杜疆,劉偉,劉長(zhǎng)濤

(濟(jì)寧中銀電化有限公司，山東 濟(jì)寧 272500)

濟(jì)寧中銀電化有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中銀電化”)燒堿裝置生產(chǎn)能力30萬(wàn)t/a，離子膜電解全部采用膜極距電解槽，自動(dòng)化程度高且電耗低。

中銀電化使用的脫鹽水是由原水分別經(jīng)過(guò)疊片過(guò)濾器、超濾裝置截留水中的顆粒狀雜質(zhì)、膠體，再經(jīng)過(guò)反滲透裝置、混床進(jìn)一步深度脫鹽，達(dá)到用水要求(電導(dǎo)率<0.2 μS/cm)后，送至鍋爐和各生產(chǎn)崗位?；齑彩Ш笠盟釅A進(jìn)行再生，混床再生過(guò)程中產(chǎn)生的水全部外排，沒有進(jìn)行任何回收，每次再生產(chǎn)生的水量約160 m3，造成水資源嚴(yán)重浪費(fèi)。

濟(jì)寧中銀針對(duì)混床再生各個(gè)環(huán)節(jié)水質(zhì)的分析情況，綜合統(tǒng)籌考慮經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)再生廢水的分級(jí)回收，提高水資源利用率。

1 工藝簡(jiǎn)介

再生過(guò)程共7個(gè)步驟，其中5個(gè)步驟均用到反滲透裝置的產(chǎn)水(電導(dǎo)率10 μS/cm，鈣硬度5 mg/L)，通過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比，分析再生各階段水質(zhì)含鹽量等指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)這5個(gè)步驟的水可以進(jìn)行選擇性地回收至循環(huán)水系統(tǒng)[1]，且均為高品質(zhì)水，可優(yōu)化循環(huán)水質(zhì)。表1為再生各階段水質(zhì)分析情況。

表1 混床再生各階段水質(zhì)分析情況

(1)反洗分層。混床失效后的第一步，讓樹脂充分膨脹流動(dòng)，以陰陽(yáng)樹脂分層界限分明為反洗分層終點(diǎn)。反洗分層的時(shí)間為20～25 min，耗反滲透水量約30 m3，經(jīng)多次取樣分析后，具備回收利用的條件。

(2)沉降。反洗結(jié)束后，樹脂自然沉降下來(lái)，并將罐內(nèi)液面降至上視鏡處，排水量約3 m3，具備回收利用的條件。

(3)再生。酸、堿和反滲透水同時(shí)進(jìn)入混床，時(shí)間為25～35 min。此階段的水含鹽量高，電導(dǎo)率高，再生過(guò)程水量約12 m3，用酸0.57 t，用堿0.65 t。此階段產(chǎn)生的廢水中NaCl質(zhì)量濃度為24 g/L，因含鹽量高，不具備回收至循環(huán)水系統(tǒng)的條件，如果外排，會(huì)增加排水的含鹽量。經(jīng)過(guò)改造，將該廢水單獨(dú)收集后，通過(guò)水泵送入一次鹽水工序配水罐，用于鹽水精制[2]。

(4)清洗。酸堿再生完成后，用反滲透水進(jìn)行清洗，時(shí)間約2 h，清洗全過(guò)程總水量約50 m3。期間分析取樣多次，從分析結(jié)果看，清洗中后期階段的水可以回收，水量25～30 m3；前期清洗水和再生階段含鹽廢水合并后，通過(guò)水泵打入一次鹽水工序配水罐，用于鹽水精制。

(5)正沖洗。繼續(xù)用反滲透水進(jìn)行清洗，從混床下排閥排水，時(shí)間約為15 min，正沖洗耗水量18～20 m3。期間分析取樣多次，從分析結(jié)果看，此階段水可以全部回收。

(6)混脂。先將容器內(nèi)積水排至上視鏡處，使樹脂層有充分的活動(dòng)空間；然后通工藝空氣，使樹脂充分混合，待混合完再次排水。本階段排水約6 m3，從分析結(jié)果看，此階段水可以全部回收。

(7)正沖洗。繼續(xù)用反滲透水進(jìn)行清洗，時(shí)間為20～30 min，此過(guò)程耗水量25～35 m3，此階段的水質(zhì)和第(1)、(2)步的水質(zhì)基本一致，可以回收。該過(guò)程完成后，混床再生結(jié)束，具備投入產(chǎn)水的條件。

2 工藝改造

根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷，混床每月再生20次左右，每次排水145～162 m3，其中110～124 m3為高品質(zhì)水，可以將這部分水全部回收至回收水池。原再生廢水排入地溝，與回收水池的排水溝距離10 m左右?？梢栽诟魈谆齑驳闹信殴?Φ159)和下排管(Φ133)的排污閥之前各加一個(gè)電磁閥，改變方向配管至回收水池;為便于及時(shí)切換，防止因水質(zhì)影響循環(huán)水，在排水管道增加電導(dǎo)率實(shí)時(shí)分析儀，對(duì)再生過(guò)程的水質(zhì)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

反洗階段高濃鹽水進(jìn)入原有的再生廢水池，因含鹽量較高，不具備回收至循環(huán)水系統(tǒng)的條件，如果按照原流程送污水外排，則會(huì)增加排水的含鹽量。改造方案是：將廢水單獨(dú)收集后，通過(guò)水泵打入氯堿裝置一次鹽水工序配水罐，用于鹽水精制，實(shí)現(xiàn)再生廢水的零排放。

3 項(xiàng)目效益

改造前，每次再生排水量約160 m3，改造完成后，可以實(shí)現(xiàn)再生廢水零排放。混床再生減少外排水量160 m3/次，每月大約可減少3 200 m3，污水處理費(fèi)用每年降低約19.2萬(wàn)元。

再生一次約120 m3的水進(jìn)入循環(huán)水系統(tǒng)，一定程度上減少循環(huán)水補(bǔ)水費(fèi)用，合計(jì)每年減少4.9萬(wàn)元。

酸堿再生過(guò)程中的廢水打入鹽水工序，一定程度上降低了鹽水精制過(guò)程中原鹽的用量，全年合計(jì)約69 t，降低生產(chǎn)成本2.4萬(wàn)元。

如果維持現(xiàn)有的生產(chǎn)負(fù)荷，預(yù)計(jì)每年減少26.5萬(wàn)元的成本費(fèi)用。且回收的水全部為高品質(zhì)水，可以降低循環(huán)水的鈣硬度和濃縮倍率，緩解換熱系統(tǒng)的結(jié)垢問(wèn)題。

該項(xiàng)目改造共計(jì)花費(fèi)約1.7萬(wàn)元，屬于典型的投資少、見效高的技術(shù)項(xiàng)目。

4 結(jié)語(yǔ)

該節(jié)水項(xiàng)目實(shí)施完成后，從一定程度上解決了混床再生廢水的排放問(wèn)題，也緩解了循環(huán)水質(zhì)硬度過(guò)高的問(wèn)題，可以使換熱設(shè)備穩(wěn)定度過(guò)夏季生產(chǎn)期，也減輕了企業(yè)面臨的環(huán)保壓力，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益雙盈利。