废酸回收方案方案协议.docx

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废酸回收方案方案协议

铝箔酸废水纳滤纯化回收

项目方案

***********有限公司

*年*月*日

前言

（4．5）纳滤工程图片10

前言：

纳滤分离、纯化技术作为一种先进的膜分离纯化技术，在国内的食品、饮料、制药、冶金、环保等工业领域中广泛地应用。

铝箔生产中的化成工序中产生一定量的酸废水，其主要成分为盐酸、硫酸、磷酸和少量的铝离子，若该部分废水直接排放将造成较大的环境污染，采用传统的中和沉淀法处理，增加生产成本却无法实现废酸资源化利用。

作为国内最大的膜技术应用及装备的科技企业，****有限公司2001年开发了纳滤纯化酸废水工艺，实现酸资源化循环利用，变废为宝，为企业额外创造效益。

一、工艺方案：

1、1工艺流程

上述以盐酸废水为例，硝酸废水、磷酸废水纯化回收工艺同上。

1.2、工艺原理

纳滤纯化盐酸废水为上述工艺的核心部分，现将纳滤分离、纯化的工作原理介绍如下：

1.2.1膜分离原理

1.2.1.1膜分离基本过程

膜是两相之间的选择性屏障。

通俗地讲，它是一种高分子有机材料，通过压差的作用能将料液进行选择性分离的一种薄膜。

通过它进行的分离过程称作膜分离。

它与传统过滤器的不同在于，膜可以在分子范围内进行物理分离，不需发生相的变化和添加助剂。

膜的厚度一般为微米级，依据其孔径的不同，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同，可分为无机膜和有机膜。

下面是四种常见的膜分离过程：

微滤:

孔径0.1~10μM

细菌、病毒、悬浮颗粒

蛋白质等大分子有机物

超滤:

截留分子量1000-300000Da

还原糖分子、二价以上离子

纳滤:

截留分子量150-1000Da

反渗透:

NaCl截留率≥99.5%

一价离子、小分子有机物

对于超滤而言，膜的截留特性是以对标准有机物的截留分子量来表征，通常截留分子量范围在1000–300000，故超滤膜能对大分子有机物（如蛋白质、细菌）、胶体、悬浮固体等进行分离，广泛应用于料液的澄清、大分子有机物的分离纯化、除热源。

对于纳滤而言，膜的截留特性是以对标准NaCl、MgSO4、CaCl2溶液的截留率来表征，通常截留率范围在60%-90%，相应截留分子量范围在100–1000，故纳滤膜能对小分子有机物等与水、无机盐进行分离，实现脱盐与浓缩的同时进行；

反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，出水为无离子水。

反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子等，在生产纯净水、软化水、无离子水方面反渗透膜应用广泛。

1.2.1.2sun－flo纳滤原理和特点：

纳滤（NF），通常包括以下六个特点：

①介于RO与UF之间；②孔径在1nm以上，一般在1~2nm；③截留相对分子质量在100~1000；④膜材料可以采用多种材质，如醋酸纤维素、醋酸-三醋酸纤维素、磺化聚砜、磺化聚醚砜、芳香聚酰胺复合材料和无机材料等；⑤一般膜表面带负电；⑥对H+、Na＋、cl-－等一价离子的截留率可小于80%，对二价以上离子如Ca2+⑶、Mg2+、Al3＋、Fe3+等金属离子截留率大于90％以上。

纳滤用于纯化、分离废酸的原理主要通过纳滤对一价离子截留性能低的特点，水分子、氢离子在外加压力的环境下，优先溶解透析过纳滤膜，根据道南效应膜表面两侧为保持电荷平衡，氯离子跟随透过膜，而铝离子则96%以上被截留，从而达到酸废水通过纳滤纯化盐酸等的目的。

三达膜科技的Sun-flo纳滤浓缩系统采用特殊复合材质制得的卷式有机膜，该构型的膜组特点：

1、面积/体积比大，系统占地面积少，投资小；2、膜间通过简单地密封连接即可，扩展性能好；3、膜循环流量小，能耗低；4、使用寿命长，保证膜系统长期运行。

目前为止，三达膜科技的卷式纳滤系统在国内的染料、食品、制药、环保、冶金等行业有4百多套的系统稳定、成功运行。

如浙江永宁制药厂的废酸纳滤纯化回收应用，新乡化纤压液纳滤回收纯碱，金丹乳酸纳滤纯化等；

二、方案设计方简介：

新加坡股票交易所上市公司新达科技集团（Sinomem）专注于膜分离技术、连续离子交换技术的应用开发、系统设备设计制造等。

三达膜科技（厦门）有限公司，是Sinomem的核心成员企业，负责在大陆地区的技术推广与工业化、技术服务等工作，是目前中国最大的工业料液膜分离应用技术装备企业。

1998年，攻克国家九五计划纳滤6-APA高收率难关，达到世界同类生产先进水平。

2000年，承担国家计委1.9亿元膜法国家级产业示范项目。

2001年，被《中国企业家》杂志评为中小型企业“未来之星”综合排名第三名。

2002年，大陆地区营业额近2亿元。

2003年，新达科技集团在新加坡主板成功上市，市值4.6亿新币。

公司现有员工200余人，其中本科以上专业技术人员占75%以上，年产值近2亿元，公司是膜分离领域内规模最大、技术力量最强、售后服务体系最有力、完善的企业。

目前，三达膜科技的客户遍布全国各地，在医药工业界有华北制药、石家庄制药集团、哈尔滨制药集团、山东鲁抗医药、山东齐鲁制药、浙江海正药业、浙江医药集团、江苏江山制药、江西东风药业、广州白云山制药等，占医药领域膜应用市场的50％以上；在染料工业界有上海华谊集团、上海染料研究所、上海臻锋化工、上海染化八厂、江苏宜兴染化厂、泰兴染化总厂、申兴染化厂、湖北华丽、杭州传化集团、浙江东港工贸、浙江龙盛集团、广东汽巴精化等，占全国染料用膜企业的90％；三达膜应用已向食品饮料、发酵、生物制品、能源、电子、冶金、环保等领域加大拓展力度，胜利油田、清华紫光，及国际著名的可口可乐、汽巴、柯达等企业也都成为三达的客户。

秉持为更多客户创造价值的理念，三达膜科技致力于高效、经济、连续式自动化、环保的分离、纯化技术的研发，在废酸的资源化应用上，我们衷心希望与贵公司有进步交流合作的机会。

三、方案设计方设计原则

本项目方案以在同类项目工业化应用中的数据，及以往的大量工程实践为基础编制。

1、根据三达膜公司自主技术的膜软件包进行膜系统工程设计；

2、同类项目工业化应用中的数据；

3、采用该料液客户提供的数据进行设计；

4、优化工艺，降低运行费用；

四、纳滤工艺方案及系统设计

4．1基础设计参数

处理料液：

盐酸废水；

排放量：

8000吨/年；

处理料液：

硝酸和磷酸废水；

排放量：

8000吨/年

排放天数：

300天/年；

膜处理量：

27吨/天；

排放时间：

10小时；

废水盐酸含量：

10－13％；

废水铝含量：

2－3％；

4、2纳滤纯化参数设计

进料液：

盐酸废水；

处理量：

27吨/批；

处理时间：

10小时/批；

处理批次：

2批/天；

纳滤系统：

一台；

操作压力：

<=35Bar;

操作温度：

10－40℃

透析液：

纯化盐酸；

透析量：

22吨/批；

透析液酸含量：

10-12%;

透析液铝含量：

0.3%;

浓缩液：

酸废水；

浓缩液量：

5吨/批；

浓缩液酸含量：

10－13％；

浓缩液铝含量：

15%

4．3纳滤系统基本组成：

（1）卷式纳滤膜组件

膜元件型号：

MPS-34

膜外壳材质：

FRP

♦DuplexSSFeedPump

双向不锈钢输料泵

♦DuplexSSHighPressurePump

双向不锈钢高压泵

♦PPSafePre-filter

PP材质安全预过滤器

♦PressureGauge

压力表

♦TemperatureGauge

温度表

♦PressureRegulativeValveandSandblastingPipeline

管路压力调节阀及管道系统

♦IntegralStainlessSteelFrame

整体式不锈钢框架

（2）ControlSystem电气控制系统

♦PLCControlSystem,MadebySIEMENSGenmany

（德国SIEMENSPLC控制系统）

♦FrequencyInverterControllingSystemforFeedPump&HighPressurePump

（输料泵、高压泵变频控制系统）

♦ConstantPressureControllingSystem

恒压控制系统

♦MotorStartControllingSystem/SafeProtectionSystem

电机启动控制及安全保护系统

♦（TouchControlPanel,MadebySIEMENSGermany）

（德国SIEMENS触摸控制屏）

♦Pressure&,FlowSensor,MadebyBurkertGermany

德国Burkert压力、流量传感器

♦AutomaticAlarmandShut-offControllingSystem:

OverHighorLowPressure

超压/低压自动报警及停机控制系统

注：

电气控制系统为自动节能型配置

4．4纳滤系统配置方案和投资预算

4．4．1配置方案

本方案对纳滤纯化系统提供两种配置方案：

简化型、自动节能型，两者相比简化型投资少、但运行费用高、对于设备的长期使用不利，自动节能型则相反，投资稍大、但运行费用低、有利于设备的长期运行。

客户可以根据自身的投资能力情况选择。

两种方案差异如下：

简化型配置

自动节能型配置

组成差别

软启动器（智能马达控制器）、转子流量计、压力表、压力开关、液位开关、温度表

变频器、流量传感器、压力传感器、温度传感器

功能差别

可以实现软启动、但无法节能；

无法自动恒压控制；

需要较多的人员干预；

无法扩展自动恒温、自动恒流等功能。

可以软启动、并可节能（大约可节能40%）；

可以自动恒压控制；

不需要较多的人员干预；

利于将来的自动化功能扩展（自动恒温、自动恒流等）。

投资

较少

较多

运行费用

较高（电费）

较低（电费）

4．4．2投资预算

纳滤纯化系统：

1套；

系统型号：

NFM84S-16/4

简化型系统投资：

￥3,005,000.00

自动节能型系统投资：

￥3,455,000.00

4.5、纳滤系统运行成本分析

项目

盐酸废水8000吨/年

硝酸、磷酸废水8000吨/年

简化型纳滤系统

纳滤投资（万元）

　　300.5

电力消耗

系统装机功率（KW）

　86

年电力消耗成本（万元）

20．6

换膜成本

占系统投资％

28

年平均换膜成本（万元）

56

清洗成本

预计每日清洗次数

2

年清洗消耗成本（万元）

6．7

维护费用

单台设备的维护费用

0．4

设备总的维护费用

0．4

年运行成本合计（万元）

83．7

自动节能型纳滤

纳滤投资（万元）

345．5

电力消耗

系统装机功率

86

年电力消耗成本

12．9

换膜成本

占系统投资％

24

年平均换膜成本（万元）

47

清洗成本

预计每日清洗次数

2

年清洗消耗成本（万元）

6．7

维护费用

单台设备的维护费用（万元）

0．4

设备总的维护费用（万元）

0．4

运行成本合计（万元）

　　67

占地面积

简化型同自动节能型

6500mm*1600mm*2200m（长×宽×高mm）　

4．5纳滤纯化工业系统图片：

CPC滤浓缩系统DL－乳酸纳滤纯化

三维纳滤浓缩纯化设计古龙酸纳浓缩

五、设计方工程业绩