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1、七台河市泓辰木糖醇有限责任公司木糖废水治理示范工程 可行性研究报告哈尔滨瀚科环保科技有限公司二八年四月七台河市泓辰木糖醇有限责任公司木糖废水治理示范工程可行性研究报告项目负责人： 姚 杰审 定 人： 于志峰审 核 人： 薛聆东设 计 人： 姚 杰 闵祥发陆宏宇梁妍妍校 对 人： 陆宏宇哈尔滨瀚科环保科技有限公司二八年四月前 言七台河市泓辰木糖醇有限责任公司位于勃利县东北郊原亚麻厂院内，公司厂址属于勃利县规化工业区。公司成立于2007年4月18日，是一家专门从事木糖和木糖醇生产的企业，建有5000t/a木糖生产线、10000t/a木糖醇生产线各两条，主要产品有木糖、木糖醇及其母液，计划年生产1万
2、吨结晶木糖、2万吨结晶木糖醇，所生产的木糖产品纯度为98.78%，已达到FCC级木糖产品质量标准。木糖与葡萄糖和果糖不同，不能为人体提供热量，但具有某些特殊功能，主要应用于无热量甜味剂、加工肉食味原料、医药原料，工业原料等领域；木糖醇可以添加到牙膏中防龋齿，并且对糖尿病有辅助治疗作用，是糖尿病人最佳替代蔗糖的甜味剂；也能抑制肥胖，可制作减肥甜点；木糖醇还有润肠作用，可作为治疗便秘的辅助药。勃利县隶属七台河市，是七台河市重要的工业和贸易发展基地。勃利县下设14个乡镇，全县总人口37.6万人，其中县城人口12.3万人；全县国土面积4455km2，有蒙、回、满、壮、朝鲜等15个民族。随着改革开放事业
3、的不断深入和该县产业结构的调整、国家振兴东北老工业基地战略的实施，勃利县基础设施的改造、各类工业园区和住宅小区的开发、大型商建项目的建设也日新月异；该县国民生产总值约为20亿元，县内有采矿、洗煤、农机制造、化肥、陶瓷、木材加工、水泥等支柱产业；共有耕地97084hm2，主要农作物有大豆、玉米、水稻、亚麻、烤烟等，全县玉米种植面积305万m2，其接壤的林口县、桦南县、宝清县、密山市等均为粮食产区，是很有农副产品深加工发展前景的大县。城市所排废水的直接纳污水体为碾子河，碾子河汇入倭肯河后，流经七台河、勃利、桦南，在依兰镇最终汇入松花江。公司所排废水分两种类型，一类为生产废水，另一类为生活污水。公司
4、为了减少污染物排放总量、节约水资源、完成总量控制指标任务，决定在08年投资新建木糖废水治理示范工程，将厂区废水采取先进的处理工艺，使出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。我单位受七台河市泓辰木糖醇有限责任公司委托，依据该公司总体规划编制废水治理示范工程可行性研究报告。在该公司有关部门的帮助下，对厂区的地形、给水、排水现状进行了深入细致的调查研究和认真的综合分析，在此基础上完成了七台河市泓辰木糖醇有限责任公司木糖废水治理示范工程可行性研究报告的编制工作。目 录1总论81.1项目名称81.2建设单位及建设地点81.3项目背景 81.3.1项目建设目的、背景 81.3.
5、2项目建设的必要性和意义 91.3.3可行性研究报告的主要结论 101.4编制依据 101.4.1有关方针政策性依据文件 101.4.2采用的标准和规范 111.5编制范围 111.6编制原则 111.7设计年限 122企业概况 122.1地理位置 122.2自然条件 122.2.1地形地貌 122.2.2气象条件 132.2.3水文情况 132.2.4工程受纳水体的水环境状况及其功能保护目标 132.3厂区给排水现状 142.3.1给水现状 142.3.2排水现状 142.4企业生产工艺介绍 142.4.1企业生产工艺流程 142.4.2生产工艺流程简述 152.4.3企业生产工艺选择 18
6、2.5企业清洁生产实施状况及存在的技术问题 212.5.1清洁生产定义 212.5.2企业清洁生产实施状况 222.5.3企业清洁生产存在的技术问题 232.6企业废水污染状况 233方案论证 233.1排放废水水量及废水厂处理规模论证 233.2排放废水水质及处理程度论证 253.3企业排放废水水质特点 263.4环境事故应急预案 263.5废水处理厂 273.5.1厂址确定 273.5.2工艺确定原则 274方案比较 284.1方案一 284.1.1工艺方案描述 294.1.2厌氧工艺方法介绍 294.1.3好氧工艺方法介绍 344.1.4废水工艺方法的确定 364.1.5工艺单元设计 3
7、74.1.6构筑物一览表 464.1.7材料设备一览表 474.1.8用电负荷计算 484.1.9工程概算 494.1.10运行成本分析 514.2方案二 524.2.1工艺方案描述 534.2.2工艺单元设计 544.2.3构筑物一览表 614.2.4材料设备一览表 624.2.5用电负荷计算 634.2.6工程概算 644.2.7运行成本分析 654.3方案确定 674.3.1方案技术经济比较 674.3.2污水处理工艺的最终选择 685污水处理厂设计 685.1污泥处理工艺论证 685.2除臭处理方案 695.2.1污水厂致臭源 695.2.2除臭工程方案 705.3总图与运输 705.
8、4建筑设计 715.5结构设计 715.6防腐、抗震设计 725.7电气、自控和仪表 725.7.1设计依据 725.7.2设计范围 725.7.3配电设计 735.7.4电力设计 735.7.5照明设计 735.7.6设备状态监测与自动控制 745.7.7水质在线监测系统设计 745.7.8通讯设计 745.8采暖、通风及空气调节 745.8.1设计范围 745.8.2采暖设计 755.8.3通风、空调设计 755.9给排水 755.9.1给水 755.9.2排水 755.10主要机修、化验及运输设备 765.11污水厂绿化及环境卫生防护 776管理机构、劳动定员及建设进度设想 776.1管
9、理机构及定员 776.1.1废水厂管理机构 776.1.2人员编制及生产班次的划分 786.2建设进度 787环境保护专篇 797.1设计依据 797.2主要污染源 797.3污染控制对策 807.3.1废水处理厂建成后污染控制对策 807.3.2施工期环境影响的缓解措施 807.4结论 818劳动安全及职业卫生防护专篇 818.1设计依据和标准 818.2生产过程中不安全因素和职业危害分析 818.2.1不安全因素 818.2.2职业危害 828.3劳动保护和安全措施 828.4抗震设防专篇 839节能专篇 8310消防专篇 8410.1设计依据 8410.2工程概述 8410.3总图布置
10、8410.4建筑防火 8410.5消防给水 8411投资估算及经济评价 8511.1投资估算 8511.1.1编制说明及编制依据 8511.1.2污水处理厂投资估算表 8611.2运行费用 8811.2.1计费标准 8811.2.2运行费用 8911.3经济效益 9011.4经济评价 9011.4.1工程概况 9011.4.2资金来源 9011.4.3工程进度及投资使用计划 9111.4.4流动资金来源及使用计划 9111.4.5成本预测 9111.4.6收费标准的预测 9111.4.7评价指标计算 9111.4.8盈亏平衡分析 9211.4.9敏感性分析 9211.4.10结论 9312项目
11、招投标 9313结论和建议 9313.1结论 9313.2建议 94附图 94污水厂方案一、二平面布置图 94污水厂方案一、二工艺流程及水力高程图 941总论1.1项目名称项目名称：七台河市泓辰木糖醇有限责任公司木糖废水治理示范工程1.2建设单位及建设地点建设单位：七台河市泓辰木糖醇有限责任公司建设地点：黑龙江省七台河市泓辰木糖醇有限责任公司厂区内1.3项目背景1.3.1项目建设目的、背景项目建设目的：七台河市泓辰木糖醇有限责任公司位于勃利县东北郊原亚麻厂院内，公司厂址属于勃利县规化工业区。公司成立于2007年4月18日，是一家专门从事木糖和木糖醇生产的企业，公司建有5000t/a木糖生产线、
12、10000t/a木糖醇生产线各两条，主要产品有木糖、木糖醇及其母液，计划年生产1万吨结晶木糖、2万吨结晶木糖醇。该公司的木糖和木糖醇生产线采用“中和法制木糖”和“蒸发结晶制木糖醇”新工艺，该工艺使得木糖和木糖醇生产成本比国内其它工艺降低15%以上，工艺各项技术经济指标已基本达到国内先进水平，所产的木糖产品纯度为98.78%，已达到FCC级木糖产品质量标准。公司在进行产品生产的同时，为了减少污染物排放总量、节约水资源、完成总量控制指标任务，决定在2008年投资新建木糖废水治理示范工程，将厂区废水采取先进的处理工艺，使出水水质达到污水综合排放标准(GB8978-1996)中的一级标准。项目建设背景
13、：中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中明确提出，要把节约资源作为基本国策，努力发展循环经济，保护生态环境，加快建设资源节约型、环境友好型社会。而开展资源综合利用是实施节约资源基本国策、转变经济增长方式、发展循环经济、建设资源节约型和环境友好型社会的重要途径和紧迫任务。“十一五”是我国全面建设小康社会的关键时期，我们既面临前所未有的发展机遇，也面临来自各方面的严峻挑战，最突出的挑战就是资源、环境对经济发展的制约。随着人口增加和工业化、城市化进程加快，资源消费强度将进一步加大，必须加快转变经济增长方式，提高资源利用效率。为了进一步加强松花江流域的水污染防治，保证企业生产废水不
14、对环境造成污染、提高水资源的有效利用率、节约宝贵的水资源、对资源进行综合利用，七台河市泓辰木糖醇有限责任公司决定投资建设木糖废水治理示范工程。1.3.2项目建设的必要性和意义工程建设的必要性：1、本项目的建设是实现国家节能减排的需要为减少环境污染，我国近年来一直要求工业企业进行节能减排工作。日前国务院同有关部门制定的节能减排综合性工作方案中明确了2010年中国将要实现的节能减排目标任务和总体要求。从国家对环境污染治理工作和严格控制污染物排放总量的重视，我们可以清晰的看出，因为本厂区废水水质污染严重，如果不经过处理，直接排至厂区附近碾子河流至倭肯河汇入松花江流域，必然会破坏本地区及周边地区的生态
15、环境，严重威胁松花江流域水质安全，因此建设本项目是十分必要的。2、本项目的建设是循环经济发展的必然趋势党的十六届三中全会明确提出科学发展观的指导原则，中国经济要做到可持续发展，必须摒弃传统经济增长方式，发展循环经济，实现科学发展。循环经济是一种以“减量化、再利用、再循环”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的经济增长模式，它符合可持续发展理念。为此，我国近年来大大加快了推进可持续发展的战略，确立了建设节约型社会的目标。本项目的建设使污染物排放量大大减少，符合循环经济减量化的原则。3、本项目的建设是企业自身发展的需要经济全球化迫使我们面对现状，即面临国际国内两个市场的挑战。积极采用新的治污
16、节能路线、提高资源的综合利用、依靠科技进步加大环境治理力度、推进清洁生产工艺、增收不增支，无论对于环境污染的控制还是企业自身的可持续发展都是十分紧迫和必要的。工艺改进、清洁生产就是环境效益、社会效益和经济效益最好的治污方法。综上所述，该公司投资建设木糖废水治理示范工程，提高污染物处理深度，减少污染物排放总量是当务之急。项目建设的意义:项目建设符合循环经济发展之路。在未来发展过程中，水体污染将成为经济发展的制约因素，解决水资源问题必须从开源、节流、保护和利用等方面来加强工作。废水治理示范工程建成后，厂区废水达到一级排放标准，可使污染物总量大幅度减少，对改善碾子河、倭肯河以及松花江水域的水质具有重
17、要的现实意义，经济效益、社会效益和环境效益非常显著。1.3.3可行性研究报告的主要结论废水处理厂处理规模6000m3/d，其中生活污水排放量57.6m3/d，工业污水排放量5942.4m3/d。可研报告对厂区废水处理工艺经过方案比选，推荐采用国内外比较先进成熟的厌氧+好氧工艺（强化预处理+MQIC反应器+活性污泥法），该工艺运行效果稳定、抗冲击负荷能力强、投资和运行成本较低、技术可行、经济合理。预计每年的主要污染物总量将大幅度减少，其中：化学需氧量(CODcr)减少11682吨/年生化需氧量(BOD5)减少6296.4吨/年悬浮物(SS)减少3821.4吨/年废水处理厂总投资估算为2800万元
18、，处理成本1.84元/m3(含折旧大修)。全厂定员12人。1.4编制依据1.4.1有关方针政策性依据文件（1）中华人民共和国环境保护法（1989年12月26日第七届全国人民代表大会常务委员会第十一次会议通过）（2）中华人民共和国水污染防治法（1996年5月15日全国人民代表大会常务委员会修订）（3）国务院关于加强城市供水节水和水污染防治工作的通知(国发200036号)（4）中华人民共和国清洁生产促进法（5）建设项目环境保护管理条例（国务院令（1998）第253号）（6）中华人民共和国固体废物污染防治法（7）国家重大水专项示范工程可行性研究报告提纲（8）国家对松花江流域水体保护的有关政策、法规（
19、9）松花江流域水污染防治“十一五”规划1.4.2采用的标准和规范（1）污水综合排放标准(GB8978-1996）（2）污水排入城市下水道水质标准（CJ3082-1999）（3）城镇污水处理厂附属建筑和附属设备设计标准（CJJ31-89）（4）地表水环境质量标准（GB3838-2002）（5）混凝土结构设计规范（GB50010-2002）（6）地基基础设计规范（GB50007-2002）（7）建筑抗震设计规范（GB50011-2001）（8）构筑物抗震设计规范（GB50191-93）（9）砌体结构设计规范（GB50003-2001）(10) 给水排水工程结构设计规范（GB50069-2002）(
20、11) 建筑设计防火规范（2001版GBJ16-87）(12) 建筑地面设计规范（GB50037-96）(13) 采暖通风与空气调节设计规范（GB50019-2004）1.5编制范围编制范围为处理能力6000m3/d的废水处理厂的总体设计、废水处理工艺设计、各辅助专业设计等。1.6编制原则依托七台河市泓辰木糖醇有限责任公司各种有利条件，在尽量节省投资的基础上，加快建设进度，认真贯彻国家基本建设及环保的方针政策，做到符合国家产业政策和环保要求，符合经济社会发展的需求。（1）认真贯彻“全面规划、合理布局、综合利用、化害为利、保护环境、造福人民”的基本方针。从全局出发，根据规划年限，工程规模、经济效
21、益、环境效益和社会效益；正确处理城镇、工业与农业之间，集中与分散和处理与利用，近期与远期的关系，通过全面论证，做到确能保护环境、技术先进、经济合理、安全适用。（2）充分合理地利用现有排水设施，以减少建设投资，避免重复建设。（3）采用现代化技术手段，逐步实现科学自动化管理。（4）推广和采用新材料、新设备。（5）污水处理采用适合当地情况，管理简单，运转可靠，降低成本的处理工艺。（6）遵照环保法，污水处理厂的位置选择应与开发区规划统一考虑。（7）认真贯彻执行国家和地方有关部门制定的现行有关标准、规范和规定。1.7设计年限根据企业的实际情况，设计使用年限为15年。2企业概况2.1地理位置本项目所在地七
22、台河市勃利县位于黑龙江省东部边陲，完达山脉北侧，三江平原的西南部，地处东经1304613158，北纬45374613之间。东与宝清、密山县交界；南与鸡东县相邻；西北部与依兰、桦南县接壤；距佳木斯市240km，距牡丹江市232km，距哈尔滨市587km，均有铁路、公路相通，交通方便。全县总面积为4455平方公里。本工程拟建厂址位于黑龙江省七台河市泓辰木糖醇有限责任公司厂区内，该区域为勃利县规划工业区。勃七铁路将厂区分为两部分，铁路北侧为木糖醇加工项目，铁路南侧为其它项目预留地。厂区南面距勃利镇城郊居民区1200m，厂区东南侧距原亚麻厂家属区1000m，西侧与亿达焦化厂相邻，北面为一片农田。碾子河
23、自西向东从厂区中间穿过，厂址东侧郊区公路和厂址中间道路与省308公路相融通，铁路、公路交通十分方便。2.2自然条件2.2.1地形地貌厂区内地形平坦、地质条件较好，基岩为花岗岩，埋深较浅，没有其他不良地质现象。厂址所在区域属于深源地震区，地震烈度为6度，土质以粉质粘土为主，承载力为18千克/平方厘米。2.2.2气象条件七台河市勃利县属寒温带大陆性季风气候，具有寒暑悬殊、雨量充沛、光照充足、无霜期短、四季分明的气候特点。年平均气温为4.3，最高气温37.2，最低气温-39.3；年降雨量为400600m，年蒸发量为1200mm；积雪厚度为510cm，最大积雪厚度42cm；常年主导风向为西风，夏季主导
24、风向为西南风，冬季主导风向为西北风；年平均风速3.1m/s，最大风速在冬季（1112月），平均为4.9m/s和4.3m/s，最小风速在夏季（89月），平均为2.3m/s；夏季逆温频率22%，平均逆温强度为1.3/100m，平均高度140m，逆温维持时间短；冬季逆温出现频率为86%，平均强度为2.0/100m，平均高度166m，冬季逆温特点是频率高，强度大，持续时间长。2.2.3水文情况七台河市勃利县境内水系主要由倭肯河水系构成。倭肯河水系分布在勃利县西南部地区，由小五站河、碾子河、查树河、双河等（多数属季节性河流）构成；倭肯河发源于完达山西侧，由东到西流经七台河、勃利县、桦南县，在依兰县城东最
25、终汇入松花江；勃利县域段倭肯河全长105公里，河面宽1030m，平均水深1.0m，平均流速0.2m/s，平均流量0.510m3/s之间。勃利县城区域内没有含水量大、水质好的贮水层岩，但因受碾子河张性断裂影响，基岩裂隙比较发育，裂隙水较丰富，水质好，水位距地面1820m，是勃利县的主要地下水源，单井涌水量一般为80m3/h左右。2.2.4工程受纳水体的水环境状况及其功能保护目标本工程受纳水体是碾子河，碾子河是倭肯河干流的一级支流，发源于通天屯西北9km外的段家岭，由小碾子河、来财河等五条支流汇成，全长40km，流域面积327.3km2，最大流量130m3/s,平均流量12m3/s，流经勃利县城后
26、经抢肯、青山乡在抢肯东北2.7km汇入倭肯河。碾子河两岸为砂土、砂砾石松散含水层，单井涌水量约80m3/h，给水源为上游河谷，涌水稳定，受降雨影响较大。碾子河是勃利县的生产及生活废水的主要纳污水体，规划水体类别为。由于勃利镇对碾子河水体实施截流，将城市污废水通过地埋式排水管道排入碾子河下游断面，城区形成景观水域。本工程处于碾子河勃利镇下游，工程纳污水体实际上是一条城市纳污沟，平水期流量为0.35m3/s，年均流量为0.49m3/s。本工程建设地点位于公司厂区内的东侧，靠近碾子河，本评价区内无国家、省、市级自然保护区、风景游览区、名胜古迹、疗养院以及重要的政治文化设施和水源地，但木糖项目运行过程
27、中所产生的废水污染物将对所在区域环境产生不同程度影响。本工程控制污染与环境保护目标为：（1）控制木糖项目废水污染物排放浓度及排放总量，采取有效的污染防治措施，保护碾子河、倭肯河、松花江水环境质量。（2）控制废水处理过程中所产生的污泥和沼气的排放量，采取切实可行的综合利用措施及处置措施，使资源回收再生，环境免受影响。（3）控制废水处理设备噪声强度，采取有效的噪声控制及污染防治措施，保护厂界及周围环境敏感区的声环境质量。根据评价范围内的环境特征，本评价具体环境保护目标如下表：环境敏感保护目标序号保护目标方位距厂界距离保护目标保护内容1碾子河S厂界水质类水体2倭肯河E30000水质类水体3亚麻厂家属
28、区SE1000100户350人环境空气4南厂界居民区S1200100户350人环境空气2.3厂区给排水现状2.3.1给水现状七台河市泓辰木糖醇有限责任公司总用水量224.2680万吨/年，生活用水为2.376万吨/年，其余为生产用水。2.3.2排水现状工程建成后生产及生活废水经厂内的污水处理站处理，达标后排放，工厂排水总量为198万吨/年。2.4企业生产工艺介绍2.4.1企业生产工艺流程木糖与葡萄糖和果糖不同，不能为人体提供热量，但具有某些特殊功能，主要应用于无热量甜味剂、加工肉食味原料、医药原料，工业原料等领域；木糖醇可以添加到牙膏中防龋齿，并且对糖尿病有辅助治疗作用，是糖尿病人最佳替代蔗糖
29、的甜味剂；也能抑制肥胖，可制作减肥甜点；木糖醇还有润肠作用，可作为治疗便秘的辅助药。七台河市泓辰木糖醇有限责任公司的木糖和木糖醇生产线的工艺流程如下图：木糖生产工艺流程图木糖醇生产工艺流程图2.4.2生产工艺流程简述1、木糖生产工艺流程简述（1）洗涤玉米芯经皮带送入洗涤机与清水充分搅动混合，并连续从洗涤机中溢出，经振动脱水机脱除水后即可获得干净的除去泥沙和灰尘的玉米芯。（2）水解经洗涤后的玉米芯通过皮带送入水解釜，然后添加硫酸作为催化剂，用170、0.6MPa的蒸汽直接加热至125，釜内压力为0.18MPa，水解6小时。水解液进入后续工序提取木糖，残渣经真空抽提后，经压榨机挤压脱水后送至废渣库
30、，作烧渣锅炉燃料用以获得生产所需蒸汽。（3）闪蒸玉米芯水解后的溶液浓度低，经过闪蒸罐可减少水解液中的水量，为下道工序减轻负荷，降低生产成本。（4）中和通过添加粉末碳酸钙，中和水解液中含有的硫酸催化剂，生成碳酸钙，沉淀后过滤除去。（5）压滤利用板框压滤机，在0.5MPa压力下，将中和液中的沉淀物硫酸钙和一些杂质一并滤除。（6）脱色脱色分成两次，称为一次脱色和二次脱色。二次脱色加新鲜的活性炭，发挥新炭的强大的脱色力来除去一次脱色液中少量的杂质，保证进入离交工段的糖液杂质尽可能的少，减少离子交换负担。一次脱色加入二次脱色用过的活性炭，来吸附糖化液中大量的杂质，以此来节省用炭量（该过程称为逆流走炭）。
31、（7）真空蒸发经中和后的水解液浓度（木糖质量百分比浓度）较低，只有5%左右，通过三效真空板式蒸发系统将其中的部分水分蒸发除去，使木糖浓度上升到25%左右。（8）离子交换精制真空蒸发后的水解液（25%木糖溶液）依次进入阳离子交换器和阴离子交换器，经过糖液与阳阴离子树脂交换，为及时准确掌握糖液的质量，在阴柱出口设置测量糖液的电导仪，当糖液的电导率高于某一值时，则说明树脂已失活，需进行树脂再生。离交器树脂再生时。为测定流出水的电导率，又设置一套电导率测定仪，当水的电导率低于某一数值时，说明树脂再生完毕。澄清糖经阳阴两级离子交换树脂脱除盐类，灰份等水溶性杂质得到合格的精制糖液。（9）真空浓缩：经离子交
32、换后的糖液浓度只有22%左右，通过双效真空板式蒸发系统将其中的大部分水分蒸发除去，使木糖浓度上升到86%左右，以达到后续冷却结晶工序所需的木糖浓度。（10）结晶经真空浓缩后的糖液浓度达到了86%，将其送入卧式结晶机中，通过调节冷却水流量使糖液温度缓慢下降，因溶解度水随温度下降，木糖晶体析出。(11)离心分离结晶好的糖液（俗称木糖膏）通过三足离心机将其中母液甩出，即得到纯度98.5%的木糖结晶体，送去干燥，母液回流至真空浓缩。(12)干燥离心分离后得到的木糖晶体浓度为98%，为使产品符合质量标准和能够长时间贮存，需要通过干燥将其水份降低到0.5%以下。本工序采用振动流化床干燥机来完成木糖的干燥。
33、(13)包装运输根据生产需要将半成品结晶木糖按要求散装，以便运输到下一道工序。2、木糖醇生产工艺流程简述（1）溶解将定量的结晶木糖醇倒入定量的水中，开动搅拌机使其完全溶解于水中，得到50%浓度的木糖醇。（2）PH调节加入氢氧化钠将溶解PH调节到7.57.8。（3）氢化木糖醇液被送入高压釜中，在120和80atm的条件下，在镍铝合金催化剂的作用下与氢气发生反应，木糖氢化得到木糖醇。（4）脱色氢化液中含有糖液在氢化过程因高温而产生的有色物质，向氢化液中加入粉末活性炭，氢化液中的有色物质被活性炭表面吸附。（5）压滤利用板框压滤机将氢化液中的活性炭连同其吸附的有色杂质一并滤除，氢化液颜色变得清亮透明，
34、部分夹带在氢化液中的镍铝合金催化剂液被滤除。（6）离子交换经脱色后的氢化液依次通过阳离子交换柱和阴离子交换柱，溶液中的阳离子和阴离子分别被除去，氢化液中的无机杂质（包括残留的镍铝合金催化剂）基本被去除。（7）浓缩经离子交换后的氢化液通过真空降膜蒸发器除去其中的部分水分，浓度由50%左右上升到70%。（8）真空蒸发结晶木糖醇溶液进入真空蒸发结晶罐中，因水的不断蒸发，水能够溶解的木糖醇总量不断下降，木糖醇从而不能继续溶解在水中，不能溶解的部分以晶体的形成从溶液中析出。（9）离心分离结晶好的木糖醇膏进入离心机，其中的高纯度晶体木糖醇留存在离心机的筛蓝中，仍然溶解在溶液中的木糖醇及少量杂质从离心机甩出
35、后去母液浓缩，经冷却后得到75%DS木糖醇母液。（10）干燥留存在离心机的筛蓝中的高纯度晶体木糖醇仍含有一部分水分，将其取出后送到干燥设备中在85的温度下烘干至水分符合要求。（11）包装干燥后的结晶木糖醇被精确称量后密封在专门的包装袋中，等待质检后出售。2.4.3企业生产工艺选择1、企业目前生产工艺七台河市泓辰木糖醇有限责任公司的木糖和木糖醇生产线采用“中和法制木糖”和“蒸发结晶制木糖醇”新工艺。应用该木糖和木糖醇生产工艺其成本比国内现行工艺降低15%以上，而且该木糖醇工艺大量采用了目前较为先进的制糖装备，在行业内率先实现了计算机集中控制，生产线自动化程度较高，劳动强度低，工艺参数控制稳定，产
36、品质量稳定可靠。本工艺与传统工艺比较详见下表：木糖、木糖醇生产工艺比较工艺类别工序传统工艺新工艺木糖水解工序高温高酸法低温低酸法128-130蒸汽耗量大125蒸汽耗量低酸浓度1硫酸耗量大酸浓度0.7硫酸耗量低糖浓度6.0糖浓度偏低糖浓度7.0提高了糖浓度废渣自然晾干后锅炉燃烧废渣离心压滤回收滤液后锅炉燃烧木糖脱酸工序离子交换脱酸法中和脱酸法树脂柱多30树脂耗量大树脂柱少30树脂耗量低吨糖盐酸耗量达1.5吨吨糖盐酸耗量达1.1吨吨糖烧碱耗量达2.1吨吨糖烧碱耗量达1.3吨轻质碳酸钙耗量为0轻质碳酸钙耗量仅为0.2吨/吨糖吨糖洗树脂耗水260吨吨糖洗树脂耗水136吨木糖蒸发工序双效降膜蒸发水解余热
37、利用四效降膜蒸发蒸发1吨水蒸汽耗量达0.65吨蒸发1吨水蒸汽耗量达0.18吨蒸发浓缩液浓度最高达26蒸发浓缩液浓度最低为28蒸发浓缩液透光率最高达15蒸发浓缩液透光率最低为20木糖醇加氢工序木糖净化液加气，木糖醇纯度92结晶木糖溶解加氢，纯度达99.3管式反应器氢气耗量高釜式反应器氢气耗量低催化剂利用率低催化剂利用率高木糖醇蒸发结晶工序中央循环蒸发器浓缩在真空蒸发结晶器内进行浓缩结晶，晶体大，收率达91。卧式结晶机降温结晶，收率为85操作水平现场操作控制，劳动强度大自动化DCS控制，劳动强度降低从表中可以看出，本项目采用了一系列的节能措施。比如水解产生的废汽回收到蒸发工序使用、浓缩设备采用能耗
38、较低的四效带热泵真空降膜蒸发器、进水解锅的水先通过废渣池进行预热；而且资源利用指标与同行业相比较具有较强优势，同行业企业每生产一吨木糖需消耗36吨蒸汽，本项目每生产一吨木糖需仅消耗30吨蒸汽。2、主要原材料和动力消耗指标本项目木糖、木糖醇生产主要原材料和动力消耗指标见下表：10000t/a木糖主要原材料、动力消耗指标序 号名 称规 格单位产品消耗指标单位数量1玉米芯水份16%t102活性炭焦糖脱色力110kg1253硫酸浓度98%t0.54氢氧化钠浓度40%t0.65碳酸钙粉末kg2006盐酸浓度30%t1.37水饮用水t1938电380V/220V度15009煤20.91MJ/kgt6200
39、00t/a木糖醇主要原材料、动力消耗指标序号名称规格单位产品消耗指标单位数量1木糖t1.12镍铝合金催化剂kg5.03活性炭kg6.04盐酸浓度30%kg205氢氧化钠浓度20%kg266水饮用水t4.57电380V/220V度9008水蒸汽P0.7Mpa表压t2.53、生产工艺的先进性该公司生产工艺各项技术经济指标已基本达到国内先进水平，其先进性主要体现在以下几个方面：（1）新工艺中利用粉末碳酸钙中和玉米芯水解液含有的硫酸催化剂，生成硫酸钙沉淀去除；比传统方法用离交法脱除硫酸节约60%的硫酸和氢氧化钠；另外本工艺对水解、交换等控制点作进一步的调整，使工艺废水的排放量大大减少。（2）木糖生产线
40、工艺采用三效真空板式蒸发机组及新型结晶机，大大降低了汽耗并提高收率。（3）木糖醇生产线主要采用“蒸发结晶制木糖醇”及“釜内沉降”新工艺。“蒸发结晶制木糖醇”技术是使用特制程序操作的“强制循环立式真空蒸发结晶罐”从木糖醇水溶液中提取结晶木糖醇，并配合独特的母液回流方案，使得成品木糖醇对原料木糖的收率上升到90%左右；“釜内沉降”新工艺有助于镍铝合金催化剂的重复使用，使得生产中催化剂的消耗量大幅度下降。（4）传统方法生产的产品颜色深且发黄，用甲醇喷洗处理时成本高、副作用大，另外甲醇本身有毒，影响工人的健康。新工艺采用真空蒸发，可降低蒸发温度、不结焦、颜色不会变黄。（5）在木糖加氢生产木糖醇的过程中
41、，制氢的方法很多，如焦炉煤气制氢、氨解析制氢、甲醇逆反映制氢、电解水制氢等。本工艺选择电解水制氢，虽然电解水制氢成本比其它方法的成本要高一些（成本增加20），但是其产生的氢气纯度高，对生产木糖醇特别有利，并且制取过程中对周边环境无污染，另外制氢的同时伴随着氧气的产生，氧气可作为副产品对外出售。而传统甲醇制氢虽然生产成本低，但原料储存风险大、副产物多且难于处置，回收难度大。综合比较，从对环境保护有利角度考虑，电解水制氢符合清洁生产要求。2.5企业清洁生产实施状况及存在的技术问题2.5.1清洁生产定义中华人民共和国清洁生产促进法（2003年1月1日实行）中明确规定：清洁生产是指不断采取改进设计、使
42、用清洁的能源和原料、采用先进的工艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染、提高资源利用效率、减少或者避免生产服务和产品使用过程中污染物的产生和排放，以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。国家环保局环控(1997)0232号“关于推行清洁生产若干意见”中，明确提出建设项目的环境评价应包括清洁生产的内容；对于使用限期淘汰的落后工艺和设备，不符合清洁生产要求的建设项目，环境保护行政主管部门不得批准其立项，环境影响评价报告书所提出的清洁生产措施要与主体工程“同时设计，同时施工，同时投产”。从清洁生产概念中可以看出使用清洁的能源和原料、综合利用、提高资源利用效率和污染物减排是做好清洁生产工
43、作的重中之重。2.5.2企业清洁生产实施状况本公司清洁生产的实施内容主要体现在以下几方面：1、综合利用我国资源综合利用主要包括三个方面，（1）资源开发过程中，对各种废弃矿产资源的综合利用。（2）生产过程中，对各种废弃、废旧物资进行回收和加工利用。（3）在使用中和使用后各类废弃、废旧物资的回收利用。木糖醇项目主要原材料是玉米芯，属于可再生资源，玉米芯热值为标准煤的4050，含硫量小于0.1，远低于煤的平均含硫量0.3。目前玉米芯作为一种资源在农村还没有得到充分认识，只是作为农作物生产中的附属品，绝大部分都被视为燃料而直接烧掉。木糖醇项目充分利用玉米芯作为原料，通过水解、离子交换、真空压缩、离心干
44、燥等加工过程制成木糖，对其进行回收利用，从资源综合利用角度，实现了玉米芯的资源化，减少了堆存和直接烧掉带来的环境问题，符合环境保护政策和循环经济原则。该公司综合利用有机废渣，主要有玉米芯水解废渣、废活性炭。本项目把玉米芯水解废渣经压榨脱水并烘干后送烧渣锅炉焚烧，活性炭也送烧渣锅炉焚烧，锅炉废渣作食用菌培养基、生产生物有机肥、制造活性炭等综合利用，这样生产有机废渣得到全部综合利用，此外失活镍合金催化剂将被镍铝合金催化剂生产厂家进行回收，经重新复活后，售出再生利用。2、减少污染物的产生和排放量新生产工艺投产运行后，与同类生产企业相比较，主要污染物的产生和排放量大大减少，优于国内同类生产企业。主要污染物的排放系数见下表：主要污染物排放系数项 目同类生产厂本期工程SO2(g/kg)6.084.675烟尘(g/kg)3.542.873NO2(g/kg)329.90COD(g/kg)13.639.09NH3-N(g/kg)2.041.362.5.3企业清洁生产存在的技术问题1、本行业尚无清洁生产行业相关技术标准。2、我国的污泥处置技术尚处于起步阶段，对污泥的农用、焚烧等的理论研究和工程应用经验尚较少，目前我国的污泥处置仍然采用填埋作为最终处置方案。2.6企业废水污染状况从公司以往生产情
