采用MVR 工藝處理三氯異氰尿酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的高鹽廢水

延鳳英

（內(nèi)蒙古蘭太實(shí)業(yè)股份有限公司，內(nèi)蒙古阿拉善750336）

三氯異氰尿酸生產(chǎn)中，離心母液（高鹽廢水）氯化鈉含量在10%左右，無法直接排入污水處理廠進(jìn)行處理，迫使企業(yè)必須對(duì)高鹽廢水進(jìn)行處理。

2015 年內(nèi)蒙古蘭太實(shí)業(yè)股份有限公司投資約370 萬元對(duì)高鹽廢水進(jìn)行壓濾，回收其中的氰尿酸，處理后含鹽廢水pH 值為6～9，水中含有3.0 g/L 氰尿酸、80～120 g/L 氯化鈉、硫酸根≤100 mg/L，仍然屬于高鹽廢水，達(dá)不到污水處理廠鹽分≤8 000 mg/L、氨氮≤35 mg/L 的接收標(biāo)準(zhǔn)。如果這部分廢水得不到有效處理，將影響氯化異氰尿酸廠的正常運(yùn)行。該公司經(jīng)過充分調(diào)研和多次技術(shù)論證，最終選用MVR（機(jī)械蒸汽再壓縮）工藝處理此部分高鹽廢水。

1 有效處理高鹽廢水的必要性

（1）有利于保證氯化異氰尿酸廠的正常穩(wěn)定運(yùn)行

氯化異氰尿酸廠母液經(jīng)綜合回收利用后的含鹽廢水含鹽量高，達(dá)不到污水處理廠的接收標(biāo)準(zhǔn)。隨著環(huán)保壓力的不斷加大，如果這部分含鹽廢水得不到有效處理，氯化異氰尿酸廠將面臨停產(chǎn)，因此，這部分含鹽廢水的有效處理迫在眉睫。

經(jīng)論證考察，采用沉降過濾回收氰尿酸+MVR回收氯化鈉工藝，含鹽廢水得到了有效處理，確保了氯化異氰尿酸廠的正常穩(wěn)定運(yùn)行。

（2）降低單位產(chǎn)品成本、提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率

目前，國(guó)內(nèi)三氯異氰尿酸生產(chǎn)能力約占世界總產(chǎn)能的一半，該公司擁有單套產(chǎn)能全國(guó)最大的氯化異氰尿酸裝置。近年國(guó)產(chǎn)的氯化異氰尿酸約70%出口，隨著該產(chǎn)品應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，三氯異氰尿酸在國(guó)際市場(chǎng)上一直走俏，市場(chǎng)需求量每年以10%左右的速率遞增。

對(duì)含鹽廢水處理后，回收其中的氰尿酸、氯化鈉，處理后的水達(dá)到回用水質(zhì)要求。有利于降低工業(yè)用水用量，提高了物料利用率，從而降低單位產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。

（3）綠色、清潔發(fā)展的需要

該項(xiàng)目的建設(shè)提高了水的重復(fù)利用率，減少了新鮮水用量，同時(shí)也減少了污水的排放，回收氰尿酸和鹽，提高了資源利用率，項(xiàng)目符合國(guó)家倡導(dǎo)的“減量化、再利用、資源化”原則。

2 工藝技術(shù)方案的選擇

2.1 原料路線確定

氯化異氰尿酸廠母液處理后的含鹽廢水中氯化鈉含量為80~120 g/L，并且仍含有～3.0 g/L 的氰尿酸，未能達(dá)到污水中氨氮≤35 mg/L，COD ≤500 mg/L低鹽的排放要求。為了進(jìn)一步回收氰尿酸，降低氨氮含量，擬對(duì)含鹽廢水進(jìn)行處理，綜合回收利用，采用沉降過濾回收氰尿酸+MVR 回收氯化鈉工藝回收含鹽廢水中的氰尿酸和氯化鈉，經(jīng)處理后的水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到回收再利用的要求。

2.2 工藝技術(shù)方案

含鹽廢水處理的常用方法有多效蒸發(fā)法、膜分離處理法、樹脂吸附法及機(jī)械蒸汽再壓縮法（MVR法等），對(duì)比如下。

（1）多效蒸發(fā)法

多效蒸發(fā)即第一個(gè)蒸發(fā)器（稱為第一效）以生蒸汽作為加熱蒸汽，其余蒸發(fā)器均以其前一效的二次蒸汽作為加熱蒸汽， 從而大幅度減少生蒸汽的用量。在生蒸汽溫度與末效冷凝器溫度相同（即總溫度差相同）條件下，將單效蒸發(fā)改為多效蒸發(fā)時(shí)，蒸發(fā)器效數(shù)增加，生蒸汽用量減少，但總蒸發(fā)量不僅不增加，反而因溫差損失增加而有所下降。多效蒸發(fā)可節(jié)省能耗，但降低了設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度，因而增加設(shè)備投資。

（2）膜分離處理法

膜分離技術(shù)是以選擇性透過膜為分離介質(zhì)，在膜兩側(cè)加以某種推動(dòng)時(shí)，原料側(cè)的組分選擇性的通過膜，從而達(dá)到分離提純的目的。基本原理：廢水經(jīng)壓力驅(qū)動(dòng)通過親水多微孔的膜表面，只有水可以通過，其他較大分子雜質(zhì)被截留。

優(yōu)點(diǎn)：a.膜分離法不發(fā)生相變，能耗較低；b.膜分離過程在常溫下進(jìn)行，適用于熱過敏的物質(zhì)分離；c.使用范圍廣；d.裝置簡(jiǎn)單、操作容易、易于控制、便于維修、處理率高。

缺點(diǎn)：a.膜的兼容性和孔的大小、水的pH 值以及水的溫度等許多因素有關(guān)；b.易生成污垢，導(dǎo)致膜的壽命較短；c.投資費(fèi)用高。

（3）樹脂吸附法

吸附樹脂是一種特殊的大孔樹脂，大孔吸附樹脂是通過物理吸附從溶液中有選擇地吸附有機(jī)物質(zhì)，從而達(dá)到分離提純的目的。其理化性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于酸、堿及有機(jī)溶劑，對(duì)有機(jī)物選擇性好，不受無機(jī)鹽類及強(qiáng)離子、低分子化合物存在的影響。但是也存在不足，如運(yùn)行費(fèi)用較高、操作要求嚴(yán)格、再生困難等。

（4）機(jī)械蒸汽再壓縮法（簡(jiǎn)稱MVR 法）

MVR 法利用蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，壓力、溫度升高，熱焓增加，然后送到蒸發(fā)器的加熱室當(dāng)作加熱蒸汽使用， 使料液維持沸騰狀態(tài)，蒸汽則冷凝成水。

特點(diǎn)：a.正常運(yùn)行無需蒸汽蒸發(fā)，僅僅靠回收二次蒸汽的余熱和機(jī)械壓縮就可維持正常蒸發(fā)；b.無需冷凝系統(tǒng)，不需要冷卻水去冷卻二次蒸汽；c.可以實(shí)現(xiàn)低溫蒸發(fā)，適合熱敏物料濃縮；d.能耗低，減少了對(duì)外部加熱及冷卻資源的需求。

膜過濾+樹脂吸附處理氯化異氰尿酸廠母液的技術(shù)目前還沒有工程實(shí)例，尚在研究實(shí)驗(yàn)階段，存在一定的風(fēng)險(xiǎn)，尤其是膜的使用壽命方面還存在不確定因素。

為了確保氯化異氰尿酸廠的正常連續(xù)運(yùn)行，擬采用沉降過濾回收氰尿酸+MVR 回收氯化鈉工藝對(duì)含鹽廢水進(jìn)行處理，先利用重力沉降將其中的氰尿酸回收， 然后再經(jīng)過MVR 系統(tǒng)回收氯化鈉外售，MVR 產(chǎn)生的冷凝水回收利用?；厥盏那枘蛩嵊糜谠瓘S三鈉鹽配置，以提高原料利用率、降低產(chǎn)品物料消耗。

3 工藝流程說明

氯化異氰尿酸廠產(chǎn)生的含鹽廢水經(jīng)過原有壓濾機(jī)經(jīng)過一次過濾以后，濾餅主要為氰尿酸，濾液進(jìn)入沉降池進(jìn)行沉降， 進(jìn)一步將其中的氰尿酸沉降，然后再進(jìn)入壓濾機(jī)經(jīng)過第二次過濾以后，濾液進(jìn)入MVR 系統(tǒng)。

經(jīng)過第二次過濾以后的濾液進(jìn)入MVR 裝置原料計(jì)量罐計(jì)量后進(jìn)入凝水預(yù)熱器，利用MVR 產(chǎn)生的二次蒸汽凝液預(yù)熱后，由進(jìn)料泵送至濃縮段蒸發(fā)器，經(jīng)真空泵抽真空后低溫蒸發(fā)，蒸發(fā)汽進(jìn)入分離器進(jìn)行分離，蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機(jī)1 加壓升溫后，重新回到濃縮段蒸發(fā)器對(duì)物料繼續(xù)升溫，壓縮蒸汽經(jīng)過換熱后變?yōu)楦邷啬哼M(jìn)入冷凝水罐，凝液經(jīng)冷凝水泵送至預(yù)熱器對(duì)原料進(jìn)行預(yù)熱，分離器底部濃料液由出料泵送至離心機(jī)高位槽，然后經(jīng)離心機(jī)離心分離，母液經(jīng)離心母液泵返回分離器，分離出的固態(tài)氯化鈉由輸送機(jī)運(yùn)至氯化鈉庫(kù)存儲(chǔ)外售；分離器頂部濃度較小的料液由強(qiáng)制循環(huán)泵送至結(jié)晶段蒸發(fā)器繼續(xù)蒸發(fā)，蒸發(fā)汽經(jīng)板式分離室分離，蒸汽經(jīng)過蒸汽壓縮機(jī)2 加壓升溫后，重新回到結(jié)晶段蒸發(fā)器對(duì)物料繼續(xù)升溫，壓縮蒸汽經(jīng)過換熱后變?yōu)楦邷啬哼M(jìn)入冷凝水罐，板式分離器底部料液重新進(jìn)入結(jié)晶段蒸發(fā)器進(jìn)行循環(huán)。

4 采用MVR 工藝的優(yōu)缺點(diǎn)及下一步打算

采用MVR 工藝處理化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢水，優(yōu)點(diǎn)是把鹽和水充分分離，回收水可以重復(fù)利用，節(jié)約一次水使用量；缺點(diǎn)是回收的鹽要考慮后續(xù)的用途。該公司目前正在尋求回收鹽的合適用途。