辛晶晶 許珊珊

摘要：介紹了昊華宇航化工集團股份有限公司，在電石法聚氯乙烯生產中，通過全面分析氯化汞的流失方向，制定出相應的管理制定和治理方案。通過增加含汞廢水治理系統(tǒng)和清凈處理裝置，最終使廢酸及廢水中的氯化汞含量達標。

關鍵詞：聚氯乙烯;轉化器;汞蒸氣;含汞廢酸;含汞廢水治理

聚氯乙烯（PVC）是五大通用塑料之一，廣泛應用于工業(yè)、農業(yè)、國防、化學建材等重要領域。是“以塑代鋼、以塑代木”的重要產品，是建立資源、能源節(jié)約型社會的重要產品之一，在國民經濟中占有重要的地位。

在傳統(tǒng)電石法聚氯乙烯生產藝中，氯乙烯合成工序采用固定床反應器，氯化汞作為催化劑。目前，電石法氯乙烯合成反應使用以活性炭為載體的氯化汞觸媒，此方法的優(yōu)點是：乙炔轉化率高，所需設備不太復雜，生產技術比較成熟，目前為大規(guī)模工業(yè)生產所采用，其缺點：氯化汞觸媒有毒，價格昂貴。氯化汞觸媒中會析出汞蒸汽，隨著粗氯乙烯氣體進入后續(xù)生產單元。在《常用危險化學品的分類及標志》（GB13690-92）中，規(guī)定氯化汞危險性類別為第6.1類，其具體的危害性如下：

毒害品（腐蝕性）侵入途徑：吸入、食入、皮膚接觸。

健康危害：低濃度的食入或吸入，對喉腔、鼻腔、粘膜，牙齦等有刺激作用，急性中毒時會出現(xiàn)牙齦出血，咽疼、咳嗽、咯痰、心率加快、心慌等現(xiàn)象，嚴重中毒時會出現(xiàn)呼吸窘迫、口腔鼻腔出血、心率加快、心慌、昏迷、休克等現(xiàn)象。慢性中毒會使中毒者腎功能下降、破壞神經系統(tǒng)和血液系統(tǒng)，有牙松動脫落、大量掉發(fā)、食物貪葷、雙手發(fā)抖等現(xiàn)象，臨床尿檢血檢中尿含量超標，皮膚接觸中毒會出現(xiàn)呼吸窘迫、口腔鼻腔出血、心率加快、心慌、昏迷、休克等現(xiàn)象。

環(huán)境危害：該物質對環(huán)境有嚴重的危害，會對地表、水、土壤、大氣和飲用水造成污染。[1]

燃爆危險：氯化汞觸媒遇高溫明火易燃燒，氯化汞不會燃燒，但與鉀、鈉等金屬能劇烈反應，有腐蝕性。

對環(huán)境有嚴重危害，污染水體、土壤和空氣、傷害人、畜和其他動物。

針對氯化汞重大的危害性，并且隨著環(huán)保排放標準的不斷提高，以及職工職業(yè)病防范意識的不斷加強，各氯堿企業(yè)都不斷加大了汞污染的綜合治理力度。目前主要的去除氯化氫的方法，多采用活性炭吸附汞蒸汽，并且采用低效除汞器和高效除汞器串聯(lián)的方式。但是由于生產負荷高、活性炭失效以及閥門內漏等情況，導致汞蒸汽依然會進入轉化水洗凈化系統(tǒng)。由于除汞器后的水洗塔和泡沫脫酸塔具有噴淋和降溫作用，導致汞蒸汽在此冷凝，并溶于鹽酸。所以當生產規(guī)模為年產20萬噸樹脂粉時，轉化工序每小時會生產3m3鹽酸，鹽酸中氯化汞的濃度為0.02～0.04mg/l，使企業(yè)存在較大的環(huán)保壓力。

針對上圖中轉化工序生產過程中氯化汞的去向，我們企業(yè)制定了相應的管理制度和治理措施，來消除氯化汞對職工建康及環(huán)境的危害。

1加強含汞危廢物的管控：

1.1嚴格含汞危廢物倉庫的管理，由工段指派專人進行管理。

1.2轉化現(xiàn)場地溝、馬路、一樓、二樓等界區(qū)內嚴禁出現(xiàn)散落的觸媒顆粒，觸媒發(fā)生散落，現(xiàn)場人員及時清理和回收。。

1.3更換觸媒、檢維修轉化器時，覆蓋界區(qū)地溝，同時轉化器蓋下必須鋪設雨布，無工作時轉化器上覆蓋雨布，遇異常天氣不允許進行觸媒裝填和轉移。

1.4崗位人員嚴格進行交接班，現(xiàn)場不能有觸媒粒。嚴禁用水沖洗轉化界區(qū)地面。

1.5轉化工序產生的廢觸媒、汞泥及觸媒灰，必須由具有廢觸媒治理資質的單位回收處理。

1.6轉化系統(tǒng)產生的廢水，輸送至含汞廢水裝置進行處理，禁止轉化含汞廢水外排。

2保證脫汞器運行效果：

乙炔和氯化氫氣體在轉化器中，通過觸媒氯化汞催化合成氯乙烯氣體，同時氯化汞觸媒中會析出汞蒸汽，隨著粗氯乙烯氣體進入后續(xù)生產單元，造成氯化汞污染。為了降低粗氯乙烯氣體向后續(xù)裝置夾帶氯化汞，分別增加了兩臺低效脫汞器和高效脫汞器，利用脫汞器內裝填的活性炭，將粗氯乙烯氣體中的氯化汞吸附在活性炭內。通過定期對脫汞氣體內活性炭的含汞量進行分析，制定出脫汞器更換活性炭的周期，保證脫汞器的正常運行效果。[2]

3優(yōu)化轉化器消除泄漏的管理方法

目前二期轉化有68臺轉化器，由于轉化系統(tǒng)的生產過程中，轉化器的溫度變化較大，并且裝置內存在大量腐蝕性氣體，導致設備及管道泄漏幾率較高，泄漏出的有毒氣體中含有微量的氯化汞，會對崗位人員造成傷害，并且造成環(huán)保污染。所以制定每周對轉化器進行查漏的制定，對查出的泄漏部位進行掛牌管理，并且記錄轉化器泄漏臺賬，列出整改計劃，最終消除轉化器的所有泄漏點，可以有效降低轉化器的泄漏點數(shù)量，并且有助于改善現(xiàn)場操作人員的作業(yè)環(huán)境。

4減少含汞鹽酸的產量：

4.1增大了泡沫塔填料層的循環(huán)量（由110m3/h提高到130m3/h），提高了泡沫塔填料層的吸收能力。

4.2將泡沫塔泡罩層的下酸管道，由DN100改為DN150，從而增大了泡沫塔泡罩層的進酸量（由5m3/h提高到7m3/h），提高了泡沫塔的吸收率（調整后每小時吸收氯化氫的量由700Kg提高到980Kg），減輕了水洗塔系統(tǒng)的負荷。

4.3將鹽酸常規(guī)解析的脫析塔和脫析塔再沸器，更換為高壓設備，從而將鹽酸常規(guī)解析的再沸器的加熱介質，由低壓蒸汽改為使用高壓蒸汽，使脫析塔塔底溫度由110℃提高到122℃，解析出的氯化氫流量由800m3/h提高到1200m3/h，脫析出的稀酸濃度由21%降到15%，泡沫脫酸塔的產酸量由3m3/h降低到0.2m3/h。[3]

4.4將泡沫塔上層的除沫器加裝固定螺栓，保證含汞鹽酸不會隨著粗氯乙烯氣體向水洗塔內夾帶，使水洗塔內鹽酸的汞含量在0.01mg/l（達到環(huán)保要求，如下表表一，為改造前后對比數(shù)據(jù)）。

5清凈系統(tǒng)增加除磷裝置：

在電石法聚氯乙烯生產中，清凈系統(tǒng)產生的廢次氯酸鈉溶液需要外排，但總排總磷會超標。此問題已嚴重制約我公司穩(wěn)定運行，亟須制定方案解決。為有效解決清凈廢次鈉的處理問題，在PVC清凈區(qū)域建設除磷裝置，處理后的清液調節(jié)PH后去地下管網(wǎng)，濃渣漿經過鋇法脫硝的硫酸鋇抽濾裝置處理后，干渣漿與燒堿分廠板塊壓濾的鹽泥統(tǒng)一進行處理。在除磷裝置的運行過程中，需要從轉化水洗塔輸送來的5%鹽酸（2m3/h）來調整PH值。[4]6增加含汞廢水處理裝置：含汞污水處理方法及處理裝置，裝置包括：油水汞分離器;氣體總管道與氣態(tài)汞吸附器的底部連接，氣體總管道分別與油水汞分離器的頂部、氣浮除汞器以及汞吸附過濾器通過管道連接;油水汞分離器的側壁、氣浮除汞器的側壁以及汞吸附過濾器的頂部通過管道依次連接，汞吸附過濾器的底部通過凈水管道與凈水罐的側壁上部連接。

工藝流程為：轉化系統(tǒng)產生的含汞廢水以1m3/h的流量，進入油水汞分離器、氣浮除汞器、汞吸附過濾器、氣態(tài)汞吸附器處理后通過凈水管道進入凈水罐，油水汞分離器、氣浮除汞器、汞吸附過濾器排出的廢氣進入氣態(tài)汞吸附器中進行吸附處理，處理后含汞量在10ppb以下的廢水再進入清凈除磷裝置。[5]

7處理轉化堿洗塔洗槽換堿堿水中的含汞廢水：

轉化堿洗塔的含汞廢堿排入轉化污水池中，然后將泡沫脫酸塔中的含汞濃酸也排入污水池，中和廢堿液，調整PH值為7-9。當水調整PH值合格后，將含汞廢水打入含汞污水處理站，經含汞廢水處理系統(tǒng)后，送至清凈除磷裝置。具體流程圖如下：

參考文獻：

[1]崔德杰，張玉龍.土壤重金屬污染現(xiàn)狀與修復技術研究進展[J].土壤通報，2004，35。

[2]夏立江，王宏康，土壤污染及其防治[M].上海：華東理工大學出版社，2001：15-18。

[3]楊軍，鄭袁明，陳同斌，等，北京市涼鳳區(qū)土壤重金屬的積累及其變化趨勢[J].環(huán)境科學學報，2005。

[4]宋菲，郭玉義，劉孝義.鎘、鋅、鉛復合污染對菠菜的影響，農業(yè)環(huán)境保護，1996，15（1）：9。

[5]WuYongfeng，LiuCongqiang，TuChenglong.TheHeavyMetalPollutioninUrbanSoilsofGuiyangCityandTheirPotentialEcologicalHazardAssessment[J].BulletinofMineralogy，PetrologyandGeochemistry，2007，26（3）：254-257。