一次鹽水中總有機(jī)碳對(duì)生產(chǎn)的影響探討

陸成鋼

（上海氯堿化工股份有限公司，上海201507）

一次鹽水中總有機(jī)碳（TOC）在一次鹽水中的控制指標(biāo)根據(jù)離子膜的種類一般控制在6×10-6～10×10-6。最近幾年，整個(gè)行業(yè)原鹽內(nèi)TOC指標(biāo)越來(lái)越高，在目前注重環(huán)保的大環(huán)境下，減排是大勢(shì)所趨，只有控制原鹽質(zhì)量，對(duì)回用化鹽的無(wú)機(jī)廢水有效管控，才能達(dá)到既實(shí)現(xiàn)減排、節(jié)約水資源，又能保證鹽水質(zhì)量的目的。

1 一次鹽水中TOC的來(lái)源

（1）原鹽。原鹽內(nèi)的TOC主要為天然有機(jī)物，如腐殖質(zhì)、藻類等。但近幾年發(fā)現(xiàn)原鹽中的TOC升高，原鹽內(nèi)有機(jī)物不僅存在天然有機(jī)物也有人工合成的有機(jī)物。

（2）螯合樹脂塔再生水。由于離子交換樹脂是高分子聚合物，在其制造過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)多種低分子聚合物，使用過(guò)程中會(huì)發(fā)生聚合鏈的斷裂降解，產(chǎn)生低分子聚合物，這些物質(zhì)可直接溶解在水中。

（3）回收廢水。包含地表水、檢修排放物料、機(jī)泵的潤(rùn)滑油、機(jī)封水等。

2 TOC對(duì)鹽水生產(chǎn)的影響

2.1 對(duì)一次鹽水生產(chǎn)的影響

從一次鹽水后反應(yīng)器出來(lái)的鹽水中TOC超過(guò)9×10-6，會(huì)導(dǎo)致膜過(guò)濾器的壓力升高，一般在一個(gè)過(guò)濾周期中上升10～30 kPa，也就是通常所說(shuō)的壓差（公司膜過(guò)濾器在正常狀態(tài)下，壓差為5 kPa左右）。其中有機(jī)大分子會(huì)對(duì)膜形成膜表面凝膠層污染，屬不可逆污染（長(zhǎng)期污染），只能通過(guò)化學(xué)清洗（酸洗）恢復(fù)。而有機(jī)小分子會(huì)造成膜孔堵塞污染，這種污染為不可恢復(fù)污染，即使進(jìn)行化學(xué)清洗也不能恢復(fù)。上面兩種污染會(huì)使膜過(guò)濾器的過(guò)濾能力下降30%～50%。又因?yàn)閴翰罡摺⑦^(guò)濾周期時(shí)間縮短，導(dǎo)致膜過(guò)濾器反沖洗次數(shù)增加，進(jìn)而影響閥門使用壽命。同時(shí)又因膜污染而頻繁進(jìn)行化學(xué)清洗，縮短了膜過(guò)濾器及過(guò)濾膜的使用壽命。

2.2 案例

針對(duì)鹽水系統(tǒng)中的TOC數(shù)值有時(shí)會(huì)升高，公司在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)一次鹽水后反應(yīng)進(jìn)行4小時(shí)一次取樣跟蹤，在一次鹽水負(fù)荷穩(wěn)定，使用同批次原鹽，預(yù)處理出水清的情況下，當(dāng)后反應(yīng)TOC升高時(shí)，膜過(guò)濾器壓差升高。后反應(yīng)TOC降低時(shí)壓差也隨之降低。同時(shí)通過(guò)圖1a和圖1b的對(duì)比，可以看出由于TOC對(duì)膜的污染，圖1b中后反應(yīng)的TOC數(shù)值雖然升高不多，但膜過(guò)濾器的壓力依然升高很快，壓差很大。表明膜一旦被TOC污染，反沖洗的效果不佳，膜的過(guò)濾能力開始衰減，雖然在這期間系統(tǒng)中TOC明顯下降，壓差也同步下降，但一旦TOC上升，即使幅度很小，膜過(guò)濾器的壓差會(huì)上升很快，同比壓差也很大，反應(yīng)后TOC變化與壓差關(guān)系圖見圖1，可以看出如果TOC持續(xù)超標(biāo)將會(huì)縮短過(guò)濾周期，影響生產(chǎn)負(fù)荷，導(dǎo)致頻繁酸洗。

圖1 反應(yīng)TOC變化與壓差關(guān)系圖

2.3 對(duì)離子膜電解槽的危害

（1）進(jìn)槽鹽水中的TOC含量超標(biāo)，使陽(yáng)極液產(chǎn)生泡沫，泡沫阻礙了陽(yáng)極室上部氣體的流動(dòng)，影響電解液的分布，造成局部濃度過(guò)低，影響氯氣純度。陽(yáng)極液的充氣度增加，陽(yáng)極液電阻增大，引起槽電壓上升。

（2）TOC含量超標(biāo)會(huì)使離子膜膨脹和短時(shí)間脫液，同時(shí)降低了阻止陰離子的能力，影響膜的電流效率。膜的短時(shí)間脫液會(huì)造成一些微小的永久損壞，膜的長(zhǎng)時(shí)間脫液，會(huì)造成電流效率永久下降。

（3）TOC含量的超標(biāo)對(duì)陽(yáng)極涂層也有一定危害。它能不透過(guò)性地覆蓋陽(yáng)極涂層，降低陽(yáng)極的活性區(qū)域，使槽電壓升高，電流分布變差，也能透過(guò)性地覆蓋陽(yáng)極涂層，限制氯離子接近陽(yáng)極，增加氧氣的生成，縮短陽(yáng)極的使用壽命。

（4）TOC含量超標(biāo)也使得電解槽內(nèi)氯氫壓力波動(dòng)（尤其現(xiàn)在膜極距）并拉伸膜，經(jīng)陰陽(yáng)極頻繁摩擦，長(zhǎng)時(shí)間會(huì)使膜形成針孔。

（5）TOC含量超標(biāo)對(duì)離子膜的損傷不可完全恢復(fù)。

3 控制措施

3.1 原鹽

（1）產(chǎn)地。原鹽有3個(gè)產(chǎn)地，即山東、墨西哥和澳大利亞。

（2）TOC含量。山東產(chǎn)：8 mg/kg；墨西哥產(chǎn)：14 mg/kg；澳大利亞產(chǎn)：6 mg/kg。

（3）從原鹽分析數(shù)據(jù)看出，該公司原鹽TOC指標(biāo)屬于比較良好，同時(shí)原鹽中的TOC大部分是天然有機(jī)物，其中80%～90%在前折流槽被游離氯分解，不會(huì)影響后系統(tǒng)。

（4）措施。將TOC作為原鹽的質(zhì)量指標(biāo)，嚴(yán)格控制原鹽TOC含量。

3.2 回收化鹽用水

（1）按種類分。脫氯淡鹽水、含堿循環(huán)水、二效蒸發(fā)冷凝水、脫芒硝淡硝鹽水、SRS脫硫酸根鹽水、螯合樹脂塔再生堿洗水、地表水（分析取樣排放水、機(jī)泵機(jī)封水、雨水、檢修排放出的物料、地面沖洗水）。

（2）按來(lái)源分。1po1501、1po2001、2po2001、1po6504、三期燒堿。

3.3 回收化鹽水措施

（1）將上述點(diǎn)的回收水統(tǒng)一至一個(gè)中間槽，再用泵送去配水桶，在輸送泵出口加裝TOC在線儀，從前端控制TOC，一旦TOC超標(biāo)立即切至無(wú)機(jī)廢水池。

（2）規(guī)范檢修物料排放。在檢修方案中明確物料的種類，特征因子，物料處理方案，嚴(yán)禁直接進(jìn)入上述區(qū)域。

（3）機(jī)泵密封水。機(jī)泵機(jī)械密封水納管，避免機(jī)泵漏油被就地排放的機(jī)封出水沖入系統(tǒng)導(dǎo)致有機(jī)物升高。

（4）規(guī)范動(dòng)設(shè)備檢修。嚴(yán)禁檢修油污就地排放，建立油污回收系統(tǒng)，規(guī)范換油流程，杜絕生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)地表油污。

（5）規(guī)范施工。對(duì)現(xiàn)場(chǎng)油漆及其他使用有機(jī)溶劑的施工必須要有防止油漆及有機(jī)溶劑流入生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的方案和措施。

（6）將化鹽用水納入原料質(zhì)量管理，將化鹽用水作為原料的一種來(lái)嚴(yán)格對(duì)待。

4 結(jié)語(yǔ)

離子膜燒堿生產(chǎn)，一次鹽水質(zhì)量是關(guān)鍵。對(duì)鹽水質(zhì)量的重視程度直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文提出的TOC控制不是不使用回收水，而是既要減少無(wú)機(jī)廢水排放，又能保證化鹽用水的安全，杜絕無(wú)序失控的回收水。