氯碱行业（烧碱、聚氯乙烯）废水处理技术

introductory

随 着近 年 来 国 内 经 济 的 迅 猛 发 展，烧 碱、ＰＶＣ的 产能 急 剧 扩 大，特别是西部地区利用其资源优势，不 仅 新 上 企 业 多，而 且 规 模 大，企 业 集 中。由 于 新 上企 业 所 在 地 区 环 境 脆 弱、是饮用水源的上游或河流的 上 游，所 上 装 置 生 产 规 模 大、对地区环境影响明显。为 此 国 家 环 保 部 对 近 几 年 新 批 的 企 业 提 出“零排 放”的 要 求。

１氯 碱 厂 排 水 的 分 类按 排 水 中 污 染 物 种 类 和 处 理 难 易 程 度，将 氯 碱厂 污 水 分 为 两 大 类：有机污水和无机污水。

１．１有 机污 水离心 母 液：污 水 量１２０～１６０ｍ３／ｈ，主 要污 染 物：ＰＶＡ。洗 釜水：污 水 量２０～２５ｍ３／ｈ，主 要污 染 物：涂釜 剂。次 钠 废 水：污 水 量１００～１５０ｍ３／ｈ，主 要污 染物：磷 的 化 合 物。ＶＣＭ含 汞废 水：污 水 量１６ｍ３／ｈ，主 要污 染 物：氯 化 汞。１．２无 机污 水鳌 合 树 脂 塔／再 生 废 液：污 水 量９０ｍ３／２４ｈ×２（７．５ｍ３／ｈ），主 要污 染 物：重 金 属 无 机 盐。冲 洗 水：污 水 量５ｍ３／ｈ，主 要污 染 物：重 金 属 无机 盐。混 床 再 生 排 水／ＲＯ浓 排 水：污 水 量３２ｍ３／ｈ，主要 污染 物；无 机 盐。循 环 水 排 污 水：污 水 量１４０ｍ３／ｈ，主 要污 染 物：无 机 盐。生 活 污 水：污 水 量１０～２０ｍ３／ｈ。地 面冲 洗 水：污 水 量７～１０ｍ３／ｈ，主 要污 染 物：ＳＳ。上述 两 种 污 水 的 排 水 量 之 和 为４６１～５８５ｍ３／ｈ，这 个水 量 相 当 于１２万 居 民 的 用 水 量，如 何 减 少 污 水的 排 放 量，提 高 水 的 重 复 利 用 率 呢？

２污 水 处 理 技 术通常根据需处理的水质条件选择适用的污水处理 技 术，在这里重点谈氯碱厂经常用到的水处理技术。

２．１中 和在废 水 中 加 入 中 和 药 剂，使 废 水 的ｐＨ值 发 生改 变。

２．１．１中 和的 目 的调 整ｐＨ到 需 要 的 范 围、满足后续处理的技术条 件；降低后续处理对设备材质要求的条件。２．１．２通常使用的中和剂碱 性 中 和 剂 有 石 灰、石 灰 石、碳 酸 钠、氢 氧 化 钠等，酸性中和剂有硫酸、盐 酸、（烟 气）等。

２．１．３中 和设 备中和设备通常包括酸碱加药设备，中 和 反 应 器，中和的搅拌混合设备。中 和 的 混 合 方 式 采 用 水 的 流态 混 合，也可以采用机械搅拌或空气搅拌混合。中 和 需 要 考 虑 因 素：①采 用 廉 价 易 得 的 中 和 剂（固 体、液 体、气 体 中 和 剂）；②中 和 工 艺 选 择（间 歇、连 续）；③中 和 反 应 混 合 形 式（机 械、空 气 搅 拌，也 可以采用水的流态混合）；④自 动 控 制（水 量 大，ｐＨ相对 稳 定 的 系 统，通 常 选 择 自 动 控 制，关 注 控 制 系 统 及仪表监测的设置及位置）；⑤水 质 变 化 条 件，碱 性、酸性、水 量 大 小 等。

２．２混 凝沉 淀加 入 化 学 药 剂，使 污 水 中 的 悬 浮 物 与 药 剂 形 成的 絮 体 共 沉，达 到 净 化 水 体 的 目 的。

２．２．１混凝沉淀的目的除去水中的通过自然沉淀需要很长时间或不能沉 淀 的 悬 浮 物；除 掉 部 分 有 机 物（降 低ＣＯＤ值）；减轻后续处理如生化处理、砂滤 器 的 负 担；缩 短 净 化 时间。

２．２．２通常使用的混凝剂和絮凝剂石灰（中 和、助 凝 剂）；铝 盐 或 铁 盐 等（混 凝 剂）；聚 丙 烯 酰 胺（ＰＡＣ）；生 物絮 凝 剂。

２．２．３混凝沉淀的设备或构筑物平 流 式 沉 淀 池；竖 流 式 沉 淀 池；辐 流 式 沉 淀 池；斜 板（或 斜 管）沉 淀 池。

２．３生 化处 理 系 统生化处理系统通常是用来处理污水中的有机物及 氨 氮，通过水中的微生物将水中的有机污染物吸附、降 解，达 到 净 化 水 体 的 目 的。一 般 分 为 两 大 类：厌 氧 处 理 系 统 和 好 氧 处 理 系 统。

２．３．１接 触 氧 化特 点：①由 于 生 物 填 料 作 用，能 够 固 定 微 生 物，避 免 了 活 性 污 泥 法 污 泥 膨 胀 的 弱 点。②抗 冲 击 的 能力 强，系 统 崩 溃 后 恢 复 快。③具有稳定的生态系统，存 在 高 级 微 生 物，剩 余 污 泥 量 少。缺 点：①要求有较好的水力分配系统，否 则 水 的流 态 分 布 会 影 响 系 统 的 处 理 效 率。②有 机 物 的 去 除效 率 较 活 性 污 泥 法 低１０～１５％。③建 设 和 维 修 费用 大。

２．３．２生 物 滤 池通 常 用 在 污 水 的 末 端 处 理，利 用 生 物 填 料 非 常大 的 比 表 面 积，附着微生物反复吸附、降 解 污 染 物，达 到 净 化 水 体 的 目 的。能够得到很好的出水水质。缺 点：①对 进 水 有 机 物 浓 度 有 限 制，微 生 物 增 长量 过 大 会 造 成 滤 池 堵 塞。②清 理 困 难。

２．３．３膜 生 物 反 应 器（ＭＢＲ）膜 生 物 反 应 器（ＭＢＲ）是一种由膜分离单元与生 物 处 理 单 元 相 结 台 的 新 型 水 处 理 技 术，以 膜 组 件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少 污 水 处 理 设 施 占 地，并通过保持低污泥负荷减少污泥 量。与 传 统 的 生 化 水 处 理 技 术 相 比，ＭＢＲ具 有以 下 主 要 特 点：处 理 效 率 高、出 水 水 质 好；设 备 紧 凑、占 地 面 积 小；易 实 现 自 动 控 制、运 行 管 理 简 单。①膜 组 件 能 够 高 效 地 进 行 固 液 分 离，其 分 离 效果 好 于 传 统 的 沉 淀 池＋砂滤器过滤的出水水质。②出 水 悬 浮 物 和 浊 度 能 够 达 到 中 水 回 用 标 准，膜 出 水可 直 接 回 用。③ＭＢＲ将 传 统 污 水 处 理 的 曝 气 池 与二 沉 池、过 滤 器 合 为 一 体，取代了三级处理的全部工艺 设 施，因此可大幅减少占地面积，节 省 土 建 投 资。④反 应 器 在 高 容 积 负 荷、低 污 泥 负 荷、长 泥 龄 下 运行，剩 余 污 泥 产 量 少。⑤系 统 实 现ＰＬＣ控 制，操 作管 理 方 便 由 于 膜 的 成 本 较 高，在工业污水处理上应用 的 不 是 十 分 广 泛。

２．３．４高 级 氧 化 技 术高级氧化技术通常是针对难降解有机物或要求水 质 高 的 污 水 处 理 技 术，一般的物化处理、生 化 处 理难 以 达 到 技 术 要 求 的 化 学 处 理 方 法。

３氯 碱 厂 水 处 理 技 术

３．１电 石 上 清 液 的 回 用（湿 法 乙 炔 工 艺）２０１０年以后新上的氯碱厂都考虑了电石上清液 闭 路 循 环 系 统，基 本 实 现 了 全 部 回 用，不 再 外 排。

３．２次 钠 废 水 处 理 及 回 用产生次钠废水的原因：①为 了 不 排 放 电 石 上 清液，以前工艺补充电石上清液的次钠废水不得不排放；②由 于ＰＶＣ生产装置配套电石渣生产水泥对氯根 的 限 制，次钠废水不能够再排入电石渣浆。新 鲜 次 钠 液 中 含０．０８～０．１２％的 次 钠，次 钠 废水中 的 污 染 物 主 要 有 氯 化 钠、硫 酸 盐、磷 酸 盐、溶 解的 乙 炔 等。

３．３母液处理及回用３．４含 汞 废 水 处 理①还 原 法；②硫 化 物 处 理 法；③硫 化 物＋三 氯 化铁 处 理 法；④活 性 炭 吸 附 法；⑤“化学沉淀微米膜分离”技 术；⑥树 脂 吸 附、离 子 交 换 技 术。

３．４．１硫 化 物 处 理 法在 国 内 的 氯—碱 制 造 厂 中，大 多 数 工 厂 用ＮａＨＳ或Ｎａ２Ｓ通 过 沉 淀 或 过 滤，或 两 者 兼 用，可 以回 收 硫 化 汞。但 是，上 述 方 法 易 受 干 扰，因 为 白 色（或 黑 色）硫 化 汞 很 难 溶 解，并极易与过量的硫化物生成溶解的络合物。硫化物易被氧化，整个反应易被其他因素干扰。有 效 的 运 行 可 控 制 出 水 中 的 汞 浓 度 达 到５０～１００ｐｐｂ。为 了 消 除 干 扰，近 几 年 一 些 企 业 在 硫 化 反 应 后增加了一级消除硫化物的沉淀反应。由 于 控 制 困 难，正 常 运 行 条 件 下，出 水 汞 浓 度 可控 制 在２０～４０ｐｐｂ。

３．４．２硫 化 物＋三 氯 化 铁 处 理 工 艺①为了减少药剂投加量；②为 了 减 少 污 泥 产 生量。

３．４．３“化学沉淀微米膜分离”技 术①定 量 释 放：二价硫离子与汞离子发生反应；②极 高 的 反 应 速 率：离子间的反应速度，工 业 化 装 置，３０ｍｉｎ实 现 完 全 反 应。③抗 冲 击 负 荷：系 统 在 汞 离子 浓 度 在０－１００ｍｇ／ｌ范 围 内 波 动，出 水 水 质 不 会发 生 变 化。

３．４．４装置运行期间不必对进水汞的浓度进行 检 测。４氯碱行业废水的“零 排 放”近几年采用电石法生产聚氯乙烯（ＰＶＣ）的 建 设项目在全国迅猛发展，新项目在新技术方面的应用，大大 提 高 了ＰＶＣ行业节能降耗和资源综合利用水平，但是制约发展的突出问题仍然是资源和环境的矛 盾。经过几年的实践，已 有 排 水 循 环 使 用、污 水 减排的多项成熟技术可供推广和借鉴。由 于 水 资 源 的 短 缺，氯 碱 工 业 园 区 的 生 产 规 模不断 扩 大，加剧了所在地区水源供应矛盾。国 家 环保政策对氯碱行业提出了越来越严格的限制，北 方地 区 特 别 是 缺 水 地 区、环境脆弱地区建设的氯碱企业 都 要 求 污 水“零 排 放”

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