氯碱生产中反渗透浓水的回收利用措施

郭瑞卿++张新士++张向锋

摘 要：通过将脱盐水装置，将反渗透膜产生的浓水回用至盐井进行采卤，解决了氯碱生产中反渗透浓水的回收利用问题。

关键词：氯碱；反渗透浓水；脱盐水装置；卤水

中图分类号：X703 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.18.149

河南永银化工实业有限公司主要以生产烧碱和PVC为主，其生产装置设计生产能力为1.0×105 t/a离子膜烧碱、1.2×105 t/a电石法PVC。其中，制碱工艺采用全卤水制碱法，生产中使用的卤水主要是通过向盐井内注入一次水溶解地下岩层产生。同时，配套有160 m3/h生产能力的脱盐水装置，供烧碱、PVC过程中脱盐水的使用。在生产过程中，该公司结合生产装置的实际情况，将脱盐水装置反渗透膜产生的浓水回用于盐井进行采卤使用，收到了一定的效果。

1 目前反渗透浓水的利用现状

随着膜技术的发展，反渗透技术已经被广泛应用于各行各业的水处理中。在利用反渗透装置制取脱盐水时，会在反渗透膜元件一侧产生一部分浓水。该部分浓水的产生量为进水量的25%，特点为盐分含量和碱度高、易结垢，但是浊度非常低，具有很高的回用价值。如果直接排放掉，会造成水资源的浪费。根据目前部分科技文献的介绍，回收利用反渗透浓水的方法主要有：①回流法。RO浓水回流可提高回收率，增大膜表面冲洗流速，减少污堵，但回流率过高，又会使进水盐度升高，增加膜的负担，影响膜寿命。②回用作生产用水。由于RO浓水中无悬浮物，含阻垢剂，且有压力，因此可用作过滤装置的反冲洗水、除尘水、冲灰冲渣水和冷却水，或经过简单处理后混入原水回收。如果浓水中含环境优先控制的污染物，则需慎重使用。③资源化利用。可采用水力涡轮增压器、功交换器和压力交换器等利用余压产能；海水淡化厂的RO浓水用于制盐，可节约盐田，缩短晒盐周期；预处理后适当勾兑，可用于海产品养殖。④蒸馏浓缩。膜蒸馏（MD）技术是一项新技术，在常压下利用温差可将浓水尽可能地回收（回收率>95%），甚至结晶，但目前经济、高质量的疏水微孔膜尚未研发成熟。

2 氯碱生产中的回用措施

河南永银化工实业有限公司在生产烧碱过程中采用全卤水制碱法制取电解用的粗盐水。生产中所用的卤水主要是通过向盐井中注入一次水溶解地下盐层而产生的。溶解盐层形成的卤水通过输卤管道输送至烧碱生产装置，为制取烧碱提供原料；同时，烧碱生产装置在生产中产生的淡盐水经淡盐水储槽储存后用返井泵通过返井管道进入盐井进行采卤使用。在实际生产中，脱盐水装置在运行中，反渗透系统会产生一定量的浓缩水。该部分水具有较高的回用价值，如果直接排放掉，不仅会造成水资源浪费，还会污染环境。因此，该公司结合全卤水制碱工艺和脱盐水装置的运行情况，将脱盐水装置反渗透膜产生的浓水经浓水罐收集后，用装置内的浓水泵通过外管廊输送至淡盐水槽，与淡盐水一并通过烧碱装置的淡盐水泵返回盐井进行采卤使用。经观察后，反渗透浓水未对化工生产系统产生不良影响。反渗透浓水返回盐井采卤后，不仅使该部分水得到了全部利用，减少了因直接排放造成的水资源浪费，而且还减少了采卤所用一次水的消耗量。

3 回用后产生的效果

河南永银化工实业有限公司的脱盐水装置的生产能力为160 m3/h，主要采用“超滤+反渗透+混床”的工艺制取脱盐水。原水为地下深井水，膜元件采用陶氏BW30-400FR抗污染膜，共192支。膜容器排列方式为11∶5，系统回收率为75%，脱盐率3年内大于97%. 根据装置实际情况，每小时可产生浓水量大约50 m3，装置按满负荷年运行8 000 h计算，一次水价格按1.8元/m3计算（价格按当地标准计算），全部回用盐矿进行采卤，年可回收水资源50 m3/h×8 000 h=4.0×105 m3，节约水资源费用1.8元/m3×40×104 m3=72万元。

4 结束语

在实际生产中，反渗透膜产生的浓水有多种回收利用方式，但是每一种回收利用方式都要结合现场生产装置的实际情况、实施难易程度、投资费用和回收后产生的效益来实施。河南永银化工实业有限公司将反渗透浓水回用于矿井采卤，是在充分结合整个化工生产系统实际情况的基础上完成的，不仅投入资金少，而且技术上简单易行，经济效益十分可观，值得在采用全卤水制碱工艺的氯碱企业中推广使用。

〔编辑：王霞〕