氯碱化工企业废水综合利用技术

introductory

随着国家对环保要求的提高，企业必须不断加强环保治理工作，氯碱生产行业作为用水大户，不但在生产过程中产生大量废水，而且治理达标难度很大，排放后对区域环境造成严重污染，所以，企业做好废水综合利用，搞好循环经济是头等大事。氯碱废水处理主要分为PVC废水和氯碱废水，处理时应本着依据“轻污分流、循环使用、一水多用、减少排放”原则治理。

1废 水 处 理 方 案

1.1PVC界区废水处理工艺PVC界区废水有乙炔工序、氯乙烯工序、聚合工序和干燥工序等排放的废水，本着清洁生产、资源利用的原则，尽可能将装置产生的废水经预处理后回用。乙炔工序电石渣浆水经沉淀预处理后回全部回用于乙炔发生器；乙炔净化废水经氧化预处理、乙炔碱洗废水经中和沉淀预处理后大部分回用，少部分排入PVC界区污水处理站。含氯乙烯的聚合废水先进行汽提处理，回收的氯乙烯返回到聚合装置，一部分废水作为聚合浆料冲洗水回用，一部分排到PVC界区污水处理系统。PVC界区的废水采用凯膜处理工艺，处理后70％的废水返回聚合工段使用；其余30％的废水，经收集后采用MBR工艺处理后排入厂区污水处理站，回用。1.2氯碱界区废水处理工艺 氯碱界区废水主要为化盐工序盐水、螯合树脂再生废水、各工序酸碱废水、碱蒸发工艺冷凝液等，主要通过装置区的污水预处理装置，进行中和、絮凝、沉淀，回用或排入氯碱废水处理系统，进入厂区污水处理站。

2废水处理工艺流程

2.1PVC界区废水处理回用工艺流程

2.1.1汽提废水，工艺流程如图所示。

①汽提废水由PVC界区排水总管自流进入调节池，经一级泵打入一体化净水器，同时在一级泵后端经加药装置、计量泵、管道混合器加入硫酸亚铁溶液、PAM溶液，然后进入一体化净水器，污水经过反应、沉降、氧化，出水自流入过滤池，经过滤后自流入中间水池进行PH中和。一体化净水器产生的污泥自控排入污泥处理系统，经污泥泵打入沉降式离心脱水机干化后自动卸泥，运往渣场定点填埋；过滤池自控反洗水返回调节池。污水加入硫酸亚铁溶液后的反应方程式：FeSO4+S2-= FeS↓+SO42-Ca2++ SO42-=CaSO4↓OH-+H+=H2O以上工艺流程采用的是目前运用成功的化学絮凝法，主要利用FeSO4与S2-化学反应，生成FeS沉淀。由于FeS颗粒极细，故必须投加助凝剂PAM助凝，并经斜板沉淀池才能沉淀这种悬浮物，为了保证COD达标，所以在沉淀池后设氧化池。通过投加次氯酸钠加之低强度鼓风曝气，搅拌与催化氧化而达到目的；再经过滤后使出水达到活性炭过滤装置对进水水质的要求。

②用计量泵往中间水池加入31%浓度的盐酸（专用管道送到污水处理站），调节PH值到7～9，在池底用空气搅拌器搅拌，盐酸的投加量由设置在池中的PH在线检测仪控制。

③二级泵将污水从中间水池打入一级并联活性炭装置进一步处理后排入监护池，池中设有COD在线检测仪和电导率在线检测仪，如监护池中污水COD和电导率超标时将报警，由监护泵返回调节池。活性炭是目前开孔面积最大的水处理吸附材料之一，由于前级中和投加的是盐酸，水中残留的氯离子较多，影响电导率指标，故采用慢滤式活性炭吸附器最后把关，吸附掉氯根和部分COD、BOD等物质，使出水水质达标。实践证明，在活性炭中滤速越低其吸附能力越强，所以采用6～8m/h低滤速吸附指标。

④本工艺的特点本工艺有以下优点：a污水中的硫化物、COD如有较大的变化时，通过PH值在线监测仪监测的PH值来调整硫酸亚铁溶液的投加量，将PH值控制在可9～10范围之内，以利于硫酸亚铁的反应。b没有硫化氢的二次污染产生。c整套处理方案可以实现PLC控制，易于管理维护。d污水处理装置处理效率高，运行成本较低，能够保证出水的连续性和稳定性。

2.1.2离心母液

①工艺原理及流程简述膜分离的基本原理是以压力为推动力，对于PVC离心母液，在压差作用下，大于膜孔径的PVC颗粒、残留的少量引发剂和分散剂等大分子有机物等被截留到特别为PVC离心母液处理并回用项目研发的抗污染超滤膜Kristal－PVCTM上，而分子量小的有机物及水透过膜进入膜滤出液中，通过泵送至经过改良的抗污染反渗透膜HY400- D，使得分子量小的有机物及水中的一些离子杂质被反渗透膜截留，过滤后的清液作为聚合用水再次用于聚合。由于PVC生产工艺中的用水是经过软化的去离子水，在生产过程中没有添加任何其他的盐类杂质，因此只要将PVC、VCM和少量分散剂、引发剂去除后，处理后的水就直接可以回用。其工艺过程如下图所示。PVC离心母液首先经过预分离塔调节水质后进入母液分离池，再经换热器降温至30－40°C，通过预过滤器去除100微米以上颗粒后，送入超滤膜系统，废水中大分子物质，包括PVC、部分VCM、分散剂和引发剂等被膜截留在超滤浓液返回到系统回收；小分子有机物和水则透过膜进入反渗透系统，去除99%以上的盐份及有机物后回用。其中反渗透产水占整个处理水量的70％以上，直接回用于PVC聚合工艺，其余的30％左右的超滤产水进入高浓母液处理系统。

②工艺特点针对不同水质特点，选用专业的膜技术，工艺技术及设备先进、成熟可靠，处理效果稳定，保证出水稳定地达到规定的水质标准。工艺简单,易于操作便于管理，占地少，运行费用低。运行管理方便，运转灵活，对水量和水质变化的适应性强，能最大限度的发挥处理装置和处理构筑物的处理能力。

便于实现工艺过程的自动控制，提高管理水平，降低劳动强度和人工费用。水回用率高，废物排放量少，在减少环境污染同时节约大量水资源，为客户创造最佳效益；为客户以后的扩产和产业升级解决了用水问题及排污问题。出水水质可以满足去离子水水质要求，大大节省了去离子水制水成本。

③RO浓液经超滤及反渗透处理后，70％的离心母液返回聚合釜，30％的高浓母液进入高浓母液处理系统，处理合格的废水进入循环水系统进行再利用。

流程说明：PVC离心母液经过RO后的浓废水进入调节池，调节池的作用在于水质和水量的均衡。调节池内的废水经水泵提升进入气浮装置。通过加药气浮去除部分悬浮物和部分有机物，降低后续生化处理的负荷。气浮出水直接进入厌氧反应池，水解酸化池内置大量填料。由于生产用水为脱盐水，缺少微生物代谢需要的营养物质，所以需向厌氧中补充部分营养盐。水解酸化池的功能主要是提高B/C值。经过水解酸化的废水进入接触氧化池，接触氧化池分为三段，在不同阶段可以产生不同的优势菌种，有利于不同性质污染物的去除；接触氧化池的处理目标是把主要污染物降解到二级排放水平，预计COD可以达到120mg/L以下，氨氮可以达到15mg/L以下。接触氧化池出水进入MBR好氧池，MBR好氧反应可以高效降低水中的有机污染物。由于残留的COD都是难于降解的，MBR的目标就是降解这些有机物，并充分利用MBR的去除氨氮的特性降低水中氨氮的水平。经过MBR处理后，浊度小于1，悬浮物小于1mg/L，出水清澈透明。经过MBR的水进入回用水池，在回用水池中加入含氯消毒剂 （如NaClO），用水泵提升实现回用。气浮浮渣、厌氧处理和好氧处理的剩余污泥进入污泥处理系统。污泥经脱水后，泥饼外运。

2.1.3电石渣浆废水处理回用工艺流程乙炔电石渣浆废水的回用系统工艺流程如图所示。乙炔工序产生电石渣浆废水的主要成分为Ca(OH)2，含量在110g/L左右，Ca(OH)2大部分以悬浮状态存在，经沉淀后，上清液中Ca(OH)2含量可降至500- 1800mg/L，去除率可达99%以上。电石渣浆澄清液回收利用是将电石渣浆经絮凝沉降和板框压滤机脱水后，澄清液返回乙炔发生器，由于每吨电石水解反应消耗大约0.5t水，电石渣浆絮凝沉降、过滤脱水以及澄清液冷却过程系统损失等，乙炔发生过程是亏水系统，需要不断补充新鲜水。电石和水反应产生大量的电石渣浆水，进渣浆浓缩池，排出含Ca(OH)2、硫化物的清水，经泵送入冷却塔冷却到30- 40°C，将冷却清水泵送入乙炔发生器重复利用，不足部分补充新鲜水。经过上述工艺处理后的废水全部回收利用，实现电石渣废水的闭路循环，减少了污染物的排放。采取这一措施，避免了输送过程中对管道的腐蚀和堵塞，减少了维护管道的难度，而且减少了排放电石渣数量，其工艺可行。

2.2氯碱装置废水处理利用工艺氯碱界区废水处理工艺如图所示。

①氯碱界区废水由界区废水主管接入PVC界区废水处理装置，其现有条件可以满足要求。

②氯碱界区废水由总管引入机械格栅再进入调节池。

③氯碱废水调节池安装潜水搅拌机，防止污泥沉积。

④在中和池1进口用计量泵投加盐酸进行中和反应，在中和池2继续进行均质处理，在絮凝池由加药计量装置投加氯化铁、PAM进行絮凝反应，经沉淀池沉降后进入曝气池。污泥进入污泥处理系统。

⑤曝气池、次氯酸钠反应池作为过渡水池，出水自流进入中间水池，由二级水泵打到砂滤器进行过滤后达到排放标准；砂滤器反洗水回调节池。如果排放，则通过排放管网排放；如果回用，则进入清水池，用回用水泵打到回用管网。

⑥污泥池、污泥泵、带式压滤机及其配套设施作为污泥处理设备，其能力可以满足要求。污泥干化后运渣场。

3小 结废水经上述工艺处理后、绝大部分循环回用，经污水处理站处理后的氯碱界区和氯乙烯界区废水可分别达到《烧碱、聚氯乙烯工业水污染物综合排放标准》GB15581- 95新建二级排放标准要求。

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