1. 概述

1.1. 項目簡介

廣東某公司在氧化生產(chǎn)線的化拋槽常用強無機酸（硫酸、硝酸、磷酸）來去除產(chǎn)品表面的氧化物以減少對后續(xù)生產(chǎn)操作的影響，一般在化拋槽的后面會設(shè)置一道止水洗槽，產(chǎn)品在化拋一道止水洗槽清洗時會從化拋槽中帶出較多的酸到該槽中，化拋一道止水洗槽廢液直接排放將會對環(huán)境造成極大污染，如要處理則要消耗大量藥劑，并且拋光槽中的酸需要定時補充，而購買新的純酸成本代價大。

為了降低廢液的處置成本，節(jié)約原酸的采購費用，我司編制化拋廢酸回收方案和增加處理設(shè)備以實現(xiàn)酸的回用。

氧化化拋一道止水槽的廢液排放周期一般為每天1~2次，以每月將會產(chǎn)生20噸左右的化拋廢液為例，化拋廢酸原液的水質(zhì)情況如表1所示。

表1水樣數(shù)據(jù)表

2. 酸回收工藝

2.1. 工藝原理

圖1廢酸回用處理工藝流程圖 

2.2. 工藝流程說明

化拋一道止水槽廢酸排放至廢酸收集桶，廢酸首先通過一級、二級過濾器分別進行除油、除雜，然后經(jīng)填料罐去除鋁離子后得到可回用的低濃度酸，過濾過程中產(chǎn)生的廢水需接管至廢水池單獨處理，最后將低濃度酸經(jīng)過高溫蒸發(fā)設(shè)備濃縮，其酸比重達到1.7以上后進入到回收酸桶，供化拋槽生產(chǎn)使用。

2.3. 工藝特點

        (1) 通過對冷卻循環(huán)酸的除油除雜，可凈化化學拋光磷酸，提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性；

        (2) 通過去除廢酸中的鋁離子，解決了廢酸濃縮三次后報廢的問題，并且在使用過程中不會產(chǎn)生報廢廢酸；

        (3) 可源頭控制總磷、總氮（氨氮）、金屬離子、鹽分等污染物，避免高濃度污染物進入廢水處理系統(tǒng)，大幅度削減廢水處理藥劑使用量及污泥產(chǎn)生量，同時可以減少新的化學用品的購買，降低成本；

        (4) 保持化拋槽最適宜的穩(wěn)定的酸濃度和金屬離子濃度；

        (5) 設(shè)備為一體化設(shè)計，占地面積小，自動化程度高，無需外接輔助供熱制冷措施，無廢氣產(chǎn)生，運行穩(wěn)定，安全可靠；

        (6) 設(shè)備為模塊化設(shè)計，可根據(jù)處理量自由調(diào)控。

        (7) 回用酸比重可調(diào)，鋁含量低于30000 mg/L（鋁去除率可達70%），酸回收率可達45%，降低酸消耗，實現(xiàn)成本節(jié)約；

        (8) 提高產(chǎn)品酸洗質(zhì)量，使再次酸洗次數(shù)最小化。

2.4. 處理效果

圖2實際處理效果圖

表2處理數(shù)據(jù)表

由圖3-2可知，化拋一道廢液經(jīng)酸純化系統(tǒng)及酸濃縮系統(tǒng)處理后，回用酸比重為1.75，鋁含量為24760mg/L，達到化拋廢酸回收再利用標準；在除鋁過程中產(chǎn)生的含鋁雜質(zhì)廢水如圖3-2所示，其總磷濃度較高且含有較多鋁鹽雜質(zhì)，需單獨處理；蒸發(fā)出水中總磷濃度較低，可將蒸發(fā)出水直接回用于化拋線上的水洗槽或納入綜合廢水進行后續(xù)處理。

3. 主體設(shè)備

3.1. 除油除雜設(shè)備

 

圖3 一級、二級過濾器

3.2. 廢酸除鋁離子設(shè)備

 

圖4-2廢酸除鋁離子設(shè)備

陽極氧化廢酸除鋁技術(shù)是我司研發(fā)的改性分離離子技術(shù)，可實現(xiàn)酸和鹽之間的有效分離。

3.3.酸濃縮設(shè)備

圖4-3稀酸濃縮設(shè)備

分離鋁離子后的稀酸自動進入酸濃縮系統(tǒng)處理，通過內(nèi)部負壓系統(tǒng)、蒸餾釜、交換系統(tǒng)及設(shè)備自身熱能系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換，對廢酸液進行熱交換，使原液在設(shè)定溫度下汽化。蒸汽液化為蒸發(fā)出水，蒸發(fā)出水中總磷濃度較低，納入綜合廢水進行后續(xù)處理。

整個系統(tǒng)采用人機界面，完全自動化，操作簡便，占地面積小，運行穩(wěn)定。

4. 經(jīng)濟分析

4.1. 裝機容量

整套系統(tǒng)裝機容量如下表3所示。

表3系統(tǒng)裝機容量表

整個系統(tǒng)總裝機容量10.6千瓦，使用功率為10.6千瓦。處理系統(tǒng)每天運行20小時，每月運行按30天進行計算，則每月消耗電量：6360度，每月處理廢酸20噸，每噸廢液處理消耗電量為318度，按0.8元/度計算，每噸廢液處理電力成本254.4元。

4.2. 節(jié)約廢水處理費

以目前現(xiàn)有方式處理化拋一道廢液中的總磷，處理每噸廢液需投加約240公斤石灰（1元/公斤）及其它藥劑（計為5.2元），藥劑費合計約為245.2元/噸水；產(chǎn)生約1200公斤的壓濾污泥，污泥委外費按2000元/噸計算，污泥委外費計為2400元/噸水，以廢水站現(xiàn)有處理方式處理每噸化拋一道廢液的總磷處理費=245.2+2400=2645.2元/噸。

4.3. 節(jié)約新酸采購費

由于采用了酸回收回用，因此可以節(jié)約大量的新酸采購，按照目前85%濃度的磷酸的市場行情，目前每采購1噸磷酸的費用為1.8萬元左右，如果按照35%酸回收率計算，每天處理兩噸廢酸可回收磷酸0.7噸，節(jié)約磷酸采購費用約12600元，折算到廢酸處理上節(jié)約的費用為6300元/噸廢酸。

4.4. 濾料耗材

一級、二級過濾器中的濾料一個月更換兩次，每月更換總費用約為10000元，若每月處理20噸廢酸，折算到處理每噸廢酸所需的耗材成本為500元/噸。

4.5. 含鋁廢水處理費

處理每噸含鋁廢水需投加約72公斤石灰（1元/公斤）及其它藥劑（計為5.2元），藥劑費合計約為77.2元/噸水；產(chǎn)生約360公斤的壓濾污泥，污泥委外費按2000元/噸計算，污泥委外費計為720元/噸水，以廢水站現(xiàn)有處理方式處理每噸化拋一道廢液的總磷處理費=77.2+720=797.2元/噸。

4.6. 總費用核算

若使用我司廢酸回收設(shè)備處理貴司化拋一道廢液，同時按我司技術(shù)人員指導情況下，可實現(xiàn)以下經(jīng)濟效益：

表4 每噸廢液經(jīng)濟核算表

由表4可知，以本方案處理化拋一道廢液，可為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟效益。