陳 曉 峰

?

氯堿廢水實(shí)施分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)的應(yīng)用探討

陳 曉 峰

（新疆輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院， 新疆 烏魯木齊 830021）

結(jié)合實(shí)際論述了氯堿廢水的特點(diǎn)；分析了氯堿廢水分質(zhì)處理及回收利用的總體思路；探究了氯堿廢水實(shí)施分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)的應(yīng)用策略，以期對(duì)充分利用氯堿資源及保護(hù)環(huán)境有所幫助。

氯堿廢水；分質(zhì)處理；回收利用；技術(shù)

隨著社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，氯堿工業(yè)企業(yè)數(shù)量不斷攀升。在氯堿工業(yè)大力發(fā)展的同時(shí)，大量廢水伴隨著其產(chǎn)生，對(duì)生態(tài)環(huán)境法、人民生命安全等造成了巨大的負(fù)面影響。如何加強(qiáng)氯堿廢水實(shí)施分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)的應(yīng)用成為亟待解決的重要課題。文章從氯堿廢水的特點(diǎn)、氯堿廢水分質(zhì)處理及回收利用的總體思路、氯堿廢水實(shí)施分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)的應(yīng)用策略三個(gè)角度進(jìn)行了論述。

1 氯堿廢水的特點(diǎn)

氯堿工業(yè)在制取氫氣、氯氣、氫氧化鈉時(shí)較為常用，是化學(xué)工業(yè)不可或缺的組成部分。在進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，氯堿工業(yè)會(huì)產(chǎn)生大量的廢水，極易污染環(huán)境、破壞生態(tài)平衡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，氯堿工業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營多種產(chǎn)品。此外，氯堿生產(chǎn)對(duì)水資源需求量較大。根據(jù)調(diào)查結(jié)果顯示，聚氯乙烯（PVC）、氯堿等會(huì)產(chǎn)生廢水。在生產(chǎn)聚氯乙烯時(shí)，其會(huì)產(chǎn)生多種廢水，主要包括PVC聚合、電石渣、氯乙烯合成等廢水。

在生產(chǎn)過程中，氯堿工業(yè)對(duì)水資源、無機(jī)廢水（酸堿水、冷卻水、冷凝水等）具有很大的需求量。由此可見，氯堿廢水分質(zhì)處理及回收利用具有良好的發(fā)展前景。此外，氯堿較為特殊，涉及多道生產(chǎn)工序。正因如此，水質(zhì)容易發(fā)生變化，且含有較高的鹽量。復(fù)雜的水質(zhì)成分及工序，對(duì)氯堿生產(chǎn)具有負(fù)面影響。就氯堿廢水而言，其含有較多的污染物和鹽含量以及氯離子成分，而且其中的眾多物質(zhì)成為并不能實(shí)現(xiàn)有效的生物降解，使其的可生化性較差。

氯堿廢水中含鹽量較高，未經(jīng)處理的廢水，極易對(duì)大自然、人民生命安全、生活質(zhì)量造成嚴(yán)重的危害。氯堿廢水可破壞土壤，使其土質(zhì)日趨鹽堿化，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量。因此，加強(qiáng)氯堿廢水分質(zhì)處理及回收利用尤為必要。

2 氯堿廢水分質(zhì)處理及回收利用的總體思路

為提高水資源利用率、減少廢水排放量，最初設(shè)計(jì)項(xiàng)目時(shí)，須與各生產(chǎn)單元用水及回水指標(biāo)與氯堿工業(yè)生產(chǎn)工業(yè)特點(diǎn)相結(jié)合?？茖W(xué)收集氯堿工業(yè)所產(chǎn)生的廢水，并對(duì)其進(jìn)行有選擇會(huì)用與最優(yōu)化處理，進(jìn)而達(dá)成循環(huán)利用目標(biāo)。如此，便能在整個(gè)廢水存在過程中做到分質(zhì)收集、處理、會(huì)用，以保護(hù)環(huán)境法、充分利用水資源、節(jié)能減耗。

筆者建議從以下內(nèi)容著手，以對(duì)氯堿廢水進(jìn)行分質(zhì)處理及回收利用：在排放廢水時(shí)，須嚴(yán)格遵循“分質(zhì)”原則，也就是說，分質(zhì)排放廢水。所謂的分質(zhì)排放指的是在排放廢水之前，根據(jù)水質(zhì)對(duì)其分類收集、分類排放、分類回收利用。分質(zhì)排放目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，須于整個(gè)氯堿生產(chǎn)區(qū)鋪設(shè)不同排水管道，以滿足不同水質(zhì)的排放。設(shè)計(jì)初始階段，在明晰廢水分質(zhì)處理思路及工藝路線后，獨(dú)立設(shè)計(jì)所有生產(chǎn)單元的廢水排放系統(tǒng)及廢水回收系統(tǒng)，進(jìn)而為廢水分質(zhì)排放提供有力保障。此外，氯堿生產(chǎn)廠區(qū)內(nèi)廢水通常包括四大種類。因此，在配置廢水處理裝置過程中須設(shè)立四個(gè)存有差異的處理單元[1]。當(dāng)廢水屬于無法直接回收廢水范疇時(shí)，可相對(duì)其進(jìn)行適宜的處理，而后在進(jìn)行回收利用。在實(shí)際調(diào)查過程中，筆者發(fā)現(xiàn)設(shè)置的排放管線多種多樣，主要包括生活污水管線、次氯酸鈉廢水管線、綜合廢水管線、雨水管線等；設(shè)置的回用管線亦是多種多樣，主要包括綜合處理合格水管線、冷凝水管線、離心母液處理合格水管線、循環(huán)水排污水管線等。廢水處理設(shè)施包括四個(gè)單元：綜合廢水、生活污水、次氯酸鈉廢水等。

3 氯堿廢水實(shí)施分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)的應(yīng)用策略

3.1 離心母液廢水的分質(zhì)處理及回收利用

在分質(zhì)處理離心母液時(shí)，企業(yè)大都傾向于采用“接觸氧化+水解酸化法”。將聚合反應(yīng)所涉及的化學(xué)品去除，這些化學(xué)品主要包括分散劑、少許的涂壁劑、分散劑、引發(fā)劑等。此外，離心母液還含有VCM、低聚物與聚合的異構(gòu)體產(chǎn)物。據(jù)調(diào)查，離心母液的溫度一般較高[2]。因此，須先對(duì)離心母液進(jìn)行降溫處理，降溫處理裝置為冷卻塔。待離心母液溫度小于40 ℃后，在重力引流作用下將其引入酸化池進(jìn)行水解酸化，進(jìn)而使得廢水的可生化性加強(qiáng)。然后，通過兩級(jí)好氧對(duì)其進(jìn)行深入處理。最后，于沉淀池內(nèi)進(jìn)行分離泥水。待過濾及滿足回收利用要求后，將達(dá)標(biāo)的中水添加于循環(huán)系統(tǒng)。

3.2 次氯酸鈉廢水

次氯酸鈉廢水的產(chǎn)生主要源自氯堿工業(yè)PVC裝置乙炔清凈配置工序，其特點(diǎn)為蘊(yùn)含著大量的磷、硫、COD等。此種廢水首先須利用汽提塔將乙炔氣去除；其次，于該廢水處理單元進(jìn)行中和；再者，將雙氧水、硫酸亞鐵、PAM投加進(jìn)去，與次氯酸鈉廢水中法所含的磷元素發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而形成沉淀物——磷酸鹽，并將其去除。廢水經(jīng)過處理后，其會(huì)返回淡鹽水系統(tǒng)，且通過回灌巖層以應(yīng)用于鹵的采集（圖1）。

圖1 離心母液廢水處理工藝

3.3 綜合廢水

綜合廢水涉及多種廢水，其主要由純水站廢水、一次鹽水含膜脫硝廢水、地面沖洗水、電解廢水、其他生產(chǎn)廢水等構(gòu)成。原有的廢水處理系統(tǒng)是進(jìn)行沉淀和中和，這樣簡單化的處理工序沒有在處理過程中有效利用生化處理工藝，不能很好地使廢水中的部分物質(zhì)實(shí)現(xiàn)降解，如氨氮等物質(zhì)[3]；傳統(tǒng)的廢水處理系統(tǒng)在基礎(chǔ)的沉降池中在表面負(fù)荷方面有所欠缺，這就在一定程度上拉低了廢水處理的沉降效果；廢水處理系統(tǒng)中的污水處理主要是通過系統(tǒng)中泵的效能來實(shí)現(xiàn)的，但是在進(jìn)行泵的選擇時(shí)化工企業(yè)對(duì)選型卻沒有合理性，這使得在應(yīng)用過程中造成了對(duì)動(dòng)力能源的不必要浪費(fèi)；在原有的廢水處理系統(tǒng)中，并不能實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的回收利用，所以系統(tǒng)本身缺乏有效的循環(huán)利用率，并在廢水的處理過程中因?yàn)榇罅康膹U水排放，在一定程度上造成嚴(yán)重的水資源浪費(fèi)現(xiàn)象（圖2）。

圖2 綜合廢水處理工藝

在對(duì)氯堿化工廢水進(jìn)行處理時(shí)，不僅需要降低污染物濃度和促進(jìn)酸堿平衡，還要實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的充分利用，這就需要在實(shí)際處理中從廢水的水質(zhì)特點(diǎn)和生產(chǎn)用水的需求出發(fā)，在有效滿足生產(chǎn)需求的前提下實(shí)現(xiàn)對(duì)廢水的高效利用，在通過廢水處理之后能夠有效代替新鮮水源，以此來促進(jìn)廢水排放量的減少和新鮮用水的用量。

現(xiàn)階段，對(duì)于氯堿化工綜合廢水的處理構(gòu)想主要有三氯乙烯廢水和氯堿生產(chǎn)廢水以及生活污水等，在它們作為普通廢水存在時(shí)，在水量含量較少且酸堿性偏弱的條件下可以先對(duì)廢水進(jìn)行收集，然后進(jìn)行整體性的統(tǒng)一處理，這樣的處理方法主要是借助廢水處理系統(tǒng)而得以有效實(shí)現(xiàn)的。另外，在對(duì)濃水站廢水進(jìn)行處理時(shí)，主要是通過對(duì)空冷器與三氯氫硅合成爐完成檢修之后，再通過廢水處理系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行處理。其他的鍋爐脫硫除塵廢水、PVC生產(chǎn)廢水等，主要是通過單獨(dú)的預(yù)處理系統(tǒng)進(jìn)行，在系統(tǒng)的循環(huán)作用下，通過排出后再利用的處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。

3.4 生活污水

對(duì)于生活污水的分質(zhì)處理及回收利用，氯堿工業(yè)企業(yè)可采用A/O工藝。待完成處理，可將水質(zhì)排放至市政建設(shè)中的污水管網(wǎng)。

3.5 蒸汽冷凝水的回收利用

在具體生產(chǎn)過程中，會(huì)有大量蒸汽冷凝水產(chǎn)生。筆者所研究的企業(yè)，老廠區(qū)為其生產(chǎn)提供蒸汽，老廠區(qū)及新廠區(qū)相隔3 km，冷凝水回收后無法儲(chǔ)存至鍋爐。然而，將其直接排放則會(huì)浪費(fèi)水資源。為解決此問題，可將冷凝水回收系統(tǒng)安裝于冷凝水產(chǎn)生處。在氯堿化工進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，可將回收的蒸汽冷凝水應(yīng)用于脫鹽水工序。在此過程中，原水與冷凝水兩者之間發(fā)生了熱量交換，在高溫冷凝水加熱的作用下，原水溫度會(huì)有所提升，能夠適應(yīng)冬季氣候。待冷凝水降溫后，除鐵過濾器會(huì)將其中的氧化鐵屑去處，而后利用精密過濾器將雜質(zhì)、懸浮物去處。繼此之后，于中間水箱場(chǎng)所混合反滲透產(chǎn)水，接著于混床處理單元對(duì)脫鹽水加以制取。如此，便能在很大深度上使得反滲透水的產(chǎn)水率提高，減少或避免了冬季氣候的影響，有利于節(jié)省原水消耗量[4]。

（1）聚氯乙烯裝置堿洗塔廢水回收利用

據(jù)統(tǒng)計(jì)，堿洗塔所含廢水量約為0.4 m3/h，在排放過程中會(huì)經(jīng)過外面管廊以到達(dá)企業(yè)渣漿池。由于S2-存在于電石渣中，且渣漿池內(nèi)溫度較高，其通常大于75 ℃、小于85 ℃。這種環(huán)境下，渣漿中容易生成Hg。每次處于穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，渣漿去制水泥，以從根本上避免共汞對(duì)環(huán)境造成污染[5]。

（2）循環(huán)水系統(tǒng)排污水的回收利用

回收循環(huán)水排污水主要用于乙炔發(fā)生，乙塊發(fā)生工序是用水量最大的緩解，所以，整體而言，整個(gè)工序沒有過大的用水需求量，比如有機(jī)物濃度和酸堿度等。由此可見，在對(duì)此項(xiàng)工序進(jìn)行廢水的預(yù)處理時(shí)，可以在澄清之后直接實(shí)現(xiàn)水質(zhì)的循環(huán)使用。

（3）反滲透濃水的回收利用

反滲透濃水由脫鹽水裝置產(chǎn)生，其含鹽量高、含污染因子少，水量在50m3/h左右。反滲濃水回灌巖層進(jìn)行鹵的采集，能夠滿足采鹵用水及乙炔發(fā)生裝置的要求。此外，反滲濃水可用于制取乙炔氣體，對(duì)改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量具有積極的意義。

4 結(jié) 語

分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)的應(yīng)用，能夠在很大程度上降低了氯堿廢水所產(chǎn)生的危害，并能夠節(jié)約水資源、提高人民生活質(zhì)量、保護(hù)人民生命安全等。希冀，我國能夠不斷優(yōu)化氯堿廢水分質(zhì)處理及回收利用技術(shù)，以充分利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境，進(jìn)而提升氯堿工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益。

［1］ 李富勇. 電石法乙炔清凈廢次鈉回收利用的研究及實(shí)施[J]. 新疆化工，2012(3)：2-4.

［2］ 姚佐國，謝金陽，王春苗，王劍，松全元. 電石廢水處理工程設(shè)計(jì)[J]. 工業(yè)用水與廢水，2010(2)：78-80.

［3］ 劉鳳雷，王樹成，劉小剛，張燕. PVC離心母液水的回收利用[J]. 中國氯堿，2010(2)：41-43.

［4］ 宋宜容，李永定. 聚氯乙烯離心母液回用及生化處理技術(shù)[J]. 中國氯堿，2009(1)：36-3.

［5］ 付漢卿，袁軍麗，陳國君，劉俊岐，劉衛(wèi)濤. 電石法PVC樹脂生產(chǎn)中乙炔清凈廢水回用工藝[J]. 聚氯乙烯，2008(7)：42-44.

Application of Treatment and Recycling Technology of Chlor-alkali Wastewater

CHEN Xiao-feng

(Xinjiang Vocational College of Light Industry, Xinjiang Urumqi 830021，China)

Characteristics of chlor-alkali industry wastewater were discussed, the general idea of treatment and recycling of chlor-alkali industry wastewater was analyzed, and application strategy of treatment and recycling technology of chlor-alkali wastewater was introduced.

chlor-alkali wastewater; quality; recycling; technology

X 703

A

1671-0460（2016）06-1296-03

2016-04-25

陳曉峰，女，新疆烏魯木齊人，副教授，碩士，畢業(yè)于天津大學(xué)化學(xué)工程專業(yè)，從事化工生產(chǎn)工藝及環(huán)保等方面研究。