氯堿行業工藝廢水治理回收利用

楊晨光，王忠和，鄔永勝

（內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司，內蒙古 阿拉善盟 750336）

內蒙古晨宏力化工集團有限責任公司無機水排污量較大，造成能源消耗大，污水排放負荷重，2017年完成了PVC干燥冷凝水回收、二次鹽水冷凝水回收、機封水回收項目及超濾廢水回收等項目。

1 廢水回收工藝

1.1 PVC干燥冷凝水、二次鹽水冷凝水及機封水回收

（1）PVC干燥冷凝水。PVC干燥蒸汽冷凝水排至離心母液水槽，每小時產生約15 t冷凝水，考慮生產系統節能及減小有機水排污負荷。

從PVC干燥空氣加熱器出來的蒸汽冷凝水進入冷凝水回收罐，冷凝水回收罐出口連接冷凝水泵，通過冷凝水泵輸送至外管廊冷凝水總管，冷凝水回收至鍋爐冷凝水罐。

冷凝水罐設置遠傳液位顯示并聯鎖控制冷凝水泵的啟、停，當冷凝水回收罐液位低于300 mm時自動停泵，當冷凝水回收罐液位高于1 000 mm時自動啟泵。

（2）二次鹽水冷凝水。現二次鹽水蒸汽冷凝水排至下水道，每小時產生約5 t冷凝水，考慮生產系統節能及減小無機水排污負荷，從二次鹽水板式換熱器出來的蒸汽冷凝水總管進入冷凝水回收罐，冷凝水回收罐出口連接冷凝水泵，通過冷凝水泵輸送至外管廊冷凝水總管，冷凝水回收至鍋爐冷凝水罐。

冷凝水罐設置遠傳液位顯示并聯鎖控制冷凝水泵的啟、停，當冷凝水回收罐液位低于300 mm時自動停泵，當冷凝水回收罐液位高于800 mm時自動啟泵。

（3）機封水。二次鹽水、脫氯廠房一樓的淡鹽水泵、陽極液泵、陰極液泵、過濾鹽水泵及精制鹽水泵在機封水側安裝一根機封水收集總管，在每一臺機封水水管溢流處留有一個三通，每一臺泵的機封水軟管引至三通內，最后機封水收集總管排至再生地下水池，用酸性廢水泵間隙打至一次鹽水配水罐。5臺泵機封水回收量共計2 t/h。

1.2 超濾廢水回收

該項目處理的水是超濾系統排出的水，包括反洗水排水、濃水排水及砂濾系統排水，其中反洗水排放量為 3.3 m3/次，每天 48 次排水 160 m3，平均 6.6 m3/h，濃水排放量為34 m3/h，砂濾系統反洗水排放量為57.5 m3/次，每天 12 次排水 690 m3，平均 28.75 m3/h，該項目回收水量為69.35 t/h。要求處理后的水濁度達到5以下，由恒壓變頻泵輸送到超濾系統進水管路回用，該裝置主要包括以下運行單元。

（1）廢水收集池。廢水收集池的作用主要是收集超濾系統排放的廢水及砂濾系統反沖洗排放的廢水。廢水收集池具有均質均量的作用，前端來水水質、水量不均衡，變化較大時，為保證后續設備穩定運行，廢水收集池起到調節水量的作用，后續設備不會因為水量大而超負荷，也不會因為水量小而空轉。

（2）一體化凈水單元。一體化凈水器包括混凝反應區、沉淀區及過濾區。一體化凈水器工作原理是，廢水進入一體化凈水器之前，通過投加混凝劑和助凝劑，使廢水在混凝反應區充分反應后，通過吸附，使懸浮物與絮體形成大的顆粒物，流經設備的沉淀區，沉淀區采用斜管沉淀法，水沿斜板或斜管上升流動，分離出的泥渣在重力作用下沿著斜管滑至池體底部泥斗，沉淀出水經出水堰流至過濾區，通過過濾去除泄漏的微量懸浮物，出水流經上部清水區，濾料采用石英砂。

（3）清水池。清水池主要作用是存儲一體化凈水器處理完的水，處理后合格的水輸送至用戶。

（4）自動控制系統。第一級是主控程序根據預定控制程序和現場實際情況，實行自動控制，無需人為干預（自動）；第二級就是手動控制，當把相應控制柜上的“手動/自動”選擇開關打到“手動”時，各設備實現手動操作。手動控制時，現場設備可在就地控制箱或控制柜上實現開、停等人工操作。此種模式主要是用在設備安裝階段的單臺調試時的操作。該系統特點是：a設全自動控制及手動控制功能；b水泵能在設置時間內自動交替使用；c進水泵低水位停止，高水位啟動，超警戒水位提供報警信號；d設有過流、過載、斷相及短路保護，故障自動切換并聲光報警。

2 廢水回收效益

2.1 冷凝水及機封水回收產生效益

技改后系統運行平穩，實現自動控制，巡檢工需要按照操作規程定時巡檢。系統投入生產后減少冷凝水和機封水排放總量22 t/h，減輕了污水排放量，并且回收利用水資源及所帶的熱量。

（1）冷凝水泵運行費用：（動力電按0.42元/（kW·h）計算）2臺冷凝水泵電機功率均為7.5 kW，年運行8 000h，年耗電費用：7.5×2×8000×0.42=5.04（萬元）；

（2）冷凝水回收效益。按照每小時20 t冷凝水，每噸中水按照 5.9 元計算，22×8000×5.9=103.8（萬元）；

（3）冷凝水熱量回收效益。1 t飽和蒸汽是2.5 GJ熱量，每噸蒸汽按照70元計算，中水溫度20℃（焓值83.9 kJ/kg），冷凝水溫度 50 ℃（焓值 209.3 kJ/kg）；

a.年回收熱量：20×1 000×（209.3－83.9）×8 000/106=20 064（GJ）；

b.折算后每年節能：20 064/2.5=8 025.6 t（標煤）

c.每年冷凝水熱量回收效益：8 025.6×70=56.18（萬元）。

（4）減少排污產生費用（排污費 3.6 元/t）：22×8 000×3.6=63.36（萬元）；

（5）設備、材料總投資15萬元，年折舊額=固定資產原值×（1－殘值率）/折舊年限（折舊年限取10年），年折舊額為：15×（1%～5%）/10=1.425（萬元）；

（6）每年回收冷凝水、機封水創造效益：103.8＋56.18－5.04－1.425＋63.36=216.875（萬元）。

2.2 超濾廢水回收效益

（1）超濾廢水回收產生效益（一次水5.6元/t）：69.35×8000×5.6=310.6（萬元）；

（2）減少排污產生費用（排污費 3.6 元/t）：69.35×8 000×3.6=199.7（萬元）；

（3）水泵運行費用：（動力電按0.42元/kW·h計算）2臺水泵電機功率分別為 5.5 kW和22 kW，年運行 8 000 h，所以年耗電費用：27.5×8 000×0.42=9.24（萬元）；

（4）全年聚合氯化鋁（PAC）和聚丙烯酰胺（PAM）兩種藥劑加入量總計5.5萬元；

（5）該裝置總投資110萬元，年折舊額=固定資產原值×（1－殘值率）/折舊年限（折舊年限取10年），年折舊額為 110×（1%～5%）/10=10.45（萬元）；

（6）每年回收創造效益：310.6＋199.7－9.24－5.5－10.45=485.11（萬元）。

3 節能措施及效果分析

3.1 節能措施綜述

本著技術成熟、運行可靠、指標先進及經濟合理的原則，同時充分考慮國內設備的制造水平及現狀，在設計中采用先進的節能措施和節能產品。

（1）采用全數字變頻裝置對水泵壓力進行調節，從而實現水泵壓力變頻控制，節省電能大約30%～40%。

（2）選用高性能的節約型S11系列變壓器以減少變壓器自身的損耗，節約電能大約5%。

（3）對于中小型電動機均選用高性能YE3或YE4系列節能電動機，并且采取直接啟動，減少因采用起動裝置起動的電能損耗。對于高壓繞線電機選用液體變阻器作為啟動裝置，既改善了電機的啟動特性，又節省因采用頻敏變阻器啟動帶來的較大能量損耗。

3.2 節能效果分析

為達到節能、環保的目標，在工藝流程設計、設備布置、設備選擇以及建構筑物設計等方面嚴格執行國家及內蒙古自治區相關方面的節能標準、規范。在國家“節能減排、資源綜合利用”的政策引導下，秉著“發展循環經濟、科學環保”的理念，本項目積極選用高效節能的設備、材料和技術方案，充分發揮企業自身優勢，從根本上滿足了國家相關的節能要求。

4 結語

以上幾項廢水回收項目投入運行后，減少了該公司一次水和中水用量，并且減少了污水排放量，減輕排污壓力；全年節約一次水和中水共73萬t，全年節約水費和排污費共計701萬元。降低了生產運行成本，實現了公司節能降耗的目標。