氯堿廢水實施分質處理及回收利用技術的應用探討

陳 曉 峰

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氯堿廢水實施分質處理及回收利用技術的應用探討

陳 曉 峰

（新疆輕工職業(yè)技術學院， 新疆 烏魯木齊 830021）

結合實際論述了氯堿廢水的特點；分析了氯堿廢水分質處理及回收利用的總體思路；探究了氯堿廢水實施分質處理及回收利用技術的應用策略，以期對充分利用氯堿資源及保護環(huán)境有所幫助。

氯堿廢水；分質處理；回收利用；技術

隨著社會主義市場經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，氯堿工業(yè)企業(yè)數(shù)量不斷攀升。在氯堿工業(yè)大力發(fā)展的同時，大量廢水伴隨著其產生，對生態(tài)環(huán)境法、人民生命安全等造成了巨大的負面影響。如何加強氯堿廢水實施分質處理及回收利用技術的應用成為亟待解決的重要課題。文章從氯堿廢水的特點、氯堿廢水分質處理及回收利用的總體思路、氯堿廢水實施分質處理及回收利用技術的應用策略三個角度進行了論述。

1 氯堿廢水的特點

氯堿工業(yè)在制取氫氣、氯氣、氫氧化鈉時較為常用，是化學工業(yè)不可或缺的組成部分。在進行生產時，氯堿工業(yè)會產生大量的廢水，極易污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡。據(jù)統(tǒng)計，氯堿工業(yè)生產運營多種產品。此外，氯堿生產對水資源需求量較大。根據(jù)調查結果顯示，聚氯乙烯（PVC）、氯堿等會產生廢水。在生產聚氯乙烯時，其會產生多種廢水，主要包括PVC聚合、電石渣、氯乙烯合成等廢水。

在生產過程中，氯堿工業(yè)對水資源、無機廢水（酸堿水、冷卻水、冷凝水等）具有很大的需求量。由此可見，氯堿廢水分質處理及回收利用具有良好的發(fā)展前景。此外，氯堿較為特殊，涉及多道生產工序。正因如此，水質容易發(fā)生變化，且含有較高的鹽量。復雜的水質成分及工序，對氯堿生產具有負面影響。就氯堿廢水而言，其含有較多的污染物和鹽含量以及氯離子成分，而且其中的眾多物質成為并不能實現(xiàn)有效的生物降解，使其的可生化性較差。

氯堿廢水中含鹽量較高，未經(jīng)處理的廢水，極易對大自然、人民生命安全、生活質量造成嚴重的危害。氯堿廢水可破壞土壤，使其土質日趨鹽堿化，影響農作物的產量。因此，加強氯堿廢水分質處理及回收利用尤為必要。

2 氯堿廢水分質處理及回收利用的總體思路

為提高水資源利用率、減少廢水排放量，最初設計項目時，須與各生產單元用水及回水指標與氯堿工業(yè)生產工業(yè)特點相結合?？茖W收集氯堿工業(yè)所產生的廢水，并對其進行有選擇會用與最優(yōu)化處理，進而達成循環(huán)利用目標。如此，便能在整個廢水存在過程中做到分質收集、處理、會用，以保護環(huán)境法、充分利用水資源、節(jié)能減耗。

筆者建議從以下內容著手，以對氯堿廢水進行分質處理及回收利用：在排放廢水時，須嚴格遵循“分質”原則，也就是說，分質排放廢水。所謂的分質排放指的是在排放廢水之前，根據(jù)水質對其分類收集、分類排放、分類回收利用。分質排放目標的實現(xiàn)，須于整個氯堿生產區(qū)鋪設不同排水管道，以滿足不同水質的排放。設計初始階段，在明晰廢水分質處理思路及工藝路線后，獨立設計所有生產單元的廢水排放系統(tǒng)及廢水回收系統(tǒng)，進而為廢水分質排放提供有力保障。此外，氯堿生產廠區(qū)內廢水通常包括四大種類。因此，在配置廢水處理裝置過程中須設立四個存有差異的處理單元[1]。當廢水屬于無法直接回收廢水范疇時，可相對其進行適宜的處理，而后在進行回收利用。在實際調查過程中，筆者發(fā)現(xiàn)設置的排放管線多種多樣，主要包括生活污水管線、次氯酸鈉廢水管線、綜合廢水管線、雨水管線等；設置的回用管線亦是多種多樣，主要包括綜合處理合格水管線、冷凝水管線、離心母液處理合格水管線、循環(huán)水排污水管線等。廢水處理設施包括四個單元：綜合廢水、生活污水、次氯酸鈉廢水等。

3 氯堿廢水實施分質處理及回收利用技術的應用策略

3.1 離心母液廢水的分質處理及回收利用

在分質處理離心母液時，企業(yè)大都傾向于采用“接觸氧化+水解酸化法”。將聚合反應所涉及的化學品去除，這些化學品主要包括分散劑、少許的涂壁劑、分散劑、引發(fā)劑等。此外，離心母液還含有VCM、低聚物與聚合的異構體產物。據(jù)調查，離心母液的溫度一般較高[2]。因此，須先對離心母液進行降溫處理，降溫處理裝置為冷卻塔。待離心母液溫度小于40 ℃后，在重力引流作用下將其引入酸化池進行水解酸化，進而使得廢水的可生化性加強。然后，通過兩級好氧對其進行深入處理。最后，于沉淀池內進行分離泥水。待過濾及滿足回收利用要求后，將達標的中水添加于循環(huán)系統(tǒng)。

3.2 次氯酸鈉廢水

次氯酸鈉廢水的產生主要源自氯堿工業(yè)PVC裝置乙炔清凈配置工序，其特點為蘊含著大量的磷、硫、COD等。此種廢水首先須利用汽提塔將乙炔氣去除；其次，于該廢水處理單元進行中和；再者，將雙氧水、硫酸亞鐵、PAM投加進去，與次氯酸鈉廢水中法所含的磷元素發(fā)生化學反應，進而形成沉淀物——磷酸鹽，并將其去除。廢水經(jīng)過處理后，其會返回淡鹽水系統(tǒng)，且通過回灌巖層以應用于鹵的采集（圖1）。

圖1 離心母液廢水處理工藝

3.3 綜合廢水

綜合廢水涉及多種廢水，其主要由純水站廢水、一次鹽水含膜脫硝廢水、地面沖洗水、電解廢水、其他生產廢水等構成。原有的廢水處理系統(tǒng)是進行沉淀和中和，這樣簡單化的處理工序沒有在處理過程中有效利用生化處理工藝，不能很好地使廢水中的部分物質實現(xiàn)降解，如氨氮等物質[3]；傳統(tǒng)的廢水處理系統(tǒng)在基礎的沉降池中在表面負荷方面有所欠缺，這就在一定程度上拉低了廢水處理的沉降效果；廢水處理系統(tǒng)中的污水處理主要是通過系統(tǒng)中泵的效能來實現(xiàn)的，但是在進行泵的選擇時化工企業(yè)對選型卻沒有合理性，這使得在應用過程中造成了對動力能源的不必要浪費；在原有的廢水處理系統(tǒng)中，并不能實現(xiàn)對廢水的回收利用，所以系統(tǒng)本身缺乏有效的循環(huán)利用率，并在廢水的處理過程中因為大量的廢水排放，在一定程度上造成嚴重的水資源浪費現(xiàn)象（圖2）。

圖2 綜合廢水處理工藝

在對氯堿化工廢水進行處理時，不僅需要降低污染物濃度和促進酸堿平衡，還要實現(xiàn)對水資源的充分利用，這就需要在實際處理中從廢水的水質特點和生產用水的需求出發(fā)，在有效滿足生產需求的前提下實現(xiàn)對廢水的高效利用，在通過廢水處理之后能夠有效代替新鮮水源，以此來促進廢水排放量的減少和新鮮用水的用量。

現(xiàn)階段，對于氯堿化工綜合廢水的處理構想主要有三氯乙烯廢水和氯堿生產廢水以及生活污水等，在它們作為普通廢水存在時，在水量含量較少且酸堿性偏弱的條件下可以先對廢水進行收集，然后進行整體性的統(tǒng)一處理，這樣的處理方法主要是借助廢水處理系統(tǒng)而得以有效實現(xiàn)的。另外，在對濃水站廢水進行處理時，主要是通過對空冷器與三氯氫硅合成爐完成檢修之后，再通過廢水處理系統(tǒng)對其進行處理。其他的鍋爐脫硫除塵廢水、PVC生產廢水等，主要是通過單獨的預處理系統(tǒng)進行，在系統(tǒng)的循環(huán)作用下，通過排出后再利用的處理系統(tǒng)進行處理。

3.4 生活污水

對于生活污水的分質處理及回收利用，氯堿工業(yè)企業(yè)可采用A/O工藝。待完成處理，可將水質排放至市政建設中的污水管網(wǎng)。

3.5 蒸汽冷凝水的回收利用

在具體生產過程中，會有大量蒸汽冷凝水產生。筆者所研究的企業(yè)，老廠區(qū)為其生產提供蒸汽，老廠區(qū)及新廠區(qū)相隔3 km，冷凝水回收后無法儲存至鍋爐。然而，將其直接排放則會浪費水資源。為解決此問題，可將冷凝水回收系統(tǒng)安裝于冷凝水產生處。在氯堿化工進行生產時，可將回收的蒸汽冷凝水應用于脫鹽水工序。在此過程中，原水與冷凝水兩者之間發(fā)生了熱量交換，在高溫冷凝水加熱的作用下，原水溫度會有所提升，能夠適應冬季氣候。待冷凝水降溫后，除鐵過濾器會將其中的氧化鐵屑去處，而后利用精密過濾器將雜質、懸浮物去處。繼此之后，于中間水箱場所混合反滲透產水，接著于混床處理單元對脫鹽水加以制取。如此，便能在很大深度上使得反滲透水的產水率提高，減少或避免了冬季氣候的影響，有利于節(jié)省原水消耗量[4]。

（1）聚氯乙烯裝置堿洗塔廢水回收利用

據(jù)統(tǒng)計，堿洗塔所含廢水量約為0.4 m3/h，在排放過程中會經(jīng)過外面管廊以到達企業(yè)渣漿池。由于S2-存在于電石渣中，且渣漿池內溫度較高，其通常大于75 ℃、小于85 ℃。這種環(huán)境下，渣漿中容易生成Hg。每次處于穩(wěn)定狀態(tài)時，渣漿去制水泥，以從根本上避免共汞對環(huán)境造成污染[5]。

（2）循環(huán)水系統(tǒng)排污水的回收利用

回收循環(huán)水排污水主要用于乙炔發(fā)生，乙塊發(fā)生工序是用水量最大的緩解，所以，整體而言，整個工序沒有過大的用水需求量，比如有機物濃度和酸堿度等。由此可見，在對此項工序進行廢水的預處理時，可以在澄清之后直接實現(xiàn)水質的循環(huán)使用。

（3）反滲透濃水的回收利用

反滲透濃水由脫鹽水裝置產生，其含鹽量高、含污染因子少，水量在50m3/h左右。反滲濃水回灌巖層進行鹵的采集，能夠滿足采鹵用水及乙炔發(fā)生裝置的要求。此外，反滲濃水可用于制取乙炔氣體，對改善生態(tài)環(huán)境質量具有積極的意義。

4 結 語

分質處理及回收利用技術的應用，能夠在很大程度上降低了氯堿廢水所產生的危害，并能夠節(jié)約水資源、提高人民生活質量、保護人民生命安全等。希冀，我國能夠不斷優(yōu)化氯堿廢水分質處理及回收利用技術，以充分利用資源、保護生態(tài)環(huán)境，進而提升氯堿工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟與環(huán)境效益。

［1］ 李富勇. 電石法乙炔清凈廢次鈉回收利用的研究及實施[J]. 新疆化工，2012(3)：2-4.

［2］ 姚佐國，謝金陽，王春苗，王劍，松全元. 電石廢水處理工程設計[J]. 工業(yè)用水與廢水，2010(2)：78-80.

［3］ 劉鳳雷，王樹成，劉小剛，張燕. PVC離心母液水的回收利用[J]. 中國氯堿，2010(2)：41-43.

［4］ 宋宜容，李永定. 聚氯乙烯離心母液回用及生化處理技術[J]. 中國氯堿，2009(1)：36-3.

［5］ 付漢卿，袁軍麗，陳國君，劉俊岐，劉衛(wèi)濤. 電石法PVC樹脂生產中乙炔清凈廢水回用工藝[J]. 聚氯乙烯，2008(7)：42-44.

Application of Treatment and Recycling Technology of Chlor-alkali Wastewater

CHEN Xiao-feng

(Xinjiang Vocational College of Light Industry, Xinjiang Urumqi 830021，China)

Characteristics of chlor-alkali industry wastewater were discussed, the general idea of treatment and recycling of chlor-alkali industry wastewater was analyzed, and application strategy of treatment and recycling technology of chlor-alkali wastewater was introduced.

chlor-alkali wastewater; quality; recycling; technology

X 703

A

1671-0460（2016）06-1296-03

2016-04-25

陳曉峰，女，新疆烏魯木齊人，副教授，碩士，畢業(yè)于天津大學化學工程專業(yè)，從事化工生產工藝及環(huán)保等方面研究。