氯堿化工企業(yè)廢水的回收利用

劉誠誠　孫亞云　徐生智　梁利平

摘? 要：通過對各類廢水進行研究，找到不同類的廢水采用分類回收途徑，有效降低廢水排放，同時減少了生產(chǎn)水的回用，創(chuàng)造價值可觀。

關(guān)鍵詞：廢水、循環(huán)水、母液水、回收利用

陜西北元化工集團股份有限公司具有110萬噸/年聚氯乙烯、80萬噸/年離子膜燒堿、4×125MW發(fā)電、220萬噸/年新型干法工業(yè)廢渣水泥、50萬噸/年電石的生產(chǎn)能力，是氯堿循環(huán)產(chǎn)業(yè)項目。其廢水主要來源及特點：主要有電石反應(yīng)廢水、循環(huán)水排污水、螯合樹脂塔再生酸堿廢水、陰陽床再生酸堿廢水、蒸發(fā)堿性冷凝水、含汞廢水、聚合母液水、反滲透濃水等。

1、氯堿企業(yè)廢水現(xiàn)狀

氯堿的化工產(chǎn)品十分多樣，如：聚氯乙烯、鹽酸、燒堿等等，據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前世界范圍內(nèi)可歸為氯堿產(chǎn)品可達(dá)到 200 余中，目前我國化工排名位于世界頂尖行列，但是隨著排放量的持續(xù)增加，自然生態(tài)環(huán)境污染問題不容小覷。^[1]從生產(chǎn)角度來看，氯堿衍生于工業(yè)生產(chǎn)過程中，通過分解食鹽后去氫氣、氯氣以及堿。電石反應(yīng)生成乙炔，乙炔與氯化氫生成氯乙烯，通過聚合生成聚氯乙烯，同時電解生成燒堿，在此過程生產(chǎn)后廢水組成較為復(fù)雜，如水量大、水質(zhì)變化大、含鹽量高、氯離子含量高、水質(zhì)成分復(fù)雜、污染物多樣等。所以也決定了其過濾方法更加多樣，如果盡早采取對應(yīng)措施，對我國水資源缺乏有重要意義。當(dāng)前我國對于廢水處理的方式可大概從三種類出發(fā)，其中包括物理分解、化學(xué)降解和生物過濾等，例如生物過濾就是利用微生物活動特點，將原本有危害的污染物通過生化使其成為正常的簡單物質(zhì)。2、廢水的危害

氯離子及其化合物嚴(yán)重危害生物體細(xì)胞 （ 包括人體細(xì)胞），此外，采用含氯離子濃度過高的水灌溉農(nóng)作物會導(dǎo)致農(nóng)作物多病、產(chǎn)量 銳減，當(dāng)人們食用這些農(nóng)作物時會嚴(yán)重危害健康。除了危害人類健康， 氯離子還可進入混凝土結(jié)構(gòu)中使鋼筋產(chǎn)生銹蝕，造成極大的破壞。當(dāng)氯離子到達(dá)接觸鋼筋時，可直接或間接破壞鋼筋鈍化的高堿度及混凝土的包裹作用兩重屏障，致使鋼筋銹蝕，銹蝕產(chǎn)物膨脹，當(dāng)產(chǎn)生的膨脹應(yīng)力大于混凝體保護層的受拉應(yīng)力時會致使混凝土保護層開裂與脫落。綜上氯離子會嚴(yán)重影響人類的健康以及鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)的安全性，可靠性及耐久性。

氨氮是水體中的營養(yǎng)素，可導(dǎo)致水富營養(yǎng)化現(xiàn)象產(chǎn)生，是水體中的主要耗氧污染物，對魚類及某些水生生物有毒害作用。

化學(xué)需氧量（COD）高意味著水中含有大量還原性物質(zhì)，其中主要是有機污染物?；瘜W(xué)需氧量越高，就表示江水的有機物污染越嚴(yán)重，這些有機物污染的來源可能是農(nóng)藥、化工廠、有機肥料等。如果不進行處理，許多有機污染物可在江底被底泥吸附而沉積下來，在今后若干年內(nèi)對水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生態(tài)系統(tǒng)即被摧毀。人若以水中的生物為食，則會大量吸收這些生物體內(nèi)的毒素，積累在體內(nèi)，這些毒物常有致癌、致畸形、致突變的作用，對人極其危險。另外，若以受污染的江水進行灌溉，則植物、農(nóng)作物也會受到影響，容易生長不良，而且人也不能取食這些作物。

血液中的金屬汞，可通過血腦屏障進入腦組織，然后在腦組織中被氧化成汞離子。由于汞離子較難通過血腦屏障返回血液，因而逐漸蓄積在腦組織中，損害腦組織。在其他組織中的金屬汞，也可能被氧化成離子狀態(tài)，并轉(zhuǎn)移到腎中蓄積起來。

3、廢水的產(chǎn)生

3.1乙炔生產(chǎn)區(qū)域

電石法乙炔工藝生產(chǎn)過程中，主要是濕法乙炔發(fā)生用水、干法乙炔洗滌冷卻用水和循環(huán)水站補水消耗大量的水，其中乙炔發(fā)生過程產(chǎn)生8%～12%固含量的電石渣漿液廢水，循環(huán)水排污水產(chǎn)生廢水。

3.2氯堿生產(chǎn)區(qū)域

氯堿裝置區(qū)的廢水主要有螯合樹脂塔再生酸堿廢水，鹽水板換冷凝水，各類機泵機封水，蒸發(fā)堿性冷凝液和循環(huán)水排污水等。氯堿區(qū)域的廢水主要是PH偏堿或偏酸性。3.3有機生產(chǎn)區(qū)域

北元集團PVC裝置區(qū)生產(chǎn)過程中主要合成裝置的廢水有精餾廢水、合成廢水、聚合母液水、循化水站排污水等。聚合裝置的廢水有母液水和廢水汽提后的廢水。

3.4公用工程區(qū)域

動檢裝置區(qū)主要廢水包括循環(huán)水站排污水、冷凍水站排污水和溴化鋰機組蒸汽冷凝水。

3.5生活污水裝置

生活污水處理采用 AO 一體化處理工藝。工藝路線為：生活污水進入生活污水調(diào)節(jié)池，經(jīng)廢水提升泵送至 AO 一體化處理裝置，經(jīng)厭氧、好氧生化處理后，再經(jīng)斜板沉淀池沉降后，水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到生活污水排放標(biāo)準(zhǔn)和綠地灌溉水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。目前，處理后的生活污水用于廠區(qū)內(nèi)綠化灌溉用水。

4、廢水的管理思路

生產(chǎn)廢水在企業(yè)管理中是難題，若管理不善可造成污水處理系統(tǒng)癱瘓，造成環(huán)保事故。為了有效解決廢水初步合格再進入污水處理，公司研究各裝置不得隨意排水，若有排水必須初步處理PH合格再進入污水系統(tǒng)，“誰排水、誰治理”的思路，并在排放口安裝在線監(jiān)測，及時監(jiān)測污水的水質(zhì)情況，保證進入污水處理裝置指標(biāo)初步合格。

5、廢水處理及回收利用

電石渣漿液經(jīng)濃縮池濃縮后，上清液經(jīng)涼水塔冷卻回用于乙炔發(fā)生，濃縮池底部濃度較高的渣漿送至壓濾裝置，經(jīng)板框壓濾機壓濾后，壓濾液回用于乙炔發(fā)生，濕電石渣（含水 32%～34%）送往水泥裝置生產(chǎn)水泥。循環(huán)水站排污水回用與乙炔發(fā)生。乙炔發(fā)生用水水質(zhì)要求較低，用水量大，裝置區(qū)內(nèi)已實現(xiàn)廢水“零排放”，同時又可以消化污水處理裝置處理后的廢水以及合成裝置的廢水，但要求廢水中不含磷和余氯，氯離子含量小于390mg/L，否則影響電石渣氯離子含量，影響水泥質(zhì)量。

氯化鈉是氯堿企業(yè)生產(chǎn)的主要原料，大多數(shù)企業(yè)將外購的固體原鹽加入化鹽池內(nèi)，保持化鹽池內(nèi)巖層厚度 2～4 m，溫度控制在 55～65 ℃，鹽水停留時間 30 min 后，獲得所需濃度的合格粗鹽水。陜西北元化工集團股份有限公司結(jié)合陜北地區(qū)鹽業(yè)資源情況，實現(xiàn)了全鹵制堿，即將電解后的淡鹽水、各類含鹽廢水和工業(yè)水注入地下鹽礦層，將鹽礦層中的鹽類礦物質(zhì)溶解，轉(zhuǎn)變成流動態(tài)的溶液—鹵水，然后集中輸送到一次鹽水工序精制獲得合格的粗鹽水，供電解裝置使用，實現(xiàn)循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈。采鹵注井用水要求廢水中不能含有游離氯， pH值7.0～8.0， TOC 含量小于 7 mg/L。

聚合母液水和廢水汽提后的廢水這部分水原本是無離子水，水成本高，若回收利用去生產(chǎn)無離子水價值就翻翻了，通過研究，將母液水處理裝置后進過深度處理，將合格的廢水回用至無離子水治水系統(tǒng)。

循環(huán)水站排污水和冷凍水站排污水送至生產(chǎn)廢水處理裝置集中處理，溴化鋰機組蒸汽冷凝水一部分用于一次鹽水碳酸鈉配置，一部分用于電廠鍋爐補水。

6、總結(jié)

通過多年的研究發(fā)現(xiàn)廢水回收利用不是單一的，通過分級分類，可以提升廢水的價值，不同的廢水用在不同的裝置，能大大降低廢水的排放量，減少生產(chǎn)水的使用，降低成本可觀。

參考文獻：

[1] 頡小虎 淺論氯堿化工企業(yè)廢水零排放工藝[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2019，39（06）：175～176

[2] 榮先亮 淺談氯離子危害及測定方法分析[J].西部皮革，2018，40（18）：92

作者簡介：

劉誠誠（1986.01）男，漢族，陜西延安延川縣人，本科學(xué)歷，化工工藝工程師，現(xiàn)任陜西北元集團錦源化工有限公司生產(chǎn)技術(shù)科副科長。