废水综合利用的优化改造

2021-05-22马致昌郭成军王明杰

中国氯碱 2021年4期

马致昌，郭成军，王明杰

（天辰化工有限公司，新疆石河子832000）

天辰化工有限公司（以下简称“天辰化工”）是新疆天业集团下属子公司，该公司主要产品是聚氯乙烯树脂和烧碱。节水工作一直是公司的重点工作，多年来天辰化工节水工作取得一定的效果，近年随着国家实行用水定额监督管理政策的实施且天辰化工配套电厂的关停，造成原有水平衡系统被打破，用水成本增加。根据实际需要，天辰化工在原有水资源利用的基础上对系统给排水进行优化改造，实现水资源的梯级利用。

1 系统排水及原有处置

天辰化工全厂的排水分为生产排水和生活排水两部分，生活排水主要来自于厂区人员日常的生活及厂区打扫排水，最终进入废水处理系统。生产排水主要包括各装置的冷凝水、公用辅助设施的反洗水以及聚合母液水。其中PVC 聚合母液水进入厂区母液水处理装置。企业其它排水进入厂区废水处理装置。还有部分蒸发工序二次蒸汽冷凝水（因外方设计缺陷，蒸发冷凝水的pH 值一直偏高），由于此部分水pH 值较高且不稳定，对全厂水处理系统的正常运行造成了很大的阻碍，改造前调节pH 值后作为循环水补水使用，但由于pH 偏高且水温较高，在夏季加入循环水中，导致循环水的温度有所上升，不便于系统的运行。因此需对上述各项排水进行优化处理。厂区现有回收利用排水示意图见图1。

2 对现有废水优化论证

2.1 母液水作为循环水补水使用

母液水中水经过生化处理后送入电厂冷却塔使用，因天辰化工电厂停用，中水大量富余，影响生产同时造成水资源浪费。天辰化工现循环水补水使用一次水和调节后的二次蒸汽冷凝水，1# 循环水南池补水主要用调节后的二次蒸汽冷凝水，其余循环水使用一次水，循环水一次水使用量较大，现天辰化工使用泽众水务地表水，从而增加了产品一次水耗，进而影响企业利润。现天辰化工对环保车间母液水做样分析，母液水中水符合循环水补水要求，可以将母液水作为循环水补水使用，循环水根据现场实际水质情况进行加药，减少一次水用量。母液水中水的各项指标分析见表1。

对公用工程循环水水质进行分析见表2。

公用工程循环水的主要控制指标有pH 值、浊度、硬度、浓缩倍率、电导率等，通过对表1 和表2 的对比分析，环保车间母液水除浊度略高外，其他各项检测数据都在循环水补水范围内。因此将母液水中水作为循环水补水可行。

图1 原有废水处理利用示意图

表1 母液水中水各项检测指标分析汇总表

2.2 二次蒸汽冷凝水作为离子膜电解槽补水使用

氯碱化工离子膜工序是利用电解槽电解饱和的氯化钠溶液得到32%的烧碱、氢气和氯气，为了维持阴极出口碱液浓度的稳定，需要在进槽的阴极液中添加纯水，一般按照纯水与循环碱液2∶1 的比例添加。根据对电槽运行的情况分析，添加的纯水主要是要保证水中金属离子不能超标，以免对离子膜造成影响减少膜的使用寿命。天辰化工碱装置生产中产生的二次蒸汽冷凝水，其水质满足纯水水质的要求，其pH 值偏碱性，但加入阴极液完全不受影响。因此将此部分水全部用于电解槽补水，不再用于公用工程循环水的补水。经过计算论证，此部门水基本满足电解槽补水使用，略有剩余部分送往一次盐水化盐使用。电解槽不再使用纯水。

2.3 废水中水作为清净次钠配置用水

电石法生产氯乙烯工艺中乙炔清净工序是将发生岗位送来的含硫、磷等杂质的粗乙炔气经冷却降温、加压，再用次氯酸钠去除氧化硫、磷等杂质，然后用碱中和其氧化物等杂质并除去酸性气体，保证乙炔清净纯度大于99.00%，制得的精乙炔气送至氯乙烯转化工序。在清净过程中需要对次氯酸钠进行配置保证次氯酸钠的浓度维持在0.08%～0.12%，以保证游离氯不超标。目前天辰化工是对次氯酸钠进行复配使用，即使如此每小时仍然需要30 m3的水加入次钠配置中，前期次氯酸钠的配置采用一次水进行，后期废水中水与一次水水质进行对比分析，并对系统中使用废水中水存在的风险进行分析讨论，认为可以将废水中水代替一次水作为次钠配置用水。两种不同水质的检测指标对比见表3。