氯堿行業(yè)廢水梯級(jí)利用

馬十四 易遵勇 熊鵬

摘 要：通過(guò)行業(yè)調(diào)研及試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，在燒堿、聚氯乙烯系統(tǒng)生產(chǎn)廢水回收利用方面進(jìn)行了各項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新改造，根據(jù)廢水性質(zhì)進(jìn)行分級(jí)回收并加以梯級(jí)利用，真正做到變廢為寶，污水零排放，最終實(shí)現(xiàn)保護(hù)環(huán)境、降本增效的目。

關(guān)鍵詞：水;梯級(jí)利用;環(huán)保;增效

新疆圣雄氯堿有限公司2013年投產(chǎn)。公司主要產(chǎn)品有燒堿、聚氯乙烯樹(shù)脂。經(jīng)多年逐步進(jìn)行擴(kuò)能改造，現(xiàn)有PVC生產(chǎn)規(guī)模50萬(wàn)t/a，燒堿生產(chǎn)規(guī)模40萬(wàn)t/a。多年來(lái)公司堅(jiān)持綠色發(fā)展，把節(jié)能減排工作列入工作重點(diǎn)，科學(xué)部署、深化推進(jìn)，取得了社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益的雙贏。

1 工藝簡(jiǎn)介

1.1 離子膜燒堿生產(chǎn)工藝

1.1.1 離子膜電解生產(chǎn)工藝

公司采用UHDENORA復(fù)極式BM2.7-204-V5b-40（1/ 0.55）型電解槽，該電解槽性能優(yōu)良、能耗低、穩(wěn)定性強(qiáng)，在同行業(yè)屬于領(lǐng)先地位。電解產(chǎn)生的32%氫氧化鈉液堿送至下游燒堿車(chē)間制50%液堿和片堿。

1.1.2 片堿生產(chǎn)工藝

來(lái)自離子膜電解的產(chǎn)品32%液堿送至一效降膜蒸發(fā)器生產(chǎn)出36%的液堿后送至二效降膜蒸發(fā)器生產(chǎn)42%堿，再送至三效降膜蒸發(fā)器生產(chǎn)出50%液堿，后一部分送至罐區(qū)作為產(chǎn)品進(jìn)行外售，另外一部分進(jìn)入升膜蒸發(fā)器生產(chǎn)出73%的濃堿，后送至片堿濃縮單元，通過(guò)熔鹽系統(tǒng)加熱，在最終濃縮器生產(chǎn)出98%的燒堿冷卻切片后進(jìn)行包裝。32%至73%堿部分全部使用蒸汽作為熱源，片堿使用燃煤加熱熔鹽來(lái)加熱生成最終產(chǎn)品。

1.2 PVC生產(chǎn)工藝

①乙炔生產(chǎn)工藝：本公司采用濕法乙炔工藝路線，乙炔裝置是聚氯乙烯生產(chǎn)中的第一道裝置。該裝置的任務(wù)是將原料電石進(jìn)行破碎、儲(chǔ)存并在發(fā)生器內(nèi)進(jìn)行水解反應(yīng)，生成粗乙炔氣送至氯乙烯界區(qū)供合成氯乙烯單體用;②氯乙烯生產(chǎn)工藝：氯乙烯車(chē)間利用乙炔車(chē)間送來(lái)的乙炔氣體及電解車(chē)間氯化氫合成工序送來(lái)的氯化氫氣體。本工序包括乙炔清凈、氯乙烯合成、氯乙烯壓縮、氯乙烯精餾工序;③PVC聚合生產(chǎn)工藝：公司PVC裝置是目前國(guó)內(nèi)國(guó)產(chǎn)化中工藝較為先進(jìn)的PVC樹(shù)脂生產(chǎn)裝置。一套裝置主要設(shè)備5臺(tái)137m3聚合釜和2臺(tái)55m3汽提塔、4臺(tái)離心機(jī)、2臺(tái)氣流干燥塔、2臺(tái)旋流干燥床。

2 工藝改造

2.1 提高混床再生酸堿再生廢水利用率

經(jīng)多次取樣分析并與化鹽水指標(biāo)進(jìn)行比對(duì)，除氯根高以外，氨氮、鈣鎂、有機(jī)物等含量均在化鹽水指標(biāo)范圍內(nèi)，所以混床再生酸堿廢水可以用來(lái)化鹽，而原化鹽用水除脫氯淡鹽水、氫氣洗滌液、脫硝淡鹽水，還需要補(bǔ)充生產(chǎn)水約（兩套裝置約20m3/h），將動(dòng)力混床再生酸堿廢水（兩套裝置約15m3/h）直接送去化鹽，既減少了用于化鹽的生產(chǎn)水量，又解決了高氯根廢水難處理的問(wèn)題。

2.2 冷凝液梯級(jí)利用

通過(guò)技措技改項(xiàng)目新增冷凝水收集罐和2臺(tái)120m3/h的冷凝水混床和配套的板式換熱器，冷凝水給原水換完熱后由板式換熱器降溫至≤40℃后送冷凝水混床制脫鹽水。

2.3 聚合離心母液水高效利用

氯乙烯在聚合釜內(nèi)風(fēng)影形成聚氯乙烯，為了使釜中的物料體積恒定，百分之百的利用熱傳導(dǎo)面積，在整個(gè)反應(yīng)期間，需不斷地向聚合釜內(nèi)注入純水，反應(yīng)結(jié)束后漿料自聚合釜經(jīng)泵輸送至汽提工序，將聚氯乙烯脫除后送至干燥工序，通過(guò)離心機(jī)將漿料的含水量由75%降低至25%[1]，該過(guò)程中產(chǎn)生大量的離心母液水。通過(guò)工藝改造，將離心母液水進(jìn)行梯級(jí)利用，一部分經(jīng)過(guò)換熱降溫后，作為聚合工序各機(jī)泵機(jī)封水;一部分經(jīng)泵輸送至汽提塔作為沖洗水，同時(shí)在聚合工序界區(qū)內(nèi)設(shè)置離心母液水收集池，將地面沖洗水進(jìn)行回收，送至動(dòng)力車(chē)間生化池處理，處理完后的離心母液水送至循環(huán)水，作為循環(huán)水補(bǔ)水使用。

2.4 機(jī)泵機(jī)封水回收再利用

氯堿行業(yè)傳統(tǒng)工藝是將機(jī)泵機(jī)封水直接排至地溝，增大廢水排放量的同時(shí)造成大量高水質(zhì)水的浪費(fèi)，現(xiàn)通過(guò)工藝改造各車(chē)間新增機(jī)封水罐集中收集機(jī)封水，經(jīng)換完熱后循環(huán)利用。

3 效益分析

①回收利用混床再生廢水用于化鹽，每小時(shí)節(jié)約生產(chǎn)水15m3/h，一年按8000h計(jì)，生產(chǎn)水每噸按1.5元計(jì)可節(jié)約15*1.5*8000=18萬(wàn)元/年;②回收冷凝液用于至脫鹽水可節(jié)約生產(chǎn)水176m3/h，則可節(jié)約費(fèi)用176*1.5*8000=211.2萬(wàn)元/年;③回收利用機(jī)封水80m3/h，每噸脫鹽水按6元計(jì)，則80*6*8000=384萬(wàn)元/年;④聚氯乙烯生產(chǎn)系統(tǒng)，含汞廢水以及離心母液水的處理回用，不僅有效降低系統(tǒng)生產(chǎn)水用量，同時(shí)大大降低COD排放總量及污水外排量，降低污水處理費(fèi)用，提升環(huán)保效益。

4 總結(jié)

隨著氯堿行業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，節(jié)能降耗成為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。公司階層技術(shù)員人員通過(guò)不斷調(diào)研分析，在現(xiàn)有工況下進(jìn)行多項(xiàng)改造，最大限度回收并提高廢水利用率降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]李志松，王少青，聚氯乙烯生產(chǎn)技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2014（8）：148-150.