氯堿行業(yè)廢水梯級(jí)利用

馬十四 易遵勇 熊鵬

摘 要：通過行業(yè)調(diào)研及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在燒堿、聚氯乙烯系統(tǒng)生產(chǎn)廢水回收利用方面進(jìn)行了各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新改造，根據(jù)廢水性質(zhì)進(jìn)行分級(jí)回收并加以梯級(jí)利用，真正做到變廢為寶，污水零排放，最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、降本增效的目。

關(guān)鍵詞：水;梯級(jí)利用;環(huán)保;增效

新疆圣雄氯堿有限公司2013年投產(chǎn)。公司主要產(chǎn)品有燒堿、聚氯乙烯樹脂。經(jīng)多年逐步進(jìn)行擴(kuò)能改造，現(xiàn)有PVC生產(chǎn)規(guī)模50萬t/a，燒堿生產(chǎn)規(guī)模40萬t/a。多年來公司堅(jiān)持綠色發(fā)展，把節(jié)能減排工作列入工作重點(diǎn)，科學(xué)部署、深化推進(jìn)，取得了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

1 工藝簡介

1.1 離子膜燒堿生產(chǎn)工藝

1.1.1 離子膜電解生產(chǎn)工藝

公司采用UHDENORA復(fù)極式BM2.7-204-V5b-40（1/ 0.55）型電解槽，該電解槽性能優(yōu)良、能耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)，在同行業(yè)屬于領(lǐng)先地位。電解產(chǎn)生的32%氫氧化鈉液堿送至下游燒堿車間制50%液堿和片堿。

1.1.2 片堿生產(chǎn)工藝

來自離子膜電解的產(chǎn)品32%液堿送至一效降膜蒸發(fā)器生產(chǎn)出36%的液堿后送至二效降膜蒸發(fā)器生產(chǎn)42%堿，再送至三效降膜蒸發(fā)器生產(chǎn)出50%液堿，后一部分送至罐區(qū)作為產(chǎn)品進(jìn)行外售，另外一部分進(jìn)入升膜蒸發(fā)器生產(chǎn)出73%的濃堿，后送至片堿濃縮單元，通過熔鹽系統(tǒng)加熱，在最終濃縮器生產(chǎn)出98%的燒堿冷卻切片后進(jìn)行包裝。32%至73%堿部分全部使用蒸汽作為熱源，片堿使用燃煤加熱熔鹽來加熱生成最終產(chǎn)品。

1.2 PVC生產(chǎn)工藝

①乙炔生產(chǎn)工藝：本公司采用濕法乙炔工藝路線，乙炔裝置是聚氯乙烯生產(chǎn)中的第一道裝置。該裝置的任務(wù)是將原料電石進(jìn)行破碎、儲(chǔ)存并在發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)，生成粗乙炔氣送至氯乙烯界區(qū)供合成氯乙烯單體用;②氯乙烯生產(chǎn)工藝：氯乙烯車間利用乙炔車間送來的乙炔氣體及電解車間氯化氫合成工序送來的氯化氫氣體。本工序包括乙炔清凈、氯乙烯合成、氯乙烯壓縮、氯乙烯精餾工序;③PVC聚合生產(chǎn)工藝：公司PVC裝置是目前國內(nèi)國產(chǎn)化中工藝較為先進(jìn)的PVC樹脂生產(chǎn)裝置。一套裝置主要設(shè)備5臺(tái)137m3聚合釜和2臺(tái)55m3汽提塔、4臺(tái)離心機(jī)、2臺(tái)氣流干燥塔、2臺(tái)旋流干燥床。

2 工藝改造

2.1 提高混床再生酸堿再生廢水利用率

經(jīng)多次取樣分析并與化鹽水指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，除氯根高以外，氨氮、鈣鎂、有機(jī)物等含量均在化鹽水指標(biāo)范圍內(nèi)，所以混床再生酸堿廢水可以用來化鹽，而原化鹽用水除脫氯淡鹽水、氫氣洗滌液、脫硝淡鹽水，還需要補(bǔ)充生產(chǎn)水約（兩套裝置約20m3/h），將動(dòng)力混床再生酸堿廢水（兩套裝置約15m3/h）直接送去化鹽，既減少了用于化鹽的生產(chǎn)水量，又解決了高氯根廢水難處理的問題。

2.2 冷凝液梯級(jí)利用

通過技措技改項(xiàng)目新增冷凝水收集罐和2臺(tái)120m3/h的冷凝水混床和配套的板式換熱器，冷凝水給原水換完熱后由板式換熱器降溫至≤40℃后送冷凝水混床制脫鹽水。

2.3 聚合離心母液水高效利用

氯乙烯在聚合釜內(nèi)風(fēng)影形成聚氯乙烯，為了使釜中的物料體積恒定，百分之百的利用熱傳導(dǎo)面積，在整個(gè)反應(yīng)期間，需不斷地向聚合釜內(nèi)注入純水，反應(yīng)結(jié)束后漿料自聚合釜經(jīng)泵輸送至汽提工序，將聚氯乙烯脫除后送至干燥工序，通過離心機(jī)將漿料的含水量由75%降低至25%[1]，該過程中產(chǎn)生大量的離心母液水。通過工藝改造，將離心母液水進(jìn)行梯級(jí)利用，一部分經(jīng)過換熱降溫后，作為聚合工序各機(jī)泵機(jī)封水;一部分經(jīng)泵輸送至汽提塔作為沖洗水，同時(shí)在聚合工序界區(qū)內(nèi)設(shè)置離心母液水收集池，將地面沖洗水進(jìn)行回收，送至動(dòng)力車間生化池處理，處理完后的離心母液水送至循環(huán)水，作為循環(huán)水補(bǔ)水使用。

2.4 機(jī)泵機(jī)封水回收再利用

氯堿行業(yè)傳統(tǒng)工藝是將機(jī)泵機(jī)封水直接排至地溝，增大廢水排放量的同時(shí)造成大量高水質(zhì)水的浪費(fèi)，現(xiàn)通過工藝改造各車間新增機(jī)封水罐集中收集機(jī)封水，經(jīng)換完熱后循環(huán)利用。

3 效益分析

①回收利用混床再生廢水用于化鹽，每小時(shí)節(jié)約生產(chǎn)水15m3/h，一年按8000h計(jì)，生產(chǎn)水每噸按1.5元計(jì)可節(jié)約15*1.5*8000=18萬元/年;②回收冷凝液用于至脫鹽水可節(jié)約生產(chǎn)水176m3/h，則可節(jié)約費(fèi)用176*1.5*8000=211.2萬元/年;③回收利用機(jī)封水80m3/h，每噸脫鹽水按6元計(jì)，則80*6*8000=384萬元/年;④聚氯乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)，含汞廢水以及離心母液水的處理回用，不僅有效降低系統(tǒng)生產(chǎn)水用量，同時(shí)大大降低COD排放總量及污水外排量，降低污水處理費(fèi)用，提升環(huán)保效益。

4 總結(jié)

隨著氯堿行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，行業(yè)競(jìng)爭不斷加劇，節(jié)能降耗成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。公司階層技術(shù)員人員通過不斷調(diào)研分析，在現(xiàn)有工況下進(jìn)行多項(xiàng)改造，最大限度回收并提高廢水利用率降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志松，王少青，聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014（8）：148-150.