動(dòng)力波旋轉(zhuǎn)流高氨氮污水處理工業(yè)化示范項(xiàng)目可行性研究報(bào)告一、立項(xiàng)的背景與意義動(dòng)力波旋轉(zhuǎn)流高氨氮污水處理專用裝置是一種擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型高效、多用途環(huán)保設(shè)備。用于高氨氮的工業(yè)污水處理，和同類裝置相比，在相同的處理能力和水質(zhì)條件下，項(xiàng)目投資可減少30～50％，占地面積可減少50～70％，能耗可減少30～40％，處理成本可下降20～40％。利用本技術(shù)制作的組合式動(dòng)力波污水處理專用裝置可以替代現(xiàn)有的大多數(shù)好氧水處理工藝，而且反應(yīng)效率要提高20～30％。株化集團(tuán)翔宇公司系中國最大的水合肼生產(chǎn)基地，其生產(chǎn)過程中排放的廢水氨氮含量極高，雖然公司已建立了污水處理裝置，仍未能做到達(dá)標(biāo)排放，若排至湘江，將嚴(yán)重污染湘江水資源，也制約了公司的進(jìn)一步發(fā)展。如果本項(xiàng)目實(shí)施，利用現(xiàn)有的科研成果有效解決制約公司發(fā)展的高濃度氨氮廢水處理的關(guān)鍵性技術(shù)難題，不僅可有效改善株洲清水塘地區(qū)和湘江流域的水質(zhì)與環(huán)境，而且可建立起我省高氨氮污水處理的示范工程，更有利于提高全省能源、資源利用率，顯著削減廢物排放量，使我省的節(jié)能減排技術(shù)及指標(biāo)能居國內(nèi)領(lǐng)先水平，也可為實(shí)現(xiàn)我省節(jié)能減排的總體目標(biāo)提供強(qiáng)有力的科技支撐和示范，為實(shí)現(xiàn)我省“十一五”節(jié)能減排的總體目標(biāo)作出貢獻(xiàn)。高氨氮廢水不僅限于水合肼產(chǎn)業(yè)，在石油化工、合成氨、化肥、純堿等行業(yè)也普遍存在，研發(fā)低成本、低能耗的氨氮廢水處理技術(shù)，并盡快產(chǎn)業(yè)化，也是我省節(jié)能減排急待解決的重大問題。而且，本技術(shù)和相應(yīng)裝置還可進(jìn)一步推廣應(yīng)用于高溫?zé)煔饷摿?、除塵、脫氮，有效減少二氧化碳的排放量?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)研究表明，用于煙氣處理，對(duì)SO2吸收率可達(dá)到95％以上，除塵效率可達(dá)到99％以上，尤其對(duì)脫除亞微粒子比其他設(shè)備更為有效，凈化效率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)除塵設(shè)備。裝置不僅有極高的脫硫除塵效率，還有良好的降溫和氣液傳質(zhì)效果。且設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠性好，運(yùn)行周期長，投資總費(fèi)用比傳統(tǒng)工藝要節(jié)省30％以上。充分利用本技術(shù)和裝置一體化工業(yè)脫硫除塵設(shè)備，工業(yè)燃煤設(shè)備和冶煉、化工、建材和相關(guān)行業(yè)的各類排出尾氣的處理，中型裝置則可應(yīng)用于各類燃煤鍋爐的煙道氣處理，而小型裝置則可用于各大、中、小型酒店與餐館排出的油煙就地處理由此可見，我省新的集群創(chuàng)新體系將科研優(yōu)勢(shì)迅速轉(zhuǎn)化為產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢(shì)，有力推動(dòng)我市建設(shè)湖南先進(jìn)制造業(yè)中心的工業(yè)化進(jìn)程。二、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)目前,國內(nèi)外針對(duì)高濃度氨氮廢水的幾種主要處理方法有氨吹脫法、化學(xué)沉淀(MAP)法和生物處理法等。其中氨吹脫法[6]主要應(yīng)用于高濃度胺氮廢水的預(yù)處理,通過調(diào)節(jié)廢水的PH值,控制水溫,布水負(fù)荷和汽液比,利用空氣或蒸汽吹脫的物理作用使胺氮從液相向氣象轉(zhuǎn)移.雖然設(shè)備簡(jiǎn)單,容易控制,但吹脫效率有限,能耗大,即使是多級(jí)吹脫裝置也只能達(dá)到70%-80%的去除效率。化學(xué)沉淀法是向氨氮廢水中投加可溶性的鎂鹽和磷酸鹽,使廢水中的氪氮轉(zhuǎn)化為MgNH4PO4·6H20(簡(jiǎn)稱MAP)沉淀,從而去除廢水中的氨氮,此法工藝簡(jiǎn)單,去除效率可達(dá)85%左右,但藥劑用量大,處理成本較高,沉淀物的二次處理,以及藥劑投加引入的氯離子和磷離子的污染仍是需要解決的問題。生物處理法[9,10]對(duì)胺氮的降解徹底,處理效果可以達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn),目前應(yīng)用較廣,但只限于處理低濃度胺氮廢水,且占地面積大,對(duì)于高濃度胺氮廢水,需要增設(shè)物化處理,這樣就使能耗及處理成本大大增加.近年來隨著研究的深入,也出現(xiàn)了一些新型的胺氮處理方法,比如荷蘭Delft技術(shù)大學(xué)開發(fā)的SHARON短程硝化反硝化工藝，丹麥、意大利等國開發(fā)的同時(shí)硝化反硝化工藝等。還有物理化學(xué)法與生物法相結(jié)合的生物膜法、煙道氣治理法等,但其在理論上或?qū)嵺`中仍存在很多有待解決的問題.湘潭大學(xué)化工學(xué)院2005年完成了動(dòng)力波旋轉(zhuǎn)流一體化“脫硫－除塵”裝置的實(shí)驗(yàn)研究，并將其應(yīng)用于煙氣脫硫，脫硫率平均達(dá)到90％以上，除塵率達(dá)到95％以上，取得了較好的效果。2006年首次將其應(yīng)用于50t/d工業(yè)有機(jī)廢水的處理也獲得成功。2007年在株化集團(tuán)翔宇化工公司的協(xié)助下，針對(duì)公司水合肼類廢水的理化特性,首次將新型高效二氧化氯—?jiǎng)恿ΣㄐD(zhuǎn)泡沫分離技術(shù),創(chuàng)造性地應(yīng)用于水合肼高濃度氨氮廢水的處理，并直接以水合肼廢水為研究對(duì)象，深入展開了高氨氮工業(yè)污水的實(shí)驗(yàn)研究，研究結(jié)果表明30℃下經(jīng)4.5小時(shí)處理，廢水的COD可由2400mg/L，降到190mg/L，去除率為92.1％;氨氮總量可由8750mg/L降至260mg/L，去除率高達(dá)97％,效果十分明顯，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了小型中試研究。因此，與株化集團(tuán)翔宇化工公司合作，產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合，利用高校的科研技術(shù)成果，借助于企業(yè)豐富的工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將二氧化氯的強(qiáng)氧化特性與自主研制的高效動(dòng)力波旋轉(zhuǎn)泡沫分離裝置良好的氣液分離效果相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)高氨氮廢水的有效分離，從根本上解決制約公司發(fā)展的節(jié)能減排關(guān)鍵性技術(shù)難題是完全可行的。項(xiàng)目實(shí)施不僅可實(shí)現(xiàn)科研成果的產(chǎn)業(yè)化，建立我省氨氮污水處理的示范工程，還可有效改善株洲清水塘地區(qū)和湘江流域的水質(zhì)與環(huán)境，為實(shí)現(xiàn)我省節(jié)能減排的總體目標(biāo)提供強(qiáng)有力的科技支撐。三、項(xiàng)目實(shí)施主要內(nèi)容、技術(shù)關(guān)鍵與創(chuàng)新點(diǎn)、預(yù)期目標(biāo)3.1項(xiàng)目實(shí)施的主要技術(shù)內(nèi)容1、廢水的氨氮去除率≥90％，COD的去除率≥90％；2、裝置的連續(xù)運(yùn)行時(shí)間≥7天；3、組織工業(yè)實(shí)施，建立示范工程，獲得工業(yè)應(yīng)用的相關(guān)工程參數(shù)；4、建立中試研究平臺(tái)，為動(dòng)力波污水處理技術(shù)的推廣應(yīng)用提供有效的實(shí)驗(yàn)手段。妙3.握2仆擬解薯決的養(yǎng)關(guān)鍵岸技術(shù)記1、餃水合滑肼工賣業(yè)污生水的散中試置及參癥數(shù)的泥優(yōu)化拍；亭2、阻組合瞧式動(dòng)叫力波很工業(yè)著污水卷處理片專用捧裝置恭的試頃制；煮3、婦建立陸動(dòng)力件波燭工業(yè)媽污水萌處理歌技術(shù)狹工業(yè)嗓應(yīng)用未的示介范工甲程；崖3.鮮3券項(xiàng)目磁創(chuàng)新哄點(diǎn)眾1、返首次三將捆動(dòng)力購波原步理應(yīng)硬用于臨工業(yè)為污水簽處理馬，大臭大增貢加了碼氣液漠傳質(zhì)殊面積微，縮有短了辯氧化歉反應(yīng)帶時(shí)間莊；乘2、弟使色“截反應(yīng)包－分荷離一塌體化毯”憑，有哲效強(qiáng)構(gòu)化了響氧化匪反應(yīng)縫過程往，提反高了鞋氨氮酬的去皺除率酒；員3.島4胸恭預(yù)映期目都標(biāo)臂1、走廢水屬的氨并氮去孕除率際≥跌92山％，拾CO膀D的童去除姥率村≥避90猛％；榮2、畢裝置形的連笑續(xù)正呆常運(yùn)獨(dú)行時(shí)指間灶≥癢7天欺；羞3、脈組織魄工業(yè)枝實(shí)施鍛，建烘立示量范工娛程，豆獲得為工業(yè)莊應(yīng)用頓的相流關(guān)工移程參郊數(shù)；他4、期建立孕中試丈研究綢平臺(tái)關(guān)，為啟動(dòng)力粒波污踐水處候理技術(shù)術(shù)的茂推廣象應(yīng)用鞠提供畝有效憶的實(shí)喘驗(yàn)手鮮段。倦3.潑5雁項(xiàng)目走的技練術(shù)路饑線驕擋獲蛛斯鋪城打蠶勿胖置串波管空氣凈化氣氣波管空氣凈化氣氣脫氨段脫氨段氣液分離段氣液分離段凈化液凈化液離心泵離心泵殘液殘液嘉2．烏嬸幫遇中畜撲欲竹膀V102aV102a,b二氧化氯貯槽V101廢水池FP101a.b廢水泵F101氧化風(fēng)機(jī)F102一級(jí)風(fēng)機(jī)T101a,b氧化塔T102一級(jí)分離塔T103二級(jí)分離塔F103二級(jí)風(fēng)機(jī)V101硫酸槽P102a.b一級(jí)分離泵P103a.b二級(jí)分離泵V102調(diào)節(jié)池M101混合器V103液堿槽T104氣提塔P104真空泵廢水凈水待3.辛5均項(xiàng)目穴的技尤術(shù)來駐源，昏合作此單位艱情況歸，知痛識(shí)產(chǎn)吳權(quán)歸嶼屬情測(cè)況說暫明希本項(xiàng)支目的宗技術(shù)蹦來源慘為省矛教育宋廳資絞助的曉自主加科研姐項(xiàng)目灰，已橋申報(bào)襯國家固發(fā)明費(fèi)專利偶，知鞠識(shí)產(chǎn)海權(quán)為宜湘潭宮大學(xué)療所有窩?？普徰泻暇I作單籌位是援株化詠集團(tuán)蜂翔宇狀精細(xì)勾化工狡有限燃公司養(yǎng)，系觸株化租集團(tuán)憶的一匹個(gè)具霧有獨(dú)任立法串人地掏位的爭(zhēng)全資卵子公練司，恥為中雷國最催早的縮氯甲姑苯、脈最大淋的水門合肼臘生產(chǎn)蝴基地延。疾公司省采用天自行倍開發(fā)狀的冷恨凍脫困堿，斯連續(xù)朋蒸發(fā)墓脫鹽移，尿茫素法妙新工阿藝，雕生產(chǎn)芳規(guī)模象現(xiàn)已祥達(dá)到步40俘00項(xiàng)0噸雖/年邁，同棕時(shí)副逃產(chǎn)1欠08溪00芒0噸文/年項(xiàng)工業(yè)季鹽和梳10邀80階00模噸/止年工體業(yè)十監(jiān)水碳痛酸鈉卸，州產(chǎn)品透已密占據(jù)起國內(nèi)嶺水合憑肼市熔場(chǎng)的強(qiáng)半璧姨江山絡(luò)，問成為貪了瘋行業(yè)精的易龍頭姻。圣四、桐應(yīng)用墾或產(chǎn)材業(yè)化菌前景侵與市窗場(chǎng)需紹求焰4.劣1糧產(chǎn)業(yè)織化前騎景筋：壁繼動(dòng)力錄波旋朗轉(zhuǎn)泡都沫分后離裝瞎置相桐結(jié)合怪即構(gòu)灘成析“獲反應(yīng)重－分才離哄”竹一體候化的評(píng)氨氮注類廢勤水處凍理專釘用裝羽置。乳和同懲類裝刊置相伏比，凍在相慘同的窗處理低能力堤和水膏質(zhì)條室件下湊，項(xiàng)挨目投秩資可拋減少幣30棗～5付0％返，占父地面犧積可煎減少餐50兵～7定0％閣，能枕耗可危減少虹30鬼～4臘0％辱，處昆理成私本可貝下降矮20借～4勝0％反。利編用本樹技術(shù)饒制作杏的姨組合寄式動(dòng)誕力波躁污水秋處理輝專用裁裝置摧可以掩替代碰現(xiàn)有氧的大柿多數(shù)誕好氧晨水處描理工袍藝，拍而且晌反應(yīng)張效率期要提士高2鐘0～證30剛％逝。訓(xùn)不僅丸有良筋好的財(cái)節(jié)能插減排百社會(huì)流效益古，也現(xiàn)有較絹高的滴經(jīng)濟(jì)由效益屬，有慢較高映工業(yè)財(cái)應(yīng)用待前景縱與推稠廣價(jià)食值。喚利用排本技徒術(shù)還趕可以洋進(jìn)一悉步開設(shè)發(fā)一寫體化隆著暢扛讓沿絲披尊蛇匆航詞岡陷得閣姨醒薪不僅遲具有汪效率芹高、堆費(fèi)用策低、潛設(shè)備禽簡(jiǎn)單財(cái)、安僚裝維析修容敘易葵等特奪點(diǎn)粘，而棗且還釘有氣枝相負(fù)重荷范帆圍廣俊（1壺0淹1賺～1挪0錯(cuò)6灣濟(jì)m降3旗/h陡）、辟可用化于高逃溫、抬高固疏相含包量和警強(qiáng)腐萄蝕性秘各類私場(chǎng)合摧的獨(dú)檢特優(yōu)丙勢(shì)。謊乒邀咸工業(yè)渣燃煤歪設(shè)備氧和冶條煉、參化工致、建雖材和遲相關(guān)吊行業(yè)肺的各坑類排佩出尾姓氣的報(bào)處理康，千鞋立方蠢的中儀型裝宰置則隱可應(yīng)柴用于捐各類賭燃煤樓鍋爐鈴的煙賺道氣淘處理避，而蛾幾百腹立方綱以內(nèi)諒的小禿型裝伴置則續(xù)可用價(jià)于各愁大、晝中、嚼小型瞇酒店近與餐舞館排詢出油慎煙的蒜就地尾處理恰。同土?xí)r，意還可都利用僵動(dòng)力未波旋裝轉(zhuǎn)流李獨(dú)特鴿的技顧術(shù)特息性，重開發(fā)脾出系妹列可遲應(yīng)用漁于不芽同規(guī)盞模的懷工業(yè)歸有機(jī)難廢水毅處理蒼的成胳套裝閣置。箱而且喬其設(shè)缸備投蹦資費(fèi)拍用要會(huì)比常限規(guī)處典理方織法低些30兇％，夠和國漢內(nèi)同柳類產(chǎn)眠品比梁較，豪不僅桿有明贏顯技輩術(shù)含泊量?jī)?yōu)貿(mào)勢(shì)，朱也有尋明顯兵價(jià)格足優(yōu)勢(shì)哥，因若此必攻然有麻巨大腥的市氏場(chǎng)潛徒力。圓4.挺2病市場(chǎng)抗需求陽預(yù)測(cè)開：頑敢高濃胸度氨接氮廢逢水廣當(dāng)泛存政在于機(jī)石油靈化工平、焦餡化、悠煤氣岡、化炎肥、沒農(nóng)藥椒、純國堿鐵消合金鍬、玻綱璃行慘業(yè)、練肉類利加工葬和味醋精行熱業(yè)，鹽以及蘆全國西各地竭垃圾柴堆放掠場(chǎng)的高滲透電液和謎各養(yǎng)歷殖場(chǎng)系的排藝放廢吳水、拾厭氧石消化躲液等床也都麥?zhǔn)歉哂舛葼€的氨東氮廢抬水，框涉及冠行業(yè)軟領(lǐng)域洋極廣射。我移國沿紐海地純區(qū)發(fā)棉生的群大面崇積赤暗朝現(xiàn)逗象，餃氨氮女對(duì)水恐體的棄污染裝實(shí)際串也是尼其重毫要原齡因之撥一。懸由于守高濃誤度氨扎氮廢未水其蓋成份片復(fù)雜堆，含朗鹽、繭含生伐物毒渠性化嗎合物獄，對(duì)蛾環(huán)境貿(mào)的危愁害極農(nóng)大，鑰其處源理難唉度也猛極大細(xì)。因鞭此，外投資震少、飛能耗困低、葡成本那低、首效率鑰高，幸且適菠用范蒸圍廣怪的高匠濃度眠氨氮須廢水喇處理授技術(shù)狹，一趙直是努國內(nèi)莫外水積處理燕研究頓的焦?fàn)€點(diǎn)。懸利用鑄“考動(dòng)力脖波旋跪轉(zhuǎn)流澆污水洞處理債技術(shù)額”茶研發(fā)傘的一紛體化姨氨氮茂類廢泰水處泥理專葡用裝房置，激和同份類裝米置相戲比，已不僅列效率飛高、幣適用徒范圍絹廣，覆而且草在相執(zhí)同的怖處理貞能力洋和水拳質(zhì)條端件下委，項(xiàng)蜜目投銀資可穗減少桿30疤～5遣0％儉，占吃地面返積可縮減少限50硬～7工0％高，能施耗可題減少榜30兇～4些0％粘，處適理成調(diào)本可翅下降疫20綠～4列0％隙，不橡僅社揀會(huì)效恐益好促，經(jīng)蛋濟(jì)效腎益也怖非常怪高，漏具有熄廣闊且的市杠場(chǎng)前院景。女城肢陪段壇己完后仔吐僑嘩剝時(shí)尊澡青季稻仰社萬甘柜難咬凡吵濱帽司久米刻室期獅捎勵(lì)像信碌室念打項(xiàng)無詞蝕棚逢瓜銷坦紐恢恨匯氣媽元盟燃煤替鍋爐展的煙約道氣塊和酒的店與傭餐館穩(wěn)排出佛的油趟煙處追理。每我國帳現(xiàn)有貓工業(yè)忘燃煤啊設(shè)備濾就有映4O滅萬臺(tái)丈，煤酷炭消容費(fèi)總性量為劈世界陜第一量，每預(yù)年向贏大氣屆中排旱放大將量S龍O竿2此和粉桿塵，豈構(gòu)成嚇了對(duì)灶環(huán)境覺的餃嚴(yán)重太威脅貢，這冰還未防包括恩冶煉瘡、化晌工、壤建材忌和