一、焦化厂 某公司拟新建1.0×10
6t/a的焦化项目(含1.8×10
6t/a洗煤)。该项目洗煤采用重力分选(产品为精煤、中煤、矸石),煤泥浮选,尾煤压滤回收工艺。焦化备煤采用先配煤后粉碎工艺,配煤含硫0.6%。炼焦采用炭化室高7.63m,1×60孔顶装煤焦炉。年产焦炭9.5×10
5t(干),吨焦耗煤1.33t,煤气产率320Nm
3/t(煤),焦炭含硫0.56%。采用干法熄焦,同时配置备用湿熄焦系统。配套建设一套20MW凝汽式气轮余热发电机组。
焦化生产工艺见下图,焦化废水采用A
2/O
2工艺。脱硫工序可将煤气中的硫化氢脱至200mg/Nm
3。经洗脱苯工序净化后的煤气除用于焦炉和管式炉外,剩余煤气用于发电。洗脱苯工序产粗苯1.3×10
6t/a。设粗苯储罐2座,储存量2×684t。
[问题]
1. 给出本项目洗煤废水和固体废物的处理处置要求。
本项目洗煤废水和固体废物的处理处置要求有:
(1)洗煤废水主要成分为微煤粉、砂、粘土、页粉岩等。洗煤废水应经沉淀池絮凝沉淀处理后处理后全部回用,做到无废水外排。
(2)固体废物首先应进行性质分类,按危险废物目录和危险废物鉴别方法分为危险废物(焦油渣、蒸氨废渣、粗苯残渣)和一般工业固废(脱硫废渣);其次,再遵循“减量化、资源化、无害化”的原则分别进行综合利用、焚烧、填埋或外委处理处置。特别是矸石的综合利用或合理处置。
2. 列出本项目产生的危险废物。
根据本项目的项目特点以及题中所给的相关项目信息,本项目产生的危险废弃物有:焦油渣、蒸氨废渣、粗苯残渣。
3. 给出本项目炼焦炉的大气特征污染物。
根据本项目的项目特点以及题中所给的相关项目信息,本项目炼焦炉的大气特征污染物包括:TSP、SO2、H2S、NH3、苯并[a]芘、苯可溶物(BSO)、氰化物、酚、CO、苯、苯系物、恶臭。
4. 计算进入洗脱苯工序煤气中的硫含量(t/a)。
(1)计算煤量:95×104×1.33=1.2635×106t/a。
(2)煤气产生量:320×1.2635×106=4.0432×108Nm3/a。
(3)煤气中的H2S量:4.0432×108×200×10-9=80.86L/a。
(4)煤气中的硫量:80.86×(32/34)=76.10t/a。
因此,进入洗脱苯工序煤气中的硫含量为76.10t/a。
5. 给出本项目焦化生产涉及的风险物质。
根据本项目的项目特点以及题中所给的相关项目信息,本项目焦化生产涉及的风险物质有:氨水、煤气(荒煤气)、粗苯、CO、硫化氢、氨气、浓硫酸、硫磺、焦油。
五、电子元件厂
某公司拟在工业园区建设一电子元器件生产企业A厂。电子元器件生产以硅片为基材,经氨水清洗,氢氟酸/硫酸蚀刻、砷化氢掺杂、硫酸铜化学镀等工序得到产品。其中掺杂工序和化学镀工序流程见下图。
生产过程中产生的清洗废水、蚀刻废水、尾气洗涤塔废水、化学镀废水经预处理后进最终中和池,最终中和池出水排入园区污水处理厂。废水预处理后的情况见下表。
园区污水处理厂处理能力为5.0×10
4t/d。目前实际处理量为3.3×10
4L/d。接管水质要求为COD350mg/L、NH
3—N25mg,/L、TP6mg/L,其他指标需达到《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)表的表4三级排放标准氟化物20mg/L、Cu2.0mg,/L、As0.5mg/L)。
氨水清洗工序产生的清洗废水中氨含量为0.02%,为降低废水中氨浓度,拟采取热交换吹脱法除氨,氨的吹脱效率为80%,吹脱出的氨经15m高排气筒排放(GB 14554—1993规定,15m高排气筒氨排放限值为4.9kg/h)。
废水与处理情况一览表
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废水 | 预处理方法 | 排放规律 | 水量 /(m3/d) | 水质(mg/L,pH除外) |
COD | NH3—N | TP | F | As | Cu |
清洗废水 | 吹脱法 | 连续 | 1200 | 150 | 40 | | | | |
蚀刻废水 | 絮凝沉淀法 | 连续 | 3600 | 150 | 5 | 20 | 8 | | |
尾气洗涤塔废水 | 絮凝沉淀法 | 连续 | 120 | 200 | | | | 10 | |
化学镀废水 | 絮凝沉淀法 | 连续 | 360 | 50 | | | | | 5.0 |
[问题]
1. 给出掺杂工序和化学镀工序废水、废气特征污染因子。
(1)掺杂工序废水特征污染因子:总砷(As)、氨氮(NH3—N)、氟化物;
废气特征污染因子:砷化氢、氨、氟化物、挥发性有机物(VOCs)等。
(2)化学镀工序废水特征污染因子:铜离子(Cu2+);
废气特征污染因子:硫酸雾、非甲烷总烃。
2. 根据项目废水预处理情况,判别A厂废水能否纳入园区污水处理厂,说明理由。
根据项目废水预处理情况,A厂废水不能纳入园区污水处理厂。理由如下:
(1)尾气清洗塔废水处理设施的排污口第一类污染物As。As浓度为1.0mg/L,其浓度不满足第一类污染物最高允许排放浓度(As标准值0.5mg,/L),所以A厂废水不能纳入园区污水处理厂。
(2)化学镀废水中的Cu处理后浓度为5mg/L,不能满足标准要求的2mg/L,因此也不能纳入园区污水处理厂。
(3)四种废水混合后TP浓度计算为13.64mg/L,大于接管水质要求的TP6mg/L,TP也不符合接管水质要求。
TP浓度=(3600×20)/(1200+3600+120+360)=13.6mg/L。
3. 列出掺杂工序、化学镀工序废水预处理产生的污泥处置要求。
(1)两工序废水预处理产生的污泥分别含有砷和铜,据《国家危险废物名录》,应属于危险废物(除非产生单位有充分证据证明该废物不具危险特性,即据相关标准鉴别后不属危险废物)应送有资质的危险废物处理机构进行处理、处置。若产生的量较小或无技术能力处置的,应按相关标准规定建立危险废物临时储存设施,进行严格管理(防风、防雨、防晒、防渗),禁止与不相容的危险废物混放,定期交由有资质的专门危废处理部门处置,并办理危险废物转移联单。
(2)两工序的污泥均为酸性污泥,处理前应进行必要的脱水、沉淀,使其达到相关要求(《危险废物填埋要求》);对于判定为危险废物的污泥,应按“减量化、资源化、无害化”的原则实施全过程管理,包括产生、暂存、运输、贮存、处理、处置等均需满足国家相关标准,如《危险废物贮存污染控制标准》《危险废物焚烧污染控制标准》《危险废物填埋污染控制标准》等。
4. 评价本工程采用的热交换吹脱法除氨废气排放达标情况。给出废气排放的控制措施。
(1)热交换吹脱法除氨量为:1200×1000×0.02%×80%=192kg/d,工作时间按24h计,则废气排放速率为:192÷24=8kg/h。废气排放速率8kg/h>4.9kg/h的限值,说明该治理方案不满足《恶臭污染物排放标准》(GB 1455—93)废气达标排放要求。
(2)废气排放的控制措施有:喷淋或碱水洗涤法、活性炭吸附法、生物脱除法、加高排气筒高度等。
从清洁生产考虑,污染控制措施应从源头开始实施全过程控制,应通过改进清洗工艺,减少含氨废气、废水的产生,同时根据含氨废水污染特征选择更合理的废水处理工艺(如物化脱氮、生化脱氮、高级氧化等处理工艺),从根本上削减氨的排放。
针对废气,可采用简单的高空排放的方式做到达标排放,或者加装洗涤、吸收等处理工艺来实现达标排放,控制对环境的影响程度。