境保护验收已于2013.2.2完成,项目在验收期间对CS-12及TXIB废气及废水产生情况进行监测。得到现有已建项目污染物产生情况如下。
项目综合污水产生情况详见表2.1-1,详细验收报告可参见附件。
表2.1-1 已建项目废水产生、处理及排放情况表
监测点位 水量(t/a) 污染物名称 pH CODcr 污水处理站污水排放口 10339 多少天?? SS 氨氮 总磷 苯 注:表中L表示未检出。 污染物浓度(mg/l) 6-9 400 24 30 1.46 0.05L 产生量(t/a) 排放去向 / 4.1 0.25 0.31 0.02 / 废水先经污水处理站预处理,之后进入园区污水处理厂处理 由上表可见,已建项目废水处理装置运行良好,可以保证废水达标排放。 2.1.2现有在建项目废水处理情况
由于一期项目其他三种产品生产装置正在建设,因此,根据原有项目环境影响评价报告中内容,得到现有在建项目污染物产生情况如下。
在建项目废水主要有,TBC/ATBC装置甲醇回收单元中产生的废水,职工生活废水,设备地面冲洗水,真空泵排水,化验室废水用水等。项目在建项目综合污水产生情况详见下表2.1-2。
表2.1-2 现有在建项目废水产生、处理及排放情况表
水量(t/a) 污染物名称 污染物浓度(mg/l) 产生量(t/a) pH CODcr 8864 SS 氨氮 总磷 6-9 400 24 30 1.46 排放去向 废水先经污水处理站预处理,之后进入园区污水处理厂处理 / 3.55 0.21 0.27 0.013 现有在建项目TBC/ATBC生产工艺废水与其他废水以及已建项目废水一起进入UASB+兼氧+PACT废水处理系统后达到园区污水处理厂接管要求后,废水进入园区污水处理厂进行处理。目前,由项目并没有环保验收,因此项目类比同类废水处理情况,废水处理措施可靠,水量8864m3/a,即29.5m3/d,远远低于现有的300m3/d的处理量,且生化性较好,能做到长期稳定达标排放。
2.2拟建项目工程分析 2.2.1拟建项目生产工艺 2.2.1.1乙二醇二甲醚
1、反应方程式:
2、反应原理
以乙二醇单甲醚(C3H8O2)和氯甲烷为原料,氢氧化钠为催化剂,减压条件下,先合成乙二醇单甲醚醇钠盐,然后通入CH3Cl与乙二醇单甲醚钠盐进行Williamson反应合成乙二醇二甲醚。
3、工艺说明: (1)醚钠反应
将一定量的固体NaOH投入反应釜(R0101A~F)内,再加一定量的乙二醇单甲醚,蒸汽夹套加热至90~100℃,常压进行醚钠反应2h,生成乙二醇甲醚钠和水,反应过程中保持单甲醚过量使氢氧化钠完全反应。
(2)封端反应
醚钠反应结束后,关闭蒸汽阀,然后开启冷却水阀,待釜内温度冷却至70℃时,开始抽真空;釜内压力达到-0.08MPa时开始向反应釜内缓慢通入氯甲烷;通过调节冷却水量及氯甲烷通入量保持釜温60~80℃、压力≤0.2MPa;当氯甲烷通入量累计达到2900kg时,自动关闭切断阀;再保温反应0.5小时,放空(多余氯甲烷进入喷淋塔吸收)。反应过程中保持氯甲烷过量使二甲醚钠完全反应。此反应过程保持负压产生的氯甲烷废气通过喷淋塔吸收(多余氯甲烷在喷淋塔中使用醚钠反应生成的中间产物对多余的氯甲烷进行吸收)及二级冷凝后冷凝下来的物料进入过滤工艺,未被冷凝的废气通过排气筒达标排放,此过程产生废气氯甲烷G1。封端反应产生的有机物及氯化钠水等与二级冷凝及喷淋吸收塔产生有机物、氯化钠及水进入过滤工序。
(3)过滤、干燥
封端反应结束后,用氮气将反应液压入固盐密闭过滤机(M1101A,B),并持续通入氮气进行过滤(温度:≤50℃、压力:≤0.2MPa),当无反应液流出时关闭氮气阀,过滤结束;过滤产生的滤渣主要成分氯化钠进入真空干燥工序,有机物单甲醚及二甲醚等进入单甲醚精馏塔工序,滤渣(氯化钠)经真空耙式干燥器(M1102A,B)真空干燥(温度:≤150℃、压力:-0.09MPa)得副产品氯化钠。
(4)单甲醚精馏、碱吸分层、蒸发浓缩
滤液经单甲醚塔(T2101)常压连续精馏,脱出轻馏分乙二醇二甲醚和水的共沸物(共沸物主要为乙二醇二甲醚及水)通过塔顶溜出,溜出液经过冷凝进入后进行碱吸收分层,釜液(主要含单甲醚及氯化钠)返回醚钠反应釜,冷凝过程中产生二甲醚废气G2。
碱吸分层原理利用乙二醇二甲醚在水中与在碱液中溶解度不同来分离出来乙二醇二甲醚的工序,由于乙二醇二甲醚溶解度在碱液中大大降低,因此,向单甲醚精馏塔下来的轻馏分(共沸物主要为乙二醇二甲醚及水)中加入固体烧碱,经分层器(V2103)吸水分层后,上层有机相进入下一步二甲醚塔常压精馏,碱吸分层下层液去蒸发浓缩,蒸出液通过冷凝后于真空泵废气吸收用水,产生W1废水(其中主要有单甲醚、二甲醚、水、氯甲烷、氢氧化钠),同时冷凝过程中产生二甲醚废气G3。此过程把液碱中的有机物及水蒸馏出后,产生固体氢氧化钠回用于碱吸分层工序。
碱吸分层的上层有机相经二甲醚塔常压精馏,塔顶共沸物经冷凝返回碱吸分层工序。
(5)二甲醚精馏塔、产品精馏塔
对碱吸分层的上层有机相进行精馏对产品进行提纯,冷凝过程产生二甲醚废气G4。
产品精馏塔对二甲醚精馏塔出来的产品进行精馏提纯,收集80~85℃的馏分,得产品乙二醇二甲醚,产品塔釜残为危险固废S1主要成分单甲醚二甲醚及氢氧化钠送盐城市沿海固体废料处置有限公司焚烧处置。冷凝过程中产生二甲醚废气G5。
项目产品产量为5t/批,全年共生产2000批,每天生产约7批。每批产品生产时间约为4h。
3、工艺流程图
本项目工艺流程、物料平衡图如图2.2.1所示。 4、产污环节
废水:(1)碱水浓缩后冷凝产生的工艺废水W1。
图2.2.1 乙二醇二甲醚物料平衡图 (单位t/a)
2.2.2扩建项目废水排放情况
本项目废水产生总量约为4130.352m3/a,经进厂区污水站处理。清下水排放量42000m3/a,经清下水管网外排。
①设备冲洗水
项目设备冲洗水用量约675m3/a,主要污染因子COD产生浓度约为1000mg/L,SS浓度150mg/L。
②地面冲洗水
地面冲洗水共约需冲洗水900m3,排放量约为720m3/a,主要污染因子COD产生浓度约为300mg/L,SS浓度约为500mg/L,石油类约为20mg/L。
③生产废水
项目在生产过程中会产生生产废水全年产生量为1991.352t/a,其中COD浓度为3290mg/L,SS浓度为100mg/L。
④循环更新水
项目生产过程中使用循环冷却水,循环水的重复利用率99.7%,为保证循环水温差,需排放约42000m3/a,其水中的COD:30mg/l;SS:40mg/l,作为清下水外排。
⑤废气处理过程中产生的废水
废气处理过程中产生的废水量为120m3/a,主要成分是乙二醇单甲醚及乙二醇二甲醚,COD:1500mg/L;SS:300mg/L。 ⑥生活污水
本项目定员31人,生活用水量以人均100L/d计,年生产300d,则公司生活用水量为930m3/a,排水系数取0.8,则年生活废水排放量为744m3/a,其中COD浓度为350mg/L,SS浓度为300mg/L,氨氮浓度为25mg/L,总磷浓度为5mg/L。生活污水收集后与工艺废水、冲洗水等混合经厂区污水站处理后排入园区污水处理厂。
项目废水产生情况详见表2.2-1。
表2.2-1 技改项目废水产生情况表 废水类型 废水量 m3/a 1991.352 675 720 污染物 名称 COD SS COD SS COD SS 污染物产生量 浓度mg/L 3290 100 1000 150 300 500 产生量t/a 6.55 0.2 0.67 0.1 0.22 0.36 治理措施 生产废水W1 设备冲洗水 地面冲洗水 厂内污水处理厂处理达到园区污水处理厂接管标准后废水进入园区污水处理厂