氯堿企業(yè)“三廢”排放與綜合利用

劉少輝，王偉，趙予生

（昊華宇航化工有限責任公司，河南焦作454002）

氯堿企業(yè)“三廢”排放與綜合利用

劉少輝，王偉，趙予生

（昊華宇航化工有限責任公司，河南焦作454002）

以離子膜燒堿和電石法PVC生產過程為例，對氯堿生產過程的產污環(huán)節(jié)和現階段的治理措施進行了綜合分析，對不足之處提出了綜合利用措施，使氯堿行業(yè)“三廢”治理措施更為完善、資源的綜合利用效率進一步提高。

氯堿生產；治理措施；綜合利用

氯堿生產過程中會產生大量“三廢”，如將這些廢棄物經過簡單的處理后排入環(huán)境，不僅對環(huán)境產生污染，更浪費了大量的資源，因此，有必要對整個產污環(huán)節(jié)和現階段的治理措施進行綜合分析，以便發(fā)現問題并提出改進措施，使得氯堿行業(yè)“三廢”治理措施更為完善，資源的綜合利用效率進一步提高。

1 產污環(huán)節(jié)與污染物去向

隨著氯堿工業(yè)的不斷發(fā)展，離子膜法燒堿和電石法PVC生產工藝已成為氯堿行業(yè)的主導，以20萬t/a離子膜燒堿和電石法PVC生產工藝為例，對氯堿企業(yè)的生產進行全過程分析，其產污環(huán)節(jié)及污染物去向見表1。

2 治理措施及回收利用分析

由表1可以看出，廢氣的處理措施有待于改進；廢水處理技術比較成熟，但是未能實現零排放；在固體廢物中，鹽泥和電石渣的處理技術有待于進一步探討，更重要的是對于廢汞觸媒、廢鋸末等含有重金屬的廢棄物，其轉移或處理過程都需要深入研究分析。

2.1 廢氣處理措施及回收利用分析

離子膜燒堿生產過程產生的主要廢氣為鹽酸工序尾氣和液氯制取工序尾氣；聚氯乙烯樹脂生產過程產生的尾氣有電石破碎工序粉塵、氯乙烯精制尾氣、聚氯乙烯干燥廢氣等工藝廢氣，以及全廠氯化氫、氯乙烯和氯氣的無組織排放。

表1 氯堿工程主要產污環(huán)節(jié)及污染物去向

2.1.1 離子膜燒堿生產過程中尾氣處理及回收利用

高純鹽酸合成產生的尾氣中氯化氫質量濃度約為5 450 mg/m3，經三級水吸收制取鹽酸后，在尾氣吸收塔內用純水進一步噴淋吸收，吸收后的水作為一級鹽酸吸收塔的吸收溶劑。經三級吸收及尾氣噴淋吸收后，氯化氫尾氣中氯化氫的質量濃度約為54.5 mg/m3，經1座20 m排氣筒排放，可滿足《大氣污染物綜合排放標準》二級標準要求達標排放。然而，對微量氯化氫氣體回收的開發(fā)，現階段尚無經濟可行的技術，氯化氫尾氣達不到零排放。

液氯尾氣經減壓后，通過廢氣緩沖罐輸送到合成鹽酸工段，可達到零排放。

2.1.2 聚氯乙烯生產過程尾氣處理及回收利用

電石粉塵產生于電石破碎工序的下料口和輸送過程，在破碎下料口處和輸送工序，分別安裝1臺收塵效率可達99%的袋式除塵器，經收塵后，分別由1根15 m排氣筒排放。

氯乙烯工段精餾尾氣經尾氣冷凝器冷凝后，氯乙烯單體回至塔內，不凝氣經尾氣冷凝器頂部外排，氯乙烯精制尾氣經等溫變壓吸附后由1根高25 m排氣筒排放，吸附后，氯乙烯精制尾氣中氯乙烯的產生濃度為23.5 mg/m3，排放速率為0.026 kg/h，小于GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》二級標準中25 m高排氣筒氯乙烯排放標準要求。排放速率2.85 kg/h（內插法計算求得），排放濃度36 mg/m3。

聚氯乙烯漿料經旋風干燥器干燥后，由旋風分離器分離出聚氯乙烯成品，在旋風分離過程中會有少量尾氣產生，干燥尾氣產生量為1.5×105 m3/h，主要污染物聚氯乙烯的產生濃度為833.3 mg/m3，排放速率為125 kg/h，采用2組串聯(lián)旋風分離器進行收塵，2組串聯(lián)旋風分離器的收塵效率可達94%以上，經收塵后干燥尾氣經1根20 m高排氣筒排放，尾氣中聚氯乙烯排放濃度為50 mg/m3，排放速率為7.5 kg/h，可滿足GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》二級標準中20 m排氣筒粉塵最高允許的標準要求（排放速率8.5 kg/h）。

聚合工序汽提回收單體后的PVC漿料經離心機脫除大量水分后，夾帶PVC和VC單體等，收集送往VCM氣柜，然后，返回工藝使用，VC回收汽提尾氣不外排。

PVC成品料倉包裝系統(tǒng)的PVC粉塵濃度為1 500 mg/m3，產生量為9 kg/h，采用集中管道輸送并利用二級旋風除塵收集凈化處理方式，處理效率可達94%，處理后的排放濃度為90 mg/m3，排放量為0.54 kg/h，可滿足GB16297-1996《大氣污染物綜合排放標準》表2和二級標準1座20 m排氣筒達標排放。（粉塵最高允許排放濃度120 mg/m3，最高允許排放速率5.9 kg/h）。

可見，PVC生產過程產生廢氣較多，針對不同類型的尾氣采用袋式除塵、等溫變壓吸附、旋風除塵等系列措施，使尾氣排放基本達到了國家標準。然而，排放尾氣中含有大量的電石、氯乙烯及聚氯乙烯粉塵，微量粉塵的收集與利用都是有待研究的課題。

2.2 廢水處理措施及回收利用分析

由表1可知，氯堿企業(yè)廢水處理已經基本成熟但是還未實現零排放。其中，離子膜燒堿廢水中的過濾器反洗水、鹽泥洗滌水、鈦冷卻器冷凝水、鹽泥濾液等經處理后可全部輸送至化鹽桶做化鹽水使用，螯合樹脂塔再生廢水經貯罐貯存自身中和后，經泵送入電石渣上清液閉路系統(tǒng)使用。PVC生產過程中的電石渣廢水、部分乙炔氣清凈廢水以及聚合釜、汽提塔清洗廢水經處理后送往乙炔氣水洗塔和電石渣上清液循環(huán)系統(tǒng)；氯乙烯水洗塔酸性廢水經解析后，回送到酸洗塔作為吸收水補充水循環(huán)使用；聚氯乙烯干燥蒸汽冷凝水用于聚合釜、汽提塔沖洗及入聚合釜使用。

需要外排的廢水為部分乙炔氣清凈廢水（排放量為30 m3/h、水質為pH值8~10、COD為240 mg/L、SS200 mg/L、氯化物為400 mg/L）、部分聚氯乙烯離心分離母液（排放量為45 m3/h、水質為氯乙烯0.65mg/L、COD為135mg/L、SS100mg/L、汞0.0035mg/L）以及氯乙烯堿洗和冷凝含汞廢水（排放量為0.1 m3/h、汞為0.003 5 mg/L）。

整個氯堿生產過程外排廢水量約為75 m3/h。其中，氯乙烯堿洗和冷凝含汞廢水量很小且含汞量高，可經過廢水除汞工藝后外排，而部分乙炔氣清凈廢水和聚氯乙烯離心分離母液的利用有待開發(fā)。目前，已有不少專家研究聚氯乙烯離心分離母液利用問題，相信不久的將來有可能實現廢水的零排放。

2.3 廢渣處理措施及回收利用分析

氯堿生產過程的固體廢物主要為離子膜燒堿生產過程中化鹽工序產生鹽泥廢渣和電解工序產生的廢離子膜、聚氯乙烯樹脂生產過程乙炔發(fā)生工序產生的電石渣、氯乙烯精制工序產生的含汞廢觸煤和脫汞器排放的廢活性炭等系列含汞廢物。

鹽泥經淡鹽水洗滌并用板框壓濾機壓濾后，含水量約為百分之五十，其主要成分為鈣和鎂的碳酸鹽類，現階段主要是進行壩堆放處理，和煤礦煤矸石、電廠粉煤灰類似，屬于有待于開發(fā)的固體廢物。

廢離子膜及螯合樹脂有著專業(yè)的處理技術，對氯堿企業(yè)來說，可直接由提供廠家回收，不必再上專門處理工藝。

電石渣是氯堿生產過程中產生的數量最大的固體廢棄物，一般來說，一個20萬t/a的燒堿生產企業(yè)電石渣產生量約為316 050 t/a（干基）。大量電石渣的堆積不僅污染環(huán)境、浪費資源，還存在安全隱患。用電石渣制作水泥的技術已經成熟，將電石渣用于水泥生產有良好的環(huán)境效益和經濟效益。

轉化工序產生的含汞廢棄物廢活性炭、廢觸媒和廢鋸末、鹽酸脫析沉淀物等，屬于國控污染物，一般氯堿企業(yè)不會對其進行處理，需要轉移給有專業(yè)資質的企業(yè)進行綜合處理，氯堿企業(yè)需要嚴控其轉移環(huán)節(jié)，防止在其轉移過程中產生汞流失。

PVC精餾工序精餾塔底產生的精餾殘液主要成分為二氯乙烯等高沸點物質，經再沸器處理后，其單體可以在1座10 m3高沸物貯槽中貯存，其產生量約為藏室400 t/a，積累到一定數量后，可作為生產粘合劑等有機產品的原材料外銷。

3 結語

現階段氯堿企業(yè)生產過程中“三廢”治理還存在諸多不足之處，未能實現零排放。因此，有必要加大對氯堿生產過程中產生“三廢”治理力度，逐步采用清潔生產，對所產生污染物進行綜合利用，爭取使生產過程達到零排放，把“三廢”消除在生產過程中，做到社會環(huán)境和經濟效益的統(tǒng)一。

“Three wastes”emission and comprehensive utilization of chlor-alkali industry

LIU Shao-hui,WANG Wei,ZHAO Yu-sheng
(HaohuaYuhang chemical Company Limited,Henan Jiaozuo 454002)

As an example of the production of caustic soda by ionic membrane method engineering and the production of PVC by calcium carbide method engineering,we conducted the comprehensive analysis about the Chlor-alkali production process sewage link and the control measures at this stage.Through these analysis,we found the inadequacies and suggested some comprehensive utilization measures.At last,we can treat more completely measures for the Chlor-alkali industry"three wastes"and improve the utilizated efficiency of the resources.

pollution producing；management measures；comprehensive utilization

X781.2

B

1009－1785(2012)09-0030-03

劉少輝（1981—），男，河南焦作，昊華宇航化工有限責任公司員工。

2012-04-25