氯堿化工企業廢水的回收利用

劉誠誠　孫亞云　徐生智　梁利平

摘? 要：通過對各類廢水進行研究，找到不同類的廢水采用分類回收途徑，有效降低廢水排放，同時減少了生產水的回用，創造價值可觀。

關鍵詞：廢水、循環水、母液水、回收利用

陜西北元化工集團股份有限公司具有110萬噸/年聚氯乙烯、80萬噸/年離子膜燒堿、4×125MW發電、220萬噸/年新型干法工業廢渣水泥、50萬噸/年電石的生產能力，是氯堿循環產業項目。其廢水主要來源及特點：主要有電石反應廢水、循環水排污水、螯合樹脂塔再生酸堿廢水、陰陽床再生酸堿廢水、蒸發堿性冷凝水、含汞廢水、聚合母液水、反滲透濃水等。

1、氯堿企業廢水現狀

氯堿的化工產品十分多樣，如：聚氯乙烯、鹽酸、燒堿等等，據統計，當前世界范圍內可歸為氯堿產品可達到 200 余中，目前我國化工排名位于世界頂尖行列，但是隨著排放量的持續增加，自然生態環境污染問題不容小覷。^[1]從生產角度來看，氯堿衍生于工業生產過程中，通過分解食鹽后去氫氣、氯氣以及堿。電石反應生成乙炔，乙炔與氯化氫生成氯乙烯，通過聚合生成聚氯乙烯，同時電解生成燒堿，在此過程生產后廢水組成較為復雜，如水量大、水質變化大、含鹽量高、氯離子含量高、水質成分復雜、污染物多樣等。所以也決定了其過濾方法更加多樣，如果盡早采取對應措施，對我國水資源缺乏有重要意義。當前我國對于廢水處理的方式可大概從三種類出發，其中包括物理分解、化學降解和生物過濾等，例如生物過濾就是利用微生物活動特點，將原本有危害的污染物通過生化使其成為正常的簡單物質。2、廢水的危害

氯離子及其化合物嚴重危害生物體細胞 （ 包括人體細胞），此外，采用含氯離子濃度過高的水灌溉農作物會導致農作物多病、產量 銳減，當人們食用這些農作物時會嚴重危害健康。除了危害人類健康， 氯離子還可進入混凝土結構中使鋼筋產生銹蝕，造成極大的破壞。當氯離子到達接觸鋼筋時，可直接或間接破壞鋼筋鈍化的高堿度及混凝土的包裹作用兩重屏障，致使鋼筋銹蝕，銹蝕產物膨脹，當產生的膨脹應力大于混凝體保護層的受拉應力時會致使混凝土保護層開裂與脫落。綜上氯離子會嚴重影響人類的健康以及鋼筋混凝土建筑結構的安全性，可靠性及耐久性。

氨氮是水體中的營養素，可導致水富營養化現象產生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害作用。

化學需氧量（COD）高意味著水中含有大量還原性物質，其中主要是有機污染物。化學需氧量越高，就表示江水的有機物污染越嚴重，這些有機物污染的來源可能是農藥、化工廠、有機肥料等。如果不進行處理，許多有機污染物可在江底被底泥吸附而沉積下來，在今后若干年內對水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生態系統即被摧毀。人若以水中的生物為食，則會大量吸收這些生物體內的毒素，積累在體內，這些毒物常有致癌、致畸形、致突變的作用，對人極其危險。另外，若以受污染的江水進行灌溉，則植物、農作物也會受到影響，容易生長不良，而且人也不能取食這些作物。

血液中的金屬汞，可通過血腦屏障進入腦組織，然后在腦組織中被氧化成汞離子。由于汞離子較難通過血腦屏障返回血液，因而逐漸蓄積在腦組織中，損害腦組織。在其他組織中的金屬汞，也可能被氧化成離子狀態，并轉移到腎中蓄積起來。

3、廢水的產生

3.1乙炔生產區域

電石法乙炔工藝生產過程中，主要是濕法乙炔發生用水、干法乙炔洗滌冷卻用水和循環水站補水消耗大量的水，其中乙炔發生過程產生8%～12%固含量的電石渣漿液廢水，循環水排污水產生廢水。

3.2氯堿生產區域

氯堿裝置區的廢水主要有螯合樹脂塔再生酸堿廢水，鹽水板換冷凝水，各類機泵機封水，蒸發堿性冷凝液和循環水排污水等。氯堿區域的廢水主要是PH偏堿或偏酸性。3.3有機生產區域

北元集團PVC裝置區生產過程中主要合成裝置的廢水有精餾廢水、合成廢水、聚合母液水、循化水站排污水等。聚合裝置的廢水有母液水和廢水汽提后的廢水。

3.4公用工程區域

動檢裝置區主要廢水包括循環水站排污水、冷凍水站排污水和溴化鋰機組蒸汽冷凝水。

3.5生活污水裝置

生活污水處理采用 AO 一體化處理工藝。工藝路線為：生活污水進入生活污水調節池，經廢水提升泵送至 AO 一體化處理裝置，經厭氧、好氧生化處理后，再經斜板沉淀池沉降后，水質指標達到生活污水排放標準和綠地灌溉水質標準。目前，處理后的生活污水用于廠區內綠化灌溉用水。

4、廢水的管理思路

生產廢水在企業管理中是難題，若管理不善可造成污水處理系統癱瘓，造成環保事故。為了有效解決廢水初步合格再進入污水處理，公司研究各裝置不得隨意排水，若有排水必須初步處理PH合格再進入污水系統，“誰排水、誰治理”的思路，并在排放口安裝在線監測，及時監測污水的水質情況，保證進入污水處理裝置指標初步合格。

5、廢水處理及回收利用

電石渣漿液經濃縮池濃縮后，上清液經涼水塔冷卻回用于乙炔發生，濃縮池底部濃度較高的渣漿送至壓濾裝置，經板框壓濾機壓濾后，壓濾液回用于乙炔發生，濕電石渣（含水 32%～34%）送往水泥裝置生產水泥。循環水站排污水回用與乙炔發生。乙炔發生用水水質要求較低，用水量大，裝置區內已實現廢水“零排放”，同時又可以消化污水處理裝置處理后的廢水以及合成裝置的廢水，但要求廢水中不含磷和余氯，氯離子含量小于390mg/L，否則影響電石渣氯離子含量，影響水泥質量。

氯化鈉是氯堿企業生產的主要原料，大多數企業將外購的固體原鹽加入化鹽池內，保持化鹽池內巖層厚度 2～4 m，溫度控制在 55～65 ℃，鹽水停留時間 30 min 后，獲得所需濃度的合格粗鹽水。陜西北元化工集團股份有限公司結合陜北地區鹽業資源情況，實現了全鹵制堿，即將電解后的淡鹽水、各類含鹽廢水和工業水注入地下鹽礦層，將鹽礦層中的鹽類礦物質溶解，轉變成流動態的溶液—鹵水，然后集中輸送到一次鹽水工序精制獲得合格的粗鹽水，供電解裝置使用，實現循環產業鏈。采鹵注井用水要求廢水中不能含有游離氯， pH值7.0～8.0， TOC 含量小于 7 mg/L。

聚合母液水和廢水汽提后的廢水這部分水原本是無離子水，水成本高，若回收利用去生產無離子水價值就翻翻了，通過研究，將母液水處理裝置后進過深度處理，將合格的廢水回用至無離子水治水系統。

循環水站排污水和冷凍水站排污水送至生產廢水處理裝置集中處理，溴化鋰機組蒸汽冷凝水一部分用于一次鹽水碳酸鈉配置，一部分用于電廠鍋爐補水。

6、總結

通過多年的研究發現廢水回收利用不是單一的，通過分級分類，可以提升廢水的價值，不同的廢水用在不同的裝置，能大大降低廢水的排放量，減少生產水的使用，降低成本可觀。

參考文獻：

[1] 頡小虎 淺論氯堿化工企業廢水零排放工藝[J].中國石油和化工標準與質量，2019，39（06）：175～176

[2] 榮先亮 淺談氯離子危害及測定方法分析[J].西部皮革，2018，40（18）：92

作者簡介：

劉誠誠（1986.01）男，漢族，陜西延安延川縣人，本科學歷，化工工藝工程師，現任陜西北元集團錦源化工有限公司生產技術科副科長。