氯堿化工廢水綜合利用

薛衛(wèi)東，井金旺

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西米脂718100）

氯堿化工廢水綜合利用

薛衛(wèi)東，井金旺

（陜西金泰氯堿化工有限公司，陜西米脂718100）

介紹了氯堿生產各裝置區(qū)廢水及蒸汽冷凝液的綜合利用情況。通過優(yōu)化工藝設計最大程度實現(xiàn)了水資源綜合利用。

氯堿化工；廢水；綜合利用

陜西金泰氯堿化工公司生產裝置由10萬t/a離子膜燒堿、10萬t/a電石法PVC、配套25 MW×2自備電廠等裝置構成。燒堿裝置采用全鹵制堿工藝，PVC裝置中乙炔發(fā)生采用濕法工藝。為了提高水資源的綜合利用率，努力實現(xiàn)清潔生產，該公司采取了以下措施，使廢水利用率得到了極大的提高，達標外排水量有效減少。

（1）實行雨污分離，保證外排雨水不受污染。

（2）施行有機、無機污水獨立處理的工藝，確保中水回用。

（3）建立離心母液獨立處理裝置，提高純水利用率。

（4）各界區(qū)的酸堿廢水分別中和處理，然后送入無機廢水裝置集中處理。

（5）全公司蒸汽冷凝液集中回收、重復使用。

1 水資源使用情況

1.1 用水概況

該公司用水采取廊道取水方式打井取水，共有水源井4口，日取水能力2萬m3。生產運行方式采取由水源井抽水，集中到綜合水池，然后再分別供各生產裝置使用。用水網絡圖見圖1。

1.2 用水種類

該公司用水分3類，即一次水、循環(huán)水和純水。

一次水是基礎水源，在生產中作為生產純水、循環(huán)水、消防水、生活用水及各種助劑配置用水的水源。

循環(huán)水作為生產中各裝置的主要冷卻介質，大量應用在各種換熱設備中，可循環(huán)使用。

純水是一次水通過化水裝置精制得到的去離子水，主要用于電站鍋爐裝置、離子膜電解裝置、氯化氫合成裝置及聚合裝置等生產運行中。

1.3 生產中產生的廢水種類

根據廢水所含成分種類的不同，廢水可歸納為3類，無機廢水、有機廢水和生活廢水。根據生產工藝的不同，對上述廢水又可細分如下幾種：

（1）無機廢水，包括機封冷卻水、蒸汽冷凝水、二次汽冷凝水、含堿廢水、含酸廢水、含高鹽廢水、氯水、設備洗潔水、循環(huán)水和排污水等。

（2）有機廢水，包括PVC離心母液和廢水汽提排污水。

（3）生活污水，包括生產廠區(qū)（含衛(wèi)生間、餐廳等）的生活污水。

圖1 用水網絡圖

2 各裝置區(qū)廢水綜合利用情況

為了充分利用水資源，在工程最初設計、施工中非常注重水的綜合利用。在裝置開車后，又根據生產實際進行技術改造，使各類廢水合理重復使用，提高了廢水利用率；通過廢水分類處理，提高了中水回用率，極大地減少了廢水排放。

2.1 燒堿裝置區(qū)

燒堿裝置區(qū)水源使用一次水、循環(huán)水和純水，分別用于鹽水工序的采鹵、精制劑配制、機泵機封冷卻、換熱器冷卻、離子膜電解槽陰極系統(tǒng)加水、樹脂塔再生用水、合成爐冷卻用水及鹽酸吸收用水等。該系統(tǒng)中產生的廢水屬無機廢水，含前述除循環(huán)水、排污水外的各部分廢水，通過集中合理利用，實現(xiàn)了全部廢水綜合利用。在燒堿裝置中，采用全鹵制堿技術，使廢水全部得到綜合利用。

2.1.1 機泵冷卻水的回收利用

燒堿裝置機泵冷卻水有2類，一是采鹵、鹽水工序機泵采用的一次水；二是電解工序到固堿工序機泵采用的純水。

（1）采鹵工序的機泵冷卻水采用有壓回水的形式送入白水池作為采鹵用水。鹽水工序機泵冷卻水通過地溝流入濾液池，再通過濾液泵送白水池作為采鹵用水。采鹵工序機泵冷卻水利用示意圖見圖2。

圖2 采鹵工序機泵冷卻水利用示意圖

（2）電解工序機泵冷卻水使用的是純水，水質較好，這部分水是通過鋪設在地溝中的管線回收到回收水集中池，然后通過泵送入循環(huán)水回水管線，部分送鹽水工序化精制劑。

（3）氯氫、固堿工序機泵冷卻水通過地溝流入鹽水工序的濾液池，再通過濾液泵送白水池作為采鹵用水。

采用這些措施實現(xiàn)了機泵軸封水的全部回收利用。

2.1.2 蒸汽冷凝液、二次汽冷凝水的回收利用

燒堿裝置蒸汽冷凝液產生于鹽水工序粗鹽水預熱器、電解工序鹽水加熱器、固堿工序蒸發(fā)器、各工序采暖器等。

（1）鹽水、電解工序的蒸汽冷凝液是通過鋪設在地溝中的管線回收到回收水集中池，然后通過泵送入循環(huán)水回水管線或送鹽水工序化精制劑鹽水、電解工序機泵冷卻水利用示意圖見圖3。

（2）其他工序采暖蒸汽冷凝液通過地溝流入濾液池，再通過濾液泵送白水池，作為采鹵用水的補充水。

（3）固堿工序一次蒸汽冷凝液換熱回收熱量后送電廠除氧器再利用，事故狀態(tài)下送循環(huán)水池，補充循環(huán)水或送鹽酸工序用作合成爐冷卻水。

圖3 鹽水、電解工序機泵冷卻水利用示意圖

圖4 蒸汽冷凝液利用示意圖

（4）二次蒸汽冷凝水換熱冷卻后，一部分用作固堿機泵冷卻水，一部分到循環(huán)水池，補充循環(huán)水。蒸氣冷凝液利用示意圖見圖4。機泵機封冷卻水通過地溝到鹽水工序濾液池，加以回收利用。燒堿裝置的蒸汽冷凝液全部實現(xiàn)了回收利用。

2.1.3 含堿廢水、含酸廢水的回收利用

燒堿裝置含堿廢水、含酸廢水產生于電解工序樹脂塔再生過程及電解槽停車水洗或固堿蒸發(fā)裝置停車水洗過程中。樹脂塔酸堿再生產生的廢水通過自身的壓力流到再生廢水集中槽，通過自身循環(huán)中和后，用泵送白水池用作采鹵補充水。其他方式產生的堿性水，通過地溝流入濾液池，由濾液泵送白水池作為采鹵用水。

2.1.4 含高鹽廢水的回收利用

在燒堿裝置中，含高鹽廢水包括：電解正常生產中產生的含氯淡鹽水、電槽停車時排放的陽極液及樹脂塔第一步水洗產生的高鹽廢水。陽極液和含氯淡鹽水脫氯后，通過脫氯淡鹽水泵送白水池采鹵。樹脂塔第一步水洗和反洗產生的含鹽廢水和反洗廢水，通過自身壓力流入鹽水收集槽，然后由泵送白水池作為采鹵用水。

2.1.5 氯水的回收利用

燒堿裝置氯水的產生包括：電解工序氯氣冷卻器、脫氯塔冷凝器、真空泵氣液分離器產生的氯水及氯處理工序氯氣洗滌塔、氯氣I段冷卻器、氯氣II段冷卻器、氯氣水霧分離器等產生的氯水。電解工段產生的氯水通過自流匯集到氯水集中槽；氯處理工序的氯水通過氯水循環(huán)泵送到氯水集中槽，經氯水泵送真空脫氯裝置和淡鹽水一并脫氯回用。此種傳統(tǒng)方法增加了真空脫氯的負荷，浪費了氯資源。該公司二期擬采用通過氯水泵送到乙炔站清凈崗位，配制次氯酸鈉溶液，或送循環(huán)水加氯和送廢氣處理工序配置吸收液。氯水利用示意圖見圖5。

此種工藝充分利用了氯水，在一定程度上減少了氯氣、水和亞硫酸鈉的消耗。

圖5 氯水利用示意圖

2.2 PVC裝置區(qū)

PVC裝置是用水大戶，為了提高水的綜合利用率，PVC裝置主要采用了乙炔站渣漿上清液回用、聚合離心母液處理、污水處理站中水回用等技術，界區(qū)內設有3個廢水集中池，廢水經界區(qū)內綜合處理，再重復利用，使水的綜合利用率大幅度提升。

2.2.1 乙炔發(fā)生裝置水的綜合利用

該公司采用濕法乙炔工藝，乙炔清凈劑采用次氯酸鈉。乙炔發(fā)生反應用水主要是渣場回送的上清液，不足的部分由一次水補充；清凈塔次氯酸鈉配制用的是工業(yè)污水處理站生產的中水和一次水；泵的機（軸）封用水采用的是一次水；發(fā)生器沖洗用水用上清液；發(fā)生器濃縮池沖洗用水用界區(qū)內廢水池的各種廢水；水洗塔用水是用廢次氯酸鈉代替一次水，不足時補充廢水池廢水。此處設有廢水池，集中回收界區(qū)內各種廢水，廢水池廢水不足時由上清液補充，如廢水池中有多余的廢水，則送入渣池進行再利用。

乙炔生產中大量的水在系統(tǒng)中循環(huán)使用，在夏季，由于蒸發(fā)量大，系統(tǒng)水略有不足，需少量補入一次水。乙炔發(fā)生用水情況見圖6。 2.2.2聚合裝置水的綜合利用

圖6 乙炔發(fā)生用水示意圖

聚合裝置用純水40 m3/h左右，其中30 m3來自化水裝置的純水，10 m3來自母液回收水。采用離心母液工藝，提高了廢水利用率，減少了廢水排放。廢水汽提產生的少量廢水和離心母液處理后的廢水都送入有機污水處理站處理。離心母液的處理再利用見圖7-1、圖7-2。

圖7-1 離心母液的回收

圖7-2 PVC聚合用水

2.2.3 PVC裝置含汞廢水的處理

在更換觸媒工序中，用水循環(huán)真空泵抽觸媒時，少量觸媒進入水中，須進行處理。生產中，經鋸末過濾器和活性炭兩級吸附后，達標水進入電石渣庫與上清液混合重新再利用。含汞廢水處理工藝示意圖

見圖8-1、圖8-2。

圖8-1 含汞廢水處理示意圖

圖8-2 含汞廢水處理示意圖

經過處理，含汞廢水中汞的質量分數(shù)由200×10-6降至50×10-9~60×10-9。

2.3 動力分廠用水情況

動力分廠耗水主要是化工用循環(huán)水和溴化鋰制冷機組。

2.3.1 循環(huán)水裝置

循環(huán)水裝置平均耗水60 m3/h，其中補充一次水20 m3/h，回用污水處理站生產的中水40 m3/h。循環(huán)水裝置蒸發(fā)和風損量大，在運行中約占5%，達到20 m3/h。同時，為了控制循環(huán)水硬度，向污水處理站外排循環(huán)水40 m3/h。

2.3.2 溴化鋰制冷

采用溴化鋰制冷技術的5℃水機組供PVC生產使用。采用高壓蒸汽作為加熱源，產生的蒸汽冷凝液集中回收，送往熱電分廠除氧器重復利用，減少了純水使用量。

2.3.3 無機廢水處理站

無機廢水處理采用膜滲透處理工藝，處理能力為350 t/h。全公司所有的未處理完的無機廢水（包括化工和熱電的循環(huán)水排污水、制純水產生的高含鹽廢水、熱電分廠撈渣機排出的廢水）集中在此處理。經反滲透處理后，回收的水達到中水標準，返回系統(tǒng)作為循環(huán)水補充水，產生的濃水送往電石渣庫進行沉降處理。無機廢水處理工藝流程見圖9。

圖9 無機廢水站工藝示意圖

2.3.4 有機污水處理站

PVC離心母液產生的廢水、廢水汽提產生的少量廢水、全公司生活污水及少量的沖洗水在有機污水處理站進行生化處理。經處理后產生的達標中水作為循環(huán)水的補充水，沉降下的污泥經板框壓慮后集中堆放。有機廢水處理工藝流程見圖10。

圖10 有機污水站工藝示意圖

2.4 自備熱電廠用水情況

自備熱電廠耗水，主要為全公司提供純水和蒸汽以及為自身提供循環(huán)水。

2.4.1 化水裝置用水情況

化水裝置耗水200 m3/h，其中蒸汽冷凝液回用約8 m3/h；回用污水處理站生產的中水30 m3/h；補充一次水162 m3/h；化水裝置生產純水150 m3/h；向污水處理站排放含鹽重水50 m3/h。

2.4.2 發(fā)電裝置

發(fā)電裝置耗水100 m3/h，其中鍋爐耗純水70 m3/h；電廠循環(huán)水補充一次水20 m3/h；回用污水處理站生產的中水10 m3/h。電廠循環(huán)水在運行中的蒸發(fā)和風損也很大，達到30 m3/h。

3 蒸汽冷凝液的回收

全公司蒸汽有高壓蒸汽和低壓蒸汽，主管線長1 km，沿途設有若干蒸汽疏水點，采用管道輸送的方式，利用疏水產生的壓力集中回收，統(tǒng)一送至無機廢水處理站，作為無機廢水生產中的加熱熱源，使蒸汽疏水全部得到利用。

通過上述技術措施，使生產中一次水使用量大幅下降，目前，生產用水為8 000 m3/d，廢水綜合利用率達到80%左右，達標外排水量有效減少。

Comprehensive utilization of chlor-alkali waste water

XUE Wei-dong,JING Jin-wang
(Shanxi Jintai Chlor-alkali Chemical and Industry Co.,Ltd.,Mizhi 718100,China)

The comprehensive utilization of waste water of chlor-alkali production device and steam condensate liquid was introduced.The maximum utilization of water resources was realized.

chlor-alkali chemical;waste water;comprehensive utilization

TQ085

B

1009－1785(2010)10－0033-05

2010-04-20