暨南大学环境学院--脱色剂及混凝药剂

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5 工艺特点及流程

现有工艺方法：目前市售聚合硫酸铁的生产方法是用硫酸亚铁为主要原料,主要通过催化氧化法生产的。在生产过程中,采用亚硝酸钠和氧气分别为催化、氧化剂。生产过程属于气液相反应,反应时间长,为加快反应需要高温、高压、喷雾等。其工艺复杂,生产周期长,设备投资大,因而产品成本较高。另外,在生产过程中有氮氧化物排放,而且在聚合硫酸铁产品中含有亚硝酸盐致癌物,对环境造成二次污染。若用氧化剂直接对硫酸亚铁进行氧化,尽管工艺简单,但氧化剂消耗量大,生产成本较高。
本工艺特点：我们研制的高效复合混凝剂PFCG的生产方法是以含铁工业废渣（如硫酸厂排放的废渣硫铁矿烧渣、天然铁沙或平炉尘等）为主要原料，只需经过酸溶、水解和聚合。所需原料充足、价廉易得，生产过程中无需催化、氧化,艺简单、易于操作、周期短、投资费用少,生产成本低。本方法生产的高效复合混凝剂PFCG产品,在高浊度原水和造纸废水等水处理过程中,性能价格比明显优于市售聚合铁和聚合铝。
　　工艺流程：(略)

6 混凝机理及质量指标

6.1 混凝机理
高效复合混凝剂PFCG是三价铁和氢氧化铁的中间水解产物，通过羟基桥联成为多核配合物，然后核大量增加而形成无机高分子聚合物。在PFCG产品中，存在着单体、低聚体和高聚体，一般可以用通式[Fe2(OH)n(Cl)n-1/2n]m表示。它是一种胶体溶液，随高铁含量的增加，胶体电荷增大，对重金属离子的吸附能力增强，能使COD、BOD、SS、色度等在更大pH范围内有效的降低。其净水机理是基于双电层电学的物理凝聚理论以及悬浮物和溶液之间的化学凝聚理论。它对水中悬浮物的混凝作用，是由于其在水解过程中产生的多核配合物，通过吸附使静电中和，粒子间架桥凝聚，以及形成的氢氧化铁胶体的卷扫作用，使胶体粒子脱稳，发生混凝沉淀，从而除去悬浮物，降低COD和色度等。
6.2 质量指标

名 称
固体指标
液体指标

铁含量(%)
≥16
≥10

比重(g/mL)
---
≥1.30

碱化度(%)
8~20
8~20

不溶物(%)
£ 0.2
---

外观
棕黄或棕褐色粉状物
棕红色悬浮液体


7 投资概算、产品成本利润核算及经济评价

7.1 设备投资(按9000吨/年液体产品计算) 合计: 23.0万元（该数据仅供参考）

设备名称 数量 价格(万元)
设备名称 数量 价格(万元)

3 m3反应釜 2 8.0
原料及成品储槽50m3 2 8.0

固液分离设备 　 2 　 4.0
辅助设备 　　　　　　　　　 2.0

输送设备 　 　　 4 1.0


（注： 若生产固体产品，需增加喷雾干燥设备投资约25万元）

7.2 总投资估算：合计 36.0万元(不含喷雾干燥设备)

名称 资金（万元）
名称 资金（万元）

厂房200m2 10.0（按500元/ m2）
施工安装 1.5

设备 23.0
不可预见费 1.5


7.3 成本核算

按年产9000吨液体产品计算，总投资43万元，需要流动资金约30万元。年工作日以300天，生产定员15人，工资600元/人月。则吨产品成本：

(1) 原料动力费: 合计280元


7.4 经济评价

年产值: 630万元；年税金: 58.5万元；年利润: 288万元; 利润率: 80.4％.

投资回收期：约半年内收回投资(不考虑基建期，包括3个月产品试销期)。

（关于投资费用，可因厂家生产规模、手工或自动化程度的不同要求，而有较大的差别。本项目的特点是可大可小、短平快、设备通用性好。原料成本会因当地化工原料价格不同而有差异，本产品原料成本价按《化工市场七日讯》报价计算。）

作者联系方式
单位：暨南大学环境工程系

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