分析

案例题 拟建的100万吨/年高档镀锌卷项目位于某工业园区内,建设内容主要有酸轧车间和热镀锌车间等主体工程,废酸再生站、制氢站、制氮站、脱盐水站、空压站、导热油炉和供水、供电、供热、供天然气等公辅设施,以及盐酸储罐、氢气储罐、氮气储罐和废气净化、废水处理、固体废物暂存间等贮运与环保设施。配备的设备主要为1450mm酸轧——轧机联合机组和连续式热镀锌机组。本项目以热轧钢卷为加工材,采用热镀锌工艺生产镀锌板,工艺流程见图4。

图4 酸轧及热镀锌生产工艺流程图由燃油重型卡车运入并贮存在酸轧车间的热轧钢卷,依次经18%盐酸酸洗、漂洗、烘干、轧制、卷取等工序加工成设定厚度和板形的冷硬卷。冷硬卷在经NaOH碱液脱脂、漂洗、烘干和退火处理后送入锌锅进行热镀锌,再经水冷、烘干、光整、清洗、烘干、矫直、无铬钝化、烘干等后处理工序得到成品镀锌卷。
退火炉保护气体为氮氢混合气,用天然气转化炉制取氢气,变压吸附装置制取氮气。热镀锌退火炉及废酸再生焙烧炉燃料为天然气。酸洗、脱脂、热镀锌、光整及钝化后烘干热源由天然气导热油炉供应;生活、办公采用电空调。项目酸洗、脱脂、漂洗、水冷、光整、清洗等工序的生产用水均由脱盐水站供应。脱盐水制备工艺为多介质过滤+超滤+二级反渗透。
热轧钢卷酸洗用的31%盐酸由罐车运输进厂,酸洗作业时,首先采用31%新酸和酸洗漂洗废水配制成18%的酸洗液,再与18%再生酸混配使用。
废酸再生站采用焙烧法处理酸洗工序产生的废酸。在废酸再生站,来自酸洗工序的废酸(氯离子浓度4%,54000t/a)先经过滤器分离杂质水,再在预浓缩器中与焙烧炉烟气完成换热蒸发水分,得到浓缩废酸。浓缩废酸由喷枪喷入焙烧炉内,在高温条件下完成焙烧反应,生成的氧化铁粉落至焙烧炉下部,经气力输送至粉料仓:蒸发出的HCl及生成的HCl进入吸收塔,被吸收液(石墨冷凝器冷凝液)吸收得到18%浓度的再生盐酸,送再生酸储罐储存备用,冷凝尾气再经碱洗塔处理后排放。碱洗塔对HCl的去除率为98%,外排废气量为3000Nm3/h,污染物排放浓度为:颗粒物8mg/m3,二氧化硫4mg/m3,氮氧化物80mg/m3,氯化氢10mg/m3。碱洗塔废水送废水处理站处理。废酸再生站年工作时间为7400小时。废酸过滤杂质及氧化铁粉中含Cl量可忽略不计。
项目废气处理措施:热轧卷开卷、矫直机组含尘废气采用覆膜滤料袋式除尘器净化;酸洗槽酸雾及酸洗漂洗废气进入酸雾净化系统(冷凝器+水洗塔+碱洗塔)净化;冷轧机组及光整机组产生的油雾采用油雾分离器净化;碱洗脱脂喷雾由碱雾洗涤塔+水喷淋洗涤净化;退火炉燃天然气烟气采用SCR脱硝(还原剂采用尿素);废酸再生站氧化铁粉料废气采用塑烧板除尘;天然气制氢转化炉和导热油炉采用低氮燃烧技术抑制氮氧化物产生。
项目新建综合废水处理站,按水质类型设酸性废水、乳化液废水、碱性含油废水和回用水等4个处理系统。其中,酸性废水处理系统采用“中和+增氧除铁+混凝沉淀”工艺处理酸雾净化、酸洗漂洗、废酸再生站碱洗塔等废水,出水去回用水处理系统;乳化液废水处理系统采用“隔油+气浮”工艺预处理冷轧机组轧制润滑、冷却产生的乳化液废水,出水去碱性含油废水处理系统;碱性含油废水处理系统采用“中和+混凝沉淀+气浮+水解酸化+接触氧化”工艺处理光整液及光整清洗废水、碱洗脱脂废液及漂洗废水、碱雾净化塔排污水、经预处理的乳化液废水、生活污水等,出水去回用水处理系统;回用水处理系统采用“格栅+高密度沉淀池+V型滤池+中和水池+超滤+反渗透”工艺处理清净下水、酸性废水和碱性含油废水处理系统来水,出水大部分回用于生产,少部分排往园区污水处理厂。
环评文件编制单位判定项目土壤环境影响评价工作等级为一级,拟定的土壤柱状样点位在项目厂区用地内酸轧车间、热镀锌车间及综合废水处理站共3处。
环评文件编制单位编制了碳排放评价内容,分析了项目碳排放与相关政策的符合性,给出了碳排放绩5水平、管理要求及监测计划。
【问题】
1.指出酸雾净化系统中冷凝器、水洗碱洗塔的作用。
2.计算废酸再生氯元素的回收率。
3.乳化液废水处理工艺是否可行,说明理由。
4.土壤柱状样布设方案是否合理,说明理由。
5.说明碳排放核算边界,给出计算碳排放的输入项。

正确答案
1.冷凝器:使盐酸酸雾/HCl凝聚回收;水洗塔:进一步溶解去除盐酸酸雾/HCl;碱洗塔:中和去除残余HCl,确保达标排放。
2.54000t/a×4%-3000Nm3/h×10mg/m3×7400h/a×(1-98%)×(35.5÷36.5)×10-9=2149.2t/a。
回收率=2149.2/(54000×4%)=99.5%。
3.(1)可行;
(2)理由:①隔油+气浮工艺能有效去除乳化液废水中的浮油、分散油及部分乳化态油;②出水采用混凝沉淀+气浮工艺,进一步破乳除油,去除乳化态残余油和悬浮物;③水解酸化+接触氧化工艺,进一步去除残余水溶性有机物;④高密度沉淀池+V型滤池+中和水池+超滤+反渗透去除残余溶解性有机物、重金属、无机盐和悬浮物,满足回用和园区污水处理厂接管要求。
4.(1)不合理;
(2)理由:①项目土壤环境影响评价工作等级为一级,仅设置3个取样点不够,至少需布设5个柱状样点;
②应在废酸再生站/盐酸储罐、固体废物暂存间等处增设柱状样点。
5.(1)核算边界:酸轧车间、热镀锌车间等主体工程;废酸再生站、制氢站、制氮站、脱盐水站、空压站、导热油炉气、供水、供电、供热、供天然气等公辅设施;废气净化、废水处理、固体废物暂存间等贮运与环保设施。
(2)输入项:各天然气设备/制氢过程的天然气年消耗量、外购电力(非风电水电光伏发电)的年消耗量、柴油的年消耗量、废气净化、废水处理产生的二氧化碳和甲烷量。
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