氯碱企业“三废”排放与综合利用

刘少辉，王伟，赵予生

（昊华宇航化工有限责任公司，河南焦作454002）

氯碱企业“三废”排放与综合利用

刘少辉，王伟，赵予生

（昊华宇航化工有限责任公司，河南焦作454002）

以离子膜烧碱和电石法PVC生产过程为例，对氯碱生产过程的产污环节和现阶段的治理措施进行了综合分析，对不足之处提出了综合利用措施，使氯碱行业“三废”治理措施更为完善、资源的综合利用效率进一步提高。

氯碱生产；治理措施；综合利用

氯碱生产过程中会产生大量“三废”，如将这些废弃物经过简单的处理后排入环境，不仅对环境产生污染，更浪费了大量的资源，因此，有必要对整个产污环节和现阶段的治理措施进行综合分析，以便发现问题并提出改进措施，使得氯碱行业“三废”治理措施更为完善，资源的综合利用效率进一步提高。

1 产污环节与污染物去向

随着氯碱工业的不断发展，离子膜法烧碱和电石法PVC生产工艺已成为氯碱行业的主导，以20万t/a离子膜烧碱和电石法PVC生产工艺为例，对氯碱企业的生产进行全过程分析，其产污环节及污染物去向见表1。

2 治理措施及回收利用分析

由表1可以看出，废气的处理措施有待于改进；废水处理技术比较成熟，但是未能实现零排放；在固体废物中，盐泥和电石渣的处理技术有待于进一步探讨，更重要的是对于废汞触媒、废锯末等含有重金属的废弃物，其转移或处理过程都需要深入研究分析。

2.1 废气处理措施及回收利用分析

离子膜烧碱生产过程产生的主要废气为盐酸工序尾气和液氯制取工序尾气；聚氯乙烯树脂生产过程产生的尾气有电石破碎工序粉尘、氯乙烯精制尾气、聚氯乙烯干燥废气等工艺废气，以及全厂氯化氢、氯乙烯和氯气的无组织排放。

表1 氯碱工程主要产污环节及污染物去向

2.1.1 离子膜烧碱生产过程中尾气处理及回收利用

高纯盐酸合成产生的尾气中氯化氢质量浓度约为5 450 mg/m3，经三级水吸收制取盐酸后，在尾气吸收塔内用纯水进一步喷淋吸收，吸收后的水作为一级盐酸吸收塔的吸收溶剂。经三级吸收及尾气喷淋吸收后，氯化氢尾气中氯化氢的质量浓度约为54.5 mg/m3，经1座20 m排气筒排放，可满足《大气污染物综合排放标准》二级标准要求达标排放。然而，对微量氯化氢气体回收的开发，现阶段尚无经济可行的技术，氯化氢尾气达不到零排放。

液氯尾气经减压后，通过废气缓冲罐输送到合成盐酸工段，可达到零排放。

2.1.2 聚氯乙烯生产过程尾气处理及回收利用

电石粉尘产生于电石破碎工序的下料口和输送过程，在破碎下料口处和输送工序，分别安装1台收尘效率可达99%的袋式除尘器，经收尘后，分别由1根15 m排气筒排放。

氯乙烯工段精馏尾气经尾气冷凝器冷凝后，氯乙烯单体回至塔内，不凝气经尾气冷凝器顶部外排，氯乙烯精制尾气经等温变压吸附后由1根高25 m排气筒排放，吸附后，氯乙烯精制尾气中氯乙烯的产生浓度为23.5 mg/m3，排放速率为0.026 kg/h，小于GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级标准中25 m高排气筒氯乙烯排放标准要求。排放速率2.85 kg/h（内插法计算求得），排放浓度36 mg/m3。

聚氯乙烯浆料经旋风干燥器干燥后，由旋风分离器分离出聚氯乙烯成品，在旋风分离过程中会有少量尾气产生，干燥尾气产生量为1.5×105 m3/h，主要污染物聚氯乙烯的产生浓度为833.3 mg/m3，排放速率为125 kg/h，采用2组串联旋风分离器进行收尘，2组串联旋风分离器的收尘效率可达94%以上，经收尘后干燥尾气经1根20 m高排气筒排放，尾气中聚氯乙烯排放浓度为50 mg/m3，排放速率为7.5 kg/h，可满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》二级标准中20 m排气筒粉尘最高允许的标准要求（排放速率8.5 kg/h）。

聚合工序汽提回收单体后的PVC浆料经离心机脱除大量水分后，夹带PVC和VC单体等，收集送往VCM气柜，然后，返回工艺使用，VC回收汽提尾气不外排。

PVC成品料仓包装系统的PVC粉尘浓度为1 500 mg/m3，产生量为9 kg/h，采用集中管道输送并利用二级旋风除尘收集净化处理方式，处理效率可达94%，处理后的排放浓度为90 mg/m3，排放量为0.54 kg/h，可满足GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》表2和二级标准1座20 m排气筒达标排放。（粉尘最高允许排放浓度120 mg/m3，最高允许排放速率5.9 kg/h）。

可见，PVC生产过程产生废气较多，针对不同类型的尾气采用袋式除尘、等温变压吸附、旋风除尘等系列措施，使尾气排放基本达到了国家标准。然而，排放尾气中含有大量的电石、氯乙烯及聚氯乙烯粉尘，微量粉尘的收集与利用都是有待研究的课题。

2.2 废水处理措施及回收利用分析

由表1可知，氯碱企业废水处理已经基本成熟但是还未实现零排放。其中，离子膜烧碱废水中的过滤器反洗水、盐泥洗涤水、钛冷却器冷凝水、盐泥滤液等经处理后可全部输送至化盐桶做化盐水使用，螯合树脂塔再生废水经贮罐贮存自身中和后，经泵送入电石渣上清液闭路系统使用。PVC生产过程中的电石渣废水、部分乙炔气清净废水以及聚合釜、汽提塔清洗废水经处理后送往乙炔气水洗塔和电石渣上清液循环系统；氯乙烯水洗塔酸性废水经解析后，回送到酸洗塔作为吸收水补充水循环使用；聚氯乙烯干燥蒸汽冷凝水用于聚合釜、汽提塔冲洗及入聚合釜使用。

需要外排的废水为部分乙炔气清净废水（排放量为30 m3/h、水质为pH值8~10、COD为240 mg/L、SS200 mg/L、氯化物为400 mg/L）、部分聚氯乙烯离心分离母液（排放量为45 m3/h、水质为氯乙烯0.65mg/L、COD为135mg/L、SS100mg/L、汞0.0035mg/L）以及氯乙烯碱洗和冷凝含汞废水（排放量为0.1 m3/h、汞为0.003 5 mg/L）。

整个氯碱生产过程外排废水量约为75 m3/h。其中，氯乙烯碱洗和冷凝含汞废水量很小且含汞量高，可经过废水除汞工艺后外排，而部分乙炔气清净废水和聚氯乙烯离心分离母液的利用有待开发。目前，已有不少专家研究聚氯乙烯离心分离母液利用问题，相信不久的将来有可能实现废水的零排放。

2.3 废渣处理措施及回收利用分析

氯碱生产过程的固体废物主要为离子膜烧碱生产过程中化盐工序产生盐泥废渣和电解工序产生的废离子膜、聚氯乙烯树脂生产过程乙炔发生工序产生的电石渣、氯乙烯精制工序产生的含汞废触煤和脱汞器排放的废活性炭等系列含汞废物。

盐泥经淡盐水洗涤并用板框压滤机压滤后，含水量约为百分之五十，其主要成分为钙和镁的碳酸盐类，现阶段主要是进行坝堆放处理，和煤矿煤矸石、电厂粉煤灰类似，属于有待于开发的固体废物。

废离子膜及螯合树脂有着专业的处理技术，对氯碱企业来说，可直接由提供厂家回收，不必再上专门处理工艺。

电石渣是氯碱生产过程中产生的数量最大的固体废弃物，一般来说，一个20万t/a的烧碱生产企业电石渣产生量约为316 050 t/a（干基）。大量电石渣的堆积不仅污染环境、浪费资源，还存在安全隐患。用电石渣制作水泥的技术已经成熟，将电石渣用于水泥生产有良好的环境效益和经济效益。

转化工序产生的含汞废弃物废活性炭、废触媒和废锯末、盐酸脱析沉淀物等，属于国控污染物，一般氯碱企业不会对其进行处理，需要转移给有专业资质的企业进行综合处理，氯碱企业需要严控其转移环节，防止在其转移过程中产生汞流失。

PVC精馏工序精馏塔底产生的精馏残液主要成分为二氯乙烯等高沸点物质，经再沸器处理后，其单体可以在1座10 m3高沸物贮槽中贮存，其产生量约为藏室400 t/a，积累到一定数量后，可作为生产粘合剂等有机产品的原材料外销。

3 结语

现阶段氯碱企业生产过程中“三废”治理还存在诸多不足之处，未能实现零排放。因此，有必要加大对氯碱生产过程中产生“三废”治理力度，逐步采用清洁生产，对所产生污染物进行综合利用，争取使生产过程达到零排放，把“三废”消除在生产过程中，做到社会环境和经济效益的统一。

“Three wastes”emission and comprehensive utilization of chlor-alkali industry

LIU Shao-hui,WANG Wei,ZHAO Yu-sheng
(HaohuaYuhang chemical Company Limited,Henan Jiaozuo 454002)

As an example of the production of caustic soda by ionic membrane method engineering and the production of PVC by calcium carbide method engineering,we conducted the comprehensive analysis about the Chlor-alkali production process sewage link and the control measures at this stage.Through these analysis,we found the inadequacies and suggested some comprehensive utilization measures.At last,we can treat more completely measures for the Chlor-alkali industry"three wastes"and improve the utilizated efficiency of the resources.

pollution producing；management measures；comprehensive utilization

X781.2

B

1009－1785(2012)09-0030-03

刘少辉（1981—），男，河南焦作，昊华宇航化工有限责任公司员工。

2012-04-25