氯堿生產(chǎn)中反滲透濃水的回收利用措施

郭瑞卿++張新士++張向鋒

摘 要：通過將脫鹽水裝置，將反滲透膜產(chǎn)生的濃水回用至鹽井進(jìn)行采鹵，解決了氯堿生產(chǎn)中反滲透濃水的回收利用問題。

關(guān)鍵詞：氯堿；反滲透濃水；脫鹽水裝置；鹵水

中圖分類號：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.149

河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司主要以生產(chǎn)燒堿和PVC為主，其生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為1.0×105 t/a離子膜燒堿、1.2×105 t/a電石法PVC。其中，制堿工藝采用全鹵水制堿法，生產(chǎn)中使用的鹵水主要是通過向鹽井內(nèi)注入一次水溶解地下巖層產(chǎn)生。同時，配套有160 m3/h生產(chǎn)能力的脫鹽水裝置，供燒堿、PVC過程中脫鹽水的使用。在生產(chǎn)過程中，該公司結(jié)合生產(chǎn)裝置的實(shí)際情況，將脫鹽水裝置反滲透膜產(chǎn)生的濃水回用于鹽井進(jìn)行采鹵使用，收到了一定的效果。

1 目前反滲透濃水的利用現(xiàn)狀

隨著膜技術(shù)的發(fā)展，反滲透技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的水處理中。在利用反滲透裝置制取脫鹽水時，會在反滲透膜元件一側(cè)產(chǎn)生一部分濃水。該部分濃水的產(chǎn)生量為進(jìn)水量的25%，特點(diǎn)為鹽分含量和堿度高、易結(jié)垢，但是濁度非常低，具有很高的回用價值。如果直接排放掉，會造成水資源的浪費(fèi)。根據(jù)目前部分科技文獻(xiàn)的介紹，回收利用反滲透濃水的方法主要有：①回流法。RO濃水回流可提高回收率，增大膜表面沖洗流速，減少污堵，但回流率過高，又會使進(jìn)水鹽度升高，增加膜的負(fù)擔(dān)，影響膜壽命。②回用作生產(chǎn)用水。由于RO濃水中無懸浮物，含阻垢劑，且有壓力，因此可用作過濾裝置的反沖洗水、除塵水、沖灰沖渣水和冷卻水，或經(jīng)過簡單處理后混入原水回收。如果濃水中含環(huán)境優(yōu)先控制的污染物，則需慎重使用。③資源化利用?？刹捎盟u輪增壓器、功交換器和壓力交換器等利用余壓產(chǎn)能；海水淡化廠的RO濃水用于制鹽，可節(jié)約鹽田，縮短曬鹽周期；預(yù)處理后適當(dāng)勾兌，可用于海產(chǎn)品養(yǎng)殖。④蒸餾濃縮。膜蒸餾（MD）技術(shù)是一項(xiàng)新技術(shù)，在常壓下利用溫差可將濃水盡可能地回收（回收率>95%），甚至結(jié)晶，但目前經(jīng)濟(jì)、高質(zhì)量的疏水微孔膜尚未研發(fā)成熟。

2 氯堿生產(chǎn)中的回用措施

河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司在生產(chǎn)燒堿過程中采用全鹵水制堿法制取電解用的粗鹽水。生產(chǎn)中所用的鹵水主要是通過向鹽井中注入一次水溶解地下鹽層而產(chǎn)生的。溶解鹽層形成的鹵水通過輸鹵管道輸送至燒堿生產(chǎn)裝置，為制取燒堿提供原料；同時，燒堿生產(chǎn)裝置在生產(chǎn)中產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)淡鹽水儲槽儲存后用返井泵通過返井管道進(jìn)入鹽井進(jìn)行采鹵使用。在實(shí)際生產(chǎn)中，脫鹽水裝置在運(yùn)行中，反滲透系統(tǒng)會產(chǎn)生一定量的濃縮水。該部分水具有較高的回用價值，如果直接排放掉，不僅會造成水資源浪費(fèi)，還會污染環(huán)境。因此，該公司結(jié)合全鹵水制堿工藝和脫鹽水裝置的運(yùn)行情況，將脫鹽水裝置反滲透膜產(chǎn)生的濃水經(jīng)濃水罐收集后，用裝置內(nèi)的濃水泵通過外管廊輸送至淡鹽水槽，與淡鹽水一并通過燒堿裝置的淡鹽水泵返回鹽井進(jìn)行采鹵使用。經(jīng)觀察后，反滲透濃水未對化工生產(chǎn)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。反滲透濃水返回鹽井采鹵后，不僅使該部分水得到了全部利用，減少了因直接排放造成的水資源浪費(fèi)，而且還減少了采鹵所用一次水的消耗量。

3 回用后產(chǎn)生的效果

河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司的脫鹽水裝置的生產(chǎn)能力為160 m3/h，主要采用“超濾+反滲透+混床”的工藝制取脫鹽水。原水為地下深井水，膜元件采用陶氏BW30-400FR抗污染膜，共192支。膜容器排列方式為11∶5，系統(tǒng)回收率為75%，脫鹽率3年內(nèi)大于97%. 根據(jù)裝置實(shí)際情況，每小時可產(chǎn)生濃水量大約50 m3，裝置按滿負(fù)荷年運(yùn)行8 000 h計(jì)算，一次水價格按1.8元/m3計(jì)算（價格按當(dāng)?shù)貥?biāo)準(zhǔn)計(jì)算），全部回用鹽礦進(jìn)行采鹵，年可回收水資源50 m3/h×8 000 h=4.0×105 m3，節(jié)約水資源費(fèi)用1.8元/m3×40×104 m3=72萬元。

4 結(jié)束語

在實(shí)際生產(chǎn)中，反滲透膜產(chǎn)生的濃水有多種回收利用方式，但是每一種回收利用方式都要結(jié)合現(xiàn)場生產(chǎn)裝置的實(shí)際情況、實(shí)施難易程度、投資費(fèi)用和回收后產(chǎn)生的效益來實(shí)施。河南永銀化工實(shí)業(yè)有限公司將反滲透濃水回用于礦井采鹵，是在充分結(jié)合整個化工生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)際情況的基礎(chǔ)上完成的，不僅投入資金少，而且技術(shù)上簡單易行，經(jīng)濟(jì)效益十分可觀，值得在采用全鹵水制堿工藝的氯堿企業(yè)中推廣使用。

〔編輯：王霞〕