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2021年4月硫酸法钛白粉生产废水处理工程

作者:山西太原危险废物处置中心 发布日期:2021-04-06 关注次数: 二维码分享

硫酸法钛白粉生产废水处理工程
 
可行性研究报告
 
 
报告单位负责人
 
项目编制人:   
 
项目实施单位
 
项目时间:   2021年4
 
2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性研究报告
 
一、概述
(一) 项目名称:2.5万吨/天硫酸法钛白粉生产废水处理工程可行性研究报告
(二) 项目负责单位:
负责人:贺坤茂
(三) 编制原则:
1国家环保产业政策;
2污水综合排放标准GB8978-1996;
3依据国内硫酸法钛白粉生产废水处理的现状,瑞天公司环保产业发展的客观要求;
4效益最大化原则。
(四) 项目背景:
1、硫酸法钛白粉生产废水处理国内外发展现状及趋势
钛白粉广泛应用于制造涂料、高级白色油漆、白色橡胶、合成纤维、电焊条、人造丝的减光剂、塑料和高级纸张的填料等方面,还用于电信器材、冶金、印刷、印染、搪瓷等行业。钛白粉生产工艺可分为硫酸法和氯化法,而硫酸法工艺在我国应用较为广泛。
硫酸法生产钛白粉的主要原料是钛矿(钛铁矿或酸溶性钛渣)和硫酸,其生产工艺过程通常可分为十大环节:钛矿的干燥和粉碎、钛矿的酸解、硫酸钛溶液的净化、硫酸亚铁的结晶、硫酸钛溶液水解、水合二氧化钛的水洗和漂白、盐处理、煅烧和粉碎、二氧化钛的表面处理和粉碎。硫酸法生产钛白粉会产生大量的酸性废水,主要包括:酸解尾气洗涤水、煅烧尾气洗涤水、一次水洗废水、设备冲洗水和地坪冲洗水,其产生量为:50~80m3/吨(钛白粉),其中废硫酸含量2%左右,此外还含有少量的硫酸亚铁和钛白粉。
目前主要采用石灰中和处理该废水。首先将石灰熟化,制成氢氧化钙乳浊液。然后将其加到酸性废水中产生硫酸钙沉淀。同时在中和过程中通过搅拌使得废水中的Fe2+转化成Fe3+,生成Fe(OH) 沉淀,从而降低废水中的Fe2+、CODcr。,最终使废水达到排放标准要求。
硫酸法钛白粉产生的酸性废水采用石灰(石灰乳)进行中和处理是目前较为成熟的方法,出水可稳定达标排放。但是,据对攀枝花市钒钛高新园区内的钛白粉厂进行调研了解到,目前采用该处理工艺的处理成本为1500元/吨(钛白粉)左右。
据统计,2011年,全球钛白粉总产量约为600万吨,其中我国钛白粉总产量约为175万吨,产量位居世界第一位。目前国内98%以上的企业采用硫酸法工艺,按每吨钛白粉产生75吨废水计算,则每年产生废水:12863万吨,按每吨钛白粉处理成本1500元,则硫酸法钛白粉酸性废水处理市场达:25.725亿元/年。
攀枝花地区目前有大型的钛白粉生产企业十余家,产能达50万吨/年,大部分分布在攀枝花钒钛产业园区内。据统计,2012年上半年,攀枝花地区钛白粉实际总产量达到19.8万吨,按此产量估算,攀枝花地区硫酸法钛白粉酸性废水处理市场达:5.94亿元/年。目前,攀枝花钒钛产业园区内多家钛白粉企业正在进行新建或扩能改造,该行业水处理市场前景广阔。
2、前期的市场调研工作
2012年10月,本着对集团公司投资负责的精神,针对攀枝花钒钛工业园区钛白粉企业等目标市场,瑞天环保公司有关人员对其生产废水的情况,尤其是对废水的处理情况进行了调查。同时对一些科研院所和国内生产水质稳定处理药剂的厂家进行了详细了解,为本报告提供了基础。
3、投资的必要性和可能性
3.1必要性:
――根据国家十二五环保发展规划,国家将大力推进环保设施专业化、社会化运营,推动节能环保设施建设和运营社会化、市场化、专业化服务体系建设。到2015年,计划扶持超过50家专业环保企业,使其年产值超过10亿元。该投资符合国家环保产业发展的需要;
――目前,瑞天环保有限公司水处理市场工程和托管业务主要集中在攀钢集团下属的二级厂矿,近年来,由于国内钢铁行业不景气,攀钢集团对外协的托管系统一再压价,甚至有收回环保系统的可能,严重影响了瑞天公司的生产经营,因此,对外部环保市场的开拓是瑞天公司发展的必然方向;
――目前,由于环保压力,攀枝花地区各钛白粉生产企业都建有生产废水处理系统,新建和生产扩能的企业也必须建设生产废水处理系统。但是,由于环保专业化程度不高,造成废水处理成本较高,通过采用BOT或BOO模式,由专业化公司对其环保设备进行建设、运营管理,可以提高废水处理的达标率,降低处理成本;
――有利可图。
3.2 可能性
技术可行性
根据现有硫酸法钛白粉生产废水处理工艺现状,目前大部分钛白粉企业采用石灰中和并絮凝沉淀的工艺进行处理,该工艺处理技术成熟,可为本投资提供丰富的工程技术经验。瑞天公司与国内多家科研院所和高等院校均有较好的合作关系,这些单位多年来对工业废水处理技术进行了充分的研究,可为本投资提供技术支撑,必要时也可向国外购买紧缺技术。因此,投资在技术上是可行的。
二、市场分析
(一) 目标市场
攀枝花地区有多家钛白粉生产企业,产能居全国前列,目标市场先定位于攀枝花地区的新建钛白粉企业,采用BOT或BOO模式,建设2.5万吨/天处理能力的水处理系统,作为示范工程运行管理。下一步对现有的水处理系统进行专业化运行托管,进而辐射整个地区的钛白粉生产企业。最后再往周边及全国钛白粉企业扩展。
(二) 市场调查
1、国内市场调查
据统计,2011年,全球钛白粉总产量约为600万吨,其中我国钛白粉总产量约为175万吨,产量位居世界第一位。目前国内98%以上的企业采用硫酸法工艺,按每吨钛白粉产生75吨废水计算,则每年产生废水:12863万吨,按每吨废水处理成本1500元,则硫酸法钛白粉酸性废水处理市场达:25.725亿元/年。
2、攀枝花地区市场调查
攀枝花地区目前有大型的钛白粉生产企业十余家,产能达50万吨/年,大部分分布在攀枝花钒钛产业园区内。据统计,2012年上半年,攀枝花地区钛白粉实际总产量达到19.8万吨,按此产量估算,攀枝花地区硫酸法钛白粉酸性废水处理市场达:5.94亿元/年。目前,攀枝花钒钛产业园区内多家钛白粉企业正在进行新建或扩能改造,该行业水处理市场前景广阔。
(三) 市场策略
――采用BOT或BOO模式,先以攀枝花攀枝花钒钛产业园区内某新建或扩能钛白粉企业作为示范工程,稳定运行后,再扩大到地区所有企业。
――利用攀枝花钒钛产业园区的整体环保规划及影响力,附着进入园区内的企业;
――以降低成本、专业化、优质的环保技术服务作为进入市场的先决条件;
――采用让利的市场开拓方式,降低企业生产成本的情况下,谋求一定的服务利润;
――利用区域化人际优势,采用派员开拓市场的方式;
(四) 投资方案及建设规模
1、投资方案
――采用BOT或BOO模式,在攀枝花钒钛产业园区内某新建或扩能钛白粉企业建设一条2.5万吨/天处理能力的废水处理设施;
――按企业单位产品合理收取生产废水处理费,保证与企业互利;
――下一步,对已有水处理系统的钛白粉企业,采用环保设备专业化运行管理模式进入。对新建或扩能钛白粉企业,采用BOT或BOO模式进入该市场。
2、投资建设规模
根据前期市场调研情况及攀枝花钒钛产业园区钛白粉企业发展趋势,拟建设规模为2.5万吨/天废水处理能力的示范工程。远期规模视市场拓展情况而定。
(五) 收入预测
根据投资建设规模预测,示范工程建设运营后,本着为企业降低生产成本的原则,按每吨钛白粉1000元收取废水处理费,则每年可产生收入:1.22亿元。
三、工艺路线
 
本项目投资采用BOT或BOO模式,在攀枝花钒钛产业园区内某新建或扩能钛白粉企业建设一条2.5万吨/天处理能力的废水处理示范工程,工艺采用目前比较成熟的石灰石与石灰联合投加中和法。
首先,酸性废水进入废水收集池,收集池的作用是调节水量、均和水质,在收集池内将高浓度的废酸溶液和浓度较低的酸性废水溶液收集混合,调节其水量,使免受水量波动影响;调节其水质(调节后废水的酸度在5%-7%),初步调节废水pH值,以便后续处理。然后进入中和池调节废水pH值,使其达到pH排放标准,降低部分COD。池内设大风量的曝气设备。池内加入石灰石经球磨后制成的石灰石浆液和石灰经化灰机制成的石灰乳液,在曝气搅拌条件下与废水充分中和反应,调节pH值至排放标准,中和池处理后的水进入曝气池,在曝气搅拌混合条件下继续反应,进一步调节pH值,确保其达到6-9的排放要求,另外也降低其COD和悬浮物含量。
pH值达标的废水经泥浆泵提升送入压滤机进行泥水分离。经其压滤后的废水一部分回用作现场冲地、打扫卫生、球磨机制石灰石浆液、化灰机制石灰乳液、冲洗曝气池等,另一部分则达标外排。压滤产生污泥用装载机运至堆场,先堆放晒干处理,再由汽车外运至指定地点填埋。
、投资估算
采用BOT或BOO模式,在攀枝花钒钛产业园区内某新建或扩能钛白粉企业建设一条2.5万吨/天处理能力的废水处理示范工程,投资估算总额为5000万元,见表四:
表四    投资估算

序号 项目 费用(万元) 备注
1 调节池 150  
2 调节槽 50  
3 调节槽搅拌机 20  
4 中和曝气池 500  
5 鼓风机 120  
6 循环池 300  
7 循环池搅拌机 100  
8 循环泵 50  
9 泥浆池 150  
10 泥浆池搅拌机 40  
11 泥浆泵 40  
12 板框压滤机 600  
13 电动单梁悬挂起重机 50  
14 清水池 100  
15 收集池 100  
16 中水泵 80  
17 回水泵 80  
18 石灰料斗 100  
19 皮带机(附电子称) 60  
20 化灰机(带细砂搅刀) 150  
21 化灰机(带细砂搅刀) 150  
22 石灰石料斗 40  
23 皮带机(附电子称) 120  
24 料斗 150  
25 球磨机 300  
26 螺旋分级机 300  
27 石灰乳池 150  
28 石灰乳池搅拌机 40  
29 石灰乳泵 40  
30 石灰石乳池 100  
31 石灰石乳池搅拌机 60  
32 石灰石乳泵 20  
33 贮气罐 80  
34 单梁抓斗起重机 50  
35 空压机 20  
36 工程施工费 540  
注:本概算不含建设用地费用
、效益分析
(一) 成本,费用预测
1、 直接材料:该示范工程主要消耗材料为石灰石和活性石灰,消耗量为:石灰石:3.8吨/吨钛白粉,活性石灰:1吨/吨钛白粉。目前石灰石市场价格:60元/吨,活性石灰市场价格:350元/吨,每吨钛白粉废水处理材料成本为:578元/吨。
2、 动力费:该示范工程的动力主要是电,按总功率2337.9kw,每天工作24小时,每千瓦时电费0.7元计算动力费;其单价为117.5元/吨。
3、 人工及附加费:整个示范工程定员50人。其中技术及管理人员2名,每人每月工资按3000元计算;操作工人48名,每人每月工资按1800元计算;则每月工资总额为:92400元。按现有附加比例为:0.561,则全年工资及附加费共计:173.1万。人工及附加单价为:14.2元/吨。
4、 修理费及机物料消耗:预计每年200万元。其单价为:16.4元/吨。
5、 管理费用:按年收入的5%预计,610.5万元/年,其单价为:50.0元/吨。
6、 财务费用:按年总成本的10‰计算,年财务费用为95.2万元。其单价为:7.8元/吨
7、 折旧费:固定资产(5000)万元,按钢城集团公司规定折旧率1.04%计算:
          50000000╳1.04%╳12=624万元/年
(二) 经测算主要经济效益指标如下:
1、 建设期为2013年,建成后可投入运行,达到设计规模的处理量,年利润为1225.4万元。
2、 根据现金流量表计算得知,该产品静态投资回收期(含建设期)为5.09年,按13%的折现率计算的动态投资回收期为7.25年。
根据盈亏平衡分析图得知:该示范工程的保本钛白粉产量为2.89万吨/年,保本收入为2890万元。
(三) 财务评价山西废酸回收处理
    该投资各项财务评价效益较好,动态回收期为7.25  年,平均投资收益率为24.5%,且该投资收益持续稳定,发生亏损可能性较小,抗风险能力较强。
、可行性研究结论及建议
该投资为瑞天公司拓展外部市场的重要步骤技术可行、经济上能很快收回投资。实施该投资后,将有助于提升瑞天安全环保有限公司水处理工程及托管运营服务的整体能力,考虑到攀枝花地区钛白粉生产企业未来发展趋势,早实施比晚实施更具优势。
建议公司尽快立项运作!

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