项目在2015年10月在河北省科技厅立项，项目编号15273818，经过将近三年的研究，将废酸资源化应用的技术应用到示范工程，2018年6月16日召开项目验收会议，并于2018年7月取得验收证书。本研究通过筛选合适的氧化剂、催化剂和稳定剂，选取温和的工艺条件，将废酸制备为聚合氯化铁，既能减少废酸污染环境、转移过程中存在的环境风险，又能制备无机高分子絮凝剂。该技术主要应用到机器制造工业、轻工业、电子工业、航空、航天及仪器仪表领域，生产出的铁系絮凝净水剂，在华北制药集团、圣雪大成制药公司、吉藁化纤、山东几个民营热电厂等单位的进行了污水实验性净化处理时，取得了很好的效果，尤其是对纤维类废水，效果甚至好于其公司在用废水处理工艺，得到了企业的认可。

    提供一种利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁的装置，它包括氧气储罐、原料混合罐、反应釜、反应塔和聚合釜；所述氧气储罐分别与所述反应釜的内部和所述反应塔的内部相连通；所述原料混合罐的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述反应釜的出料口与所述反应塔的进料口相连通，所述反应塔的出料口分别与所述反应釜的进料口和所述聚合釜的进料口相连通。回收方法中先在钢铁精加工酸洗废液中加入硫酸亚铁和氯化铝，调节二价铁离子、三价铝离子和氢离子的摩尔比为1:（1-3）：（0.7-1），通硫酸亚铁调节，避免加入铁粉后生成氢气造成的安全问题，在所述反应塔进行氧化反应过程中加入稳定剂，以维持所述反应塔中的酸性环境促使氧化反应进行；该方法条件温和、操作简单，适于工业应用。

    研发了利用钢铁精加工酸洗废液制备聚合氯化铁的装置，所述氧气储罐通过反应釜导气管连通所述反应釜，所述氧气储罐通过反应塔导气管连通所述反应塔；所述反应釜导气管和所述反应塔导气管分别伸入所述反应釜的底部和所述反应塔的底部。所述反应塔的上部设有喷淋器，所述喷淋器与所述反应釜的内腔相连通；所述反应塔的出料口连接有一液料循环泵，所述液料循环泵的流出口分别与一回流管的前端和所述聚合釜的进料口相连接，所述回流管的末端与所述反应釜的进料口相连接；所述原料混合罐的出料口与所述预热釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口相连通，所述预热釜的出料口与所述反应釜的进料口之间设有液料输送泵；所述反应釜的上部溢流口和所述反应塔的上部溢流口相连通，两个溢流口均与所述预热釜的出料口相连通；所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的外壁均设有加热套，所述加热套上设有加热介质出口和加热介质出口，所述预热釜、所述反应釜和所述聚合釜的加热套相互连通。

    根据宏利公司提供的废酸，初步测定废酸中二价铁含量1.86mol/L氢离子含量1.16mol/L，三价铁含量0.136mol/L，按本工艺需另加30%盐酸60升/吨，方可得到产品。 整体装置投产设备及安装费用控制在50万内，处理废酸能力预期设计为处理6000吨/年，产品三氯化铁3000吨/年。根据市场情况也可生产水合二氯化铁晶体，水合三氯化铁晶体，聚合氯化铁等相关产品。河北省电镀企业较多，规模较大的有118家，仅仅深州市，每天废酸大约有100吨左右，委托有资质单位处理处置，废酸处理单价按2500-3000元/吨，产生的处置费用为30万元左右/天，处理费较高，且危险废物转移、运输容易产生环境风险。若将废酸制备高分子絮凝剂氯化铁，氯化铁售价为100元/吨，吨处理运行成本为200元/天左右，减少费用支出为30万元左右，工程总投资为300万元，10个月即可收回成本，带来一定的经济效益。针对废酸建设回收利用装置，既能消除环境风险隐患，又能产生经济效益。

    我们在传统工艺基础上，通过实验室和工业实验研究，采用无氯催化氧化新工艺，添加复合稳定剂，制备了三氯化铁、聚合三氯化铁、聚合氯化铝铁等系列产品。该技术利用釜、塔联合循环，研发了复合催化剂催化，采用氧气催化氧化新工艺，利用氧化反应的反应热，设计了原料液循环控温流程，降低了能耗。在技术成熟的基础上，研究了项目实施对环境的影响，设计了酸处理装置整体的工艺流程，优化了工艺设备，根据场地设计了设备布置图，为项目实施做好了充分的准备，该项目的实施为彻底解决酸洗废液提供了资源化出路。实际运行过程中存在废盐酸品质不均一，为后续治理带来了麻烦，我们通过综合复配等方案，解决了问题，下一步我们准备用氧气机制氧来替代瓶装氧气，降低运行成本。

    传统的聚合氯化铁生产方法有以下两种：（1）中和法，在一定浓度的三氯化铁溶液中加入稳定剂，置于反应器中，在剧烈搅拌下缓慢地滴加一定浓度的氢氧化钠溶液，使三氯化铁溶液水解、聚合、熟化，即得棕黑色聚合氯化铁。（2）凝胶法，首先，一定浓度的三氯化铁溶液和氨水作用，制备氢氧化铁凝胶；然后，在稳定剂存在下，将氢氧化铁凝胶与三氯化铁溶液在一定条件下进行聚合，经熟化即得聚合氯化铁产品。液体产品经浓缩、结晶即得黑色或棕黑色聚合氯化铁固体产品。这两种方法成本偏高，操作繁琐，不利于工业化推广，尤其是不利于中小企业推广。制备聚合氯化铁的前提是制备三氯化铁溶液做原料，而盐酸酸洗废液中的二价、三价铁和盐酸又是制备三氯化铁的基本原料，选择合适氧化剂，采用钢铁酸洗废液为原料，选择符合稳定剂，开展非氯法制备聚合氯化铁的研究是很有必要的。

    08、产品级：批产合格、图纸完备、工艺成熟

    根据宏利公司提供的废酸，初步测定废酸中二价铁含量1.86mol/L氢离子含量1.16mol/L，三价铁含量0.136mol/L，按本工艺需另加30%盐酸60升/吨，方可得到产品。 整体装置投产设备及安装费用控制在50万内，处理废酸能力预期设计为处理6000吨/年，产品三氯化铁3000吨/年。根据市场情况也可生产水合二氯化铁晶体，水合三氯化铁晶体，聚合氯化铁等相关产品。河北省电镀企业较多，规模较大的有118家，仅仅深州市，每天废酸大约有100吨左右，委托有资质单位处理处置，废酸处理单价按2500-3000元/吨，产生的处置费用为30万元左右/天，处理费较高，且危险废物转移、运输容易产生环境风险。若将废酸制备高分子絮凝剂氯化铁，氯化铁售价为100元/吨，吨处理运行成本为200元/天左右，减少费用支出为30万元左右，工程总投资为300万元，10个月即可收回成本，带来一定的经济效益。针对废酸建设回收利用装置，既能消除环境风险隐患，又能产生经济效益。

    本项目原料主要来自现有厂区酸洗工段产生的废酸，利用该废酸制备聚合氯化铁净水剂，该技术反应条件温和，产品应用广泛，无三废负担，适宜在中小企业中推广。生产的产品絮凝剂主要应用到机器制造工业、轻工业、电子工业、航空、航天及仪器仪表领域，生产出的铁系絮凝净水剂，在华北制药集团、圣雪大成制药公司、吉藁化纤、山东几个民营热电厂等单位的进行了污水实验性净化处理时，取得了很好的效果，尤其是对纤维类废水，效果甚至好于其公司在用废水处理工艺，生产出来的产品已进行化验，能够满足水处理剂标准，制得产品得到了企业的认可。 课题组已将研究结果编写成了论文发表在《化工设计通讯》上，且申请8项专利（其中5项实用新型专利已颁布证书）。

    全国现有15000家电镀生产厂，5000多条生产线和2.5-3亿m2电镀面积生产能力。电镀行业年产值超过100亿元人民币。电镀企业集中分布在机器制造工业、轻工业、电子工业、航空、航天及仪器仪表工业。河北省规模较大的有118家，仅仅深州市，每天废酸大约有100吨左右。如果该课题获得最终成功，计划和环保部门合作，根据废酸污染物分布情况进行有计划的区域推广合作。到时可以根据每个企业的规模大小、生产能力，地理位置等情况，适当修改工艺。推广前景光明，经济效益可观。本技术目前已经在衡水地区推广应用，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、河北宏达五金制造有限公司、衡水精臻环保技术有限公司均采用了本技术。

    本项目负责人胡晓波同志曾担任河北省环科院副院长，为正高级工程师，环境影响评价工程师，享受省政府特殊津贴专家，并多次获得省政府颁发的河北省科学技术奖。河北正润环境科技有限公司是由河北省环境科学研究院环评脱钩人员注册成立的有限责任公司。在环科院就职期间曾参与多项科研课题项目，如《白洋淀流域污染负荷削减技术与工程示范》、《化学类合成类、发酵类及制剂类等制药行业水污染防治技术评估研究与示范》、《中水回用新技术研究》、《抗生素生产废水预处理技术研究》等。河北正润环境科技有限公司现有职工86人，享受省政府特殊津贴专家1人，高级以上职称技术人员22名，中级职称技术人员20名；博士、硕士以上学位技术人员40余人；国家注册环评师30名，监理工程师32名，清洁生产审核师20名。专业涵盖环境工程、分析化学、化学工程、给排水、农业资源与环境、生态学、生物学、冶金工程、安全工程等多个专业，形成了较系统的专业技术结构体系。

    河北正润环境科技有限公司是落实环保系统环评机构脱钩改制要求，由河北省环境科学研究院原环评、监理、规划、生态、清洁生产等咨询业务骨干为核心而成立的有限责任公司。董事长胡晓波股权比例58%，四位副总股权比例10%，经营范围涵盖了环境咨询服务、环保技术开发、工程设计、施工、运营、环境检测、遥感等环境保护的各个方面。公司建立了严格的质量管理体系，并通过了质量管理、环境管理和职业健康安全管理体系认证。公司现为中国环境保护产业协会环境影响评价行业分会、河北省环境科学学会、河北省环保产业协会、河北环保联合会等会员单位。目前公司下设秦皇岛、保定、广州、天津、山东五家分公司，并成立了河北木润环保科技有限公司、河北晓润环境工程有限公司、河北雅马特信息科技有限公司，构建了较成熟的环保产业体系。

    河北正润环境科技有限公司设总经理1名，4个副总经理及1名总工。下设综合部、总工办、环评一部、环评二部、环境修复部、环境监理部、生态项目部、环境规划部、排污许可部、产业研究院、环保管家事业部。企业内控制度是由企业董事会、监事会、经理层和全体员工实施。公司现有职工113人，享受省政府特殊津贴专家1人，高级以上职称技术人员22名，中级职称技术人员20名；博士、硕士以上学位技术人员40余人；国家注册环评师30名，监理工程师32名，清洁生产审核师20名。专业涵盖环境工程、分析化学、化学工程、给排水、农业资源与环境、生态学、生物学、冶金工程、安全工程等多个专业，形成了较系统的专业技术结构体系。