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氯碱公司工业水的综合利用

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：张海涛

[导读] 摘要：若废水盐度较高或是频繁发生浓度变化，就会引发微生物新陈代谢不良，抑制其生长，影响降解效率。

        新疆圣雄氯碱有限公司
        摘要：若废水盐度较高或是频繁发生浓度变化，就会引发微生物新陈代谢不良，抑制其生长，影响降解效率。若严重影响到污染水体，还会出现农作物枯萎、土壤污染，甚至直接威胁身体健康，对生态环境危害较高。因此对于氯碱化工企业来说，应高度重视高盐废水的处理，达到我国污水排放标准，顺应我国当前的政策环境。
        关键词：氯碱公司；工业水；综合利用
        引言
        近年来，受国内、国际大环境影响，化工企业竞争日趋激烈，利润逐渐压缩，节能降耗成为一个重要的课题。循环水系统作为化工行业耗能大户，节能降耗工作一直备受关注，国内循环水节能改造技术种类繁多，水平参差不齐，有的改造并没有达到理想的节能效果。
        1 氯碱化工企业高盐废水治理现状
        氯碱化工的主要生产工艺就是对氯化钠（NaCl）饱和溶液进行电解，产出氢氧化钠（NaOH）、氯气（Cl2）和氢气（H2）。其作为基础化工工业之一，在化工、轻工、冶金等工业领域得到广泛应用。在整个氯碱化工生产工艺之中，需要大量的、不同类型的水，如无机废水、冷凝水、冷却水、酸碱水等，直接导致出现大量工业高盐废水的产生。在治理氯碱化工高盐废水工作中，也往往存在政策扶持力度不足、监管不善、工艺或设备装配不足等客观因素。因此，在应对自身企业高盐废水的治理措施时，还需要从更多方面进行详尽的、综合的、有针对性的治理措施。
        2树脂塔再生废水回用原理及方案
        （1）原理：树脂塔再生过程中主要使用纯水、31%盐酸、32%烧碱，这部分水在完成树脂塔再生后充分混合，pH值可达到7.0左右，满足一次盐水工序回用要求，其中由树脂中洗脱出来的钙镁离子可以利用一盐精制剂去除，不影响回用效果。（2）方案：一次盐水装置平均每个月补生产水量约3次，一次约2天，流量约30m3/h，即一个月补水总量约4320m3。电解装置树脂塔再生废水每天约90m3，即一个月再生废水量为2700m3，碱再生废水及水洗III废水与树脂塔酸再生废水中和后用泵输送至污水处理，增大污水处理量。通过设置树脂塔酸，既降低了污水处理量，又节约了生产水使用量，且再生废水含碱，降低一次盐水精制剂氢氧化钠的用量，降低单耗。
        3 VCM高盐废水回用
        （1）原理：VCM高盐废水流量较小，用于一次盐水化盐。由于大量化盐水的稀释，其中的杂质粒子能够达到进槽盐水指标要求，因此回用于一次盐水化盐。（2）方案：氯乙烯高盐废水深度治理系统的成功投入运行，每小时约3m3的废水完全符合一次盐水化盐使用，配制管道由氯乙烯高盐废水深度处理清水泵缓慢输送至一次盐水化盐水储槽，既降低了污水处理量，又节约了生产水使用量。
        4 蒸发蒸汽冷凝液回用于纯水中间水箱
        （1）原理：蒸发冷凝水主要为浓缩碱液过程中蒸发出的水分，温度降低变成冷凝水，对冷凝液分析与产水指标进行对比，符合进中间水箱的要求，所以进中间水箱的反渗透产水再加入蒸汽冷凝液后完全可以投入使用，降低了反渗透装置的负荷，节约了生产成本，同时降低了污水排放量。（2）方案：该公司氯碱分厂蒸发装置平均每小时产蒸汽冷凝水（设计能力）15m3，蒸汽冷凝水送至一次盐水装置化盐，为了提高工艺冷凝水利用价值，降低生产成本，缓解纯水、污水处理压力，将这部分冷凝水回用至纯水中间水箱减少了反渗透产水量。在纯水装置进中间水箱之前加一个小的沉浸式水管换热器，从蒸发装置冷凝水管出口配设DN50管线，依靠位差将此部分冷凝液送至纯水中间水箱。蒸汽冷凝水进入纯水后，每小时可节省15m3反渗透产水，每年按运行330天计算，全年节省118800m3反渗透产水。同时缩短了反渗透装置运行时间，减小反渗透装置的负荷，延长了反渗透装置的使用寿命。
        5加强氯碱化工企业高盐废水利用措施
        5.1加强监管制度
        要加大自身的监管力度，转变企业管理层理念，要从长远角度考虑。

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企业应对废水处理增加预算，提高市场竞争力，杜绝宁可交罚款也不愿引进废水处理设备的问题。政府方面，应加强化工废水相关知识的宣传力度，让企业与大众都更加重视化工废水的危害与治理办法。政府政策应对工业废水处理条例制定严格标准，严格禁止各企业出现废水直接排放的现象。高强度执行工业废水污染监管工作，对监管内的违反行为严格处罚。完善企业排污收费标准，同时对企业的废水工艺设备设置优惠补贴，鼓励企业更新旧有的废水处理技术，促进整个行业对于废水处理技术的推广。
        5.2高盐废水物理治理措施
        一般氯碱化工企业高盐废水物理治理措施可以分为焚烧蒸发法、膜渗透法、絮凝沉淀法等。焚烧蒸发法需对高盐废水进行提升热值的预处理，再进行焚烧蒸发，让含有有机物的废水汽化，再将烟气净化，余下滞留的浓缩高盐废水进行冷却再处理。焚烧蒸发法具有效率高、防腐能力强等特点，同时有效避免了传统焚烧炉的低效率、低安全性等弊端。然而焚烧蒸发法难点在于浓缩高盐废水熔点过低，容易造成结壁，致使排风机故障等。膜渗透法应用相对广泛。其原理是利用水的渗透压，将高盐废水进行脱盐处理，余下淡水再行检测处理即可。但相对于焚烧蒸发法，膜渗透法处理量较小。而且相对于其他处理方法，膜渗透法造价与运行成本较高，会在经济上给企业造成一定负担。絮凝沉淀法即为向废水中添加混凝剂，絮凝体会随水流的稳定，由小聚大慢慢形成絮凝层，液体上部慢慢清澈。絮凝沉淀法具有水回收率高、操作简单等特点。絮凝沉淀也往往应用于工业用水的预处理，例如在天然水资源中通常会存在泥沙、粘土、腐殖质等，也会有细菌、真菌等并存，经过化工流程后也依旧存活，最终造成水体异味、浑浊、污染等。但是絮凝沉淀法针对不用的废水污染物，往往需要和生物治理措施一同进行，因此费用相应较高。
        5.3脱除硫酸根工艺优化
        目前对以往盐水精制过程中去除硫酸根离子采用氯化钡的工艺改成膜法过滤工艺，整体运行效果上避免了使用危险化学品的种种弊端，降低了设备运行成本，给污泥的排出也减缓了不少压力，减少了整个工艺环节的操作工序。对比来看以往处理后精制盐水中硫酸根含量大于为6.87g/L，而工艺实施后通过多次分析化验，平均为5.2g/L，基本上满足了精制盐水对其中硫酸根含量的要求。
        5.4土地处理技术的应用
        依靠土壤-微生物-植物构成的生态系统，土地处理利用农作物吸收吸附和微生物脱氮、挥发作用实现对污水综合净化处理。罗鑫勋[14]对NH3-N浓度在（40.18±10.04）mg/L的废水进行了模块化填料的实验，出水浓度为（17.05±1.90）mg/L，可以满足一级标准，而且去除效果保持稳定。此法是近年来环境领域兴起的研究热点之一，具有低投资、低能耗、效果好等优点，但是污水土地处理系统占地面积大、易受温度季节变化影响，还需适当的设计和管理运行条件。
        结束语
        在信息化、自动化高速发展的今天，氯碱生产由粗放式操作，逐步向精细化、机械化、自动化发展。“氯碱工业水的综合利用”实施后，提高了部分工业水的利用价值，达到工业水的综合利用，实现污水零排放，同时该项目优化完成后，生产成本大幅降低，环保压力也随之降低，具有较好的经济效益和社会效益，且该技术在行业内处于领先水平，在国内氯碱行业是一个突破，值得在国内氯碱行业大力推广。
        参考文献：
        [1]胡东川，岳宗坤.氯碱化工综合废水处理和回收利用[J].化工设计通讯，2018，44（11）：206.
        [2]薛卫东，赵驰峰，席引尚，何旭东.氯碱生产高盐废水深度处理技术的研究及应用[J].氯碱工业，2018，54（11）：39-45.
        [3]仝令祥.氯碱工业废水的相关处理方法[J].化工设计通讯，2018，44（10）：220.
        [4]杨晨光，王忠和，邬永胜.氯碱行业工艺废水治理回收利用[J].中国氯碱，2018（09）：32-34.
        [5]刘海蓉，刘国军.氯碱水平衡及水资源综合利用[J].中国氯碱，2017（01）：36-38