氯堿化工廢水綜合利用

薛衛(wèi)東，井金旺

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西米脂718100）

氯堿化工廢水綜合利用

薛衛(wèi)東，井金旺

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西米脂718100）

介紹了氯堿生產(chǎn)各裝置區(qū)廢水及蒸汽冷凝液的綜合利用情況。通過優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)最大程度實(shí)現(xiàn)了水資源綜合利用。

氯堿化工；廢水；綜合利用

陜西金泰氯堿化工公司生產(chǎn)裝置由10萬t/a離子膜燒堿、10萬t/a電石法PVC、配套25 MW×2自備電廠等裝置構(gòu)成。燒堿裝置采用全鹵制堿工藝，PVC裝置中乙炔發(fā)生采用濕法工藝。為了提高水資源的綜合利用率，努力實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，該公司采取了以下措施，使廢水利用率得到了極大的提高，達(dá)標(biāo)外排水量有效減少。

（1）實(shí)行雨污分離，保證外排雨水不受污染。

（2）施行有機(jī)、無機(jī)污水獨(dú)立處理的工藝，確保中水回用。

（3）建立離心母液獨(dú)立處理裝置，提高純水利用率。

（4）各界區(qū)的酸堿廢水分別中和處理，然后送入無機(jī)廢水裝置集中處理。

（5）全公司蒸汽冷凝液集中回收、重復(fù)使用。

1 水資源使用情況

1.1 用水概況

該公司用水采取廊道取水方式打井取水，共有水源井4口，日取水能力2萬m3。生產(chǎn)運(yùn)行方式采取由水源井抽水，集中到綜合水池，然后再分別供各生產(chǎn)裝置使用。用水網(wǎng)絡(luò)圖見圖1。

1.2 用水種類

該公司用水分3類，即一次水、循環(huán)水和純水。

一次水是基礎(chǔ)水源，在生產(chǎn)中作為生產(chǎn)純水、循環(huán)水、消防水、生活用水及各種助劑配置用水的水源。

循環(huán)水作為生產(chǎn)中各裝置的主要冷卻介質(zhì)，大量應(yīng)用在各種換熱設(shè)備中，可循環(huán)使用。

純水是一次水通過化水裝置精制得到的去離子水，主要用于電站鍋爐裝置、離子膜電解裝置、氯化氫合成裝置及聚合裝置等生產(chǎn)運(yùn)行中。

1.3 生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水種類

根據(jù)廢水所含成分種類的不同，廢水可歸納為3類，無機(jī)廢水、有機(jī)廢水和生活廢水。根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同，對(duì)上述廢水又可細(xì)分如下幾種：

（1）無機(jī)廢水，包括機(jī)封冷卻水、蒸汽冷凝水、二次汽冷凝水、含堿廢水、含酸廢水、含高鹽廢水、氯水、設(shè)備洗潔水、循環(huán)水和排污水等。

（2）有機(jī)廢水，包括PVC離心母液和廢水汽提排污水。

（3）生活污水，包括生產(chǎn)廠區(qū)（含衛(wèi)生間、餐廳等）的生活污水。

圖1 用水網(wǎng)絡(luò)圖

2 各裝置區(qū)廢水綜合利用情況

為了充分利用水資源，在工程最初設(shè)計(jì)、施工中非常注重水的綜合利用。在裝置開車后，又根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行技術(shù)改造，使各類廢水合理重復(fù)使用，提高了廢水利用率；通過廢水分類處理，提高了中水回用率，極大地減少了廢水排放。

2.1 燒堿裝置區(qū)

燒堿裝置區(qū)水源使用一次水、循環(huán)水和純水，分別用于鹽水工序的采鹵、精制劑配制、機(jī)泵機(jī)封冷卻、換熱器冷卻、離子膜電解槽陰極系統(tǒng)加水、樹脂塔再生用水、合成爐冷卻用水及鹽酸吸收用水等。該系統(tǒng)中產(chǎn)生的廢水屬無機(jī)廢水，含前述除循環(huán)水、排污水外的各部分廢水，通過集中合理利用，實(shí)現(xiàn)了全部廢水綜合利用。在燒堿裝置中，采用全鹵制堿技術(shù)，使廢水全部得到綜合利用。

2.1.1 機(jī)泵冷卻水的回收利用

燒堿裝置機(jī)泵冷卻水有2類，一是采鹵、鹽水工序機(jī)泵采用的一次水；二是電解工序到固堿工序機(jī)泵采用的純水。

（1）采鹵工序的機(jī)泵冷卻水采用有壓回水的形式送入白水池作為采鹵用水。鹽水工序機(jī)泵冷卻水通過地溝流入濾液池，再通過濾液泵送白水池作為采鹵用水。采鹵工序機(jī)泵冷卻水利用示意圖見圖2。

圖2 采鹵工序機(jī)泵冷卻水利用示意圖

（2）電解工序機(jī)泵冷卻水使用的是純水，水質(zhì)較好，這部分水是通過鋪設(shè)在地溝中的管線回收到回收水集中池，然后通過泵送入循環(huán)水回水管線，部分送鹽水工序化精制劑。

（3）氯氫、固堿工序機(jī)泵冷卻水通過地溝流入鹽水工序的濾液池，再通過濾液泵送白水池作為采鹵用水。

采用這些措施實(shí)現(xiàn)了機(jī)泵軸封水的全部回收利用。

2.1.2 蒸汽冷凝液、二次汽冷凝水的回收利用

燒堿裝置蒸汽冷凝液產(chǎn)生于鹽水工序粗鹽水預(yù)熱器、電解工序鹽水加熱器、固堿工序蒸發(fā)器、各工序采暖器等。

（1）鹽水、電解工序的蒸汽冷凝液是通過鋪設(shè)在地溝中的管線回收到回收水集中池，然后通過泵送入循環(huán)水回水管線或送鹽水工序化精制劑鹽水、電解工序機(jī)泵冷卻水利用示意圖見圖3。

（2）其他工序采暖蒸汽冷凝液通過地溝流入濾液池，再通過濾液泵送白水池，作為采鹵用水的補(bǔ)充水。

（3）固堿工序一次蒸汽冷凝液換熱回收熱量后送電廠除氧器再利用，事故狀態(tài)下送循環(huán)水池，補(bǔ)充循環(huán)水或送鹽酸工序用作合成爐冷卻水。

圖3 鹽水、電解工序機(jī)泵冷卻水利用示意圖

圖4 蒸汽冷凝液利用示意圖

（4）二次蒸汽冷凝水換熱冷卻后，一部分用作固堿機(jī)泵冷卻水，一部分到循環(huán)水池，補(bǔ)充循環(huán)水。蒸氣冷凝液利用示意圖見圖4。機(jī)泵機(jī)封冷卻水通過地溝到鹽水工序?yàn)V液池，加以回收利用。燒堿裝置的蒸汽冷凝液全部實(shí)現(xiàn)了回收利用。

2.1.3 含堿廢水、含酸廢水的回收利用

燒堿裝置含堿廢水、含酸廢水產(chǎn)生于電解工序樹脂塔再生過程及電解槽停車水洗或固堿蒸發(fā)裝置停車水洗過程中。樹脂塔酸堿再生產(chǎn)生的廢水通過自身的壓力流到再生廢水集中槽，通過自身循環(huán)中和后，用泵送白水池用作采鹵補(bǔ)充水。其他方式產(chǎn)生的堿性水，通過地溝流入濾液池，由濾液泵送白水池作為采鹵用水。

2.1.4 含高鹽廢水的回收利用

在燒堿裝置中，含高鹽廢水包括：電解正常生產(chǎn)中產(chǎn)生的含氯淡鹽水、電槽停車時(shí)排放的陽極液及樹脂塔第一步水洗產(chǎn)生的高鹽廢水。陽極液和含氯淡鹽水脫氯后，通過脫氯淡鹽水泵送白水池采鹵。樹脂塔第一步水洗和反洗產(chǎn)生的含鹽廢水和反洗廢水，通過自身壓力流入鹽水收集槽，然后由泵送白水池作為采鹵用水。

2.1.5 氯水的回收利用

燒堿裝置氯水的產(chǎn)生包括：電解工序氯氣冷卻器、脫氯塔冷凝器、真空泵氣液分離器產(chǎn)生的氯水及氯處理工序氯氣洗滌塔、氯氣I段冷卻器、氯氣II段冷卻器、氯氣水霧分離器等產(chǎn)生的氯水。電解工段產(chǎn)生的氯水通過自流匯集到氯水集中槽；氯處理工序的氯水通過氯水循環(huán)泵送到氯水集中槽，經(jīng)氯水泵送真空脫氯裝置和淡鹽水一并脫氯回用。此種傳統(tǒng)方法增加了真空脫氯的負(fù)荷，浪費(fèi)了氯資源。該公司二期擬采用通過氯水泵送到乙炔站清凈崗位，配制次氯酸鈉溶液，或送循環(huán)水加氯和送廢氣處理工序配置吸收液。氯水利用示意圖見圖5。

此種工藝充分利用了氯水，在一定程度上減少了氯氣、水和亞硫酸鈉的消耗。

圖5 氯水利用示意圖

2.2 PVC裝置區(qū)

PVC裝置是用水大戶，為了提高水的綜合利用率，PVC裝置主要采用了乙炔站渣漿上清液回用、聚合離心母液處理、污水處理站中水回用等技術(shù)，界區(qū)內(nèi)設(shè)有3個(gè)廢水集中池，廢水經(jīng)界區(qū)內(nèi)綜合處理，再重復(fù)利用，使水的綜合利用率大幅度提升。

2.2.1 乙炔發(fā)生裝置水的綜合利用

該公司采用濕法乙炔工藝，乙炔清凈劑采用次氯酸鈉。乙炔發(fā)生反應(yīng)用水主要是渣場(chǎng)回送的上清液，不足的部分由一次水補(bǔ)充；清凈塔次氯酸鈉配制用的是工業(yè)污水處理站生產(chǎn)的中水和一次水；泵的機(jī)（軸）封用水采用的是一次水；發(fā)生器沖洗用水用上清液；發(fā)生器濃縮池沖洗用水用界區(qū)內(nèi)廢水池的各種廢水；水洗塔用水是用廢次氯酸鈉代替一次水，不足時(shí)補(bǔ)充廢水池廢水。此處設(shè)有廢水池，集中回收界區(qū)內(nèi)各種廢水，廢水池廢水不足時(shí)由上清液補(bǔ)充，如廢水池中有多余的廢水，則送入渣池進(jìn)行再利用。

乙炔生產(chǎn)中大量的水在系統(tǒng)中循環(huán)使用，在夏季，由于蒸發(fā)量大，系統(tǒng)水略有不足，需少量補(bǔ)入一次水。乙炔發(fā)生用水情況見圖6。 2.2.2聚合裝置水的綜合利用

圖6 乙炔發(fā)生用水示意圖

聚合裝置用純水40 m3/h左右，其中30 m3來自化水裝置的純水，10 m3來自母液回收水。采用離心母液工藝，提高了廢水利用率，減少了廢水排放。廢水汽提產(chǎn)生的少量廢水和離心母液處理后的廢水都送入有機(jī)污水處理站處理。離心母液的處理再利用見圖7-1、圖7-2。

圖7-1 離心母液的回收

圖7-2 PVC聚合用水

2.2.3 PVC裝置含汞廢水的處理

在更換觸媒工序中，用水循環(huán)真空泵抽觸媒時(shí)，少量觸媒進(jìn)入水中，須進(jìn)行處理。生產(chǎn)中，經(jīng)鋸末過濾器和活性炭兩級(jí)吸附后，達(dá)標(biāo)水進(jìn)入電石渣庫與上清液混合重新再利用。含汞廢水處理工藝示意圖

見圖8-1、圖8-2。

圖8-1 含汞廢水處理示意圖

圖8-2 含汞廢水處理示意圖

經(jīng)過處理，含汞廢水中汞的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由200×10-6降至50×10-9~60×10-9。

2.3 動(dòng)力分廠用水情況

動(dòng)力分廠耗水主要是化工用循環(huán)水和溴化鋰制冷機(jī)組。

2.3.1 循環(huán)水裝置

循環(huán)水裝置平均耗水60 m3/h，其中補(bǔ)充一次水20 m3/h，回用污水處理站生產(chǎn)的中水40 m3/h。循環(huán)水裝置蒸發(fā)和風(fēng)損量大，在運(yùn)行中約占5%，達(dá)到20 m3/h。同時(shí)，為了控制循環(huán)水硬度，向污水處理站外排循環(huán)水40 m3/h。

2.3.2 溴化鋰制冷

采用溴化鋰制冷技術(shù)的5℃水機(jī)組供PVC生產(chǎn)使用。采用高壓蒸汽作為加熱源，產(chǎn)生的蒸汽冷凝液集中回收，送往熱電分廠除氧器重復(fù)利用，減少了純水使用量。

2.3.3 無機(jī)廢水處理站

無機(jī)廢水處理采用膜滲透處理工藝，處理能力為350 t/h。全公司所有的未處理完的無機(jī)廢水（包括化工和熱電的循環(huán)水排污水、制純水產(chǎn)生的高含鹽廢水、熱電分廠撈渣機(jī)排出的廢水）集中在此處理。經(jīng)反滲透處理后，回收的水達(dá)到中水標(biāo)準(zhǔn)，返回系統(tǒng)作為循環(huán)水補(bǔ)充水，產(chǎn)生的濃水送往電石渣庫進(jìn)行沉降處理。無機(jī)廢水處理工藝流程見圖9。

圖9 無機(jī)廢水站工藝示意圖

2.3.4 有機(jī)污水處理站

PVC離心母液產(chǎn)生的廢水、廢水汽提產(chǎn)生的少量廢水、全公司生活污水及少量的沖洗水在有機(jī)污水處理站進(jìn)行生化處理。經(jīng)處理后產(chǎn)生的達(dá)標(biāo)中水作為循環(huán)水的補(bǔ)充水，沉降下的污泥經(jīng)板框壓慮后集中堆放。有機(jī)廢水處理工藝流程見圖10。

圖10 有機(jī)污水站工藝示意圖

2.4 自備熱電廠用水情況

自備熱電廠耗水，主要為全公司提供純水和蒸汽以及為自身提供循環(huán)水。

2.4.1 化水裝置用水情況

化水裝置耗水200 m3/h，其中蒸汽冷凝液回用約8 m3/h；回用污水處理站生產(chǎn)的中水30 m3/h；補(bǔ)充一次水162 m3/h；化水裝置生產(chǎn)純水150 m3/h；向污水處理站排放含鹽重水50 m3/h。

2.4.2 發(fā)電裝置

發(fā)電裝置耗水100 m3/h，其中鍋爐耗純水70 m3/h；電廠循環(huán)水補(bǔ)充一次水20 m3/h；回用污水處理站生產(chǎn)的中水10 m3/h。電廠循環(huán)水在運(yùn)行中的蒸發(fā)和風(fēng)損也很大，達(dá)到30 m3/h。

3 蒸汽冷凝液的回收

全公司蒸汽有高壓蒸汽和低壓蒸汽，主管線長1 km，沿途設(shè)有若干蒸汽疏水點(diǎn)，采用管道輸送的方式，利用疏水產(chǎn)生的壓力集中回收，統(tǒng)一送至無機(jī)廢水處理站，作為無機(jī)廢水生產(chǎn)中的加熱熱源，使蒸汽疏水全部得到利用。

通過上述技術(shù)措施，使生產(chǎn)中一次水使用量大幅下降，目前，生產(chǎn)用水為8 000 m3/d，廢水綜合利用率達(dá)到80%左右，達(dá)標(biāo)外排水量有效減少。

Comprehensive utilization of chlor-alkali waste water

XUE Wei-dong,JING Jin-wang
(Shanxi Jintai Chlor-alkali Chemical and Industry Co.,Ltd.,Mizhi 718100,China)

The comprehensive utilization of waste water of chlor-alkali production device and steam condensate liquid was introduced.The maximum utilization of water resources was realized.

chlor-alkali chemical;waste water;comprehensive utilization

TQ085

B

1009－1785(2010)10－0033-05

2010-04-20