馬致昌,郭成軍,王明杰
(天辰化工有限公司,新疆 石河子832000)
天辰化工有限公司(以下簡稱“天辰化工”)是新疆天業(yè)集團下屬子公司, 該公司主要產(chǎn)品是聚氯乙烯樹脂和燒堿。節(jié)水工作一直是公司的重點工作,多年來天辰化工節(jié)水工作取得一定的效果, 近年隨著國家實行用水定額監(jiān)督管理政策的實施且天辰化工配套電廠的關(guān)停,造成原有水平衡系統(tǒng)被打破,用水成本增加。根據(jù)實際需要,天辰化工在原有水資源利用的基礎(chǔ)上對系統(tǒng)給排水進行優(yōu)化改造, 實現(xiàn)水資源的梯級利用。
天辰化工全廠的排水分為生產(chǎn)排水和生活排水兩部分, 生活排水主要來自于廠區(qū)人員日常的生活及廠區(qū)打掃排水,最終進入廢水處理系統(tǒng)。生產(chǎn)排水主要包括各裝置的冷凝水、 公用輔助設(shè)施的反洗水以及聚合母液水。其中PVC 聚合母液水進入廠區(qū)母液水處理裝置。 企業(yè)其它排水進入廠區(qū)廢水處理裝置。還有部分蒸發(fā)工序二次蒸汽冷凝水(因外方設(shè)計缺陷,蒸發(fā)冷凝水的pH 值一直偏高),由于此部分水pH 值較高且不穩(wěn)定, 對全廠水處理系統(tǒng)的正常運行造成了很大的阻礙, 改造前調(diào)節(jié)pH 值后作為循環(huán)水補水使用,但由于pH 偏高且水溫較高,在夏季加入循環(huán)水中,導致循環(huán)水的溫度有所上升,不便于系統(tǒng)的運行。 因此需對上述各項排水進行優(yōu)化處理。 廠區(qū)現(xiàn)有回收利用排水示意圖見圖1。
母液水中水經(jīng)過生化處理后送入電廠冷卻塔使用,因天辰化工電廠停用,中水大量富余,影響生產(chǎn)同時造成水資源浪費。 天辰化工現(xiàn)循環(huán)水補水使用一次水和調(diào)節(jié)后的二次蒸汽冷凝水,1# 循環(huán)水南池補水主要用調(diào)節(jié)后的二次蒸汽冷凝水, 其余循環(huán)水使用一次水,循環(huán)水一次水使用量較大,現(xiàn)天辰化工使用澤眾水務地表水,從而增加了產(chǎn)品一次水耗,進而影響企業(yè)利潤。 現(xiàn)天辰化工對環(huán)保車間母液水做樣分析,母液水中水符合循環(huán)水補水要求,可以將母液水作為循環(huán)水補水使用, 循環(huán)水根據(jù)現(xiàn)場實際水質(zhì)情況進行加藥,減少一次水用量。母液水中水的各項指標分析見表1。
對公用工程循環(huán)水水質(zhì)進行分析見表2。
公用工程循環(huán)水的主要控制指標有pH 值、濁度、硬度、濃縮倍率、電導率等,通過對表1 和表2 的對比分析,環(huán)保車間母液水除濁度略高外,其他各項檢測數(shù)據(jù)都在循環(huán)水補水范圍內(nèi)。 因此將母液水中水作為循環(huán)水補水可行。
圖1 原有廢水處理利用示意圖
表1 母液水中水各項檢測指標分析匯總表
氯堿化工離子膜工序是利用電解槽電解飽和的氯化鈉溶液得到32%的燒堿、氫氣和氯氣,為了維持陰極出口堿液濃度的穩(wěn)定, 需要在進槽的陰極液中添加純水, 一般按照純水與循環(huán)堿液2∶1 的比例添加。根據(jù)對電槽運行的情況分析,添加的純水主要是要保證水中金屬離子不能超標, 以免對離子膜造成影響減少膜的使用壽命。 天辰化工堿裝置生產(chǎn)中產(chǎn)生的二次蒸汽冷凝水, 其水質(zhì)滿足純水水質(zhì)的要求,其pH 值偏堿性,但加入陰極液完全不受影響。因此將此部分水全部用于電解槽補水, 不再用于公用工程循環(huán)水的補水。經(jīng)過計算論證,此部門水基本滿足電解槽補水使用, 略有剩余部分送往一次鹽水化鹽使用。 電解槽不再使用純水。
電石法生產(chǎn)氯乙烯工藝中乙炔清凈工序是將發(fā)生崗位送來的含硫、 磷等雜質(zhì)的粗乙炔氣經(jīng)冷卻降溫、加壓,再用次氯酸鈉去除氧化硫、磷等雜質(zhì),然后用堿中和其氧化物等雜質(zhì)并除去酸性氣體, 保證乙炔清凈純度大于99.00%,制得的精乙炔氣送至氯乙烯轉(zhuǎn)化工序。 在清凈過程中需要對次氯酸鈉進行配置保證次氯酸鈉的濃度維持在0.08%~0.12%,以保證游離氯不超標。目前天辰化工是對次氯酸鈉進行復配使用, 即使如此每小時仍然需要30 m3的水加入次鈉配置中, 前期次氯酸鈉的配置采用一次水進行, 后期廢水中水與一次水水質(zhì)進行對比分析, 并對系統(tǒng)中使用廢水中水存在的風險進行分析討論, 認為可以將廢水中水代替一次水作為次鈉配置用水。 兩種不同水質(zhì)的檢測指標對比見表3。
表2 公用工程循環(huán)水水質(zhì)分析表
表3 廠界一次水和廢水中水指標分析(數(shù)據(jù)來源于廠區(qū)內(nèi)部檢測) 單位mg/L
圖2 水資源優(yōu)化改造后流程圖
由表3 可知, 廢水中水作為清凈補水其溶解性固體含量偏高,氯離子偏高,其余指標均與一次水指標偏差不大,但清凈后續(xù)有廢水除磷裝置。上述兩項指標不影響系統(tǒng)的正常運行。 經(jīng)過除磷處理的廢水作為廠界道路噴灑用水。
廠區(qū)內(nèi)剩余的部分廢水中水用于廠區(qū)綠化用水,并進行智能化改造,實現(xiàn)了無人值守即可完成廠區(qū)綠化的任務。 水資源優(yōu)化改造后的流程見圖2。
天辰化工一直致力于實施綠色工藝技術(shù),從源頭削減或避免污染物的產(chǎn)生; 推進清潔生產(chǎn)技術(shù)改造,降低廢水排放總量。 大力推進節(jié)水技術(shù)改造, 推進水資源循環(huán)利用和工業(yè)廢水處理回用,推動園區(qū)集約利用水資源,由于水資源的匱乏,企業(yè)只有不斷探索節(jié)水和水資源的優(yōu)化利用,才能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。