樹脂塔再生水綜合處理研究

廖蘭芳

（中石化江漢油田分公司鹽化工總廠，湖北 潛江433121）

在電解裝置樹脂塔再生過程中， 每個階段都有酸性或堿性鹽水排放， 排放的污水基本上是通過地溝排至污水站進行處理。 由于排放的污水較多，pH值有時呈酸性，有時呈堿性，對污水站的pH 值影響較大，需要不斷地調節pH 值，浪費酸堿，也會對環境造成污染。

1 樹脂塔再生過程產水現狀

1.1 樹脂塔再生產生的污水

樹脂塔II/III 再生工藝參數見表1。

表1 樹脂塔Ⅱ/Ⅲ再生工藝參數

進槽精鹽水質量是保證離子膜電解槽長周期高效穩定運行的關鍵。為保證精鹽水質量，樹脂塔需要24 h 再生一次，由表1 可知，樹脂塔再生產生的廢水總量為120.59 m3/d。

1.2 樹脂塔再生的可回收廢水

（1）樹脂塔再生第一步“正洗”工藝是利用純水將樹脂塔內的鹽水置換成中性的純水， 達到降低樹脂塔內液體密度的目的， 防止在樹脂塔再生工藝第二步“反洗”過程中，因為塔內液體密度大，造成浮力大而使樹脂塔內的螯合樹脂逃逸， 并為樹脂塔再生第二步“反洗”作準備。 樹脂塔“正洗”所產生的廢水主要成分為NaCl，可以回收至電解II 裝置已脫氯鹽水罐D-300 打至鹽水預處理化鹽。

樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生“正洗”工藝可回收廢水量為3.4+15.0=18.4（m3/d）。

（2）樹脂塔再生第七步“鹽水置換”工藝是用精鹽水置換樹脂塔內的純水， 用精鹽水浸泡樹脂塔內的螯合樹脂，使樹脂塔備用。樹脂塔再生產生的廢水主要成分為精鹽水，可以回收至電解II 裝置已脫氯鹽水罐D-300 打至鹽水預處理化鹽。樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生“鹽水置換”工藝可回收廢水量為1.5+6.3=7.8（m3/d）。

因此， 樹脂塔再生可回收廢水總量為：18.4+7.8=26.2（m3/d），廢水的回收減少了原材料消耗，節約了生產成本。

1.3 樹脂塔再生的不可回收廢水

（1）樹脂塔再生第二步“反洗”工藝是利用純水反洗使樹脂塔內的螯合樹脂“沸騰”，將樹脂塔內的固體懸浮物和碎小樹脂反洗出來， 降低樹脂塔的壓降。“反洗”工藝中產生的廢水為中性水，對環境無污染，可以回收用于化鹽。 但廢水回收后，不易觀察樹脂塔“反洗”工藝中為防止樹脂逃逸而設置的樹脂捕集器中的樹脂狀況， 所以暫不回收， 廢水排放至地溝，經地溝流進鹽廠污水池，再由鹽廠污水池回注地下。 這部分廢水計入不回收的水量。

樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生第二步“反洗”工藝暫不回收的廢水量為3.0+11.5=14.5（m3/d）。

（2）樹脂塔再生第三步“酸洗”工藝是用6%鹽酸洗滌樹脂塔內的樹脂， 使樹脂塔內的螯合樹脂釋放處理鹽水時吸附的Ca2+、Mg2+等雜質離子，使螯合樹脂轉化為“H”型。 樹脂塔再生產生的廢水顯酸性，含有Ca2+、Mg2+等雜質金屬離子， 如果直接排放，會造成環境污染。

樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生第三步“酸洗”工藝產生的不可回收廢水量為5.58+9.4=14.98（m3/d）。

（3）樹脂塔再生第四步“水洗”工藝是純水置換樹脂塔內鹽酸，使樹脂塔內的液體呈中性，為樹脂塔第五步“堿洗”工藝作準備。 樹脂塔“水洗”產生的廢水含有鹽和鹽酸，呈酸性，直接排放會污染環境。

樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生第四步“水洗”工藝不可回收廢水量為5.8+25.4=31.2（m3/d）。

（4）樹脂塔再生第五步“堿洗”工藝是用5%堿液洗滌樹脂塔內的螯合樹脂，使螯合樹脂由“H”型轉化為“Na”型，樹脂恢復吸附鹽水中Ca2+、Mg2+等雜質金屬離子的活性。 樹脂塔“堿洗”產生的廢水含有鹽和堿，呈堿性，如果直接排放也會污染環境。

樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生第五步“堿洗”工藝產生的不可回收廢水量為：4.18+13.73=17.91（m3/d）。

（5）樹脂塔再生第六步“水洗”工藝是用純水置換樹脂塔內的堿液，使樹脂塔內的液體呈中性，為樹脂塔第七步“鹽水置換”工藝作準備。 樹脂塔“水洗”工藝產生的廢水顯堿性，同樣不能直接排放。

樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生第六步“水洗”工藝產生的不可回收廢水量為2.9+12.9=15.8（m3/d）。

因此，樹脂塔（II）、樹脂塔（III）再生不可回收廢水量為總量為14.98+31.20+17.91+15.80+14.50=94.39（m3/d）。

2 再生水處理方案

樹脂塔再生“酸洗、水洗”工藝產生的廢水呈酸性，“堿洗、水洗”產生的廢水為堿性，利用酸堿中和原理，在電解裝置樹脂塔（III）旁空地建酸堿中和池，收集樹脂塔“酸洗、水洗”、“堿洗、水洗”產生的廢水使其發生中和反應。 達標廢水由液下泵打至鹽廠污水池，然后回注地下。

圖1 再生水處理示意圖

中和池的尺寸為10 m×4.5 m×2=90 m3。

將樹脂塔再生產生的不可回收廢水用管線引進中和池。 鋪設1 條由樹脂塔（II）至酸堿中和池的DN50 鋼塑復合管管線，該管線埋地。 管線由樹脂塔（II）排污口穿出電解廠房，然后，經過電解廠房與氯氣處理裝置中間的空地再到酸堿中和池。 將樹脂塔（III）再生廢水引至酸堿中和池。 操作方法是在樹脂塔再生前酸堿中和池保持最低液位，2 套樹脂塔先后1 h 再生。 樹脂塔再生完后，酸堿中和池中的廢水靜置一二小時，然后開啟液下泵，將廢水打至地溝，廢水由地溝流進鹽廠污水池， 然后由鹽廠污水池回注地下。

3 運行情況及效益評估

樹脂塔再生過程廢水處理裝置投用以來， 運行穩定，污水站污水pH 值變化明顯變小，減少了酸堿的加入量，節約了污水處理成本，實現了節能減排。

從經濟效益方面來看，由于污水pH 值穩定，調節污水站的酸堿用量顯減少。 酸堿按內部結算價格分別為：414 元/t、700 元/t（折百），則酸消耗減少節約成本：（157.58-89.31）×12×0.0414=33.92 （萬元）； 堿消耗減少，節約成本：（45.98-34.14）×12×0.07=9.95（萬元）；電解樹脂塔旁增加污水池和污水排放液下泵共投資4.4 萬元。 綜上所述， 每年可節約污水處理成本39.47 萬元。