氯堿化工生產(chǎn)廢水綜合利用技術(shù)

龐濟(jì)林，全小輝，何偉，張進(jìn)萍，顏歡，鄒玲玲

(宜賓天原集團(tuán)股份有限公司，四川 宜賓 644004)

氯堿化工在生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量的水資源，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的生產(chǎn)廢水，存在治理難度大、處理費(fèi)用高等問(wèn)題。宜賓海豐和銳有限公司(宜賓天原集團(tuán)股份有限公司控股子公司)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“海豐和銳”)積極響應(yīng)國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策號(hào)召，根據(jù)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水特性和生產(chǎn)工藝特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)廢水進(jìn)行綜合分析和資源化的回收利用，以一體化的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式實(shí)現(xiàn)廢水綜合利用和“零排放”。

1 生產(chǎn)廢水特性

1.1 生產(chǎn)廢水產(chǎn)生點(diǎn)位和特點(diǎn)

對(duì)海豐和銳的工藝特點(diǎn)和裝置進(jìn)行分析，生產(chǎn)廢水具有點(diǎn)多而散、污染因子復(fù)雜等特點(diǎn)，主要產(chǎn)生點(diǎn)位有離子膜法燒堿裝置、電石法聚氯乙烯裝置、酮連氮法水合肼裝置、乙炔氯化脫氯化氫法三氯乙烯裝置和全電石渣制水泥裝置。不同點(diǎn)位的生產(chǎn)廢水具有較多的污染因子，例如酸、堿、鹽、有機(jī)物等，如各種類(lèi)廢水混合后還會(huì)產(chǎn)生大量的副產(chǎn)物，形成較高濃度的含鹽廢水，大大增加了廢水處理難度；同時(shí)高鹽廢水還會(huì)腐蝕設(shè)備，縮短設(shè)備的使用壽命。

1.2 生產(chǎn)廢水的分類(lèi)

根據(jù)所含主要污染因子進(jìn)行初步劃分，生產(chǎn)廢水分為循環(huán)水置換水(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“清凈下水”)、含氯無(wú)機(jī)廢水、非氯無(wú)機(jī)廢水、含鹽有機(jī)廢水(如脫汞后的廢水)、不含鹽的有機(jī)廢水(如離心母液水和生活廢水)。

2 生產(chǎn)廢水綜合利用

海豐和銳根據(jù)裝置生產(chǎn)廢水特性，廢水首先在各生產(chǎn)裝置區(qū)域內(nèi)部進(jìn)行綜合利用，然后對(duì)各生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)部無(wú)法進(jìn)行綜合利用的廢水在公司范圍內(nèi)再次綜合利用，使生產(chǎn)廢水實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性的綜合利用。

2.1 各生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)部綜合利用

第一步：各區(qū)域?qū)崿F(xiàn)雨污和清污分流。各生產(chǎn)區(qū)域根據(jù)生產(chǎn)裝置布置的實(shí)際情況，結(jié)合廢水產(chǎn)生種類(lèi)，對(duì)排水溝和排水管等進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)雨污、清污分流。

第二步：各區(qū)域廢水分類(lèi)收集。各生產(chǎn)區(qū)域根據(jù)產(chǎn)生的廢水特性，新增廢水收集池進(jìn)行分級(jí)分類(lèi)收集，便于后續(xù)處理和綜合利用。

第三步：各區(qū)域廢水內(nèi)部綜合利用。在各生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)根據(jù)廢水特性，并結(jié)合裝置自身特點(diǎn)，在本裝置內(nèi)部進(jìn)行最大限度的內(nèi)部綜合利用。

第四步：剩余廢水在全公司范圍內(nèi)綜合處理和利用。

2.2 公司范圍內(nèi)廢水綜合利用

對(duì)各生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)部未利用完全或無(wú)法進(jìn)行利用的廢水，在公司范圍內(nèi)進(jìn)行二次綜合處理和利用。利用原則是含氯無(wú)機(jī)廢水優(yōu)先進(jìn)入氯堿裝置化鹽系統(tǒng)；非氯無(wú)機(jī)廢水優(yōu)先進(jìn)入聚氯乙烯裝置乙炔發(fā)生清液使用；其他有機(jī)廢水采用蒸發(fā)處理與生化處理結(jié)合的方式首先進(jìn)行廢水處理后再進(jìn)行回收利用。

2.2.1 清凈下水的綜合利用

各生產(chǎn)裝置循環(huán)水系統(tǒng)置換產(chǎn)生的清凈下水雖然滿(mǎn)足污水排放指標(biāo)要求，但造成非常大的浪費(fèi)，不滿(mǎn)足節(jié)能減排的需求。因此建設(shè)“雙膜法”水處理裝置，利用“超濾+反滲透”技術(shù)，將其處理后代替部分一次工業(yè)水回用到系統(tǒng)循環(huán)使用，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和水資源的綜合利用。

其工藝路線(xiàn)為：清凈下水集中收集后進(jìn)入調(diào)節(jié)池，再進(jìn)入一體化凈水器，在一體化凈水器中加入絮凝劑，上清液進(jìn)入清水池→超濾→反滲透，反滲透的產(chǎn)水回工業(yè)水系統(tǒng)循環(huán)使用；濃水進(jìn)入濃水處理裝置進(jìn)一步處理后，一部分回工業(yè)水系統(tǒng)循環(huán)使用，剩余的濃水回氯堿化鹽系統(tǒng)；沉淀物經(jīng)過(guò)壓濾裝置，濾渣作為水泥輔料進(jìn)行回用，具體流程如圖1所示。

圖1 清凈下水處理流程簡(jiǎn)圖Fig.1 Process flow of treatment of wastewater from acetylene purification

2.2.2 含氯無(wú)機(jī)廢水的綜合利用

利用原則：含氯無(wú)機(jī)廢水優(yōu)先考慮送氯堿裝置化鹽系統(tǒng)進(jìn)行回用。各區(qū)域內(nèi)部綜合利用后，剩余含氯無(wú)機(jī)廢水產(chǎn)生點(diǎn)位包括氯堿裝置、聚氯乙烯裝置和清凈下水處理裝置濃水，主要污染物為酸、堿和鹽(主要為NaCl)等。因此根據(jù)廢水特性，進(jìn)入氯堿化鹽裝置進(jìn)行化鹽處理，通過(guò)控制一次水的加入實(shí)現(xiàn)鹽水系統(tǒng)平衡，從而實(shí)現(xiàn)含氯無(wú)機(jī)廢水資源綜合利用。具體情況如圖2所示。

2.2.3 非氯無(wú)機(jī)廢水的綜合利用

利用原則：非氯無(wú)機(jī)廢水優(yōu)先考慮進(jìn)入水泥清液系統(tǒng)供乙炔發(fā)生系統(tǒng)使用。

各區(qū)域內(nèi)部綜合利用后，剩余非氯無(wú)機(jī)廢水產(chǎn)生點(diǎn)位包括聚氯乙烯三氯乙烯裝置(冷卻水、冷凝水)、合成裝置(冷卻水、冷凝水)等。該部分廢水分類(lèi)分級(jí)收集后先通過(guò)沉淀，送入壓濾清液系統(tǒng)分離后供乙炔發(fā)生使用，減少一次工業(yè)水的用量達(dá)到清夜系統(tǒng)平衡，從而實(shí)現(xiàn)非氯無(wú)機(jī)廢水的綜合利用。

非氯無(wú)機(jī)廢水處理流程如圖3所示。

圖2 含氯無(wú)機(jī)廢水處理流程簡(jiǎn)圖Fig.2 Process flow of treatment of inorganic wastewater containing chlorides

2.2.4 含鹽有機(jī)廢水處理

含鹽有機(jī)廢水主要有水合肼裝置、三氯乙烯裝置和合成裝置產(chǎn)生的部分廢水，以及清凈下水處理后無(wú)法回用的部分濃水，主要包括NaCl、Na2SO4和COD等污染因子。該部分廢水因高鹽、高COD而難以處理，且不能直接回用，因此選用蒸發(fā)濃縮+生化處理技術(shù)處理。蒸發(fā)后產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入生化處理裝置進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)廢水綜合利用和達(dá)標(biāo)排放。

圖3 非氯無(wú)機(jī)廢水處理流程簡(jiǎn)圖Fig.3 Process flow of treatment of inorganic wastewater free of chlorides

除水合肼生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的淡鹽水經(jīng)過(guò)淡鹽水處理裝置(MVR裝置+生化裝置)進(jìn)行處理外，其他含鹽有機(jī)廢水進(jìn)入多效蒸發(fā)裝置進(jìn)行多效蒸發(fā)，產(chǎn)生的冷凝液進(jìn)入生化處理裝置生化處理后，一部分回循環(huán)水系統(tǒng)使用，減少一次工業(yè)水的用量，剩余部分去園區(qū)污水處理裝置進(jìn)一步處理；經(jīng)蒸發(fā)裝置產(chǎn)生的鹽經(jīng)過(guò)固鹽煅燒裝置進(jìn)行煅燒，去除有機(jī)物等雜質(zhì)后，產(chǎn)生的固鹽回鹽水裝置進(jìn)行回用。

含鹽有機(jī)廢水處理流程簡(jiǎn)圖如圖4所示。

圖4 含鹽有機(jī)廢水處理流程簡(jiǎn)圖Fig.4 Process flow of treatment of saline organic wastewater

2.2.5 不含鹽有機(jī)廢水處理

不含鹽的有機(jī)廢水主要包括氯乙烯聚合過(guò)程中產(chǎn)生且經(jīng)回用后剩余的離心母液水，以及公司范圍內(nèi)的生活廢水，其主要特征有COD含量高等，該部分廢水采用生化處理工藝進(jìn)行達(dá)標(biāo)處理后，進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)作為補(bǔ)水使用，從而減少了一次工業(yè)水的用量，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。

不含鹽的有機(jī)廢水處理流程如圖5所示。

圖5 不含鹽的有機(jī)廢水處理流程簡(jiǎn)圖Fig.5 Process flow of treatment of salt-free organic wastewater

3 結(jié)語(yǔ)

海豐和銳通過(guò)對(duì)不同點(diǎn)位產(chǎn)生的廢水進(jìn)行針對(duì)性的分類(lèi)收集和處理，并通過(guò)先進(jìn)的技術(shù)運(yùn)用和裝置優(yōu)化改造，使生產(chǎn)廢水全部得到最大限度的綜合回收，實(shí)現(xiàn)了全方位的資源化利用，不僅提高了水資源的利用效率，更以實(shí)際行動(dòng)踐行節(jié)能減排和助力氯堿行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展。