1万吨高效聚合氯化铝项目可行性研究报告Word文档下载推荐.docx
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为此，1998年国务院<
关于环境保护若干问题的决定>
明确指出，到2000年全国所有工业污染源的排放必须达到国家或地方标准，并要求全国县以上城镇都要建设城市污水处理厂，同时国家加大了三河、三湖流域污染综合治理的力度。
为了解决北方严重缺水问题，国家实施了南水北调工程，同时加强工业废水和城市污水回用处理，到2005年，我国城市与工业用水重复使用率将从目前不足50％提高到80％。
无机高分子絮凝剂作为工业废水和城市污水处理的前置絮凝沉淀以及污泥处置所必须投加的化学药剂，不仅能显著去除废水中各种悬浮杂质（90％以上），而且还能有效去除废水中无机（重金属）或有机污染物，降低COD（一般可达到40-70%），去除色度（一般可达70-90％），减轻后续处理负荷，使水质处理易于达标回用。
我国目前年废水排放量高达400多亿吨，随着今后国家及地方水污染治理力度的加大，聚合铝絮凝剂在工业废水和城市污水处理以及污泥处置过程的需求量将会得到迅速增长。
一般，絮凝剂在工业或城市废水处理过程的投加量约为用水的10－30倍，仅按20％的工业、城市污水加药处理，每年市场需求量将达30万吨。
预计2006年后，我国工业废水和城市污水处理所需絮凝剂年总量约为50万吨。
综上所述，2006年以后，我国给水、废水净化处理工程对絮凝剂的总需求量约为80－100万吨，年销售额为10－12亿元。
但目前我国絮凝剂年产量约40万吨，仅能够维持我国目前城市和工业用水净化处理的需求量，对于今后持续增长的的城镇及工业用水，以及城镇污水与工业废水的需求，缺口较大，具有巨大潜在的市场应用前景。
2.1.3、廉价资源与技术优势为絮凝剂产业发展提供了有力支持
无机高分子净水剂生产主要原料是盐酸、硫酸等基本化工原料，以及含铝、铁矿产资源及其工业副产原料。
近年来我国氯碱化工、化肥与盐业工业的迅速发展，为无机盐类絮凝剂产业发展提供了大量廉价的合成盐酸、硫酸及副产酸。
此外，我国特有丰富的铝矿产资源（铝矾土、铝酸钙等）因此，由于我国在无机高分子净水剂生产方面具有丰富廉价的原料资源，因而生产成本低，比国外同类产品更具有价格低廉的市场竞争优势。
因此，廉价原料资源和技术优势为我国无机高分子絮凝剂产业在城市污水和工业废水净化处理领域的应用与发展提供了广阔的销售市场。
三、聚合铝絮凝剂的净水效能、应用范围
3.1聚合铝絮凝剂的优良的净水效能。
作为一种新型商业化絮凝剂产品，必须具备三个基本条件：
1）高效，即新型絮凝剂要比传统凝聚剂的混凝效能具有显著的提高，并适用范围广；
2）稳定，即新型絮凝剂应具有稳定的化学性能，能够较长时间储存而不变质；
3）经济，即新型絮凝剂市售价格相对低廉，使用新型絮凝剂的运行药耗及费用应明显低于使用传统凝聚剂。
只有在满足这三个基本条件情况下，这种新型絮凝剂才有广阔的销售市场。
聚合铝正是目前技术最成熟，市场销量最大的无机高分子絮凝剂。
大量应用实践表明，在水处理中使用聚合氯化铝替代传统铁、铝盐凝聚剂，显著地提高净水效能，减少投药量，降低处理成本，改善出水水质。
聚合铝絮凝剂的优良品质主要表现在以下几方面：
1）强烈的凝聚除浊效能：
聚合铝比传统硫酸铝，氯化铁具有更强的凝聚除浊效果，在相同处理条件下达到最佳凝聚絮凝作用，聚合铝所需剂量比传统铝盐要减少2/3到1倍，处理成本可节约30-40%。
在相同投量条件下，使用聚合氯化铝能够获得比传统铝盐更低的残余浊度，因而可以较低剂量得到最佳处理效果。
2）良好的脱色及去除腐植物质效果：
聚合铝不仅具有强的凝聚除浊效果，而且也具有良好的脱色及去除水中有机腐殖质的效果。
同时对有害、有毒有机物及病菌，病毒去除也有较明显提高。
3）广泛的pH适用范围：
聚合铝絮凝剂的pH适用范围比传统铝盐要宽得多。
一般传统凝聚剂硫酸铝和氯化铁盐在pH>
8.0时，由于生成氢氧化铝沉淀而降低其处理效果，而聚合铝在pH<
10的范围内均会等到较好的处理效果。
4）较强的水质适用范围：
由于聚合铝产品具有较宽的碱化度调整范围（碱化度可从40％调整到90％）和较强的复配作用，因此对于任何给水、废水，通过调整产品的碱化度或复配各种无机或有机化合物都可达到最佳处理效果，尤其对低碱度及高有机污染水质。
5）良好的絮凝沉降效果：
聚合铝能够明显提高固液分离效率，改善沉降过滤及污泥脱水性能，从而缩短沉淀池的停留时间，增加产水量。
另外，由于絮凝体大而紧密而易于过滤和污泥脱水。
6）较好的低温低浊水处理效果：
一般对于低温、低浊水（<
5℃）以及低碱度水，传统混凝剂如硫酸铝的混凝除浊效能会明显降低并导致出水水质恶化，而使用聚合铝，无论对低温还是低碱度的水，都能获得较好的混凝除浊效果。
7）较小的pH降低：
由于硫酸铝或氯化铁，聚合硫酸铁等凝聚剂水溶液酸度较大，因此处理后水质pH值下降明显，尤其在高浊度水质处理过程中，投量增大而导致处理水质pH降低超出正常饮用水水质pH范围（6.5-8.5），因此需再投加碱液提高水pH值。
使用聚合铝，由于酸度较小，处理后水质pH降低不明显，因而无需投加碱液来提高水质的pH值。
8）较低残留铝含量：
使用传统硫酸铝，处理水中的残留铝含量一般为150--255ug/l，而使用聚合铝絮凝剂，其残留铝含量只有40--55ug/l。
3.2应用范围
聚合铝絮凝剂在给水和废水处理领域具有十分广泛的应用。
如在城市、工业给水处理方面，它适用于任何水源水质处理及回用净化过程，尤其在微污染较严重的各种源水的处理，低温低浊低碱度源水的处理，纯净水的预处理以及火力发电厂、钢铁厂等给水净化处理等方面，水质浊度去除率可高达95－98％以上。
在工业废水处理方面，一般采用聚合铝与有机高分子絮凝剂配合使用，这不仅可显著降低废水处理费用，而且可明显提高处理效果。
它不仅可强烈地去除废水中细微悬浮颗粒物，而且可有效去除水中的各种油份、色度、COD，去除率可达70－90％以上。
如目前在油田回注水，炼油厂，机加工厂的含油废水处理，洗煤，印染废水的除浊脱色处理，制药、造纸废水除浊除COD的处理，冶金，制革工业的除浊去除重金属的处理过程中，聚合铝产品都已得到了广泛地应用。
此外，目前城市中水、生活污水基本都采用生物处理，但大量运行实践结果表明，仅靠生物法处理城市废水，不仅运行负荷高，处理水质不能达标，而且运行费用也相对较高。
目前许多城市污水都在研究采用强化混凝法或在生化前进行强化预处理或生化后进行深度处理，达到减少生化处理负荷，出水回用的目的。
因此，聚合铝絮凝剂在城市中水、污水的强化预处理及深度处理中具有十分广泛的应用前景，尤其在城市污水回用，工业节水净化处理。
此外，聚合铝在污泥脱水处理中配合阳离子有机高分子絮凝剂使用，可降低处理成本并提高处理效率。
聚合铝除了广泛应用于各种给水和废水处理、污泥处置过程外，还应用于制药，化妆品及工业催化剂作为原料或添加剂，尤其在造纸行业，高纯（无铁）聚合铝作为造纸中性施胶剂，目前在国外已得到普遍应用。
它可替代硫酸铝，明显提高纸品质量，降低成本。
此外，由于聚合铝絮凝剂无毒，高纯度聚合铝产品在各种食品、糖果、酒类、饲料产品的固液沉降分离过程中也有不同程度的应用。
四、国内外聚合铝生产状况及发展前景
聚合氯化铝（Polyaluminumchloride,简称PAC）是七十年代初国际投入工业化生产和应用的新型高效无机高分子絮凝剂，由于聚合铝具有用量省，净化效能高，适应性宽等优点，比传统絮凝剂用量可节约2/3到一倍以上，成本节约30-40%。
同时聚合铝的生产工艺简单。
因此，在国内外水处理领域已得到广泛的应用和迅速地发展。
目前，世界聚合铝产量约为150万吨/年。
其中，日本聚合氯化铝生产量1988年已达40多万吨/年，比60年代末增长了30倍，并已超过各种絮凝剂生产总量的50%，正在逐渐取代传统凝聚剂。
日本工艺生产技术和产品质量代表了目前国际聚合铝净水剂的最高水平。
西欧各国于1976年开始生产并使用。
其中，以法国、瑞典生产为主，年产量已达数万吨。
美国、加拿大也已于1983年批准在城市给水和工业废水使用，其次，意大利、俄罗斯等国均有部分生产。
目前，国际市场固体聚合铝售价约为400－450美元/吨。
我国自70年代开始研制生产聚合氯化铝，技术有所改进，产量不断增长。
由于混凝剂属于量大面广的商品，用量逐年激增。
据统计，我国现有聚合铝净水剂生产厂约百余家，生产量约为35万吨/年，其突出特点在：
1）生产主体以中小乡镇或民营企业为主，企业数量多而产值低。
大多企业年产量在几百吨到2-3千吨，年产量达到万吨级以上的企业仅有2-3家。
5）品质差、效能低，是目前我国絮凝剂企业普遍存在的突出问题，产品质量庞杂且其效能低下，产品品质多呈黄色颗粒状，其水不溶物在5－30%不等，产品中重金属及杂质含量甚高。
多数液体或固体产品品质达不到GB－95国家规定的饮用水净化处理标准，因而不适用于饮用水净化处理。
3）人员素质低、工艺落后、设备简陋，工艺技术仍停留在70、80年代水平并沿袭低投入、高能耗、高污染、低技术含量的生产方式。
4）多数企业生产条件差、环境污染严重，厂区及周边环境恶劣。
目前，我国市售聚合铝固体产品都是采用廉价的滚筒干燥生产。
尽管设备投资省，但产量低、耗煤量大，设备腐蚀较严重。
一般一个滚筒干燥机每天（24小时）干燥固体产品仅0.8-1吨，而耗煤量高达600-800公斤/吨产品。
而且生产环境酸气污染严重。
这些小规模的生产厂家主要集中在河南巩义，山东淄博等地，以牺牲资源与环境为代价，利用当地盛产的铝矾土矿、铝灰、高铝灰等粗制廉价原料，采用简陋生产设备，销售依靠偷税漏税，回扣等违法手段低价倾销品质低劣的产品。
随着我国市场经济的不断发展和完善，尤其近年国家环保和市场经济秩序整顿的加大，各地对生态环境的重视，以及我国饮用水标准的提高，这些小规模，低产量，高消耗、高污染，低品位的聚合铝生产厂必将被环保、市场所淘汰。
高品质的聚合铝絮凝剂产品在国内外都具有广阔的良好市场前景。
因此，近两年，许多公司企业看好未来聚合铝絮凝剂市场发展前景，投资并采用先进的现代化生产工业技术生产高品质聚合铝产品。
目前，在我国形成万吨级规模，采用先进工业技术生产高品质聚合铝的生产厂主要有：
广西南宁化工集团公司高效净水剂厂（2002年年产固体聚合铝已达1万吨，液体1万吨。
目前已建成年产5千吨喷雾干燥塔三套，正在建第四套喷雾干燥塔，届时年产固体近3万吨，二年后拟扩增至5万吨，目前产品60％以上出口。
江苏泰兴高效净水剂有限公司（一期年产固体5000吨、液体3000吨在建，三年后拟扩增至2万吨）；
山西阳泉高效絮凝剂有限公司（一期年产固体5000吨、液体3000吨，在建）。
河南巩义宇清净水材料公司（原为我国最大的滚筒干燥生产厂家，年产达3万吨。
2002年投资建造7000吨喷雾干燥塔并逐步淘汰滚筒干燥机）；
金东纸业公司在海南配套3万吨/年高纯液体聚合铝。
五、生产工艺技术特点及其产品品质简介
5.1
反应工艺技术及产品品质：
本项目主要原料为盐酸（工业级盐酸，30-32%），氢氧化铝（工业一、二级品或等外品）和聚合调整剂（铝酸钙，硫酸铝或高铝灰）。
采用国际先进水平的高温低压及碱化调整二步法生产液体产品，采用离心或压力喷雾干燥固化工艺技术生产粉状固体产品，工艺技术具有：
1）工艺先进，生产装置自控高，生产效率高；
2）基本建设周期短，见效快；
3）生产环境好，基本在密闭环境条件下生产，无三废污染问题；
4）产品性能优良（液体产品的Al2O3含量为12-17％，固体为28-31%，碱化度45－85%），产品品质优于目前市售同类产品，并具有碱化度高，溶解快，杂质少，絮凝好等优点，各项指标均达到国内外先进水平；
5）产品中有害金属杂质含量低，各项指标均符合国家GB-2003聚铝标准，6）可根据不同水质净化处理的要求，采用同一套生产设备，多种原料生产多种规格的聚合铝及其复合系列产品。
上述所述原料及生产工艺生产的高纯型聚合铝产品，产品品质可达到国际质量要求，产品出口并适用国内饮用水净化处理。
对国内污水处理，采用副产盐酸及廉价铝土矿资源，通过调整反应工艺及参数，制备普通型聚合铝絮凝剂产品，可明显降低生产成本，具有市场竞争优势。
5.2生产规模、投资及综合成本分析、投资回报期
生产规模与总投资估算：
目前新建一座聚合氯化铝生产厂。
年产固液聚合铝1万吨（其中液体1.5万吨，固体0.5万吨），产品种类包括：
高纯型固、液体絮凝剂（达到国际质量，出口级，也可作中性造纸施胶剂）；
普通型固、液聚合铝（适用于国内饮用水厂和城市污水回用净化处理、工业废水处理等）以及复合系列产品，产品质量达到日本JIS或美、欧标准，以及中国GB15892-2003标准。
主体设备包括搪瓷聚合反应釜、板框过滤机，碱化槽，乳化机，喷雾干燥塔等。
附属蒸汽锅炉，耐酸泵，压缩空气机、以及液体成品储罐，沉淀澄清槽、玻璃钢管道，电气控制设施等。
厂房建筑总面积约1000m2（液体车间200m2，喷雾干燥车间400m2，原料、仓库400m2）；
附属设施，酸储槽100m3，成品、沉淀储池约300m2。
总投资为500万元。
其中，喷雾干燥部分230万元（包括热风炉、喷雾塔、送风机、酸吸收塔，送料泵、自控设备和安装调试费等、反应部分（包括搪瓷聚合反应釜、板框过滤机、高速乳化机碱化槽、附属蒸汽锅炉，耐酸泵，压缩空气机、液体成品储罐，沉淀澄清槽、玻璃钢管道，电气控制等）110万元，厂房投资80万元，不可预见费50万元。
公用工程规格要求：
1）电源：
电压380W/50HZ;
总装机容量：
300KW；
2）工业用水：
反应釜冷却水，酸雾吸收循环水；
洗滤水，用量：
10吨/小时（全部回用于生产）；
3）热源：
2吨蒸汽锅炉一台（如有8Kg，1800C的蒸汽热源，可免蒸汽锅炉）；
220万卡/小时（燃煤和燃油）热风炉1台（为喷雾干燥塔配套设备），如有12Kg，2400蒸汽源热源或液化气源，可免热风炉。
投资、生产定员、综合成本估算、销售价、年产值、利润及投资回报期核算如下：
表1
生产工艺（1万吨）投资概算（液体生产周期按3班计，喷雾干燥24小时连续作业）
No
主要设备
型号规格
单价（万元）
数量
金额（万元）
主体设备
1
压力喷雾干燥塔
D600型，特制不锈钢
230
1套
230.0
2
耐酸压力塘瓷反应釜
5000L
F型
6.0
4台（3用1备）
24.0
3
耐酸塘瓷混合釜
5000L
5.0
2台
10.0
4
蒸汽锅炉
2吨，8mpa
20.0
20.0
5
板框过滤机
100m2，自动油压
9.0
1台
9.0
6
高速乳化机
5000
钛合金、不锈钢
8.0
8.00
7
盐酸自动计量仪
全自动流量控制（进口部件）
2.0
3个（2用1备）
6.00
8
行走吊车1台
3吨
2.00
9
单轨提升机
1吨
0.5
1.00
10
耐酸离心泵4台
4台
11
耐酸自吸、液下泵2台
1.50
12
压缩空气机1台
1.0
13
酸雾吸收塔
玻璃钢
3.00
3.00
小计：
318.5万元
附属设施材料
生产厂房
框架钢混结构
800m2
800元/m2
64.00
酸、液体成品、沉淀池
框架钢混防腐
400m3
（150m2）
600元/m2
9.00
压缩空气储气罐
2m3
A3
2（1用1备）
1.0
PAC压滤机液料槽
50m3
A3内衬玻璃钢
1
2.0
酸吸收储池
框架钢混内衬玻璃钢
20m3
玻璃钢管线与阀门
15万元
蒸汽水管线
无缝钢
6万元
电线路
2万元
101万元
生产固定总计：
419.5万元
其它投资
液体槽车
八吨玻璃钢槽车
10万元
20万元
生产叉车
2吨
3万元
3万元
化验、管理办共用品
5万元
不可预见费
50万元
78万元
总计：
419.5+78＝497.5
注：
此生产工业自动化程度高于目前南化生产工艺
表3、生产操作定员
生产操作由化验员,操作工和技杂工,管理及销售人员组成,采用三班制。
NO
工种
班次
每班人
合计
液体生产操作工
3
5
15
喷雾干燥生产操作工
3
6
18
化验工
1
3
机、电维修
技术管理人员
总计：
42人
表4聚铝产品综合生产成本估算
（1）精制品聚铝（以Al2O3含量≥18%液体产品计，国际品质，出口型）生产原料成本估算
名称
单价（元/吨）
成本（元//吨•聚铝）
氢氧化铝（Al2O3>
64%）
1600-1800
470-500
合成工业盐酸（>
31%）
400-450
320-350
精制品液体原料成本小计：
790-850元/吨，固体（1.68吨液体生产1吨）1330－1430元/吨
（2）普通型聚铝（Al2O3≥10%，品质优于国内同类产品，淡黄透明色）生产原料成本估算
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