水資源綜合利用

郭新忠

(東營華泰化工集團(tuán)有限公司，山東 東營 257091)

廢水減排的治理重點(diǎn)在于充分利用生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)物，形成循環(huán)利用，從而進(jìn)一步達(dá)到節(jié)能的目的。目前的氯堿生產(chǎn)工藝還有許多地方是可以改進(jìn)的，下面將改進(jìn)的觀點(diǎn)予以敘述。

1 氯水的使用

氯水是氯堿生產(chǎn)中的一種中間廢棄物，因其含有腐蝕鋼鐵設(shè)備的游離氯而不能直接用于生產(chǎn)。在氯堿企業(yè)原隔膜法生產(chǎn)工藝中氯水一般與蒸發(fā)裝置的冷凝器下水混合后排入循環(huán)水庫或外排，由此帶來了環(huán)境污染的問題[1]。后來經(jīng)過改進(jìn)，將氯水經(jīng)物理或化學(xué)方法脫氯后用于化鹽。這樣的作法雖然解決了直接排放污染環(huán)境的問題，但由此帶來的處理費(fèi)用也在升高。

在氯堿生產(chǎn)過程中，以下兩個(gè)工序產(chǎn)生氯水：一是電解后淡鹽水的脫氯工序，二是氯氣處理工序。在工藝設(shè)計(jì)中，有固定的氯水處理工藝。在處理過程中，會(huì)消耗亞硫酸鈉、鹽酸、蒸汽等，造成生產(chǎn)成本升高；還會(huì)因處理過程使系統(tǒng)中硫酸根含量升高，造成后續(xù)處理費(fèi)用的升高。因此，減少氯水的處理量也是節(jié)能減排的一個(gè)手段。

(1)替代次氯酸鈉，用作一次鹽水工序中消除氨氮或降解部分有機(jī)物的氧化劑。將氯水替代次氯酸鈉加入化鹽水中，因?yàn)槁人杏坞x氯的濃度比成品次氯酸鈉低很多，所以加入量相對(duì)要大一些，從而增加了自動(dòng)調(diào)節(jié)的可靠性。

(2)將氯水作為配制事故處理塔吸收堿液的水，制作次氯酸鈉。次氯酸鈉作為強(qiáng)氧化劑、漂白劑、消毒劑及防臭劑被廣泛使用。在氯堿生產(chǎn)中，次氯酸鈉一般是在處理氯氣壓縮機(jī)、液氯包裝及裝置開停車過程的廢氣而產(chǎn)生的副產(chǎn)品(也有部分企業(yè)專門生產(chǎn)次氯酸鈉)。由于次氯酸根不穩(wěn)定，次氯酸鈉一般情況下存放時(shí)間短，對(duì)此，許多學(xué)者對(duì)次氯酸鈉的分解特性及提高其穩(wěn)定性的方法進(jìn)行了研究和論述。一般認(rèn)為溫度、光照、pH值、金屬離子等是比較重要的影響因素，加入穩(wěn)定劑主要是消除金屬離子的影響。邵黎歌等論述了溫度、光、重金屬離子、制備過程氯氣過量、酸、pH值等對(duì)次氯酸鈉穩(wěn)定性的影響及其機(jī)制[2]。張景利通過試驗(yàn)證明在溶液中添加0.6%的NaCl可使次氯酸鈉的穩(wěn)定性顯著提高[3]。

在目前的氯堿化工生產(chǎn)中，因氯水的生成量比較大，完全滿足事故氯系統(tǒng)或生產(chǎn)次氯酸鈉系統(tǒng)配制吸收液的需要。如果通過控制溫度等手段控制好次氯酸鈉溶液的氯化鈉過量，使用氯水作為溶劑配制事故氯溶液可以增強(qiáng)次氯酸鈉溶液的穩(wěn)定性，提高次氯酸鈉的產(chǎn)品質(zhì)量。取樣對(duì)氯水成分分析如表1所示。

表1 氯水成分分析數(shù)據(jù) mg/L

氯水中As、Pb含量符合GB 19106—2013[4]的要求,氯水符合《次氯酸鈉類消毒液衛(wèi)生質(zhì)量技術(shù)規(guī)范》中對(duì)次氯酸鈉溶液的要求。

因?yàn)槁人闹苯邮褂茫梢詼p少脫氯過程中蒸汽、鹽酸、燒堿、亞硫酸鈉的用量，降低生產(chǎn)成本，特別是硫酸根生成量的減少可以進(jìn)一步減少除硝系統(tǒng)的壓力，達(dá)到降低生產(chǎn)成本的目的。

(3)將氯堿裝置產(chǎn)生的氯水用于其他生產(chǎn)裝置作為生產(chǎn)原料的一部分。可以直接將氯水用于氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧丙烷的工藝中。王智介紹了沈陽化工股份有限公司將氯堿裝置氯水用于PVC糊樹脂裝置生產(chǎn)次氯酸鈉的做法[1]。

(4)將氯水作為電解系統(tǒng)儀表換熱器的冷卻水。電解槽出口儀表換熱器因?yàn)槔鋮s水流量小等原因經(jīng)常結(jié)垢、堵塞，將氯氫處理工序氯氣洗滌塔的氯水用作換熱器的冷卻水可以方便地解決換熱器結(jié)垢問題。

2 膜法除硝工藝中的滲透液回用于一次鹽水精制劑的配制

在一次鹽水精制工序，須配制純堿、亞硫酸鈉。傳統(tǒng)的工藝是使用自來水配制，部分廠家使用蒸發(fā)系統(tǒng)蒸汽冷凝水。使用蒸汽冷凝水作為配制用水，浪費(fèi)熱能，同時(shí)因冷凝水溫度較高，不利于現(xiàn)場(chǎng)操作。用自來水配制時(shí)，因?yàn)樗泻锈}鎂離子及不溶物等，管道易結(jié)垢堵塞。淡鹽水膜法除硝工藝中的滲透液雜質(zhì)離子很少，用該滲透液作為配制水，很好地避免了純堿管道、亞硫酸鈉管道結(jié)垢的問題。

3 蒸汽冷凝水的使用及純水的二次回用

(1)將蒸汽冷凝水用作高壓蒸汽減溫減壓用水，可減少純水用量，充分利用蒸汽冷凝水的余熱。

(2)將蒸汽冷凝水密閉收集后，用于制備純水。

(3)將蒸汽冷凝水用作副產(chǎn)蒸汽鹽酸合成爐的軟化水，副產(chǎn)蒸汽。

(4)加強(qiáng)對(duì)純水的回收利用。采用純水作為冷卻水時(shí)，冷卻水出水全部通過密閉的管道接入集水箱回收。純水冷卻設(shè)備要進(jìn)行預(yù)防性維修，根據(jù)設(shè)備維修周期定期維修設(shè)備，定期更換易損件；增加檢測(cè)儀器，并加強(qiáng)日常巡檢，加強(qiáng)對(duì)收集的純水的管理，確保收集的純水符合再處理的要求。

4 樹脂塔再生廢水的回用

一次鹽水工序中，在配制三氯化鐵溶液三氯化鐵溶液(浮上法工藝)時(shí)采用鹽水二次精制工序螯合樹脂再生時(shí)水洗2的水洗液，將pH值調(diào)整至2.7，可以解決三氯化鐵管道結(jié)垢問題。這樣，既解決了結(jié)垢問題，同時(shí)使不同性質(zhì)的水得到了循環(huán)利用。

回收利用二次鹽水工序螯合樹脂再生時(shí)產(chǎn)生的廢水，達(dá)到節(jié)能減排的目的，目前這方面的論述較多。蔣成琪等論述了螯合樹脂再生廢水回收利用的方案及實(shí)施措施,并對(duì)經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了評(píng)價(jià)[6]。金鑫等介紹了魯泰化學(xué)對(duì)螯合樹脂再生廢水回收利用的做法[7]。

5 結(jié)語

由于每個(gè)企業(yè)的具體情況不同，存在的問題和采取的節(jié)能減排措施也有所不同，但只要用心去發(fā)現(xiàn)，還是可以找到工藝改進(jìn)之處的。