年立春
(中鹽常州新東化工發展有限公司,江蘇 常州213034)
在氯化芐和氯甲苯的生產過程中,會產生含有甲苯、氯化芐及氯甲苯的有機廢水,難以降解。
新東化工有機廠氯化物車間廢水排至公司污水池,經調節pH值后,直接排放到污水處理廠,不僅流失了化工原料,且增加了環保費用。該廠采取對非酸性廢水采用共沸蒸餾的方法治理,對酸性廢水采用生產副產鹽酸的方法處理,并結合現有的1套南大戈德廢酸精制裝置,真正地實現了氯化物車間的零污染排放。
甲苯為無色液體,有類似于苯的氣味,毒性中等,對皮膚、粘膜刺激性大,對神經系統的作用比苯強,但因甲苯最初被氯化成苯甲酸,對血液并無毒害。工作場所最高濃度為100 mg/m3。
氯化芐是一種刺激性很強的無色、有毒液體,對粘膜有較強的刺激,并有催淚作用,濺在皮膚上能引發炎癥,高濃度時則有麻痹作用。生產場所最高濃度為0.5 mg/m3。
鄰氯甲苯在常溫下為無色透明油狀液體,有毒,對呼吸道有損傷,對眼鼻有刺激作用。
對氯甲苯分子式、結構式、分子量同鄰氯甲苯一樣,有毒,對呼吸道有損傷,對眼鼻有刺激作用,應避免用手直接接觸。
氯化物車間主要有以下3股非酸性廢水。
(1)中和廢水,每生產1 t氯化芐,約產生中和廢水0.1 m3,甲苯的質量濃度為400~1 000 mg/L,pH值為 8~10。
(2)甲苯精制分離槽底部,氯化釜回流排水口以及生產過程中跑、冒、滴、漏的地面沖洗水。
(3)甲苯精制塔再沸器、脫甲塔再沸器、精餾塔再沸器等蒸汽管道疏水器排出的中性水。
甲苯和氯化芐、氯甲苯均難溶于水,且有一定揮發性,與水可看作為不互溶體系。甲苯與水能形成最低共沸物,在標準大氣壓下,共沸點為84℃,在共沸混合物中,甲苯的質量分數為80%,水為20%。氯甲苯與水也能形成最低共沸物,共沸點為90.2℃,在共沸混合物中,氯甲苯的質量分數為71.6%,水為28.4%。從理論上判斷,采用共沸的方法安裝可以較大限度地把廢水中的甲苯和氯甲苯除去。
在取得小試成果后,1套氯甲苯廢水共沸蒸餾裝置,工藝流程示意圖見圖1。氯甲苯廢水共沸蒸餾是在共沸塔中間歇進行的。共沸塔為利舊設備規格?700 mm×?7 000 mm,塔內裝小于?50 mm×?50 mm×1 mm碳鋼拉西環,塔釜容積為5 m3。

先將各股廢水收集,將中和廢水和匯集于廢水接受池的地面水送至廢水分離槽,洗塔水經沉降池分離機械雜質,上部清液也送廢水分離槽,各股廢水在廢水分離槽中靜置分離,漂浮在上層的甲苯溢流至甲苯精制工序,下層廢水用泵送入共沸蒸餾釜,每次作業加廢水約4 m3。塔釜加熱器用蒸汽加熱,控制加熱速度,防止爆沸。當塔頂溫度升到75℃,廢水冷凝器開冷卻水冷卻。由于廢水組成變化較大,沸點也相應變化。蒸出的共沸物經共沸物冷凝器冷凝后,流至共沸物接收槽。大約蒸出水量15%后,取塔釜水樣分析,當廢水中有機物含量小于一定時,即可停止蒸餾,共沸接收槽中的甲苯、氯甲苯和氯化芐可包裝出售;塔釜廢水排放至氯化芐生產系統中的工藝水罐,吸收尾氣生成廢酸,這樣,物料和水都得到了很好的利用。
在氯甲苯和氯化芐生產過程中三級和二級蒸汽真空泵產生的酸性廢水,先沉降分離有機物料,吸收氯化氫做鹽酸,然后,利用南大戈德設計提供的廢酸精制系統,大孔徑離子交換樹脂吸附鐵離子生產合格鹽酸。裝置工藝流程示意圖見圖2。

自生產車間來的酸性廢水在沉降分離罐中沉降分離,回收上層有機物料,下層酸性廢水放入酸性廢水貯罐。酸性廢水貯罐用防腐蝕泵送入氯化芐生產裝置或氯甲苯生產裝置工藝水貯罐,再用泵送入內裝填料的鹽酸二級吸收塔,自氯化工段來得副產氯化氫氣體從一級吸收塔上部進入,經等溫吸收后。從二級填料吸收塔底部進入,與酸性廢水逆向接觸,吸收氯化氫氣體后制成副產31%鹽酸,符合產品標準。因鐵離子超標,酸的顏色發黃。將此鹽酸用鹽酸專用泵送入南大戈德提供的聚丙烯大孔徑離子交換樹脂固定吸附塔,吸附鐵離子,可使鐵離子含量達到工業副產鹽酸的質量標準。
氯化物車間工業廢水采用非酸性廢水共沸蒸餾和酸性廢水回收利用的方法,既緩解了整個新東化工發展有限公司的公共系統不配套的矛盾,又降低了生產成本,減少了環境污染,具有較好的社會、經濟效益和環境效益。但該方法還會存在一定的問題和不足,需要進一步改進和完善。