湿法磷酸生产装置中性水回收利用

任 兢，周修玉，胡 波，姚石林，李维红

（瓮福（集团）有限责任公司，贵州福泉 550500）

0 引言

瓮福（集团）有限责任公司（以下简称公司）二期磷酸装置（P2O520 kt/a）于2003 年建成投产，2004年公司为满足发展需求，经过2次技改扩能实现了年产P2O540 万t，技改后装置所需机泵数量明显增多，目前二期装置需用水机泵已达67 台，理论计算新鲜水用量为78.5 m3/h，年新鲜水使用量为62.5 万m3。磷酸生产使用后大量水进入磷石膏渣场，致使渣场池水位不断升高，给公司带来了巨大的环保压力。

目前国家新安全生产法、环境保护法出台，使公司面临的环保压力更加艰巨。为此，公司利用技术手段对磷酸装置中性水的回收利用进行整改，降低二期磷酸装置新鲜水用量，减轻环保压力，同时回收部分渣场池水以提升磷收率，为公司发展创造一定的经济效益。

1 二期磷酸装置新鲜水使用现状

通过集散控制系统（DCS）数据统计，2015年二期磷酸装置平均新鲜水用量为71.3 m3/h，主要用于机泵密封水、冷却水、真空泵水环水以及氟硅酸生产用水，其中氟硅酸生产用水量约18 m3/h，真空泵水环水用量约35 m3/h，机泵密封水和冷却水用量约18 m3/h。大部分机泵密封水、冷却水以及真空泵水环水使用后都呈中性，直接进入渣浆系统，不仅造成水资源浪费，而且导致渣场水位升高，渣场池水位较高时需要污水处理厂对池水进行中和处理后排放，增加了后期处理成本。

2 中性水回收利用实验研究

2.1 机泵密封水、冷却水循环利用研究

通过对机泵密封水及冷却水出水进行pH 值和温度测定发现，机泵密封水及冷却水使用后均显中性，同时温度上升1～6 ℃，如果进行再回收利用，水经管道回到收集槽后温度与正常水温相当，因此判定水温对机封并无影响，可直接回收利用。

氟对管道和设备的腐蚀较为严重，并且从氟洗涤泵密封水泄漏情况看氟洗涤泵密封水回收量不大，考虑设备长周期运行，故所有氟洗涤泵密封水不进行回收。

2.2 真空泵水环水循环利用研究

对闪冷真空泵、过滤真空泵及浓缩真空泵的水环水出水取样，送脱盐站分析pH 值，并测量温度，同时取工艺水进行分析，pH 值及温度监测对比见表1。

表1 真空泵水环水使用后pH值和温度

从表1数据可知，真空泵水环水使用后pH值均有所下降，但基本维持在中性，对碳钢材质的真空泵叶轮影响不大。真空泵水环水使用后温度急剧上升，平均上升26.4 ℃，而真空泵对水环水的温度要求为15 ℃左右，水温升高会直接影响真空泵的抽气能力，由此判断真空泵水环水必须先进行冷却降温后再循环利用。

2.3 循环水或池水用作氟硅酸生产用水实验研究

通过研究循环水或池水替代工艺水作为氟硅酸生产用水后对氟硅酸产品质量的影响情况，研究循环水或池水用作氟硅酸生产用水的可行性，从而达到降低新鲜水用量的目的。循环水或池水替代工艺水前后的氟硅酸质量对比情况见表2。

表2 循环水或池水替代工艺水前后氟硅酸质量对比

由表2数据可知，用循环水或池水代替工艺水生产的氟硅酸中w（P2O5）明显上升，从原来的1.05%上升到5.57%，同时使用循环水或池水生产氟硅酸后氟回收系统结垢堵塞严重，影响氟的收率。因此，通过改变氟硅酸生产用水来降低新鲜水用量是不可行的。

3 中性水回收利用改造

3.1 机泵密封水、冷却水的回收利用改造

在浓缩系统外水平位置较低处增设1 个地下槽，各工序收集的机泵密封水和冷却水全部引入地下槽，收集后的密封水、冷却水再通过泵输送至反应、过滤、浓缩和罐区工序用作机泵密封水，工艺流程见图1。

图1 机泵密封水循环利用工艺流程

3.2 真空泵水环水的回收利用改造

在浓缩系统、过滤系统外分别增设浓缩集水槽和过滤集水槽，将浓缩真空泵、过滤真空泵使用后的水环水分别引入对应的集水槽内，同时增加1个凉水塔装置，将集水槽收集的真空泵水环水通过泵输送至凉水塔循环泵进口冷却降温，冷却后的水环水由泵输送至各真空泵作水环水使用，工艺流程见图2。

图2 真空泵水环水循环利用工艺流程

4 结束语

通过以上中性水的回收利用技术改造，公司二期磷酸装置新鲜水用量从原来的71.3 m3/h 下降到45.8 m3/h，节约了新鲜水费用，降低了环保压力，同时渣场池水库存量也随之减少，降低了池水的中和处理成本，从而有效地提高了终端产品市场竞争力。