李 娜

（新疆華泰重化工有限責(zé)任公司，新疆 烏魯木齊 830019）

離子膜制堿工藝的鹽水系統(tǒng)主要包括3部分：一次鹽水精制、二次鹽水精制和淡鹽水脫氯。為保證鹽水飽和度和鹽水精制效果，淡鹽水和廢水回收去化鹽；淡鹽水代替蒸汽與一次精制鹽水換熱，從而節(jié)約蒸汽；溫度較低的脫硝鹽水代替循環(huán)水對(duì)淡鹽水進(jìn)行換熱，從而節(jié)約循環(huán)水。

1 一次鹽水精制過(guò)程

一次鹽水精制流程示意圖見(jiàn)圖1。

1.1 配水

來(lái)自膜法除硝單元的脫硝淡鹽水通過(guò)流量計(jì)控制在V-401中與從離子膜送來(lái)的脫氯淡鹽水混合，同時(shí)，加入一定量的河水（根據(jù)產(chǎn)量調(diào)節(jié)流量），以及再生系統(tǒng)回收鹽水，混合好后的淡鹽水即可進(jìn)入化鹽工序。經(jīng)過(guò)工藝變更，將機(jī)封水、蒸汽換熱后冷凝水、堿性冷凝水等廢水回收，進(jìn)入化鹽工序，減少蒸汽消耗。

1.2 化鹽

本工藝的淡鹽水泵采用變頻器控制，與化鹽水流量計(jì)進(jìn)行連鎖調(diào)節(jié)，通過(guò)淡鹽水泵打出的淡鹽水與化鹽桶內(nèi)的原鹽逆向接觸，飽和后流入粗鹽水折流槽，在折流槽內(nèi)加入5%次氯酸鈉溶液，及30%燒堿溶液，控制鹽水中的游離氯含量為0.200×10-6～2.000×10-6，粗鹽水pH 值保證在9.00～11.00范圍內(nèi)。加入助劑的粗鹽水進(jìn)入粗鹽水槽，在粗鹽水槽內(nèi)，鎂離子與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂。菌藻類(lèi)、腐殖酸等有機(jī)物則被次氯酸鈉氧化分解成為小分子有機(jī)物；經(jīng)過(guò)攪拌器攪拌反應(yīng)均勻后，再由加壓泵送出。

1.3 除鎂

粗鹽水經(jīng)加壓泵送出，在汽水混合器中與空氣混合后進(jìn)入加壓溶氣罐再進(jìn)入預(yù)處理器，粗鹽水泵采用變頻器控制，變頻的大小與加壓溶氣罐的液位進(jìn)行連鎖調(diào)節(jié)。在預(yù)處理器進(jìn)口加三氯化鐵作為絮凝劑，當(dāng)粗鹽水進(jìn)入浮上桶后，突然減壓，使空氣形成小的氣泡并吸附在懸浮物的表面上，使懸浮物的假比重大大小于鹽水的比重而上浮，形成浮泥而排出，少量重度大的顆粒下沉在浮上桶底部定期排出，清液自清液出口流出至過(guò)濾工序。

1.4 除鈣

經(jīng)過(guò)浮上桶處理后的粗鹽水除去了大部分的鎂離子和大部分的有機(jī)物，但含有大量的鈣離子。經(jīng)過(guò)預(yù)處理的鹽水自流進(jìn)入反應(yīng)槽，同時(shí)，將碳酸鈉加入后反應(yīng)槽鹽水入口，鹽水中的鈣離子與碳酸鈉反應(yīng)形成碳酸鈣沉淀，經(jīng)過(guò)攪拌器的攪拌均勻充分反應(yīng)后，流入緩沖槽，再自流進(jìn)入HVM 凱膜過(guò)濾器濾掉碳酸鈣。

1.5 過(guò)濾

經(jīng)HVM 凱膜過(guò)濾器過(guò)濾后的精鹽水，分析合格后，流入精鹽水貯槽，濾清液加入5%亞硫酸鈉溶液除去鹽水中的游離氯后，流入一次鹽水貯槽V-409，當(dāng)濾餅達(dá)到一定厚度時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入反沖洗狀態(tài)。當(dāng)?shù)撞繛V渣達(dá)至一定高度時(shí)，系統(tǒng)自行排渣，將過(guò)濾器截留的濾渣排入鹽泥槽。膜運(yùn)行一定時(shí)間后，為了保持較高的過(guò)濾能力和較低的過(guò)濾壓力，須用15%鹽酸進(jìn)行化學(xué)再生。

鹽泥槽中的鹽泥漿用鹽泥泵打入板框壓濾機(jī)脫水，濾餅用拖車(chē)運(yùn)出界區(qū)，濾液流入濾液槽，再用濾液泵打入化鹽水貯槽。

2 二次鹽水精制過(guò)程

二次鹽水精制流程示意圖見(jiàn)圖2。

2.1 換熱

一次精制鹽水進(jìn)入鹽水儲(chǔ)槽后，由離心泵打出，進(jìn)鹽水換熱板換，由此提升一次精制鹽水溫度，使其符合樹(shù)脂塔運(yùn)行要求。該板換所用熱介質(zhì)為蒸汽和脫氯淡鹽水，開(kāi)車(chē)時(shí)，使用蒸汽，運(yùn)行穩(wěn)定后，切換至淡鹽水換熱，減少蒸汽消耗。

2.2 二次精制

螯合樹(shù)脂吸附裝置的工作過(guò)程包括，工作過(guò)程與再生還原過(guò)程。

（1）工作過(guò)程通過(guò)使用螯合樹(shù)脂去除過(guò)濾鹽水中的少量二價(jià)金屬離子（Ca2+、Mg2+、Sr2+等）以獲得符合電解需要的超精制鹽水。

（2）當(dāng)工作過(guò)程處理了規(guī)定量的過(guò)濾鹽水后，螯合樹(shù)脂將會(huì)失去對(duì)二價(jià)金屬陽(yáng)離子的吸附作用。再生過(guò)程是通過(guò)使用鹽酸和燒堿溶液使失去吸附作用的樹(shù)脂再生還原，恢復(fù)對(duì)二價(jià)金屬陽(yáng)離子的吸附作用。

2.3 淡鹽水出電解槽

由電解槽出來(lái)的淡鹽水溫度較高，約為八十五攝氏度，送至脫氯塔。

3 淡鹽水脫氯過(guò)程

淡鹽水脫氯流程示意圖見(jiàn)圖3。

3.1 加酸

含氯淡鹽水由淡鹽水泵從電解部分送往脫氯塔。為進(jìn)行有效的脫氯，在正常操作條件下，在進(jìn)入脫氯塔之前，要加入高純鹽酸將pH 值調(diào)節(jié)到0.20～2.00，部分淡鹽水送往脫氯塔進(jìn)行脫氯反應(yīng)如下：

3.2 加堿和亞硫酸鈉

脫氯塔在由真空泵產(chǎn)生的大約-65 KPa 的真空下運(yùn)行，通過(guò)降低氯氣的平衡分壓，使溶解在鹽水中的大部分游離氯超過(guò)溶解度而從鹽水中逸出，通過(guò)排空管進(jìn)入氯氣總管。在脫氯塔出口，淡鹽水中的游離氯含量低于30 mg/L。脫氯鹽水在液位控制下，由淡鹽水泵送出，在淡鹽水泵進(jìn)口加入液堿調(diào)節(jié)pH 值至9.00～11.00，并嚴(yán)格控制pH 值，若pH 值過(guò)高，則在線分析儀無(wú)法準(zhǔn)確檢測(cè)游離氯。中和后，加入亞硫酸鈉以除去殘余游離氯，發(fā)生反應(yīng)如下：

通過(guò)亞硫酸鈉泵將來(lái)自于亞硫酸鈉配置槽的亞硫酸鈉溶液加入到淡鹽水泵的進(jìn)口。氧化反應(yīng)電勢(shì)指示計(jì)OIT-314將指示界區(qū)內(nèi)淡鹽水中殘留的游離氯含量，不含游離氯后，淡鹽水經(jīng)過(guò)鹽水換熱板換與精鹽水換熱，確保精鹽水側(cè)壓力高于淡鹽水側(cè)壓力，換熱后的淡鹽水送往一次鹽水工序。

4 結(jié)語(yǔ)

離子膜制堿工藝鹽水系統(tǒng)工藝流程已經(jīng)成熟完善，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排，清潔生產(chǎn)；車(chē)間界區(qū)和廠區(qū)的廢水回收送至化鹽，節(jié)約化鹽用河水；利用溫度較高的脫氯淡鹽水與一次精制鹽水換熱，節(jié)約蒸汽消耗。