PDF《第三章 工程分析》

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4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-1

第三章 工程分析 3.

1 工艺流程及产污环节 3.1.1 生产工艺流程 挂件:构件运抵厂区后存于库房,按批次将构件挂在车间内行吊上. 酸洗:将构件吊至酸洗槽,用20%稀盐酸在常温下酸洗

30 分钟.酸洗即用酸侵 蚀去除金属表面氧化皮和锈蚀物,使镀件呈基本金属的结晶组织,提高与镀层的结 合度. 酸洗槽定期清渣,每3个月清理一次. 酸液酸度下降到 6%以后需要全部更换一次. 水洗:酸洗后构件吊至水洗槽,清洗工艺采用溢流清洗,水洗工序产生清洗废 水. 助镀:为了使待镀件表面与空气隔绝,防止进一步微氧化,并保证待镀件在热 浸镀锌时,其表面的铁基体在短时间内与锌液起正常的反应,生成铁――锌合金层, 需将待镀件放入助镀池中去除掉酸洗后待镀件表面上的一些铁盐、氧化物及其它脏 物.项目利用天然气炉余热,助镀工序温度维持在 60-65℃,采用氯化铵、氯化锌进 行助镀处理.助镀液不需要更换,2-3 天补充助镀液,平均每天补充水量 1.61m3 , 补充水来自热镀锌废气洗涤塔排放废水. 烘干:利用烟道余热将热风通过烘干槽底部的管道加热烘干槽,构件烘干即可. 浸锌:用天然气炉加热锌锅,镀锌温度 438-445℃,将镀件放入呈熔融状的锌液 中进行热浸镀锌约

2 分钟.由于锌锅中温度较高,浸锌过程中有废气产生,主要为 锌烟和助镀液分解产生的氨气,废气经槽边吸气罩收集后通过主管输送至洗涤塔进 行喷淋吸收过滤,通过排气筒排放.槽液不更换,槽渣定期清理. 水冷:热镀工序完成后将镀件放入水槽中冷却,由于高温镀件放入冷却水槽冷 却,水槽中水份蒸发损失需经常补充水,冷却水补充量约为 2.02m3 /d,工序水循环 使用不外排. 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-2 钝化:冷却后的镀件放入钝化液中作钝化处理

2 分钟(钝化液成分:硅酸盐,钼 酸盐,植酸盐,柠檬酸) .该工序钝化液不需要更换,定期补充钝化液,槽中废渣定 期清理. 卸件、检查、修整:钝化后卸下构件,检验是否合格,修整后打包入库. 生产工艺及产污环节见图 3-1. 图3-1 工艺流程及产污环节流程图 3.1.2 产污环节 废水:酸洗清洗废水 W

1、地面冲洗废水 W2;

待镀件酸洗 逆流漂洗溶剂助镀烘干热浸镀冷却钝化检验组装 整理入库盐酸、抑雾剂 新鲜水 氯化铵、氯化锌 蒸汽 天然气炉 废气 钝化剂 盐酸雾、废酸渣、废液 废水 废渣 废渣、烟尘、氨气 废渣 热量新鲜水 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-3 废气:酸洗产生的盐酸雾 G1,热镀锌废气 G2(包括烟尘及氨气) ;

噪声:行车、起重机及加工件在搬运过程中产生的撞击噪声 N1;

固废:酸洗、助镀、钝化槽废渣 S1,热镀锌产生的锌渣 S2,酸洗废液 S3. 3.2 本项目公用、辅助设施及环保设施产污环节分析 3.2.1 职工办公生活产污环节 职工办公生活主要污染源为食堂油烟 G

3、生活污水 W

3、生活垃圾 S4. 3.2.2 天然气镀锌炉、余热利用系统产污环节 本项目镀锌炉燃料为天然气,天然气为洁净能源,燃烧产生废气 G4,主要污染 物为少量的 SO

2、NOX、烟尘.镀锌炉排烟经过余热蒸汽锅炉产生蒸汽,蒸汽通过 换热器加热助剂槽,热交换充分利用热能后经 18m 排气筒排放. 镀锌炉、余热利用系统风机产生的噪声 N2. 3.2.3 污水站产污环节 本项目废水处理采用成熟的物化处理工艺,处理系统规模为 60m3 /d,工艺流程 图见 3-2. 图3-2 污水处理工艺流程图 固废:污水站运行过程中会产生一定量的污泥 S5,属危险固废. 噪声:污水站噪声 N3. 调节池絮凝沉淀中间水池气浮池砂率器阳离子交换阴离子交换污水 污泥池 压滤 泥饼外运 压缩空气 加药 溶气罐 回用生产 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-4 3.2.4 废气处理设施产污环节 本项目共设置

3 台废气喷淋洗涤塔,通过酸碱中和的方式处理盐酸雾、锌烟等 废气,项目喷淋塔采用自动补水和连续排水方式,产生的废水主要是酸碱废水,作 为综合废水进行统一收集、排放. 洗涤塔主要污染源为酸雾洗涤废水 W

4、烟尘洗涤废水 W

5、喷淋塔锌灰 S6 及风 机噪声 N4. 3.2.5 软化水产污环节 本项目余热锅炉所用纯水及中水处理,采用离子交换树脂进行软化处理. 固废:树脂再生废液 S7. 3.3 产污环节汇总 本工程产污环节汇总一览表见表 3-1. 表3-1 本工程产污环节汇总一览表 项目 车间 污染源 污染物 排放去向 废气 镀锌车间 酸洗产生的盐酸雾 G1 盐酸雾 吸气罩收集+洗涤塔+排气筒排放 热镀锌废气 G2 氨气 吸气罩收集+洗涤塔+排气筒排放 烟尘 镀锌炉废气 G3 烟尘、 SO

2、 NOx 排气筒直接排放 食堂 食堂油烟 G4 油烟 油烟净化后排气筒排放 废水 镀锌车间 酸洗后清洗废水 W

1、地面 清洗水 W2 pH、COD、 SS、铁、锌 絮凝沉淀+气浮+砂虑+离子交换 处理 酸雾洗涤废水 W4 pH、COD 锌烟洗涤废水 W5 pH、氨氮、 COD 助镀补充水 职工办公 生活 生活废水 W3 COD、 氨氮 经化粪池处理后,由有周边农民 拉走 固废 镀锌车间 酸洗、 助镀、 钝化槽废渣 S1 废渣 委托有资质单位处置 污水处理污泥 S5 污泥 酸洗废液 S3 废液 厂家回收 镀锌锅锌渣 S2 锌渣 化工厂回收处理 喷淋塔镀锌灰 S6 锌渣 树脂再生废液 S7 废液 委托有资质单位处置 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-5 项目 车间 污染源 污染物 排放去向 职工办公 生活 生活垃圾 S4 生活垃圾 生活垃圾处理场 噪声 镀锌车间 生产车间及污水处理站各 种泵类产生的噪声 运行噪声 选用噪声低的设备,设备基础进 行消声、减振及厂房隔音等处理 3.4 物料平衡分析 3. 4.1 水平衡分析 (1)用水 本工程营运期新鲜水用量 17.95 m3 /d , 5924.6m3 /a ,回用水 52.83 m3 /d , 17433.9m3 /a.循环水用量 1800m3 /d、594000m3 /a.用水主要为镀锌车间生产补充用 水,清洗用水,车间地面冲洗用水,废气处理塔用水,软水制备用水、余热锅炉用 水和职工生活用水. 生产用水:酸洗槽配酸用水量为 1.52 m3 /d,502 m3 /a;

根据企业提供资料,高 温镀件放入冷却水槽冷却,水槽中水份蒸发损失需经常补充水,冷却水补充量约为 2.02m3 /d,666.6m3 /a;

助镀槽补充水 1.61 m3 /d,531.3 m3 /a;

钝化槽补充水 0.64 m3 /d, 211.2m3 /a. 清洗用水:项目水洗池

2 个,采用溢流水洗,溢流水量为

2 m3 /h、40m3 /d. 车间地面冲洗用水:根据项目单位提供资料,车间地面平均

2 天冲洗一次,每 次冲洗水量 2.0m3 /d,则每天冲洗水量 1.0m3 /d、330m3 /a. 废气处理塔用水:废气处理塔喷淋水循环使用,采用自动补水系统,并自动调 节PH.酸雾洗涤塔

2 套,每套洗涤塔循环水池容积 5m3 ,酸雾喷淋塔补充水量为 1m3 /d、330m3 /a,洗涤塔的水平均

3 天更换一次,更换水量为

10 m3 ,3.33m3 /d、 1100m3 /a.热镀锌废气洗涤塔

1 套,补充水量为 1.5m3 /d、495m3 /a,其中损耗量为 0.5 m3 /d、 165m3 /a, 排放量为 1.0 m3 /d、 330m3 /a.

3 套洗涤塔循环水量为 90m3 /h、

1800 m3 /d、59400m3 /a. 职工生活用水:本项目职工人数为

100 人 ,其中

10 人在厂食宿.不在厂食宿 人员人均用水量按 50L/d, 在厂食宿人员人均用水量按 120L/d, 食堂人均用水

25 L/d, 则生活用水量为 5.70 m3 /d、1881m3 /a;

食堂用水量为 0.25 m3 /d、82.5m3 /a. 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-6 软水制备用水:离子交换树脂使用一段时间后,吸附的杂质接近饱和状态,就 要进行再生处理.本项目使用的化学药剂为氢氧化钠和盐酸,每处理

1000 m3 废水 要对离子交换柱进行再生,离子交换柱再生水用量约为 5.0m3 /次,全年约

14 次,再 生用水量 70m3 /a,平均约为 0.21m3 /d. 余热锅炉用水:余热锅炉产汽为 0.6 m3 /h,则用水量为 0.6 m3 /h,每天锅炉运行 时间

20 h,用水量为 12m3 /d,3960 m3 /a. (2)排水 项目废水包括清洗废水,车间地面冲洗废水,废气处理塔废水,软水制备废水、 锅炉冷凝水和职工生活废水. 清洗废水:根据建设单位提供的资料,清洗槽采用溢流水,溢流水量为

2 m3 /h、 40m3 /d;

产污系数按 0.95 计,溢流排水量为 1.9m3 /h、38m3 /d,排入厂污水处理站. 洗涤塔废水:酸雾洗涤塔废水定期排污,约3.33m3 /d,排入厂污水处理站.热 镀锌废气洗涤塔废水排放水量 1.0m3 /d,作为助镀槽补充水. 车间地面冲洗废水:根据项目单位提供资料,每天冲洗水量 1.0m3 /d、330m3 /a, 挥发损失按 10%计,则产生地面冲洗废水 0.9 m3 /d、297m3 /a,排入厂污水处理站. 软水制备废水:离子交换柱再生废水排放水量为 0.21m3 /d,70m3 /a,作为危废 委托有资质单位处理. 锅炉冷凝水:锅炉用水量为 12m3 /d,3960 m3 /a.冷凝水挥发损失按 20%计, 则废水排放量为 9.6m3 /d,3168 m3 /a.用于洗涤塔补充水,冷却、助镀、钝化槽补充 水,地面冲洗水. 职工生活废水:生活用水量为 5.70 m3 /d、1881m3 /a;

食堂用水量为 0.25 m3 /d、 82.5m3 /a,产污系数按 0.8 计,则生活废水量为 4.56 m3 /d、1054.8m3 /a;

食堂废水量 为0.2 m3 /d、660m3 /a.排入隔油池和化粪池. 综上所述,建设项目排入厂区污水处理站废水 42.23 m3 /d;

13935.9 m3 /a,经污 水站处理后全部回用于生产.生活废水经隔油池和化粪池处理后由周边农民拉走堆 肥. 项目用排水情况见表 3-2,水平衡图见图 3-3. 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-7 表3-2 本项目给排水情况 类别单位m3/d m3/a 用水 用水总量 1870.78 617358.5 其中:一次水用量 回用水用量 循环水量 17.95 52.83 1800.00 5924.6 17433.9

594000 水重复利用率(%) 水循环利用率(%) 2.7% 96% 排水 排放水总量 4.76 1570.8 损耗 生产用水 4.27 1409.1 进入废液 1.73

572 损耗 7.19 2372.7 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-8 周边农民拉走 酸洗清洗 酸洗 污水处理酸雾洗涤塔 冷却、钝化槽 生活污水 树脂再生 废液 地面清洗 余热锅炉 化粪池 新鲜水 17.95 回用水 42.23 图3-3 项目水平衡图 (单位:m3 /d) 食堂污水 隔油池

40 1200 4.33 1.0 3.33

38 0.9 5.70 0.71 2.66 0.25 0.21 0.21

12 2.4 9.6 冷凝水 42.23 4.56 0.20 4.76 0.20 1.14 4.07 1.0 0.1 0.05 锌烟洗涤塔 1.5 0.5 助镀槽 1.0 1.95

600 1.52 1.61 30.5%盐酸 3.00 0.45 废液 2.0 0.61 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-9 3.4.2 锌元素平衡分析 本项目原材料使用锌锭 1200t/a,含锌约 99.99%,锌含量为 1199.88 t/a;

原材料 使用合金

100 t/a,含锌约 97%,锌含量为

97 t/a;

原料锌总含量为 1296.88 t/a.助镀 液中含锌 9.22 t/a. 原材料中锌元素主要转移到产品、 废水、 废气、 污泥及锌渣中.项目锌平衡如下: 图3-4 项目锌元素物料平衡 (单位:t/a) 3.5 主要污染源强核算 3.5.1 大气污染物 本项目废气主要来自镀锌车间酸洗产生的盐酸雾 G1, 热镀锌产生的废气 G2 (包 括烟尘和氨气) 、天然气镀锌炉燃烧废气 G3 及食堂油烟 G4.项目每年生产时间

330 天,每天工作时间按 20h 计. (1)盐酸雾 G1 本项目生产过程中酸洗工序采用的酸洗液为:20%的盐酸(由浓度为 30.5%的 浓盐酸 45%和55%的水组成) ,酸洗在常温下进行,为减少无组织排放对周边影响, 提高集气效率, 采用双吸式废气收集法并要求酸洗槽加盖,集气罩收集率可达 90%, 酸洗产生的盐酸废气经槽边吸气罩收集后通过主管输送至酸雾洗涤塔进行喷淋吸收 中和,净化率达 90%以上,净化气通过喷淋塔后段的除雾段去除气体中的水份. 根据《环境统计手册》 ,盐酸等酸洗工序中的酸蒸发量应通过下式进行计算: Gz=M(0.000352+0.000786V)P?F 镀锌锅 烟尘中含锌 0.54 t/a 锌锭中含锌 1199.88 t/a 合金中含锌

97 t/a 助镀液中含锌 9.22 t/a 锌渣中含锌 16.027t/a 镀锌洗涤塔中含锌1.756t/a 产品中含锌 1287.777t/a 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-10 式中:Gz――液体的蒸发量(kg/h) ;

M――液体的分子量,HCl:36.5;

V――蒸发液体表面上的空气流速(m/s) ,根据查阅《槽边排风工艺槽产 生有害气体计算参数》 ,盐酸取 0.3;

P――相当于液体温度下的空气中的蒸汽分压力 (mm 汞柱) , 盐酸取 0.27;

F――液体蒸发面的表面积(m2 ) ,单个酸洗槽约为 45m2 . 经计算,单个酸洗槽氯化氢排放速率为 0.261kg/h,4 个酸洗槽(其余

2 个备用 和储存废酸)氯化氢总排放速率为 1.044kg/h. 为了减少该废气对周围环境的影响,本项目在盐酸中加入酸雾抑制剂,可抑制 酸雾, 抑制率为 60%-80%, 本项目抑制率按 70%计算, 则盐酸雾排放量为 0.313kg/h. 项目共

6 个酸洗槽,单个表面积 45m2 ,其中

4 个酸槽用作酸洗,其余

2 个备用 和储存废酸,用2套洗涤塔,风机风量为 2*45000m3 /h.必须加酸槽盖,才能达到收 集率,每套系统收集的酸性废气均单独排放,洗涤塔采取碱液喷洗涤吸附处理,处 理后的废气分别经 15m 高的气筒达标排放.本项目盐酸雾产排见表 3-2. 表3-2 本项目盐酸雾(有组织)产排情况一览表 污染 源 废气量 Nm3 /h 污染物产生情况 排放情况 处理措施处理 效率 排放特征 mg/m3 kg/h mg/m3 kg/h 高度/内径/温度 盐酸 雾G1

45000 HCl 3.13 0.141 0.313 0.014 吸气 罩+ 洗涤 塔 收集率 90%、 净 化率 90% 15m/1000mm/20℃

45000 3.13 0.141 0.313 0.014 15m/1000mm/20℃ 等效

90000 / 0.282 / 0.028 吸气 罩+ 洗涤 塔 收集率 90%、 净 化率 90% 15m/1000mm/20℃ 吸气罩未收集到的盐酸雾为无组织排放,排放量为 0.205t/a,0.031kg/h.排放情 况见表 3-3. 河南昌泰年产

4 万吨热镀锌构件项目环境影响报告书 3-11 表3-3 本项目盐酸雾(无组织)产排情况一览表 污染源位置 污染物 产生量(kg/h) 排放源面积(m2 ) 排放源高度(m) 酸洗 G1 盐酸 0.031 132*28

14 (2)热镀锌产生的废气 G2(包含氨气和烟尘) 工程助镀剂采用氯化铵,根据氯化铵理化性质分析,氯化铵加热至 350℃时即 可升华,337.8℃时可分解成氨.因此当表面附着氯化铵的工件进入镀锌槽时,表面 的氯化铵将受热产生白色烟尘,并带有氨气的恶臭味道.根据清华大学环评室编制 的《乌鲁木齐米东区亮晶晶镀锌厂钢材热镀锌项目环境影响报告书》 ,烟尘排放系数 为0.5kg/t 工件, 即烟尘产生量为 20t/a. 烟尘主要为氯化铵, 其他还含有少部的 ZnO、 ZnCl

2、水等.锌烟主要成分见表 3-4. 表3-4 烟尘废气主要成分 序号 化学组成 平均含量 (%) 序号 化学组成 平均含量 (%)

1 氯化铵

70 4 水32ZnO、ZnCl2

20 5 其他

2 3 氨气

5 结合项目特点,采用湿式除尘,在锌锅上部安装侧向吹吸式抽风装置收集挥发 的烟尘废气,从而将锌烟抽至烟雾洗涤塔.为保证收集效率,尽量控制无组织排放, 拟在吹吸式收集的基础上,在锌锅加盖,上方安装活动式挡板,当行车将镀件吊至 锌锅上面未进入锌液面时,将挡板盖上再进行镀锌作业,镀锌完成后再打开吊出镀 件,一来可以提高收集效率,二来有利于锌锅保温和作业安全. 烟尘通过塔内的隔栅和空心球来增加处理表面积,采取雾化喷淋的方式把烟尘 中的有害粒子冲刷过滤出来, 起到净化效果, 经收集后处理经

15 米排气筒高空排........