氯碱化工企业废水的回收利用

刘诚诚　孙亚云　徐生智　梁利平

摘  要：通过对各类废水进行研究，找到不同类的废水采用分类回收途径，有效降低废水排放，同时减少了生产水的回用，创造价值可观。

关键词：废水、循环水、母液水、回收利用

陕西北元化工集团股份有限公司具有110万吨/年聚氯乙烯、80万吨/年离子膜烧碱、4×125MW发电、220万吨/年新型干法工业废渣水泥、50万吨/年电石的生产能力，是氯碱循环产业项目。其废水主要来源及特点：主要有电石反应废水、循环水排污水、螯合树脂塔再生酸碱废水、阴阳床再生酸碱废水、蒸发碱性冷凝水、含汞废水、聚合母液水、反渗透浓水等。

1、氯碱企业废水现状

氯碱的化工产品十分多样，如：聚氯乙烯、盐酸、烧碱等等，据统计，当前世界范围内可归为氯碱产品可达到 200 余中，目前我国化工排名位于世界顶尖行列，但是随着排放量的持续增加，自然生态环境污染问题不容小觑。^[1]从生产角度来看，氯碱衍生于工业生产过程中，通过分解食盐后去氢气、氯气以及碱。电石反应生成乙炔，乙炔与氯化氢生成氯乙烯，通过聚合生成聚氯乙烯，同时电解生成烧碱，在此过程生产后废水组成较为复杂，如水量大、水质变化大、含盐量高、氯离子含量高、水质成分复杂、污染物多样等。所以也决定了其过滤方法更加多样，如果尽早采取对应措施，对我国水资源缺乏有重要意义。当前我国对于废水处理的方式可大概从三种类出发，其中包括物理分解、化学降解和生物过滤等，例如生物过滤就是利用微生物活动特点，将原本有危害的污染物通过生化使其成为正常的简单物质。2、废水的危害

氯离子及其化合物严重危害生物体细胞 （ 包括人体细胞），此外，采用含氯离子浓度过高的水灌溉农作物会导致农作物多病、产量 锐减，当人们食用这些农作物时会严重危害健康。除了危害人类健康， 氯离子还可进入混凝土结构中使钢筋产生锈蚀，造成极大的破坏。当氯离子到达接触钢筋时，可直接或间接破坏钢筋钝化的高碱度及混凝土的包裹作用两重屏障，致使钢筋锈蚀，锈蚀产物膨胀，当产生的膨胀应力大于混凝体保护层的受拉应力时会致使混凝土保护层开裂与脱落。综上氯离子会严重影响人类的健康以及钢筋混凝土建筑结构的安全性，可靠性及耐久性。

氨氮是水体中的营养素，可导致水富营养化现象产生，是水体中的主要耗氧污染物，对鱼类及某些水生生物有毒害作用。

化学需氧量（COD）高意味着水中含有大量还原性物质，其中主要是有机污染物。化学需氧量越高，就表示江水的有机物污染越严重，这些有机物污染的来源可能是农药、化工厂、有机肥料等。如果不进行处理，许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来，在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。在水生生物大量死亡后，河中的生態系统即被摧毁。人若以水中的生物为食，则会大量吸收这些生物体内的毒素，积累在体内，这些毒物常有致癌、致畸形、致突变的作用，对人极其危险。另外，若以受污染的江水进行灌溉，则植物、农作物也会受到影响，容易生长不良，而且人也不能取食这些作物。

血液中的金属汞，可通过血脑屏障进入脑组织，然后在脑组织中被氧化成汞离子。由于汞离子较难通过血脑屏障返回血液，因而逐渐蓄积在脑组织中，损害脑组织。在其他组织中的金属汞，也可能被氧化成离子状态，并转移到肾中蓄积起来。

3、废水的产生

3.1乙炔生产区域

电石法乙炔工艺生产过程中，主要是湿法乙炔发生用水、干法乙炔洗涤冷却用水和循环水站补水消耗大量的水，其中乙炔发生过程产生8%～12%固含量的电石渣浆液废水，循环水排污水产生废水。

3.2氯碱生产区域

氯碱装置区的废水主要有螯合树脂塔再生酸碱废水，盐水板换冷凝水，各类机泵机封水，蒸发碱性冷凝液和循环水排污水等。氯碱区域的废水主要是PH偏碱或偏酸性。3.3有机生产区域

北元集团PVC装置区生产过程中主要合成装置的废水有精馏废水、合成废水、聚合母液水、循化水站排污水等。聚合装置的废水有母液水和废水汽提后的废水。

3.4公用工程区域

动检装置区主要废水包括循环水站排污水、冷冻水站排污水和溴化锂机组蒸汽冷凝水。

3.5生活污水装置

生活污水处理采用 AO 一体化处理工艺。工艺路线为：生活污水进入生活污水调节池，经废水提升泵送至 AO 一体化处理装置，经厌氧、好氧生化处理后，再经斜板沉淀池沉降后，水质指标达到生活污水排放标准和绿地灌溉水质标准。目前，处理后的生活污水用于厂区内绿化灌溉用水。

4、废水的管理思路

生产废水在企业管理中是难题，若管理不善可造成污水处理系统瘫痪，造成环保事故。为了有效解决废水初步合格再进入污水处理，公司研究各装置不得随意排水，若有排水必须初步处理PH合格再进入污水系统，“谁排水、谁治理”的思路，并在排放口安装在线监测，及时监测污水的水质情况，保证进入污水处理装置指标初步合格。

5、废水处理及回收利用

电石渣浆液经浓缩池浓缩后，上清液经凉水塔冷却回用于乙炔发生，浓缩池底部浓度较高的渣浆送至压滤装置，经板框压滤机压滤后，压滤液回用于乙炔发生，湿电石渣（含水 32%～34%）送往水泥装置生产水泥。循环水站排污水回用与乙炔发生。乙炔发生用水水质要求较低，用水量大，装置区内已实现废水“零排放”，同时又可以消化污水处理装置处理后的废水以及合成装置的废水，但要求废水中不含磷和余氯，氯离子含量小于390mg/L，否则影响电石渣氯离子含量，影响水泥质量。

氯化钠是氯碱企业生产的主要原料，大多数企业将外购的固体原盐加入化盐池内，保持化盐池内岩层厚度 2～4 m，温度控制在 55～65 ℃，盐水停留时间 30 min 后，获得所需浓度的合格粗盐水。陕西北元化工集团股份有限公司结合陕北地区盐业资源情况，实现了全卤制碱，即将电解后的淡盐水、各类含盐废水和工业水注入地下盐矿层，将盐矿层中的盐类矿物质溶解，转变成流动态的溶液—卤水，然后集中输送到一次盐水工序精制获得合格的粗盐水，供电解装置使用，实现循环产业链。采卤注井用水要求废水中不能含有游离氯， pH值7.0～8.0， TOC 含量小于 7 mg/L。

聚合母液水和废水汽提后的废水这部分水原本是无离子水，水成本高，若回收利用去生产无离子水价值就翻翻了，通过研究，将母液水处理装置后进过深度处理，将合格的废水回用至无离子水治水系统。

循环水站排污水和冷冻水站排污水送至生产废水处理装置集中处理，溴化锂机组蒸汽冷凝水一部分用于一次盐水碳酸钠配置，一部分用于电厂锅炉补水。

6、总结

通过多年的研究发现废水回收利用不是单一的，通过分级分类，可以提升废水的价值，不同的废水用在不同的装置，能大大降低废水的排放量，减少生产水的使用，降低成本可观。

参考文献：

[1] 颉小虎 浅论氯碱化工企业废水零排放工艺[J].中国石油和化工标准与质量，2019，39（06）：175～176

[2] 荣先亮 浅谈氯离子危害及测定方法分析[J].西部皮革，2018，40（18）：92

作者简介：

刘诚诚（1986.01）男，汉族，陕西延安延川县人，本科学历，化工工艺工程师，现任陕西北元集团锦源化工有限公司生产技术科副科长。