燒堿生產(chǎn)中廢水的綜合利用

燒堿生產(chǎn)中廢水的綜合利用摘要：燒堿生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢水具有含鹽、含堿、含酸等特點，直接排放既不符合環(huán)保要求，又浪費資源，提高生產(chǎn)成本。新疆圣雄氯堿有限公司（以下簡稱“圣雄氯堿”）結合燒堿系統(tǒng)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝和處理水平，對燒堿系統(tǒng)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的廢水進行分類、分步處理和利用。關鍵詞：燒堿生產(chǎn)；廢水；綜合利用1燒堿系統(tǒng)工藝簡介燒堿生產(chǎn)系統(tǒng)主要包括：一次鹽水工序、二次鹽水工序、電解工序、脫氯工序，氯氫處理工序，氯化氫合成工序。該公司一次鹽水工序采用預處理器+HW膜處理工藝和無機膜處理工藝，二次鹽水、電解、脫氯工序采用螯合樹脂二次鹽水精制工藝及離子膜電解工藝，氯化氫合成工序采用二合一蒸汽合成爐。2生產(chǎn)廢水的產(chǎn)生2.1螯合樹脂塔再生過程產(chǎn)生的廢水螯合樹脂塔在工作過程處理了規(guī)定量的過濾鹽水后，螯合樹脂將會失去對2價金屬離子的吸附作用。螯合樹脂塔再生過程就是要通過使用高純鹽酸洗去樹脂所吸附的陽離子，螯合樹脂以H型存在，用氫氧化鈉使之變成Na型的螯合樹脂后,H型的螯合樹脂就具有了進行螯合物形成反應的活性，使失去吸附作用的樹脂再生還原，恢復對2價金屬離子的吸附作用。螯合樹脂塔吸附飽和后進行酸堿再生，從而產(chǎn)生大量廢水。在螯合樹脂塔再生過程中會產(chǎn)生酸堿性廢水，酸堿性廢水中和后，回收并送至鹽水系統(tǒng)。由于螯合樹脂塔再生過程中酸性廢水和堿性廢水的產(chǎn)生并不平衡，為了保證后續(xù)管道及設備不被腐蝕，仍須加入少量成品堿調節(jié)pH值。2.2機封水離心泵運行時須用純水對機封進行冷卻降溫，產(chǎn)生的機封水通過地溝及回收水泵，統(tǒng)一送至廢水儲槽，最終送至化鹽工序。2.3蒸汽冷凝水蒸汽冷凝水主要來自鹽水換熱器（用于控制進螯合樹脂塔鹽水溫度）、氯酸鹽分解鹽水換熱器（用于控制氯酸鹽分解槽鹽水的溫度）、堿液換熱器（用于控制進電解槽陰極堿液換熱時產(chǎn)生的蒸汽冷凝水溫度），通過地溝及回收水泵進行回收，統(tǒng)一送至廢水儲槽，最終送至化鹽工序。3廢水來源及利用方向3.1電解槽停車排液、洗槽水在電解工序設置陰極液排放槽和陽極液排放槽用于回收電解槽排液、洗槽的堿水和鹽水。電解槽陽極部分排液、洗槽水排入陽極液槽，經(jīng)脫氯后回收至鹽水崗位化鹽。一方面減少了排放污水量和污水中的氯離子含量，降低了污水處理的負荷，還可回收淡鹽水。陰極部分的排液、洗槽水含有低濃度的NaOH,由于濃度低回收堿液成本高，不宜直接回收。如果中和處理后排放將增加中和用酸量，使成本上升，還會增大污水處理量。而全部輸送至化鹽水儲罐進行化鹽則降低了稀燒堿的利用價值。把稀堿液回收至廢堿罐，將32%燒堿配制成質量分數(shù)為17%?18%的吸收液進行廢氯氣吸收，生產(chǎn)次氯酸鈉副產(chǎn)品外售，具有較好的經(jīng)濟效益。3.2螯合樹脂塔再生廢水產(chǎn)生及利用產(chǎn)生原因：離子膜電解工藝要求進電解槽鹽水指標鈣+鎂W0.02mg/L，現(xiàn)有一次鹽水處理工藝處理的一次鹽水指標鈣+鎂W4mg/L，因此需要對一次鹽水進行二次精制，該公司采用螯合樹脂對一次鹽水進行二次精制，當螯合樹脂吸附鈣鎂到達飽和時，需要對螯合樹脂進行再生處理，螯合樹脂再生過程分為：水洗1、反洗、酸再生、水洗2、堿再生、水洗3、等待1、鹽水填充、等待2,再生過程中酸再生、水洗2、堿再生、水洗3等步驟產(chǎn)生的廢水無法回收利用。處理措施：對樹脂塔酸再生、水洗2、堿再生、水洗3三步pH值及時進行監(jiān)測，根據(jù)燒堿生產(chǎn)特點，將pH值＜8的廢水回收至陽極液放凈槽，將pH值＞8的廢水回收至陰極液放凈槽，通過酸、堿廢水分類回收到系統(tǒng)內部，返回到一次鹽水工序代替部分生產(chǎn)水進行化鹽。3.3循環(huán)利用機封水及蒸汽冷凝水機封水循環(huán)利用降低高純水消耗。離子膜法燒堿生產(chǎn)過程中使用的機泵均使用高純水作為機封水。當機封水作為廢水回用至化鹽系統(tǒng)化鹽時,高純水降級為廢水使用,浪費了水資源。對機封冷卻水及蒸汽冷凝水的水質進行監(jiān)測及控制可達到了機封水循環(huán)使用的質量需求，實現(xiàn)機封水密閉循環(huán)改造及蒸汽冷凝水回收；新增機封水回收儲槽、換熱器等對循環(huán)使用的機封水進行降溫處理，實現(xiàn)清污分離;并對水質實行定期監(jiān)測及置換，置換水用于配制亞硫酸鈉及化鹽等。3.4合成爐排污水用于鹽水崗位精制劑配制合成爐底部循環(huán)水富集氯離子，長期循環(huán)后，氯離子對合成爐筒體和管道產(chǎn)生嚴重腐蝕，給生產(chǎn)帶來安全隱患。為避免氯離子腐蝕設備和管道，通過排水操作控制氯離子含量。此部分循環(huán)水為純水，排地溝回用只能作為化鹽補充的生產(chǎn)水利用，嚴重浪費其價值。為了更充分發(fā)揮工業(yè)用水的效能，降低工業(yè)用水消耗，同時解決生產(chǎn)水配制精制劑過程引入的鈣離子造成碳酸鈉管線結垢、泵葉輪結垢而使轉動阻力大，甚至機封燒毀等問題，將合成爐底部循環(huán)水外排部分整體回收至儲罐，通過泵輸送至一次鹽水崗位用于精制劑的配制。合成爐排污水代替生產(chǎn)水配制碳酸鈉運行1年后，對碳酸鈉管道及泵葉輪進行拆檢，無明顯碳酸鈣結垢。解決了長期以來碳酸鈉管線內結垢的問題，同時消除了酸洗碳酸鈉管線廢酸回收處理的環(huán)保問題。3.5合成爐廢水產(chǎn)生及利用產(chǎn)生原因：該公司合成爐采用二合一蒸汽合成爐，合成爐爐底采用循環(huán)水降溫，生產(chǎn)過程中爐底冷卻器塊孔堵塞頻繁，2017年將合成爐爐底循環(huán)水降溫更改為純水降溫，增加換熱器保持純水溫度穩(wěn)定，改造完畢后出現(xiàn)合成爐筒體泄漏問題，對合成爐水質進行監(jiān)測發(fā)現(xiàn)純水氯根含量逐漸增加，pH值逐漸降低造成合成爐筒體泄漏，故將爐底廢水進行外排以降低氯根含量提高pH值，合成爐排污量約為4.0?5.0m3/h，但排放廢水造成廢水處理困難及生產(chǎn)成本增加。處理措施：一次鹽水工序碳酸鈉配置過程需用純水，純水用量約為140m3/h，但配置為間接性操作，增加了一臺儲罐將合成爐排污廢水收集，作為碳酸鈉配置使用，解決了廢水處理問題，降低了生產(chǎn)成本。3.6無機廢水各生產(chǎn)界區(qū)實行雨污分離，各工序轉動設備機封水、工藝處理過程中含酸堿鹽廢水、冬季防凍廢水等無法直接回用的廢水，通過污水管網(wǎng)回收至廢水池，調整pH值后用泵送至一次鹽水工序化鹽水儲罐用于化鹽，降低生產(chǎn)水用量，減輕污水處理負荷和處理難度?；厥諢o機廢水指標及控制范圍如下：P（Ca2++Mg2+）W400mg/L,P（游離氯）W40mg/L,P（SO2442-）W7g/L,pH值為6?13。涉及檢修等原因，當外排部分鹽酸、燒堿、次氯酸鈉時，須經(jīng)處理后再流入廢水池，并通知鹽水崗位，進行采樣分析，根據(jù)分析情況對廢水進行調節(jié)，以符合控制指標。3.7含汞廢水回收處理氯乙烯合成過程中，含汞觸媒是重要的反應催化劑。氯乙烯轉化工序各泵機封水、地面沖洗水等廢液含有氯化汞成分，直接外送勢必造成環(huán)境的污染。通過外出考察學習，增設了含汞廢水處理裝置。在轉化工序設置集水井，廢水由地溝自流至井內，經(jīng)泵送至含汞廢水處理工序。在汞轉型反應器內加入PAM及除汞劑，使廢液中的汞轉入固相，大部分的汞在此處去除，除汞劑在反應器中自循環(huán)使用，上清液經(jīng)氧化還原反應后，送入砂濾罐、膜分離器,最終達標廢水外排至乙炔車間作為電石反應用水。3.8聚合離心母液水高效利用氯乙烯在聚合釜內反應形成聚氯乙烯,為了使釜中的物料體積恒定，百分之百的利用熱傳導面積，在整個反應期間，需不斷地向聚合釜內注入純水，以補償“VCM體積收縮”，反應結束后漿料自聚合釜經(jīng)泵輸送至汽提工序,將氯乙烯脫除后送至干燥工序，通過離心機將漿料的含水量由75%降低至25%,該過程中產(chǎn)生大量的離心母液水。通過工藝改造，將離心母液水進行梯級利用，一部分經(jīng)過換熱降溫后,作為聚合工序各泵機封用水;一部分經(jīng)泵輸送至汽提塔作為沖洗水，同時在聚合工序界區(qū)內設置廢水收集池，將各泵機封水以及地面沖洗水進行回收，送至乙炔車間作為電石反應用水，提高離心母液水回用量的同時，降低機封、汽提塔沖洗耗用純水量。