項目在2015年10月在河北省科技廳立項，項目編號15273818，經(jīng)過將近三年的研究，將廢酸資源化應(yīng)用的技術(shù)應(yīng)用到示范工程，2018年6月16日召開項目驗收會議，并于2018年7月取得驗收證書。本研究通過篩選合適的氧化劑、催化劑和穩(wěn)定劑，選取溫和的工藝條件，將廢酸制備為聚合氯化鐵，既能減少廢酸污染環(huán)境、轉(zhuǎn)移過程中存在的環(huán)境風(fēng)險，又能制備無機高分子絮凝劑。該技術(shù)主要應(yīng)用到機器制造工業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)、航空、航天及儀器儀表領(lǐng)域，生產(chǎn)出的鐵系絮凝凈水劑，在華北制藥集團、圣雪大成制藥公司、吉藁化纖、山東幾個民營熱電廠等單位的進行了污水實驗性凈化處理時，取得了很好的效果，尤其是對纖維類廢水，效果甚至好于其公司在用廢水處理工藝，得到了企業(yè)的認(rèn)可。
創(chuàng)新性
獨占性
盈利性
持續(xù)性
先進性
成熟度
提供一種利用鋼鐵精加工酸洗廢液制備聚合氯化鐵的裝置，它包括氧氣儲罐、原料混合罐、反應(yīng)釜、反應(yīng)塔和聚合釜；所述氧氣儲罐分別與所述反應(yīng)釜的內(nèi)部和所述反應(yīng)塔的內(nèi)部相連通；所述原料混合罐的出料口與所述反應(yīng)釜的進料口相連通，所述反應(yīng)釜的出料口與所述反應(yīng)塔的進料口相連通，所述反應(yīng)塔的出料口分別與所述反應(yīng)釜的進料口和所述聚合釜的進料口相連通。回收方法中先在鋼鐵精加工酸洗廢液中加入硫酸亞鐵和氯化鋁，調(diào)節(jié)二價鐵離子、三價鋁離子和氫離子的摩爾比為1:（1-3）：（0.7-1），通硫酸亞鐵調(diào)節(jié)，避免加入鐵粉后生成氫氣造成的安全問題，在所述反應(yīng)塔進行氧化反應(yīng)過程中加入穩(wěn)定劑，以維持所述反應(yīng)塔中的酸性環(huán)境促使氧化反應(yīng)進行；該方法條件溫和、操作簡單，適于工業(yè)應(yīng)用。
研發(fā)了利用鋼鐵精加工酸洗廢液制備聚合氯化鐵的裝置，所述氧氣儲罐通過反應(yīng)釜導(dǎo)氣管連通所述反應(yīng)釜，所述氧氣儲罐通過反應(yīng)塔導(dǎo)氣管連通所述反應(yīng)塔；所述反應(yīng)釜導(dǎo)氣管和所述反應(yīng)塔導(dǎo)氣管分別伸入所述反應(yīng)釜的底部和所述反應(yīng)塔的底部。所述反應(yīng)塔的上部設(shè)有噴淋器，所述噴淋器與所述反應(yīng)釜的內(nèi)腔相連通；所述反應(yīng)塔的出料口連接有一液料循環(huán)泵，所述液料循環(huán)泵的流出口分別與一回流管的前端和所述聚合釜的進料口相連接，所述回流管的末端與所述反應(yīng)釜的進料口相連接；所述原料混合罐的出料口與所述預(yù)熱釜的進料口相連通，所述預(yù)熱釜的出料口與所述反應(yīng)釜的進料口相連通，所述預(yù)熱釜的出料口與所述反應(yīng)釜的進料口之間設(shè)有液料輸送泵；所述反應(yīng)釜的上部溢流口和所述反應(yīng)塔的上部溢流口相連通，兩個溢流口均與所述預(yù)熱釜的出料口相連通；所述預(yù)熱釜、所述反應(yīng)釜和所述聚合釜的外壁均設(shè)有加熱套，所述加熱套上設(shè)有加熱介質(zhì)出口和加熱介質(zhì)出口，所述預(yù)熱釜、所述反應(yīng)釜和所述聚合釜的加熱套相互連通。
根據(jù)宏利公司提供的廢酸，初步測定廢酸中二價鐵含量1.86mol/L氫離子含量1.16mol/L，三價鐵含量0.136mol/L，按本工藝需另加30%鹽酸60升/噸，方可得到產(chǎn)品。 整體裝置投產(chǎn)設(shè)備及安裝費用控制在50萬內(nèi)，處理廢酸能力預(yù)期設(shè)計為處理6000噸/年，產(chǎn)品三氯化鐵3000噸/年。根據(jù)市場情況也可生產(chǎn)水合二氯化鐵晶體，水合三氯化鐵晶體，聚合氯化鐵等相關(guān)產(chǎn)品。河北省電鍍企業(yè)較多，規(guī)模較大的有118家，僅僅深州市，每天廢酸大約有100噸左右，委托有資質(zhì)單位處理處置，廢酸處理單價按2500-3000元/噸，產(chǎn)生的處置費用為30萬元左右/天，處理費較高，且危險廢物轉(zhuǎn)移、運輸容易產(chǎn)生環(huán)境風(fēng)險。若將廢酸制備高分子絮凝劑氯化鐵，氯化鐵售價為100元/噸，噸處理運行成本為200元/天左右，減少費用支出為30萬元左右，工程總投資為300萬元，10個月即可收回成本，帶來一定的經(jīng)濟效益。針對廢酸建設(shè)回收利用裝置，既能消除環(huán)境風(fēng)險隱患，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
我們在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上，通過實驗室和工業(yè)實驗研究，采用無氯催化氧化新工藝，添加復(fù)合穩(wěn)定劑，制備了三氯化鐵、聚合三氯化鐵、聚合氯化鋁鐵等系列產(chǎn)品。該技術(shù)利用釜、塔聯(lián)合循環(huán)，研發(fā)了復(fù)合催化劑催化，采用氧氣催化氧化新工藝，利用氧化反應(yīng)的反應(yīng)熱，設(shè)計了原料液循環(huán)控溫流程，降低了能耗。在技術(shù)成熟的基礎(chǔ)上，研究了項目實施對環(huán)境的影響，設(shè)計了酸處理裝置整體的工藝流程，優(yōu)化了工藝設(shè)備，根據(jù)場地設(shè)計了設(shè)備布置圖，為項目實施做好了充分的準(zhǔn)備，該項目的實施為徹底解決酸洗廢液提供了資源化出路。實際運行過程中存在廢鹽酸品質(zhì)不均一，為后續(xù)治理帶來了麻煩，我們通過綜合復(fù)配等方案，解決了問題，下一步我們準(zhǔn)備用氧氣機制氧來替代瓶裝氧氣，降低運行成本。
傳統(tǒng)的聚合氯化鐵生產(chǎn)方法有以下兩種：（1）中和法，在一定濃度的三氯化鐵溶液中加入穩(wěn)定劑，置于反應(yīng)器中，在劇烈攪拌下緩慢地滴加一定濃度的氫氧化鈉溶液，使三氯化鐵溶液水解、聚合、熟化，即得棕黑色聚合氯化鐵。（2）凝膠法，首先，一定濃度的三氯化鐵溶液和氨水作用，制備氫氧化鐵凝膠；然后，在穩(wěn)定劑存在下，將氫氧化鐵凝膠與三氯化鐵溶液在一定條件下進行聚合，經(jīng)熟化即得聚合氯化鐵產(chǎn)品。液體產(chǎn)品經(jīng)濃縮、結(jié)晶即得黑色或棕黑色聚合氯化鐵固體產(chǎn)品。這兩種方法成本偏高，操作繁瑣，不利于工業(yè)化推廣，尤其是不利于中小企業(yè)推廣。制備聚合氯化鐵的前提是制備三氯化鐵溶液做原料，而鹽酸酸洗廢液中的二價、三價鐵和鹽酸又是制備三氯化鐵的基本原料，選擇合適氧化劑，采用鋼鐵酸洗廢液為原料，選擇符合穩(wěn)定劑，開展非氯法制備聚合氯化鐵的研究是很有必要的。
08、產(chǎn)品級：批產(chǎn)合格、圖紙完備、工藝成熟
根據(jù)宏利公司提供的廢酸，初步測定廢酸中二價鐵含量1.86mol/L氫離子含量1.16mol/L，三價鐵含量0.136mol/L，按本工藝需另加30%鹽酸60升/噸，方可得到產(chǎn)品。 整體裝置投產(chǎn)設(shè)備及安裝費用控制在50萬內(nèi)，處理廢酸能力預(yù)期設(shè)計為處理6000噸/年，產(chǎn)品三氯化鐵3000噸/年。根據(jù)市場情況也可生產(chǎn)水合二氯化鐵晶體，水合三氯化鐵晶體，聚合氯化鐵等相關(guān)產(chǎn)品。河北省電鍍企業(yè)較多，規(guī)模較大的有118家，僅僅深州市，每天廢酸大約有100噸左右，委托有資質(zhì)單位處理處置，廢酸處理單價按2500-3000元/噸，產(chǎn)生的處置費用為30萬元左右/天，處理費較高，且危險廢物轉(zhuǎn)移、運輸容易產(chǎn)生環(huán)境風(fēng)險。若將廢酸制備高分子絮凝劑氯化鐵，氯化鐵售價為100元/噸，噸處理運行成本為200元/天左右，減少費用支出為30萬元左右，工程總投資為300萬元，10個月即可收回成本，帶來一定的經(jīng)濟效益。針對廢酸建設(shè)回收利用裝置，既能消除環(huán)境風(fēng)險隱患，又能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
本項目原料主要來自現(xiàn)有廠區(qū)酸洗工段產(chǎn)生的廢酸，利用該廢酸制備聚合氯化鐵凈水劑，該技術(shù)反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，無三廢負(fù)擔(dān)，適宜在中小企業(yè)中推廣。生產(chǎn)的產(chǎn)品絮凝劑主要應(yīng)用到機器制造工業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)、航空、航天及儀器儀表領(lǐng)域，生產(chǎn)出的鐵系絮凝凈水劑，在華北制藥集團、圣雪大成制藥公司、吉藁化纖、山東幾個民營熱電廠等單位的進行了污水實驗性凈化處理時，取得了很好的效果，尤其是對纖維類廢水，效果甚至好于其公司在用廢水處理工藝，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品已進行化驗，能夠滿足水處理劑標(biāo)準(zhǔn)，制得產(chǎn)品得到了企業(yè)的認(rèn)可。 課題組已將研究結(jié)果編寫成了論文發(fā)表在《化工設(shè)計通訊》上，且申請8項專利（其中5項實用新型專利已頒布證書）。
全國現(xiàn)有15000家電鍍生產(chǎn)廠，5000多條生產(chǎn)線和2.5-3億m2電鍍面積生產(chǎn)能力。電鍍行業(yè)年產(chǎn)值超過100億元人民幣。電鍍企業(yè)集中分布在機器制造工業(yè)、輕工業(yè)、電子工業(yè)、航空、航天及儀器儀表工業(yè)。河北省規(guī)模較大的有118家，僅僅深州市，每天廢酸大約有100噸左右。如果該課題獲得最終成功，計劃和環(huán)保部門合作，根據(jù)廢酸污染物分布情況進行有計劃的區(qū)域推廣合作。到時可以根據(jù)每個企業(yè)的規(guī)模大小、生產(chǎn)能力，地理位置等情況，適當(dāng)修改工藝。推廣前景光明，經(jīng)濟效益可觀。本技術(shù)目前已經(jīng)在衡水地區(qū)推廣應(yīng)用，深州市宏利五金制品有限公司、河北宏森五金制造有限公司、河北宏達五金制造有限公司、衡水精臻環(huán)保技術(shù)有限公司均采用了本技術(shù)。
本項目負(fù)責(zé)人胡曉波同志曾擔(dān)任河北省環(huán)科院副院長，為正高級工程師，環(huán)境影響評價工程師，享受省政府特殊津貼專家，并多次獲得省政府頒發(fā)的河北省科學(xué)技術(shù)獎。河北正潤環(huán)境科技有限公司是由河北省環(huán)境科學(xué)研究院環(huán)評脫鉤人員注冊成立的有限責(zé)任公司。在環(huán)科院就職期間曾參與多項科研課題項目，如《白洋淀流域污染負(fù)荷削減技術(shù)與工程示范》、《化學(xué)類合成類、發(fā)酵類及制劑類等制藥行業(yè)水污染防治技術(shù)評估研究與示范》、《中水回用新技術(shù)研究》、《抗生素生產(chǎn)廢水預(yù)處理技術(shù)研究》等。河北正潤環(huán)境科技有限公司現(xiàn)有職工86人，享受省政府特殊津貼專家1人，高級以上職稱技術(shù)人員22名，中級職稱技術(shù)人員20名；博士、碩士以上學(xué)位技術(shù)人員40余人；國家注冊環(huán)評師30名，監(jiān)理工程師32名，清潔生產(chǎn)審核師20名。專業(yè)涵蓋環(huán)境工程、分析化學(xué)、化學(xué)工程、給排水、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、冶金工程、安全工程等多個專業(yè)，形成了較系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)體系。
河北正潤環(huán)境科技有限公司是落實環(huán)保系統(tǒng)環(huán)評機構(gòu)脫鉤改制要求，由河北省環(huán)境科學(xué)研究院原環(huán)評、監(jiān)理、規(guī)劃、生態(tài)、清潔生產(chǎn)等咨詢業(yè)務(wù)骨干為核心而成立的有限責(zé)任公司。董事長胡曉波股權(quán)比例58%，四位副總股權(quán)比例10%，經(jīng)營范圍涵蓋了環(huán)境咨詢服務(wù)、環(huán)保技術(shù)開發(fā)、工程設(shè)計、施工、運營、環(huán)境檢測、遙感等環(huán)境保護的各個方面。公司建立了嚴(yán)格的質(zhì)量管理體系，并通過了質(zhì)量管理、環(huán)境管理和職業(yè)健康安全管理體系認(rèn)證。公司現(xiàn)為中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會環(huán)境影響評價行業(yè)分會、河北省環(huán)境科學(xué)學(xué)會、河北省環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會、河北環(huán)保聯(lián)合會等會員單位。目前公司下設(shè)秦皇島、保定、廣州、天津、山東五家分公司，并成立了河北木潤環(huán)?？萍加邢薰尽⒑颖睍詽櫗h(huán)境工程有限公司、河北雅馬特信息科技有限公司，構(gòu)建了較成熟的環(huán)保產(chǎn)業(yè)體系。
河北正潤環(huán)境科技有限公司設(shè)總經(jīng)理1名，4個副總經(jīng)理及1名總工。下設(shè)綜合部、總工辦、環(huán)評一部、環(huán)評二部、環(huán)境修復(fù)部、環(huán)境監(jiān)理部、生態(tài)項目部、環(huán)境規(guī)劃部、排污許可部、產(chǎn)業(yè)研究院、環(huán)保管家事業(yè)部。企業(yè)內(nèi)控制度是由企業(yè)董事會、監(jiān)事會、經(jīng)理層和全體員工實施。公司現(xiàn)有職工113人，享受省政府特殊津貼專家1人，高級以上職稱技術(shù)人員22名，中級職稱技術(shù)人員20名；博士、碩士以上學(xué)位技術(shù)人員40余人；國家注冊環(huán)評師30名，監(jiān)理工程師32名，清潔生產(chǎn)審核師20名。專業(yè)涵蓋環(huán)境工程、分析化學(xué)、化學(xué)工程、給排水、農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境、生態(tài)學(xué)、生物學(xué)、冶金工程、安全工程等多個專業(yè)，形成了較系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)體系。
主營業(yè)務(wù)名稱：
近三年主營收入(萬元)：
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