利用煤矸石制造纳米污水净化膜片可行性研究报告(编辑修改稿)

利用煤矸石制造纳米污水净化膜片可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

10年，我国要新建污水处理厂一千余座，总投资将达1800亿元。 纵观全球，水被成为21世纪人类最宝贵的资源，加强水资源的循环利用已被列入重要日程，世界各国将加对污水再生利用的投资。 同时作为水处理的核心原件——过滤片，在未来的五年中需求量将随之增加，将有着非常广阔的市场前景。 市场需求分析目前企业生产的水深度净化处理设备和其他食品加工机械，主要用于食品加工、制药、餐饮等企业生产净化配用水、纯净水，油水分离、液体过滤净化浓缩等方面，市场容量已趋于稳定，而适用于处理生产、生活污水的水处理设备正处于导入期，市场需求很大，经济效益很好，市场前景非常广阔。 20世纪以来，特别是近20年，我国城市化发展迅速，人口和产业密度向城市空间转移，生活水平和工业活动强度不断提高，水需求量也随之飞速增长，使许多城市供水日趋紧张，城市水污染及水供需矛盾也日趋尖锐，已严重制约了城市经济的进一步发展，并对城市居民生活和社会产生一定影响。 在此情景下，城市对水处理的需求也日益增多，水处理业本身虽不是一个利润丰厚的行业，但由于它直接涉及到国计民生，从而具有很大的发展前途。 因此，城市污水处理、工业废水治理、城镇生活用水及饮用水供水市场将成为21世纪我国最具潜力的市场之一。 而作为污水处理的核心处理元件——过滤片，成为水处理的关键环节，过滤片性能的高低决定着水处理结果的好坏，目前国内最为常用的有硅藻土助剂、煤焦粉助剂、珍珠助剂等，其中硅藻土等助剂在使用过程中损耗大，寿命短，且过滤性能较差，硅藻土过滤片虽然解决了助剂所存的问题，但尤于其原料硅藻土在我国储量很小，市场售价一直居高不下，无形中加大了水处理成本，现有产品急需升级换代，以降低水处理成本。 因此企业急需上马以山西丰富的煤矸石资源为主料，辅以炉渣等工业废料，采用高科技手段生产纳米污水净化膜片。 该净化过滤片具有价格低、性能好等优点。 就其产品的优点而言市场前景十分广阔。 纳米污水净化膜片是将煤矸石、其他工业废渣经过纳米研磨与其他粘结剂混合成型，然后将真空硬塑成型处理，制成不同孔径的过滤盘，用于不同用途的废水净化过滤和液体分离浓缩。 目前，国内污水处理主要采用助滤剂吸附凝絮过滤，各种助滤剂的产量已过百万吨，仍出现供不应求的局面。 公司多年来一直来以研发、销售水处理设备为主导，公司现经济效益良好，年生产销售水处理设备3万台，年利用过滤片100余万片。 纳米污水净化膜片生产线实施后，将给企业带来新的经济增长点，企业水处理设备过滤片将全部更换为纳米污水净化膜片，企业内部可自然消化新产品的25%，加之当前广阔的污水处理市场，由此可见新产品销售是有保证的。 项目优势第一、产品优势纳米污水净化膜片属一种高科技产品，也是一种新型的水处理设备，其处理性能优越，具有其它处理设备不可比拟的特性，而且主要原料为煤矸石等工业废渣，在国内尚属空白。 纳米污水净化膜片成本低，出厂价仅为当前市场上其它过滤片出厂价的20%，产品在价格上占有很强的优势。 第二、原材料的优势山西属产煤大省，煤矸石产量相当于煤碳产量的1015%，原料资源十分非富，给本项目的实施起了决定性作用。 第三、工艺先进、效益显著采用纳米污水净化膜片处理方法可实现废水零排放、节约资源保护环境，节约投资增加经济效益。 风险分析该项目的风险主要来自生产过程的风险。 产品能否按照标准生产出来，产品质量能否超过国外产品，直接影响到项目的运行。 风险防范的主要措施是首先要加强对员工进行岗位技能培训，使员工成为生产技术能手。 其次要严格按照企业制定的产品质量标准，控制生产过程，严把每一道生产环节，杜绝不合格制品流入下一道工序，确保向用户提供的产品是合格的优质产品。 第四章 项目选址 项目选址本项目选址在太原市民营经济开发区（迎泽区郝庄镇赵北峰村），该址为山西瑞飞机械制造有限公司太原生产基地，该址现有面积为47亩的预留空地，可满足本项目需要。 建设条件 气候条件太原市属温带大陆性气候，冬季有雪不严寒，夏季多雨无酷暑，春季多风干燥，秋季温和晴朗。 ℃，℃，℃。 霜冻期为十月中旬至次年四月中旬，无霜期140至190天，年降雨量500毫米。 交通及通讯条件境内是南北同蒲、石太两铁路的交汇处。 公路辐射网布，交通极其方便，是全省的交通枢纽， 主要干线公路有太原通往军渡、太原通大口、太原通茅津渡、太原通旧关、 太原通下白泉、太原通温家庄、太原通静乐诸线。 城内公共汽车、电车线路纵横交错，交通极为方便。 第五章 产品方案 产品规模本项目新增400万片纳米污水净化膜片生产线，设计生产规模为年产各种规格的纳米污水净化膜片400万。 项目设计投产第1年达到设计的100%。 项目实施后，正常年份产品方案见表51。 表51 产品方案表序号年份项目单位型号单价(元)达产期达产期234\15生产负荷100%100%100%1纳米污水净化膜片片120H20502002002002纳米污水净化膜片片35H57200200200 包装规格及方案①产品形状：圆形中间带孔②尺寸规格：120H20型 φ120cm 内孔φ30cm 厚度 5cm 35H5型 φ35cm 内孔φ5cm 厚度 3cm也可随用户要求设置③色 泽：呈红褐色④包 装：包装采用瓦楞纸箱。 120H20型 5片/箱 共计40万个/年 35H5型 10片/箱 共计20万个/年 主要性能技术参数纳米污水净化膜片的理化指标见表52理化指标表52项 目指 标PH值 7～10 最高温度 ℃ ≥150水可溶物 % ≤ 盐酸可溶物 % ≤ 氢氟酸残留物 % ≤ 20 铅（以Pb计）， mg/kg ≤ 砷（以As计）， mg/kg ≤ 技术参数各种纳米污水净化膜片性能指标见表53纳米污水净化膜片性能指标表53产品型号过滤精度(柠檬)过滤面积(m2)过滤水流量(L/H)耐温120H201000150015035H5160400150 产品质量标准本项目产品质量标准按山西瑞飞机械制造有限公司企业标准《纳米污水净化膜片企业标准》（Q/140000SRF0022005）执行。 第六章 技术方案及建设内容 企业研发能力及产品质量认证情况公司设有产品技术研发中心，并与中国农业大学食品学院、北京航天航空大学长期合作，开发新型的水处理、食品加工、包装等设备。 合作单位在科技信息和科技人才提供、技术人员培养等方面给予企业有力的技术支撑。 同时，企业也为合作单位提供了开展科学技术专利研究场所，并开发出实用生产设备及技术。 该项目所用技术是公司技术研发中心经过长达3年的时间研究开发的，具有自主知识产权，领先水平的纳米污水净化膜片和设备，现已完成小试、中试，技术成熟可靠。 经山西省科学技术研究所科技查新，目前该产品国内外尚处于空白状态，技术居领先水平。 产品已申报国家多项专利，已通过山西省质量技术监督局通用机械产品质量监督检验站质量检验，产品标准已在山西省技术监督局备案。 工艺概述 生产工艺流程项目工艺流程图见表61原料运输 检测入场 初步粉碎 筛选分流输送粗渣回流煤矸石 过筛分离一级纳米研磨辅料AB超微粉碎 添加辅料真空反应活化真空脱气混合真空纳米研磨除铁脱盐加湿 真空硬塑成型成品入库检测试验干燥定型表61 工艺流程图 工艺说明项目采用湿法真空全硬塑挤压成型法生产线，技术由瑞飞公司自行研发，其主要设备纳米研磨机、真空纳米研磨机、真空脱气混合机、真空反应或化装置、除铁脱盐装置、真空硬塑成型机等均从台湾引进。 主要工艺步骤如下：原材料运输到工厂通过检测合格后入厂，经过粗粉碎到规定大小直径颗粒，分类输送到各自料仓储存待用；将粉碎好的原料用皮带输送到超微粉碎机工位进行超微粉碎，粉碎好的微粉通过封闭真空输送机输送到机械振动筛进行筛分，符合要求的粉状物进入封闭储仓待用，不符合要求的物料再次回流到超微粉碎机循环作业；超微粉碎好的物料从储仓内通过真空物料提升机进入纳米研磨机，进行纳米级研磨。 该环节是本工艺的主要关节，研磨的好坏直接影响产品的质量，要求研磨好的物料颗粒孔隙直径细度必须达到纳米级。 研磨好的原料真空输送提升到除铁脱盐加湿装置系统内，同时按工艺要求添加辅料和水，进行除去超量的铁元素和氯化钠，按规定比例将物料加湿，本环节也是本工艺中的重要环节，要求添加辅料控制准确以免影响产品质量；将除铁脱盐加湿后的物料输送到真空纳米研磨机内，进行二次加湿研磨，同时按要求加入粘合敷料和水将原料制成浆状物料待用，本环节要注意控制物料的湿度和纳米研磨的时间；将制好的浆状物料用高压泥浆泵输送到真空脱气混合机内进行脱气混合，将在研磨过程中混入物料中的空气去除，达到过滤片内部孔隙均匀；将脱好气的浆状物料用高压泥浆泵输送到真空反应活化机内进行活化反应，以达到产品工艺要求；该环节是本工艺的主要关节，反应活化的好坏直接影响产品的理化物理指标；制备好的物料自动提升驻入到真空硬塑成型机内进行成型，按规定要求调节好真空度和成型压力，该环节是本工艺的主要关节，成型的压力和真空度直接影响产品的外观质量、耐压程度和产品结构组织孔隙能否均匀达到纳米级结构；将已成型的产品进行自动脱模修胚直接链板输送到带式干燥床进行定型干燥，并对产品进行检验，经检验合格的产品包装入库出厂。 本工艺直接影响产品质量的因素有纳米研磨、除铁脱盐、真空脱气、反应活化、真空硬塑成型，本项目采用真空纳米研磨机，真空反应活化对物料进行研磨和反应处理，公司对传统的研磨和反应进行了一系列的改造，淹没反应过程的各关键数据全部采用WD计算机集散控制系统控制，使产品质量保持稳定。 该工艺与传统工艺的不同在于工艺采用计算机集散控制系统控制，该系统由1套现场控制系统和1套上位计算机管理系统构成。 能够对现场数据进行采集、管理和打印，对现场执行机构进行实时监控，并可储存上百条工艺曲线自由选择下载。 现场控制单元和安全保护控制单元组成。 对物料研磨细度温度，除铁脱盐的时间去除率，真空反应活化的时间温度湿度控制，硬塑成型的压力和真空度进行自动控制，系统还对干燥成型的风压、调温风量以及排湿比例进行控制，保证生产工艺各环节符合工艺要求。 上位计算机负责对各控制回路控制器和 PLC 控制器进行总的管理控制，通过上位机系统，能够实现数据的设定、下载、修改、贮存、屏幕显示以及打印输出等功能。 当计算机发生故障时，各控制站的控制器能够脱离计算机独立实施控制功能，而不受影响。 该系统对整个生产工艺进行了严格的控制，确保产品达标。 主要设备购置购置真空纳米研磨机3套，纳米研磨机3台，超微粉碎机10套，计算机自动控制系统2套，真空混合脱气机2台，真空反应活化机2套，除铁脱盐加湿装置2套，带式干燥机2套，真空硬塑成型机2台，物料传送提升设备2套，粉碎机10台,各种搅拌机20台、检测设备1套，洒水防尘设施2套，运输车辆8辆等共计130台（套、辆）。 其中计算机集散控制系统、真空纳米研磨机、脱气混合机、反应活化机、除铁脱盐机、真空硬塑成型机等主要设备均从台湾引进，其它设备从国内定制。 本项目新增主要设备见附表3。 建筑工程项目新(改)建筑面积为7300平方米,其中：新建原料处理车间、配料车间、成型加工车间、研磨车间等生产建筑4500平方米；改造检验室、原辅材料库、成品库、机电车间、车库等辅助建筑2800平方米。 该项目新增建筑工程拟由招标公司进行招标，建筑物资由工程承包单位按合同要求直接采购。 项目建筑工程内容见附表2 总平面布局项目本着充分利用场地及满足生产工艺的要求进行厂区布局,主要要求有：要合理布局，划分生产区和生活区，生产区应在生 活区的下风向。 建筑物、设备布局与工艺流程三者衔接合理，建筑结构完善，并能满足生产工艺和质量卫生要求。 建筑物和设备布置还应考虑生产工艺对温、湿度和其他工艺参数和要求，防止毗邻车间受到干扰。 第七章 原材料供应及运输量 原材料供应该项目生产所需主要原料为煤矸石、炉渣等工业废料，可以自西山煤矿购得充足的煤矸石，太原热力公司距公司5公里，炉渣可从该公司购到，本项目计划采用煤矸石、炉渣为主料。 其余配料都为常用料均可从太原市区购得。 原料充足，可满足生产需求。 以煤矸石作为主要原料生产纳米污水净化膜片是一项变废为宝、化害为利，消除煤矿石污染，解放压占土地的项目，是具有社会效益、经济效益和环保效益，利国利民的好事，是受政府政策支持的环保利废项目。 动力消耗及供应燃料本项目工艺,不需燃料。 采暖：原料库及成品库不设采暖。 其它作业车间，如：原料处理、配料车间、成型车间、研磨车间属高温车间，不设采暖。 新增检验室等其它设施40平方米，由于面积小，故全部采用电供暖（如空调等）。 用水：该项目的生产主要用水环节为原料处理车间、产品成型车间工艺用水，全年耗水量为22500m3。 项目员工总数为120人，全厂每日生活耗水量为18m3，全年耗水量约为7500m3。 工业及生活用水总量为30000m3,项目现厂区有城市水网连通，生产及生活用水可取自城市自来水供给，可以满足用水需要。 公司是专。