塔、酸雾捕集器进入透平机压缩加压后分别送至液氯和合成，电解来的高温湿氢气冷却进入氢气压缩机加压后，经水雾捕集器送到合成或排空；来自氯气分配台的干氯气由氯气压缩机组压缩加压，进入液化器液化后去包装。废氯气处理系统流程：废氯处理系11、统为常开设备，来自氯氢、液氯、合成、离子膜电槽的废氯气及事故氯气进入废氯气吸收塔，被碱液高位槽的碱液或碱液循环泵的碱液吸收，尾气被引风机抽出排空。合成反应：H2+Cl22HCl2、聚氯乙烯系统主要生产原理：采用电石乙炔法制得氯乙烯（VC），用悬浮法将氯乙烯聚合成聚氯乙烯高分子有机化合物。生产工艺流程说明：电石破碎系统：将散装电石经破碎机破碎成粒度为25-50mm的电石，再经皮带、斗提机输送至电石料仓。乙炔系统：电石和水在发生器中进行反应生成粗乙炔，经降温、加压后，用次钠溶液除去粗乙炔气中的S、P等杂质，用烧碱溶液除去清净过程中产生的酸性物质，然后降温脱水后送至氯乙烯合成系统。CaC2H2OCa12、(OH)2CHCH130KJ/mol(3l kCal/mol)氯乙烯合成系统：乙炔与烧碱分厂来的HCL气体经混合器充分混合后，经-35盐水深度降温脱水、预热器加热后，进入转化器中，在催化剂的作用下两者反应生成粗氯乙烯，然后经除汞、降温，再净化除去未反应的HCL，送至精馏系统。CHCH+HClCH2CHCl124.8KJ/mol(29.8Kcal/mol)氯乙烯精馏系统：粗氯乙烯气体经压缩机提升压力，经全凝器冷凝成液相后，再分别经低沸塔、高沸塔除去粗氯乙烯中的低沸物、高沸物后，经成品冷凝器冷凝成液相进入单体槽，由泵送至聚合系统。聚合系统：氯乙烯单体在分散剂、引发剂等助剂的作用下在聚合釜中反应生成13、聚氯乙烯，然后回收未反应完的氯乙烯，再经汽提塔脱除浆料颗粒内部的氯乙烯后，进入浆料槽，送至离心系统。nCH2CHCl(CH2CHCl)n96.3108.9 KJ/mol干燥系统：PVC 浆料经离心机脱除其中的水份后，经旋风干燥器进行深度脱水，然后再经旋风分离器进行气固分离、振动筛分离除去其中大颗粒等塑化物后，送至成品料仓，经自动包装后入库。1.4.2企业原材料及能源消耗*公司生产所需的主要资源和能源为盐、电石、水、电、煤等，其消耗水平在国内同行业中处于领先地位。企业各生产系统主要原材料及能源消耗见表。物料及能量消耗表厂区原盐单耗（烧碱）电石单耗（PVC）备注沁阳分公司1.6t/t1.41t/t14、*现有生产系统能耗表单位产品产量能耗（标煤）备注沁阳分公司烧碱20万吨361kgce/tPVC20万吨182kgce/t1.4.3企业主要生产设备沁阳氯碱分公司氯碱及PVC设备一览表序号设备名称规格型号数量备注1鄂式破碎机（小破机）PEX250*120022回转反吹袋式除尘器ZC144-300023回转反吹袋式除尘器ZC144-400024鄂式破碎机（大破机）PE600*90025乙炔发生器320056循环液冷却器130平方17文丘里反应器DN320*1470281#清净塔2200*17800192#清净塔2200*17800110中和塔2200*17800111水洗塔2600*176001115、2乙炔气柜（气柜)3000方113氯乙烯气柜（气柜）3000方114混合器2400*5400115水洗塔2200*17800116碱洗塔2200*17800117氯化氢冷却器YKB280平方118合成气冷却器YKB188平方219稀酸冷却器YKB210平方220热水预热器YB310平方221转化器30005622三塔冷凝器E-2306123低沸塔124全凝器E-2301225成品冷凝器E-2304226尾气冷凝器E-2302327高沸塔128VCM储罐（VCM储存）629VCM变压吸附装置130无填料冷却塔CWLT-500431厢式压虑机（板框压虑机）XMZ800/2000-U532安全水封罐16、533乙炔发生器仪表气缸100/20*17001034逆水封罐535正水封罐536蒸汽冷凝水回收装置TDQI-5F137冷水换热器AU15/85/PN10/304238回收单体过滤器FIL-1F/2F439汽提塔1800*10*20115240纯水加热器HE-1B241气流干燥塔0616-001-30-03242气力输送系统设备143固体粉粒体（PVC）气力输送装置（气流输送系统）144旋流干燥床0616-001-30-10245自动包装成套设备246带式浓缩脱水一体机JHSND-1500147自吸式潜水曝气机55-YBER348自吸式潜水曝气机22-YBER449变压吸付制氮机EVD-40017、250微热再生干燥器FHWR-L251仪表空气储气罐5000*7200252无填料凉水塔L92-6653全自动无阀过滤器JHSQ154加氯机ZL-1/2型3557度冷冻机组YKWFVBJ45DHFS356-35度冷冻机组RWB-II676E357多介质滤器SDF-3200658软化器SSN-2500559离子交换混床SMB-1600360微热再生干燥器FHWR-L61软化器SSN-250062离子交换混床SMB-160063盐水加热/冷却器板式AS30/282/PN1.0/Ti F=120.83m2164文丘里混合器V=0.07m3265气水混合器V=0.06m3666戈尔膜过滤器HVM-1518、0-CS/R-TMB467反应槽(立式)V=119.2m3268化盐水贮槽(立式)V=1145m3169预处理器(立式)V=1185m3270一次盐水槽(立式)V=1145m3271电解槽F=2.7m2872过滤盐水槽V=780m2173废盐水储槽V=201m2174废水储槽V=201m2175阳极液放净槽V=194m3176阴极液放净槽V=167m3177螯合树脂塔V=30m3378氯气液化器F=289.7m2279氯气压缩机AB600F280氯气缓冲罐V=53m3181液氯贮槽V=53m3482氢气压缩机2BEA-403-1BG2383氯化氢合成炉Q=100tHCI/d584一级石墨吸收器19、F=100m2585二级石墨吸收器F=70m25第二章 项目基本情况2.1项目名称、建设性质及建设地点项目名称：*化工有限责任公司氯碱装置清洁生产改造项目建设性质：改造建设地点：河南省沁阳市（企业沁阳氯碱分公司现有厂区空地）2.2项目建设的必要性20世纪70年代以来，全球社会经济得到了迅速发展，但同时也造成了资源过度消耗和日益稀缺，环境问题日益严重，人们不得不开始对过去的经济发展模式进行反思，重新审视经济与环境和环境资源间的关系。通过过去几十年的环境保护实践，人们逐渐认识到，仅依靠开发更有效的污染控制技术所能实现的环境改善十分有限，关心产品和生产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺和加强管理等措20、施来消除污染更为有效，于是清洁生产战略应运而生。清洁生产是环境保护战略具有重大 意义的创新，是工业企业可持续发展的必然选择。目前，我国经济发展是以大量消耗资源的粗放型经营为特征的传统发展模式，工业污染控制以“末端治理”为手段。末端治理作为目前国内外控制污染最重要的手段，对环境保护起到了极为重要的作用。然而，随着工业化发展速度的加快，末端治理这一污染控制模式已不能满足新型工业化发展的需要。清洁生产彻底改变了过去被动、滞后的污染控制手段，强调在污染产生之前就予以削减，它通过生产全过程控制，减少甚至消除污染物的产生或排放，这样不仅能减少末端治理设施的建设投资，同时也减少了治污设施的运行费用，从而大大21、降低了工业生产成本。我国政府对清洁生产战略积极响应，2002年全国人大通过了中华人民共和国清洁生产促进法，2009年财政部、工业和信息化部又提出了中央财政清洁生产专项资金管理暂行办法，优先支持重点行业、流域、区域的重大清洁生产技术示范项目，用以加快清洁生产技术应用推广，提高企业清洁生产水平。工信部在聚氯乙烯等17个重点行业清洁生产技术推行方案中明确提出烧碱行业清洁生产总体目标为：1、到2012年，烧碱单位产品综合能耗平均约700.5千克标准煤/吨，全行业降低消耗215.5万吨标准煤/年；单位产品盐泥产生量降低9.1千克,盐泥产生总量减到90万吨/年，减排20万吨/年；单位产品废水产生量降低1吨22、/吨，废水排放总量减到6050万吨/年，减排2200万吨/年；废石棉绒产生量减到460吨/年，减排620吨/年。2、加大技术攻关力度。加大氧阴极技术攻关力度，争取在2012年之前建立10万吨级生产示范工程。3、加强新技术的示范应用。加强国产化离子膜技术、隔膜法烧碱三相流蒸发技术和超声波防除垢节能技术应用示范工程建设。4、推广先进适用的清洁生产技术。到2012年，离子膜法烧碱比例达到85%；普通隔膜法烧碱全部完成扩张阳极、改性隔膜改造；完成300万吨烧碱产能应用零极距电解槽；完成约1000万吨烧碱产能应用膜法脱硝技术，行业普及率达到40%；推广200万吨烧碱产能应用三效逆流膜式蒸发技术；推广3023、0万吨产能氯化氢合成余热利用技术。聚氯乙烯行业清洁生产总体目标为：1、到2012年，力争我国电石法聚氯乙烯行业低汞触媒普及率达50%，降低汞使用量208吨/年，并全部合理回收废汞触媒；盐酸深度脱吸技术推广到50%以上，处理废酸25万吨/年；全部利用电石渣，减排电石渣1258万吨；废水排放减到4230万吨/年，减排3990万吨；COD排放减到5770吨/年，减排13460吨；节约标煤200万吨。2、加大分子筛固汞触媒技术研究力度，加大无汞触媒技术投入。3、争取控氧干馏法回收废汞触媒中的氯化汞与活性炭技术及高效汞回收工艺的示范工程建设。4、推广先进适用的清洁生产技术。到2012年实现我国电石法聚氯24、乙烯行业低汞触媒产能普及率达50%；完成260万吨产能的干法乙炔工艺的新建及技术改造，并配套完成780万吨干法水泥生产装置的投产；完成3600万吨的聚合母液废水处理工程；盐酸深度脱吸技术配套硫氢化钠处理含汞废水技术普及率达到50%；进一步推广精馏尾气变压吸附技术。*化工有限责任公司是以烧碱、聚氯乙烯树脂为主业，与之相配套的自备热电厂、电石厂、盐厂、水泥厂和PVC深加工为一体的综合性企业集团。公司的主导产品是烧碱和聚氯乙烯，其烧碱和聚氯乙烯树脂规模在全省同行业均居首位，均达到40万吨。在河南省16家氯碱企业中，公司规模和效益均排名第一。公司的主导产品均属高能耗产品，公司对此有着非常清醒的认识，为25、此开展了许多节能减排工作。目前公司的各项技术经济指标虽在国内同行业中处于领先地位，但与国际先进水平相比仍有一定差距，具有较大的挖掘潜力。为此公司加强资源管理力度，不断进行技术创新，快速发展循环经济，通过节能降耗增强企业自身的竞争力。为贯彻落实中华人民共和国清洁生产促进法，进一步加强环境保护、节能减排工作，提高清洁生产水平，企业提出了利用国家推荐的清洁生产技术对现有氯碱装置进行技术改造。2.3主要建设内容本项目是针对企业沁阳氯碱分公司20万吨烧碱及20万吨PVC树脂装置，采用国家推荐的清洁生产技术建设的清洁生产示范项目，具体改造内容如下：1、利用烧碱用盐水膜法脱硝技术对企业现有一次盐水工序进行改26、造，新增一套膜法脱硝和冷冻装置，处理脱氯淡盐水规模为180m3/h，副产芒硝3200t/a。2、利用“零极距”离子膜电解槽技术，改造企业现有8台高电密自然循环式电解槽。3、利用生化处理技术，对PVC聚合母液废水进行处理，设计处理规模为200m3/h，使其可回用于生产。2.3.1膜法脱硝技术改造1、企业生产现状企业现有脱氯淡盐水脱硝系统采用化学沉淀法，向盐水中添加氯化钡脱除硫酸根，年消耗BaCl23600吨，存在钡法工艺需要投入氯化钡，有毒、有害，副产品为硫酸钡，作为废弃物对环境存在危害，不符合环保的要求。配制氯化钡溶液对人的身体健康造成危害，且氯化钡的运输保管不方便。钡法化学沉淀法还存在产生大27、量固体废物垃圾等问题。2、膜法脱硝工艺流程简述工艺说明（1）水源情况水源是经电解槽后的淡盐水。设计NaCl含量200215gl，Na2ClO3 含量10gl，SO42- 含量8gl，PH值为8-11，游离氯20ppm，温度75，压力0.35MpaG，流量180m3/h（2）一级钛板换热器经过电解槽后的淡盐水先进入一级钛板换热器降低温度，冷源用一级膜法产水，回收热量用于化盐系统等。（3）二级钛板换热器用于进一步降低淡盐水的温度，以满足膜脱硝系统装置的运行要求353。冷源用工业循环冷却水。（4）亚硫酸钠加药装置为保证淡盐水进膜前的游离氯始终稳定，系统配套自动加亚硫酸钠装置，该装置根据ORP表信号自28、动启动并调节加药量。（5）PH调节装置由于电解槽后的淡盐水的PH一般在811，需通过PH调节装置将PH值调节在68之间，以满足膜脱硝系统的运行要求。该系统可以根据PH值数据通过高位水箱用阀门调节加药量。（6）缓冲水槽缓冲水槽对淡盐水的供给起到缓冲作用，协调淡盐水的供给量与增压水泵的输入量。当淡盐水的供应量超过增压水泵的输水量时，缓冲水槽水满，通过缓冲水槽的液位控制使淡盐水供给停止。当淡盐水供应量小于增压水泵的输水量时，缓冲水槽空，增压水泵停止运行，起到保护输送泵的作用。缓冲水槽采用FRP材质制造，并配置液位控制。（7）增压水泵设置3台增压水泵(二用一备)。用于对淡盐水加压，为后续设备提供稳定的29、流量和压力。该泵具有耐腐蚀、体积小、高效率及低噪音等特点。（8）活性炭过滤器活性碳过滤器其内部装填的滤料是活性炭颗粒，该颗粒的多微孔结构可吸附水中的余氯，以防止后级膜系统中的膜元件受其氧化降解。虽然正常运行时淡盐水中的余氯很微量，但考虑到系统有可能会因为某一故障可能会导致余氯透过，损害膜系统，故设置活性炭过滤器。同时活性炭过滤器还能吸附从前级漏过来的低分子有机物等污染性物质，对水中重金属离子、COD等有较明显的吸附去除作用，也能减少水中异味，色度和臭味。经过活性炭颗粒处理的产水，其游离氯含量正常情况下小于0.1mg/L。作为膜脱硝系统前处理装置，活性碳过滤器可有效防止反渗透的有机物污染及氧化降30、解，而不受本身进水温度、pH值和有机混合物的影响，可以进一步降低反渗透进水的SDI值。（9）保安过滤器为防止微小颗粒进入膜系统，堵塞膜元件，系统设置1台过滤精度为5微米的过滤器。（10）特殊反渗透膜脱硝系统本系统的主要作用是把经过预处理后的淡盐水进行膜分离脱硝，由于它的膜孔直径刚好介于一二价离子之间，并具有负电荷，所以它对硫酸盐有极高脱除能力，而氯化钠溶液有很好的透过能力，且运行安全、灵活，操作简单。它包括下列单元设备：一/二级高压泵；一/二级膜本体装置；清冲洗系统。本系统按二级膜法脱硝系统装置设计：一级出力为224.8m3/h；二级出力为2.6m3/h；并配置相关的附属设备。1）一/二级高压31、泵高压泵的作用是为膜脱硝系统本体提供足够的进水压力，保证膜组的正常运行。根据膜本身的特性，膜组需要一定的推动力去克服渗透压等阻力，才能达到设计的产水量及脱盐效果，根据膜本身的特性，设计温度为3530C时要求提供的进水压力不小于2.0MPa。本系统选用优质高压泵，该泵具有耐腐蚀、体积小，效率高，噪声低，维护量低，节省能量的特点。2）一/二级特殊反渗透膜脱硝装置（膜组）膜脱硝系统装置（膜组）是本工艺方案中的关键设备，且造价昂贵，为了保证膜脱硝系统装置的长期稳定运行，必须对进入膜脱硝系统装置前的淡盐水的各项指标进行严格监控，以避免膜元件被氧化或受到其它损害，监控范围包括：余氯含量、水温、压力及PH等32、。3）中间水槽中间水槽对淡盐水的供给起到缓冲作用，协调一级浓缩液的排放量与二级高压泵的输入量。当浓缩液的供应量超过高压泵的输水量时，中间水槽水满，通过中间水槽的液位控制使浓缩液供给停止。当浓缩液供应量小于增压水泵的输水量时，中间水槽空，高压泵停止运行，起到保护高压泵的作用。中间水槽采用FRP材质制造，并配置液位控制。4）PH调节装置由于膜法除硝后的浓水的PH偏低，需通过PH调节装置将PH值调高，以满足膜脱硝系统的运行要求。该系统可以根据PH值数据通过高位水箱用阀门调节加药量。保证PH始终稳定在8之间。5）膜组清洗系统膜脱硝系统装置运行压力一般在2.0Mpa左右，在膜组长期运行后，会受到某些难以33、冲洗掉的污染，如长期的微量盐份结垢和有机物的积累而造成膜组件性能的下降，运行压力升高，所以必须用化学药品进行清洗，以恢复其正常的除盐能力。一般情况下，约3-6个月清洗一次，每次清洗约2-5小时。本系统设置一套清洗装置，由一台清洗泵和一个清洗药箱组成。（清洗时必须用纯水）同时用于停机纯水冲洗或用于压差变化及浓缩液减少时的纯水冲洗。6）控制仪表为了控制、监测膜脱硝系统装置的正常运行，系统配有一系列在线测试仪表，包括ORP表、PH表、温度表、流量计、压力表、取样装置和高低压保护开关等控制和监测仪表。系统操作为全自动，系统产水侧设高压保护爆破膜。（11）浓水预冷板换热器用于降低二级膜法浓缩液的温度，降34、低结晶器降温负荷，以满足膜脱硝系统装置的运行要求。冷源用循环冷冻清液。（12）结晶槽、浓缩液循环水泵、板式交换器、结晶体输送泵、沉硝槽、离心机结晶槽收集二级膜法浓缩液，结晶槽分结晶区和清液区。清液由循环水泵输送至板式交换器与冷媒交换降温，使清液温度降至3以下，再与膜法浓缩液混合，结晶槽罐内温度始终控制在5左右，使浓缩液的硫酸钠达到饱和结晶，沉淀下来的结晶混合液体由结晶体输送泵送旋流器，使晶种形成大颗粒晶体沉淀下来，再通过管道将结晶液体送至离心机进行固液分离。（13）回水槽、回水输送泵回水槽收集离心机分离出来的清液，再由回水泵输送至缓冲水槽。回水槽采用FRP材质制造，并配置液位控制。（14）冷水35、机装置冷水机组是水冷螺杆低温冷水机，冷媒（20%乙二醇水溶液）由冷水循环泵不断通过冷水机组的蒸发器来降温，使冷媒温度控制在0以下，循环回流到冷水槽，冷水槽要作保温。然后冷媒由冷冻液循环泵输送到板式换热器与浓缩液进热交换，换热后使浓缩液温度控制在5以下，循环回流到结晶槽，使浓缩液的硫酸钠达到饱和结晶释出来。3、处理指标（1）膜脱硝装置（分二级）：一级透过液流量224.8m3/h二级透过液流量2.6m3/h总透过液与进料液（按回流后流量计算）比率90.5透过液用于化盐膜法去除SO42-根后全部综合淡盐水去化盐指标如下：NaCl 200g/lNaClO3 10g/lSO42- 2g/l温度 60游离36、氯 0PH 8硫酸钠脱除量 400kg/hr（如果淡盐水硫酸钠浓度降低则该脱除量相应降低）（2）十水芒硝：硫酸钠质量分数：40.0钙镁（以镁计）质量分数：0.10氯化物（以Cl计）：0.94、公用工程主要指标（1）供电条件（厂用电）装机负荷总功率：527KW低压电源50HZ0.1% 380V5% 三相四线制220V5% 单相高压电源50HZ0.1% 10KV 三相三线制注：配套电机功率250KW，选用高压电源10KV，50Hz（2）循环冷却水总循环水流量 627m3/h（二级钛板降温需循环水流量：357m3/h、冷水机降温需循环水流量：270m3/h）供水温度 32回水温度 40供水压力 0.37、4MPaG回水压力 0.25MPaG温差 8污垢系数 3.4410-4m2.K/W（3）工艺水生产上水流量 10m3/h（连续供给水流量：6m3/h、间断供给水流量：4m3/h：）温度 常温供水压力 0.3MPaG（4）纯水脱盐上水流量 8m3/h（间断供给水流量）电导率 5s/cmSiO2 0.1wtppmFe3+ 0.3wtppm温度 常温供水压力 0.2MPaG（5）仪表用压缩空气供气量 1m3/min压力 0.5MPaG温度 常温露点 比环境极端最低温度低至少10含油、尘 无油、尘（6）蒸汽压力 高压0.81.0MPaG 低压0.180.3MPaG温度 饱和（7）氮气含油、尘 无油、尘38、露点 比环境极端最低温度低（操作压力下）温度 常温压力 0.4MPaG（8）亚硫酸钠：浓度：3%5、主要设备清单设备一览表一预处理单元序号设备名称材质/规格数量1一级钛板换热器钛材料/21.61台2二级钛板换热器钛材料/841台3亚硫酸钠加药装置24.8L/h1套4PH调节装置11.9L/H、75L/h配套正负水封各1套5缓冲水槽FRP30m1个6增压水泵钛材料30m.35.3m/h3台7活性炭过滤器碳钢衬橡胶35.3m/h2台8保安过滤器碳钢衬橡胶35.3m/h2台二膜分离单元1一级高压泵钛材料2台2一级膜法脱硝装置224.8m3/h1组（1）膜元件8”40”64支（2）压力容器FRP16支39、（3）支架及其它配套1套3二级高压泵钛材料1台4二级膜法脱硝装置2.6m3/h1组（1）膜元件8”40”6支（2）压力容器FRP2支（3）支架及其它配套1套5中间水槽FRP1个6膜化学清洗装置26m3/h1套（1）清洗水泵SS3161台（2）清洗水箱PE1个（3）清洗过滤器SS316L1台三冷冻脱硝单元1PH调节装置11.99L/h1套2预冷板式换热器316L 3.361台3板式换热器316L 542台4结晶槽5000碳钢衬玻璃鳞片1台5沉硝槽1600碳钢衬玻璃鳞片1台6浓缩液循环泵150m/h 3161台7结晶体输送泵6.6m/h 3161台8离心机1-2t/h P-401台9回水槽2m F40、RP1个10回水输送泵2m/h 3161台11淡盐水冲洗贮槽8m FRP1个12淡盐水冲洗泵3161台13冷冻机装置1套（1）冻机组LJL-270WSM1台（2）冷水循环泵3041台（3）冷水槽FRP1台（4）冷冻液循环泵3041台4、土建工程本项目装置需建设厂房一座，建筑面积为576平方米，两层，采用框架结构，结晶槽采用露天化布置，其它土建工程主要为设备和管道基础。2.3.2“零极距”离子膜电解槽技术改造1、企业生产现状企业现有8台高电密自然循环式电解槽。现有电解槽阴阳极之间的极间距为1.82.2mm，溶液电压降为200mv左右，吨碱电耗2280kwh。较原来的隔膜槽从电解槽的结构、电极的材41、质、涂层的活性、膜性能等方面都有了很大提高。在最佳的操作条件下，无论是电流的均匀、合理分布，还是电解液充分的自然循环及气体的顺利溢出，都达到了较为理想的效果。要获得更低的槽电压，从而降低电耗，缩小电极间的距离，减少电极间溶液的电压降是非常有效的方法，在实际生产中，起到节能降耗的目的。2、改造方案零极距单元槽的阴极和普通高电流密度电解槽区别较大, 主要区别在于阴极的结构。其阴极由集电板、弹性体和极网组成，集电板是和普通高电流密度电解槽阴极网一样的镍拉网，但没有活性涂层；弹性体是一种镍材的，近似清洁球一样的材料；极网是由直径为 0.2 mm 的镍丝编织成，带有特殊涂层，且经过特殊加工，表面光滑的网42、。极网用镍条固定在槽框上，且可拆卸。电解槽阴极外凸且具有弹性，所以，安装后阴极、离子交换膜、阳极处于紧贴状态，实际的电极距离只有离子交换膜的厚度。从而将电极间的距离降至最小，即零极距电解槽。根据企业现有高电密自然循环式电解槽的运行参数指标、实际结构和材料，确定改造方案为将阴极卸出后，委托蓝星（北京）化工机械有限公司进行加工改造，按零极距电解槽的相关技术要求增加阴极弹性网，然后重新在原位置进行安装，即可满足要求。目前，企业已委托蓝星实验改造了三个电解单元槽，运行效果良好。零极距单元槽的阴极结构详见下图高电流密度零极距单元槽阴极3、改造内容企业现有8台电解槽，每台电解槽有170个电解单元槽，共1743、08块阴极需要进行检修改型，主要配套增加1360块阴极弹性网。2.3.3 PVC聚合母液废水生化处理改造项目1、企业生产现状企业目前PVC母液废水主要来源于悬浮法PVC生产过程中所使用的去离子水在聚合反应完成后，经过离心分离工序后排放的废水。其水质特征： （1）水量大。每生产1 吨PVC需要用35 吨去离子水。 （2）硬度、氯根低。工艺用水为去离子水，工艺过程中也没有增加水质硬度的环节，硬度较低，处理后可循环使用。 （3）浊度高。主要是PVC颗粒。 （4）有机物浓度高。CODcr为260 mgL。 （5）有机物降解难。作为分散剂使用的聚乙烯醇（PVA），85左右吸附在PVC颗粒表面进人产品1544、随离心母液排放，是离心母液中主要污染物：母液中还含有少量其他添加剂以及这些物质反应或衰变后的产物这些物质多具有毒性和难生物降解性。 （6）温度高。一般在70左右。 企业PVC母液废水目前的处理方法是加氯气氧化后，直接送至企业污水处理站，流量在90m3/h，造成排放污水中的COD含量高，污水站运行负荷大。并且污水无法重复利用，水资源浪费严重。2、设计进水水质根据现场取回水样，经化验人员测得具体数据如下： 项目名称CODcr(mgL)SS(mgL)氨氮(mgL)电导率(s/cm)浊度（倍）温度（C）pH值混合母液水2602008.1127.92607073#母液水3602009.2105.826045、7075#母液水480200997.5260707企业目前PVC母液废水流量在90m3/h，本次考虑到企业二期24万吨PVC工程2010年底即将建成，因此PVC母液废水处理本次统一考虑，装置处理规模按照200m3/h考虑，日最大排放量：Q=4500m/d。3、设计出水水质PVC母液废水处理后回用于生产用水，根据PVC生产工艺要求、企业提供的数据资料，现确定工艺出水指标。本方案中设计出水水质达到污水再生利用工程设计规范（GB 50335-2002）中的电厂循环水的回用水标准，主要水质指标如下所示： 水质概况项目名称CODcr(mgL)BOD(mgL)悬浮物(mgL)pH值循环回用水301010646、-94、工艺流程确定 作为企业基础设施的重要组成部分和水污染控制的关键环节，本PVC废水处理工程的建设和运行意义重大。由于废水处理工程的建设和运行不但耗资较大，而且受多种因素的制约和影响，其中处理工艺方案的优化选择对确保处理厂的运行性能和降低费用最为关键，因此有必要根据确定的标准和一般原则，从整体优化的观念出发，结合设计规模、废水水质特性以及当地的实际条件和要求，选择切实可行且经济合理的方案，经全面经济技术比较后优选出最佳的总体工艺方案和实施方式。 在该废水回用工程的总体工艺方案确定中，将遵循以下原则： l 处理效果稳定可靠 l 工艺控制调节灵活 l 工程实施切实可行 l 运行维护管理方便 l47、 投资运行费用节省 l 整体工艺协调优化 5、推荐污水处理方案 根据处理相关污水的成功经验，同时也考虑到工程投资、运行费用、工艺的稳定性等多方面的原因，确定采用物化+生化+深度处理的全新工艺组合，使出水COD30mgL，使出水污水100%回用于生产。 本工程产生的污泥属有机污泥，有机质含量高，经过浓缩脱水后送自备电厂焚烧。 处理工艺流程图6、工艺流程特点 该工艺的预处理采用高效混凝+一级厌氧工艺，主体工艺部分采用两级好氧+深度处理方式，对难降解化工废水有很好的处理效果，最后采用BYS化工废水降解设备深度去除废水中的难降解有机物。最终实现了PVC母液废水的回用目标。 7、构筑物设计与设备选型 （48、1）调节池 主要功能：调节水量水质以及水温。 池 数：1座 设计参数：设计流量：Q=4500m3/d停留时间：12h 有效水深：5.0m 总容积：2160m3 主要设备：原水冷却系统 主要功能：由于生化系统中的微生物对温度要求较高，设立一原水冷却系统目的是将用于将废水冷却至生化适合温度（35-40）。 设计参数：有效处理水量：212m3/h 进水温度：70 出水温度：40 （2）气浮沉淀池 主要功能：结合溶气气浮与斜管沉淀于一体的综合池，利用水在不同压力下溶解度不同的特性，对沉淀处理后的水进行加压并加气，增加水的空气溶解量，然后溶解在水中的空气在常压情况下释放，空气析出形成尺寸微细、粒度均匀、49、密集稳定的微小气泡，同时通过加入混凝剂，一方面微小气泡粘附在絮体上，使部分密度小于水的絮体而上升；另一方面，在压缩双电层、吸附电中和、吸附架桥、沉淀和网捕等反应机理作用下产生的密度大于水的絮体，该絮体快速变大，形成矾花，完成絮凝反应及微絮凝造粒后，废水中颗粒在重力作用下滑到锥形污泥区。 结构形式：地上钢混结构 池 数：1座2格 设计参数：设计流量：Q=4500m3/d 总容积：600m3 有效水深：4.0m 主要设备1：溶气塔 设计参数：尺寸：6003200mm 材质：钢制防腐 附件：带安全阀和液位计、吸气针形阀、电磁阀、恒压排气阀、压力表、手孔、取样阀。 数量：2台 主要设备2：空气压缩机 50、设计参数：型号：W-0.36/7 功率：3kw 数量：2台 主要设备3：溶气水回流及释放系统 设计参数：材质：钢制防腐 附件：溶气泵，无堵塞溶气释放器 数量：2套 主要设备4：刮渣系统 设计参数：刮渣方式：链条式刮板材质：不锈钢 功率：0.55kw 数量：2台 主要设备5：出水系统，2套 主要设备6：底泥排放系统，2套 主要设备7：加药系统，2套 主要设备8：布水系统，2套 （3）HUSB厌氧反应池 主要功能：HUSB高效厌氧反应池是针对化工、制药等行业难降解废水所开发的高效厌氧反应系统，通过投加厌氧菌种对有机物进行降解，其采用先进的布水技术保证了废水与污泥菌种的充分混合降解，并解决了常见厌氧51、反应器短流的缺点，厌氧填料采用化工厌氧专用填料，保证了菌种的高效降解。 结构形式：半地上钢混结构 池 数：1座 设计参数：处理水量：4500m3/d 总容积：3600 m3 有效水深：5.0m 主要设备1：专用厌氧填料 填料采用在普通水处理填料基础上开发的化工污水专用厌氧填料，用于难降解化工污水的处理与回用，与普通填料相比具有污泥浓度高、菌种数量多、使用寿命长、去除率高等优点。 设备参数：材质：聚丙烯规格型号： 1503000mm 比表面积：350 m2/m3 数 量：2520m 主要设备2：填料支架 设备数量：2套 （4）曝气接触氧化池 主要功能：曝气接触氧化池是在普通好氧反应池基础上经国内52、多家院校及科研机构研发改进后形成的目前最高效的好氧生物膜法反应池，内部采用化工好氧专用填料，保证了好氧菌的降解环境，曝气设备采用先进的PMDY型曝气设备，充氧效率高，产生独特的好氧环境，保证了好氧处理效果。池内投加专用降解菌种，通过微生物的作用，将水中污染物进行转化。 结构形式：钢混结构 处理方式：两级梯度式 池 数：2座 设计参数：处理水量：4500m3/d 总容积：8640m3 有效水深：5.0m 主要设备1：专用好氧填料 填料采用在普通水处理填料基础上开发的化工污水专用好氧填料，用于难降解化工污水的处理与回用，与普通填料相比具有污泥浓度高、菌种数量多、使用寿命长、去除率高等优点。 设备参53、数：材质：改性醛化纤维丝规格型号： 1503000mm 比表面积：1246m2/m3 孔 隙 率：99% 片 间 距：80mm 数 量：5700 m3 主要设备2： 罗茨鼓风机 设备参数：规格型号： RSR200 风 量：32.03m3/min 功 率：45kw 数 量：4台（3用1备） 主要设备3：PMDY型曝气设备 PMDY型曝气设备克服了普通曝气器不能解决的氧传递效率低、利用率低、气水混合不均匀、动力效率高等缺点，具有气泡直径小，气液界面积大，气泡扩散均匀，不会产生孔眼堵塞，耐腐蚀性强等优点。 设备参数：规格型号：260 服务面积：0.30.5 m2/个 氧利用率：20% 充氧能力：0.54、19kgO2/m3.h 数 量：1800套 （5）初沉池 主要功能：将一级接触氧化池出水经过沉淀后，部分污泥回用至厌氧池，剩余污泥送至污泥浓缩池进行处置，上清液进入二级接触氧化系统。 结构形式：钢混结构 池 数：1座 设计参数：设计流量：4500m3/d 有效水深：3.0m 总容积：1080 m3 主要设备1：污泥回流泵 将一沉池内沉淀的污泥回流至厌氧反应池。 设备参数：流量：Q=110m3/h 扬程： H=10m 功率： N=5.5kw 数量：2台(1用1备) （6）二沉池 主要功能：将二级接触氧化池出水中含有的污泥进行沉淀，沉淀的污泥送至污泥浓缩池进行处置，上清液进入深度处理系统。 池体结55、构：钢混结构 设计参数：设计流量：4500m3/d 总容积：1200 m3 有效水深：3.0m 主要设备1：斜管填料 采用浅池原理与零速度原理研发地斜管沉淀填料用于斜管沉淀池内部填充，可提高表面负荷并有效降低沉淀池高度， 设备参数：规格型号：50材 质：PP 片 厚：0.45mm 容 重：7kg/m3 数 量：400m3 主要设备2：提升水泵 主要功能：将二沉池出水加压至BYS化工废水降解设备。 设备参数：流量：Q=65m3/h 扬程： H=15m 功率： N=5.5kw 数量：4台(3用1备) （7）一级BYS化工废水降解设备 主要功能：BYS化工废水降解设备是改进的高效过滤设备，废水中的难56、降解有机物通过生物滤料的吸附与水分离，并被聚合的微生物分解，经过BYS降解设备深度处理后的废水，最终回用于循环冷却水，节约了大量的水资源。 设备参数：尺寸：2.55m 材质：碳钢防腐 数量：6台 主要设备：反冲洗水泵 用于BYS化工废水降解设备的反冲洗。 设备参数：流量：Q=200m3/h 扬程： H=25m 功率： N=11kw数量：2台（1用1备）（8）污泥浓缩池 主要功能：对沉淀池产生的污泥进行浓缩，浓缩后的污泥可通过压滤机脱水外运处理。 结构形式：钢混结构 池 数：1座 设计参数：有效容积：600m3 有效水深：5.0m 主要设备1：浓桨泵 设备参数：流量：Q=6m3/h 扬程：H=557、0m 功率：N=1.1kw 数量：1台 主要设备2：板框压滤机 设备参数：压滤面积：25m2 功 率：N=3kw 数 量：1台 （9）操作区 包括值班操作人员的休息室和电控柜的存放处、鼓风机间、臭氧发生区、板框压滤间等，采用砖混结构，占地约200平米。8、结构设计 水池地板均采用现浇钢砼结构，砼C20或C25，钢筋、级。 砖混水池的壁厚不得小于37cm；用1：2防水砂浆抹面，迎水面3cm，背水面2cm。 房屋采用砖混结构，墙壁为24cm墙。土建工程量一览表序号名称数量有效容积m3备注1调节冷却池1座2160钢混2气浮沉淀池1座1800钢混3厌氧反应池1座3600钢混4接触氧化池2座8640钢混58、5初沉池1座1080钢混6二沉池1座1200钢混7污泥浓缩池1座600钢混设备材料表序号项目名称规格单位数量备注1冷却塔处理水量200t/h台12气浮沉淀池设备配套设备项23厌氧区配水、出水 设备碳钢防腐套14厌氧区填料专用填料立方25205曝气接触氧化池配水、出水设备碳钢防腐项26接触氧化池填料专用填料立方57007曝气氧化池专用曝气设备专用曝气设备套24008罗茨鼓风机RSR200台49提升泵Q=110mh,H=15m台610反冲洗水泵Q=100 mhH=25m台213污泥回流泵Q=110mh,H=10m台214加药装置专用设备套315斜管填料孔径50mm立方36016斜管支撑套117一级59、BYS化工废水降解设备2.25m台621浓浆泵Q=6 m/h,H=50m台122板框压滤机25m台124构筑物、管道防腐、保温项125管道阀门项126电气控制设备项12.4投资结构及资金筹措项目总投资4848万元，全部由企业自筹资金解决。总投资估算表序号工程项目名称估算价值（万元）设备购置费安装工程费建筑工程费其它费用合计一工程费用2992.26290.431317.964600.651膜法脱硝技术改造664.4699.6977.76841.911.1一级钛板换热器8.161.229.381.2二级钛板换热器19.52.9322.431.3亚硫酸钠加药装置2.20.332.531.4PH调节装60、置4.40.665.061.5增压水泵121.813.81.6活性炭过滤器162.418.41.7保安过滤器3.60.544.141.8一级高压泵40.66.0946.691.9一级膜法脱硝装置32248.3370.31.1二级高压泵19.42.9122.311.11二级膜法脱硝装置507.557.51.12中间水槽3.80.574.371.13膜化学清洗装置20.83.1223.921.14PH调节装置1.20.181.381.15预冷板式换热器1.50.231.731.16板式换热器8.41.269.661.17结晶槽324.836.81.18沉硝槽6.81.027.821.19浓缩液循环61、泵1.20.181.381.2结晶体输送泵1.20.181.381.21离心机263.929.91.22回水槽0.80.120.921.23回水输送泵20.32.31.24淡盐水冲洗贮槽1.20.181.381.25淡盐水冲洗泵20.32.31.26冻机组53.17.9761.071.27冷水循环泵1.50.231.731.28冷水槽1.50.231.731.29冷冻液循环泵1.60.241.841.3厂房77.7677.762“零极距”离子膜204010202142电解槽技术改造项目2.1阴极改造204010221423 PVC聚合母液废水287.843.191240.21571.19生化处62、理改造项目3.1冷却塔 60.96.93.2气浮沉淀池设备 192.8521.853.3厌氧区配水、出水 设备60.96.93.4厌氧区填料 25.23.7828.983.5曝气接触氧化池配水、出水设备121.813.83.6接触氧化池填料 578.5565.553.7曝气氧化池专用曝气设备 28.84.3233.123.8罗茨鼓风机 142.116.13.9提升泵 4.80.725.523.1反冲洗水泵 1.20.181.383.11污泥回流泵 0.90.141.043.12加药装置 13.52.0315.533.13斜管填料 182.720.73.14斜管支撑 3.50.534.033.163、5一级BYS化工废水降解设备 487.255.23.16浓浆泵 0.80.120.923.17板框压滤机 3.60.544.143.18构筑物、管道防腐、保温 4.50.685.183.19管道阀门 152.2517.253.2电气控制设备 60.96.93.21调节冷却池140.4140.43.22气浮沉淀池1171173.23厌氧反应池2342343.24接触氧化池561.6561.63.25初沉池70.270.23.26二沉池78783.27污泥浓缩池39394外网（水、汽、电）45.5545.55二其他费用246.88246.881建设单位管理费69.8169.812勘察设计费73.664、173.613工程监理费50.6150.614招投标费27.8527.855可研报告编制费15156环评编制及评估费1010三基本预备费387.8387.8总投资2992.26290.431317.96246.884847.532.5项目进展本项目属于技术改造项目，备案、环评等各项前期手续完备，各项所需技术和关键设备已作了大量的考察比选工作，项目所需资金已全部到位，目前各项建设工作正在按计划顺利进行，预计2011年12月可以按计划建成投产。第三章 技术来源及示范效果3.1膜法脱硝技术改造3.1.1国内外同类技术情况随着离子膜制碱技术的普及，盐水纯度对离子膜制碱的制约越来越突出， 盐水中硫酸根的65、富集是目前影响离子膜经济效益的重要因素。硫酸根的带入主要原因是生产原料含硫酸根及电解后盐水使用化学脱氯添加还原剂亚硫酸钠，产生硫酸根。硫酸根由阴极产品带出和随盐水损耗流失，可忽略不计。硫酸根对离子膜制碱的影响主要有以下几方面：1、硫酸根离子在阳极放电释放出氧气，降低阳极电流效率和氯气纯度；2、与其他物质形成三聚盐对离子膜的使用寿命造成影响；3、硫酸根离子偏高，影响盐水中氯化钠含量，当硫酸根含量过高时，会导致系统中大量盐结晶，致使管道或泵的叶轮堵塞。目前使用在离子膜制碱工艺上的除硫酸根方法有以下几种：（1）化学沉淀法，包括添加氯化钡法、添加氯化钙法、添加碳酸钡法；（2）离子交换法，包括NDS 法66、RNDS 法、DSR 法及其他离子交换方法；（3）膜法及冷冻法。化学沉淀法是目前国内大多数装置使用的工艺，依靠在盐水中添加氯化钡脱除硫酸根，添加氯化钙只有少数装置在使用，而添加碳酸钡只有个别装置在使用。离子交换法国内基本没有使用。膜法作为一种新工艺，其脱硝原理在于对道南效应的利用，膜对盐的截留性能主要是由于离子与膜之间的静电作用。盐离子的电荷强度不同，膜对离子的截留率也有所不同。对于含有不同价态离子的多元体系，由于膜对各种离子的选择性有异，不同离子透过膜的比例不同。例如，溶液中含有Na2SO4和NaCl，膜对SO42- 的截留优于Cl-。如果增大Na2SO4的浓度，则膜对Cl-的截留率降低。67、膜法脱硝作为一种新的有效脱除硫酸根的方法，2005 年才开始在国内使用；对于冷冻工艺，目前国内都是配合膜法除硝一起使用，作为膜法脱硝的后处理过程。目前，国内脱硝工艺通常采用冷冻法、氯化钡法和钙法。氯化钡法简单，设备投资少，但处理成本高,毒性大。冷冻法投资大、成本低。钙法居中。根据有关资料介绍，使用钡法脱除硫酸根，卤水中含SO42 -的经济临界值约为6.4 gl - 1 ，但大多数卤水中SO42 -超过该值，不可行。冷冻法投资较大，但新建规模的氯碱厂及大、中型企业的全卤制碱改造采用该法是合适而经济的。其原因如下：1、运行费用低，其投资费一年则可收回。2、脱硝副产物是Na2SO410H2O，可进一68、步加工成元明粉，经济效益更会增加。3、增加了烧碱厂产品品种，增强了市场的竞争力，这也是烧碱厂今后发展方向。4、三废少，减少了环保处理费用。3.1.2技术来源及先进性1、技术来源加拿大凯梅蒂克斯公司第一代SRS膜法除硝技术1993年进行研发，1999年完成工业化试验，并申请了纳滤膜法除硝的发明专利。至2006年在全球43家用户实际投产运行，其中国内5个；目前最长运行时间国外7 年，国内2.5年。总结其运行经验教训，其采用的除硝用膜选购商品化纳米膜，在酸性淡盐水中无法避免氯酸钠分解产生的次级游离氯对膜的氧化，造成膜实际使用寿命达不到二年的质保期；因国内氯碱企业对原料淡盐水游离氯和PH控制指标不严，69、在国内膜实际使用寿命更加短。2008年凯梅蒂克斯公司放弃了该公司在中国境内的专利权。国内氯碱行业也纷纷采用该技术。目前市场上采用的膜法除硝技术在该公司专利技术基础上增加了冷冻脱硝单元，做到了工艺系统零排放。本项目采用广州新普利水处理科技有限公司的技术和主要设备。该公司是于一九九八年注册成立的专业从事水处理技术开发及应用的高新科技企业，专营膜法盐水精制技术和膜法除硝技术，该公司团队凭多年在膜法除硝项目中的实践经验，优化了原有膜法除硝技术，推出两级膜分离专利工艺设计，可解决目前行业内膜法除硝生产中存在的浓缩倍数低、膜寿命短、膜耗高的问题。2、技术成熟度广州新普利水处理科技有限公司自行设计研发的膜法70、脱硝技术先进成熟，目前已成功应用于黑龙江*有限公司齐齐哈尔分公司25万吨烧碱装置、内蒙古君正化工有限责任公司20万吨烧碱装置，装置运行稳定，取得了较好的经济和环境效益。3、技术先进性及解决的主要问题（1）两级膜分离专利工艺设计，可以充分利用膜分离的技术优势，将硫酸钠含量从一级分离的60克/升提升至二级分离的100克/升，使硫酸根尽可能的浓缩，减少冷冻脱硝工序的负荷，节省能耗（按400公斤/小时的处理量，如果浓缩液硫酸钠含量为60克/升则需要冷冻的浓缩液流量为8-9立方米/小时，冷冻机能耗200千瓦/时，如果浓缩液硫酸钠含量为100克/升则需要冷冻的浓缩液流量仅为4-5立方米/小时，冷冻机能耗171、20千瓦/时）。为防止2级膜堵塞，降低了2级膜的回收率（约40%）通过增加膜表面的横向流速来降低硫酸钠在膜表面结晶沉降、增加2级膜的备用数量，设计了一级浓缩液回流装置和旁路管道。（2）引进国外技术设计的专有结晶器，可以确保芒硝的结晶和沉降，使循环冷却更稳定有效，减少目前行业里面同类设计中因为硝堵塞影响系统正常运行的情况。循环液和浓缩液在结晶器底部混合降温，浓缩液达到过饱和，与结晶器底部微小晶体混合，消除过饱和；混合晶体的溶液在上升的过程中逐渐长大，克服上升力开始沉降，并停留在固液混合层；与晶体分离的溶液继续上升形成上清液，上清液溢流并通过循环泵进行循环，利用换热器换热降温，使之再次与浓缩液混合72、降温，保持结晶器内温度稳定。（3）本工艺膜法工序可以使浓缩液硝含量可能达到100克/升，在分离同等芒硝的情况下，可以减少处理量或提高结晶温度。溶液在5温度结晶，溶液饱和溶解度为30克/升，可以结晶分离70克/升硫酸钠。结晶分离后的母液经换热后，回到膜法前工序继续循环处理，避免了温度低的溶液排到化盐工序，造成能耗的浪费。（4）采用新的专利工艺，2级膜法浓缩，1次芒硝沉降，沉降后清液回流到前面再次用膜法浓缩，沉降温度只需要5度左右，每年节省运行费用约20%，而且节省了蒸发器的投资，彻底解决了行业以前的工艺采用的蒸发器8小时清洗一次，而且堵塞严重的问题。（5）设有活性炭过滤器，在炭滤出口设立在线OR73、P测试仪，并配套相应的自动阀门，余氯超标时自动切换回流，避免淡盐水前工段脱氯不正常时过高的余氯（最高可能达到30PPM）瞬间氧化破坏贵重的膜元件。（6）增加膜产水侧防压力高膜爆破装置，避免膜元件被背压瞬间损坏。（7）浓缩液出口流量变低报警并自动冲洗，防止膜元件堵塞严重，造成性能的不可恢复损害。本技术的应用，通过膜过滤将硫酸根离子脱除。改变了传统加入氯化钡与硫酸反应生成硫酸钡沉淀的方法，从而大大减少了盐泥的排放量，实现生产过程的清洁生产。3.1.3示范效果评价及推广前景本项目采用的膜法除硝技术是通过膜过滤将硫酸根离子脱除的技术。该技术应用后每吨烧碱可以减少1525千克的盐泥（硫酸钡）排放，盐泥排74、放量下降30%50%，同时利用膜法脱销技术不再使用有毒性的氯化钡。*公司应用该技术后，预计可以减少盐泥排放4000吨，回收芒硝3200t/a，实现生产过程的清洁生产。该公司烧碱工程盐水脱硝采用先进的膜分离技术和成熟的冷冻回收硫酸钠技术搭配，从一定程度上消除了硫酸根和钡离子对离子膜电流效率的影响，同时，也从源头上为生产含氧低的高纯氯气提供了有利条件。膜法脱硝作为一种零排放，环保节能的盐水脱硝技术适应目前国内离子膜制碱工艺的发展和需求，值得大范围推广使用，对使用该工艺的企业将会带来很大的环保效益和经济效益。本项目的成功应用，可以进一步将技术推广到国内现有烧碱生产企业，扩大其经济、社会和环境效益。该75、技术可以在全行业应用。全行业推广以后可实现盐泥减排量在3045万吨/年。预计2012年膜法脱硝覆盖面积达到40%，盐泥排放量降低20万吨/年。3.1.4对行业清洁生产的作用和影响目前国内烧碱行业盐水中硫酸根的去除工艺主要有：钡法、钙法除硝以及近年引进的膜法除硝。其中钡法、钙法均为化学法，需消耗氯化钡或氯化钙，不仅增加生产成本，而且化学反应生成大量含硫酸钡和石膏的盐泥，造成环境污染。而冷冻法除硝是利用硫酸钠在盐水中的溶解度随温度变化的性质通过冷冻析出硫酸钠晶体，无废弃物，且能副产芒硝，符合清洁生产的要求，可以应用于全行业，对行业清洁生产具有积极的推动作用。3.2“零极距”离子膜电解槽技术改造3.76、2.1国内外同类技术情况离子膜电解法制碱技术因其具有节能、产品质量高、无污染等诸多优点而被世界公认为技术最先进和经济最合理的制碱方法。近年来, 不论是盐水的精制方法、电解槽型、电极材料, 还是离子膜本身的性能都有了飞跃发展。离子膜电解生产过程中，能耗是成本的重要组成部分。为了降低能耗, 就要获得高的电流效率和低的槽电压, 要在较大的电流密度下保持低的电耗。随着离子膜电解工艺技术的日趋完善及操作水平、管理水平的不断提高, 节能降耗的途径主要集中在电解槽结构、材质的改进以及膜性能的提高等方面, 以获得较高的电流效率和低的槽电压。当前行业内最流行的高电流密度电解槽，从电解槽的结构、电极的材质、涂层的77、活性、膜性能等方面都有了很大提高。在最佳的操作条件下，无论是电流的均匀、合理分布, 还是电解液充分的自然循环及气体的顺利溢出，都达到了较为理想的效果。要获得更低的槽电压，从而降低电耗，缩小电极间的距离，减少电极间溶液的电压降是非常有效的方法。日本旭化成公司新近开发了高电流密度零极距电解槽来降低槽电压。在降低电耗方面，有非常明显的效果。该电解槽也是当今世界最先进的离子交换膜电解槽。天津大沽化工公司作为国内最早采用离子膜电解工艺制碱的企业，二十多年积累了丰富的运行操作、设备维护经验，率先引进了1台旭化成公司生产的单台产能2万t/a、制作工艺先进的高电流密度零极距离子膜电解槽。经过实际运行，效果良好78、，达到了设计要求。蓝星（北京）化工机械有限公司自行设计研发的零极距离子膜电解槽，在原有NBH-2.7型高电流密度自然循环复极式离子膜电解槽基础上，通过对国外各种零极距和小极距离子膜电解槽技术的研究，综合各家技术优点，解决了原材料、加工件、涂层技术和组装技术的难点，制造出适合中国用户的膜极距自然循环离子膜电解槽。该电解槽分别在12.15kA和13.8kA，槽温88，碱浓度32条件下，膜极距单元槽电压比原有单元槽下降140mv和180mv，吨碱直流电耗降低约100kWh和120kWh。实际运行表明，蓝星(北京)化工机械有限公司自主开发、制造的膜极距电解槽，性能优良，已经达到了国际同类产品领先水平，79、其显著的节能降耗性能将在氯碱行业中被大力推广和应用。3.2.2技术来源及先进性1、技术来源本项目采用蓝星（北京）化工机械有限公司自行设计研发的自然循环离子膜电解槽膜极距技术。该公司前身是北京化工机械厂，是以化工设备及化工机械制造为主业的国有大型企业，是国内“十大”化工机械厂之一。将该技术应用于自然循环离子膜电解槽改造，具有电解槽操作方便、运行平稳的特点，满足生产工艺要求，节能效果明显，综合技术指标达到国际先进水平，其中阴极技术处于国际领先水平。2、技术成熟度蓝星（北京）化工机械有限公司自行设计研发的自然循环离子膜电解槽膜极距技术自2005年开始研究，历时三年时间，先后于2008年9月13日在河80、北冀衡化学股份有限公司和2008年12月12日在宁波东港电化有限责任公司进行工业化生产运行考核，取得了良好的效果。中国石油和化学工业协会于2008年12月20日在河北冀衡化学股份有限公司组织召开自然循环离子膜电解槽膜极距技术评议会。专家认为，该电解槽和同系列原有电解槽具有良好的组装互换性和工艺兼容性，对早期产品更新换代具有较好的经济效益。该设备经运行考核，膜极距电解槽操作方便、运行平稳，满足生产工艺要求，节能效果明显，综合技术指标达到国际先进水平，其中阴极技术处于国际领先水平。3、技术先进性及解决的主要问题阴、阳极间距是影响槽电压的因素之一。电解槽两极间的距离小，电极表面光滑，电流经过的路程缩81、短，同时能使气体迅速脱离电极表面，电流分布均匀，减少电压降，有利获得较好的技术经济指标。降低槽电压、提高电流效率是电解生产的主要节能途径。在确定状态下，电压与电解槽的材料（阳极和阴极活性涂层）、电解槽结构（极距）、制造水平（平整度、焊接）、电解槽运行工艺条件（如盐水浓度、温度、质量、pH值、电流、接触电阻等）密切相关。零极距电解槽操作方便、运行平稳，满足生产工艺要求，与普通电槽相比，同等电密下，零极距电槽电压降低约180mv，相应吨碱电耗下降约127kwh，综合技术指标达到国际先进水平。本技术的应用是改进阴极侧结构，增加弹性构件，使得阴极网贴向阳极网，电极之间的间距为膜的厚度，从而可以减小槽电82、压，在实际生产中，起到节能降耗的目的。3.2.3示范效果评价及推广前景改造有极距离子膜电解槽为膜极距或者零极距离子膜电解槽，对阴极液循环系统进行改造。根据企业的实验数据，预计项目实施后，吨烧碱可由2280kwh降至2180kwh，吨碱可节约用电100kwh，*化工有限责任公司年产20万吨烧碱，年可节约用电2000万kwh，折合标准煤7000吨，对于环境保护、节能减排、创造和谐型企业和社会具有积极的意义。本项目的成功应用，可以进一步将技术推广到国内现有烧碱生产企业，扩大其经济、社会和环境效益。该技术可以在全行业离子膜电解槽上应用。我国目前烧碱年产量为1850万吨，如果全部改造为零极距电解槽，年节83、约电能约23.5亿kwh，节能减排效果明显。国家计划2012年完成300万吨烧碱产能应用“零极距”离子膜电解槽，年节约电能约3.81亿kwh。3.2.4对行业清洁生产的作用和影响该技术为中国应用新型离子膜电解槽打下了良好基础，并可将该技术应用到其他企业老型电解槽改造上，节省大量电力，为国家的节能减排工作作出巨大的贡献。该技术已入选烧碱行业清洁生产技术推行方案推广技术目录。3.3 PVC聚合母液废水生化处理改造项目3.3.1国内外同类技术情况目前，我国PVC行业发展迅猛，各生产企业之间规模和技术水平越来越接近，因此，企业之间除了区域优势、生产成本、管理水平等层面的竞争外，在能源消耗和环保水平层面84、的竞争也越来越激烈。资源能源的相对紧缺和环保方面的更高要求，将会在较大程度上影响着未来中国PVC产业的可持续发展。氯碱行业PVC离心母液废水的处理及回用技术的推广，将会带动PVC产业节能减排工作跃上一个新的台阶。由于PVC母液水中含有聚合过程添加的引发剂、分散剂、终止剂等难降解的有机物，所以，处理难度很大。随着水资源的日益紧张，有些单位已开始尝试对离心母液废水单独处理并回用于聚合生产，但效果并不理想，大都对离心母液废水进行简单处理（沉淀或过滤）后用作其他工艺冲洗水，这种离心母液回用方式还是很初级的，大量的离心母液冲洗水最终被白白排放掉。涉及PVC离心母液处理的主要方法有：1、混凝法该方法可以去85、除母液废水中少量的PVC悬浮颗粒，但对于可溶性COD的去除率却很低，母液废水COD仅能从200mgL降到170mgL。2、生化法采用常规生物处理工艺时，PVA降解菌的生长速率较低。在传统的活性污泥法处理中容易被洗出，从而使该类废水的处理较为困难。离心母液中主要有机物为PVA 因此这也可以成为离心母液废水不宜采用活性污泥法处理的理由。3、生物膜法是利用附着生长于某些固体物表面的微生物（即生物膜）进行有机污水处理的方法。生物膜法技术净化的母液废水出水指标满足GB50335-2002污水再生利用工程设计规范中电厂循环水的回用水标准。生化处理技术可以使母液中的COD降到30g/t以下。4、超滤膜法采用86、孔径为1.5um的超滤膜对母液废水进行过滤处理。在运行初期，效果较好。经过超滤，母液废水的CODcr从200 mgL左右降至20mgL以下，达到了回用水的标准。但一段时间后，PVA胶体堵塞过滤孔，滤膜无法反洗再生，最终导致失败。5、混凝一臭氧法该法对CODcr有很好的去除效果，但投入生产实践后，处理效果很不稳定难以生产性运行。由于PVA是一种亲水性非离子聚合物，铝盐、铁盐等絮凝剂对其作用甚微，混凝后的母液废水COD依然较高。后续的臭氧单元负担过重。臭氧单元成本过高，难以生产应用。3.3.2技术来源及先进性1、技术来源本项目采用山东国瑞环保产业有限公司自行设计研发的PVC聚合母液废水“物化+生化87、+深度处理”的全新工艺技术。该公司是集项目投资、科研开发、工程建设、管理及咨询服务多种业务于一体的综合性环保企业。2、技术成熟度山东国瑞和山东新龙电化有限责任公司2009年合作开发出PVC母液水处理技术，用于企业12万吨PVC聚合母液废水处理，2009年5月份装置开始运行，处理后COD为10mg/L左右，全部用于聚合工段入，回用率100%。根据新龙电化的母液水处理前后样品进行分析，处理前COD为180mg/L，处理后COD为12mg/L，装置运行良好。该技术转让给山东恒通化工股份有限公司，用于企业10万吨PVC聚合母液废水处理，装置已经建成，目前正在调试阶段。3、技术先进性及解决的主要问题该工88、艺的预处理采用高效混凝+一级厌氧工艺，废水首先进入冷却塔降温，然后进入水解反应池，在其中利用厌氧、兼性微生物降解废水中的有机污染物，并将好氧微生物难降解的大分子有机物转化为易降解小分子有机物，主体工艺采用两级好氧+厌氧方式，对难降解化工废水有较好的处理效果，最后采用BYS化工废水降解设备深度去除废水中的难降解有机物。最终实现了PVC母液水的深度处理和全部回用的目标。该技术主要特点如下。（1）废水中所含污染物大部分为大分子有机物，BC值较低，结合厌氧、兼性和好氧微生物各自的优点将厌氧处理控制在水解、发酵和产酸3个阶段，形成水解酸化工艺，将好氧微生物难降解的大分子有机物转化为易降解的小分子有机物，89、然后利用接触氧化工艺的好氧微生物将小分子有机物彻底分解成无机物，降低废水中的污染指标。 （2）工艺中采用混凝气浮池取代了传统的沉淀池，对于水中PVC颗粒等悬浮性物质有较好的去除效果，具有负荷高、占地省、用药量少，产生浮渣易处理等优点。 （3）厌氧部分采用化工厌氧专用填料，运用先进的布水保证废水与污泥菌种的充分混合，也避免了厌氧反应器短流的缺点。 （4）采用专门研发的BYS化工废水降解设备，将废水中存在的不易降解的顽固性大分子有机物彻底降解掉，确保达到污水的正常回用标准。 （5）本工艺具有处理效果好、占地少、适用性强、耐冲击负荷的特点。 本技术的应用可以降低排放污水中的COD含量。同时使废水得到90、综合利用，减少了母液污水的排放。3.3.3示范效果评价及推广前景企业PVC聚合母液废水生化处理规模为200m3/h，项目建成后，本技术的应用可以降低排放污水中的COD含量，使其由现在的260mg/l降为30mg/l，企业原外排污水COD含量为150mg/l，相当于全年COD减排量77吨。同时使65万吨废水得到综合利用，减少母液污水的排放。本项目的成功应用，可以进一步将技术推广到国内现有PVC生产企业，扩大其经济、社会和环境效益。目前以我国PVC产量计算，每年产生的含COD废水在6000万吨以上，如果全部采用该项技术，可减少COD排放1.62万吨以上，可回收4200万吨母液废水。国家计划到20191、2年建成3600万吨聚合母液处理装置。可减少0.97万吨/年的COD排放，可回收2500万吨以上的母液废水。3.3.4对行业清洁生产的作用和影响国内企业对离心母液废水一般情况下是将PVC母液废水同企业的其他废水混合处理后排放。因该母液水水质较好，近来也有企业对母液水进行简单处理后作为各类冲洗水使用，致使母液水这一有着较大的潜在回收利用价值的宝贵资源被白白浪费掉。本项目的应用可以促进PVC行业的清洁生产工作，减少污染物排放和节约水资源，具有较高的环境和社会效益。该技术已入选烧碱行业清洁生产技术推行方案推广技术目录。本项目改造效果一览表序号项目改造前改造后1膜法脱硝技术改造年消耗BaCl2360092、吨年减少盐泥排放4000吨，回收芒硝3200吨2“零极距”离子膜电解槽技术改造吨碱电耗为2280kwh吨碱电耗为2180kwh，吨碱节电100kwh3PVC聚合母液废水生化处理改造项目COD为260mg/l的母液废水65万吨/年直接排入污水处理站母液废水COD降为30mg/l以下，作为企业循环水补充水，年减排COD77吨第四章 项目实施条件及项目进展4.1资金来源本项目总投资为4848万元，全部由企业自筹资金解决，目前所需资金已全部落实到位。4.2土地条件本项目中的建设内容拟在*公司沁阳氯碱分公司生产区建设。该厂区位于焦作市沁阳沁北工业聚集区内。本项目可依托企业现有烧碱、聚氯乙烯生产系统和自备93、电厂的水、电、汽条件。整个厂区占地面积500余亩，母液水生化处理设施有原计划预留有3000m2用地，膜法脱硝项目占地面积较小，可利用现有一次盐水工段旁空闲用地，本项目无需新征土地，从而可节省工程投资，加快工程施工进度。4.3环评条件本项目2010年通过环境影响报告书批复，批复号：焦环评表字201061号。4.4动力供应条件本项目依托现有企业进行建设，项目建成后“零极距”改造节电显著、PVC母液生化处理节水量大，企业整体水耗、电耗减少，现有水、电、汽等基础设施供应有保证。1、供电情况。企业生产用电由沁阳自备电厂供给，企业自备10套整流设备，每套一台整流变压器和一台整流柜，每台整流变压器容量为9994、20KVA。企业采用双回路供电方式，一路来自沁阳自备电厂，另一路来自东紫陵110kV输变电站，作为事故备用电源。2、供热情况。企业生产用汽量为544000吨/年，均由铝电二电厂直接供汽。完全可以满足工程生产所需。3、供水情况。企业深水井8眼，总出水量约640m3/h，自建机井出水量完全可以满足工程生产所需。4.5项目建设周期本项目计划2011年12月建成投产，建设期1.5年。4.6项目前期工作情况本项目属于技术改造项目，备案、环评等各项前期手续完备，各项所需技术和关键设备已作了大量的考察比选工作，项目所需资金已全部到位，目前各项建设工作正在按计划顺利进行，预计2011年12月可以按计划建成投产。