論述了氯堿裝置中廢水的產(chǎn)生及其處理工藝，提出了減少廢水排放的辦法和氯堿裝置實現(xiàn)污水零排放的思路。

1氯堿裝置中廢水的產(chǎn)生

東營華泰化工集團(tuán)有限公司(以下簡稱“東營華泰”)是國家大型企業(yè)，從事氯堿生產(chǎn)，主要產(chǎn)品有燒堿、鹽酸、液氯等。純水由熱力公司提供，集團(tuán)公司統(tǒng)一建有污水處理裝置。廢水處理的最好方法是減少廢水甚至杜絕廢水的產(chǎn)生，計算廢水的產(chǎn)生量就涉及到系統(tǒng)水平衡的問題[1]。生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的水如果大于生產(chǎn)過程中消耗的水，就會產(chǎn)生廢水。氯堿廠生產(chǎn)中可以析出的水主要包括:蒸汽冷凝水，泵冷卻水，氯氣、氫氣冷凝產(chǎn)生的冷凝水，循環(huán)水冷卻塔排污產(chǎn)生的廢水，氫氣柜液封補(bǔ)充水的溢出水，堿液濃縮產(chǎn)生的冷凝水，廢氣吸收產(chǎn)生的廢水，開停車時裝置置換產(chǎn)生的水，設(shè)備檢維修時的沖洗水，職工生活用的污水等。而產(chǎn)生廢水的量為生產(chǎn)所需用水量與生產(chǎn)中可以析出水量的差值，理想情況為生產(chǎn)用水量和析出水量相等。如此，就沒有廢水產(chǎn)生了[2]。直流電解食鹽水的化學(xué)方程式為:

2NaCl+2H2O→2NaOH+Cl2↑+H2↑。

由此可以進(jìn)行如下計算。

(1)氯化鈉的理論需求量，再根據(jù)原鹽中氯化鈉的含量計算出原鹽需求量。

(2)原鹽中鈣、鎂、硫酸根的帶入量。(3)原鹽中水不溶物的帶入量。

(4)根據(jù)純堿過堿量、氫氧化鈉過堿量以及鈣、鎂離子的帶入量計算出精制劑純堿、32%燒堿的需求量。

(5)根據(jù)原鹽中水不溶物帶入量、生成的碳酸鈣、氫氧化鎂量計算出固廢產(chǎn)生量。

(6)根據(jù)固廢含水量計算出固廢帶走的水量。(7)氫氣、氯氣中的水分計算可以這樣處理，因氯氣中的水在鈦冷之前均能回收到系統(tǒng)，故氯氣帶走的水為鈦冷后氯中含的水(此部分水可以忽略不計);氫氣帶走的水分為陰極系統(tǒng)，不在陽極加水范圍之內(nèi)，但氫氣冷凝水收集后回收至化鹽系統(tǒng)，應(yīng)視為帶入的水。氫氣的含水量可以在氯堿理化常數(shù)手冊[3]中查得，根據(jù)道爾頓分壓定律計算出回收的冷凝水量。一般情況下，以洗滌塔出口溫度為計算依據(jù)，因為之后的水不會被收集利用。

(8)蒸汽冷凝水因使用的設(shè)備不同而比較難于統(tǒng)一計算，有氯氣液化裝置的冷凝水要多一些，使用溴化鋰制冷機(jī)組的蒸汽冷凝水也要多一些。

(9)根據(jù)燒堿濃縮裝置的生產(chǎn)能力計算出蒸汽冷凝水的產(chǎn)生量以及32%堿濃縮產(chǎn)生的冷凝水量。

(10)循環(huán)水系統(tǒng)冷卻降溫蒸發(fā)的水量及濃縮后排污的排污水量(這項也有較大差別，和液化工藝以及使用的制冷機(jī)有較大關(guān)系，可以用實際消耗量計算)。

(11)電解樹脂塔再生產(chǎn)生的廢水量。

(12)鹽水除硫酸根帶走的水量(芒硝帶走的水不能忽略不計)。

(13)配制鹽水精制劑帶入的水量。

(14)泵冷卻產(chǎn)生水量。

(15)鹽水酸洗過濾器產(chǎn)生的廢水。

(16)維修設(shè)備、職工生活產(chǎn)生的廢水。

2廢水處理措施

廢水的產(chǎn)生量一般在裝置的籌建階段就可以確定了。籌建時如果考慮到廢水回收是否方便、是否有效益等，則廢水的產(chǎn)生量會比較少。電解精鹽水需求的水量隨著產(chǎn)能的增大須補(bǔ)充的自來水量越多，外排污水的量越少。但有些水因其品質(zhì)較差是無法回收至系統(tǒng)的，為盡最大可能減少廢水量，可采取以下措施。

2.1減少自來水的用量

在配制鹽水精制劑時避免使用自來水，優(yōu)先使用蒸汽冷凝水、膜除硝工藝的過濾清液等。

(1)配制三氯化鐵時，使用溴化鋰制冷機(jī)組產(chǎn)生的蒸汽冷凝水及膜除硝流程中納濾膜分離的清液(優(yōu)點是雜質(zhì)少、不呈堿性，精制劑溶液產(chǎn)生的沉淀少)。

(2)配制純堿、亞硫酸鈉溶液時，使用蒸發(fā)產(chǎn)生的蒸汽冷凝水和堿濃縮產(chǎn)生冷凝水(優(yōu)點是雜質(zhì)少，不會形成沉淀，即使略呈堿性也不會影響精制劑質(zhì)量)。

2.2改造氫氣氣柜液封補(bǔ)充水

收集溢流的液封水，用泵打回流，隨時保持氣柜液封液位;液封水經(jīng)蒸發(fā)后，液位降低，可將經(jīng)過濾器過濾固體不溶物后的循環(huán)排污水、泵冷卻或沖洗設(shè)備的廢水、電解樹脂塔再生廢水等送往氣柜，作為補(bǔ)充水。

2.3改造罐區(qū)水吸收系統(tǒng)

罐區(qū)鹽酸罐、漂液罐等在設(shè)計時使用了正負(fù)壓水封消除物料逸散的氯化氫、氯氣等氣體，須使用大量水進(jìn)行吸收，造成污水量大。按照就近的原則對此進(jìn)行改造:將罐頂放空口統(tǒng)一匯接到統(tǒng)一總管，然后接到氯氣事故處理塔進(jìn)口;總管安裝止回閥，壓力自動調(diào)節(jié)閥，控制抽空總管的壓力;總管另外接出一平衡管，其上安裝閥門;閥門平時處于關(guān)閉狀態(tài)，物料外售或輸出時，為防止罐內(nèi)形成負(fù)壓而將閥門打開。

2.4使用再生廢水配制事故處理系統(tǒng)吸收用堿液

使用涼水塔排污水、樹脂塔再生廢水配制事故處理系統(tǒng)吸收用堿液。

通過檢驗或計算可以得出這樣的結(jié)論:樹脂塔部分再生廢水中鈣、鎂離子含量小于自來水中的鈣、鎂離子含量，但氯離子含量超自來水約100倍。為避免事故塔結(jié)鹽，可以采取控制事故塔堿液循環(huán)溫度在45℃的措施，并將配成的堿液質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在16%。再生廢水呈酸性，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為0.7%，加堿中和至中性大約需32%的燒堿12m3(建議將此水加入氯酸鹽分解系統(tǒng))。

2.5改造電解槽停車時洗槽水的排放系統(tǒng)

可在現(xiàn)場建一集水池，將陽極洗槽水一路接至電解樹脂塔回收鹽水罐，另一路接至集水池;陰極洗槽水一路接至回收陰極液罐，另一路接至集水池。

將第一遍洗槽水排至回收鹽水罐或回收陽極液罐，第二遍洗槽水排向集水池。

回收鹽水罐內(nèi)物料排向鹽水配水罐。

回收陰極液罐內(nèi)物料排向氯氣事故處理塔配堿罐或者鹽水配水罐，并根據(jù)配水罐內(nèi)水的pH值確定陰極液使用量。

根據(jù)實際需求情況將集水池內(nèi)物料排向氯氣事故處理塔配堿罐或鹽水配水罐。

2.6延長電解樹脂塔在線時間

電解樹脂塔在線時間延長后，減少了樹脂塔再生產(chǎn)生的廢水量。

2.7無法回收水(及廢油)的處理

對于檢修設(shè)備時的沖洗用水，因一般會有油污，回收至系統(tǒng)沒有意義，但可以收集至氫氣柜作水封補(bǔ)充水。

設(shè)備檢維修時，對于廢油的收集處理非常重要。一般收集后按危廢處理。生活用水污水、設(shè)備檢維修用水及鹽水過濾器酸洗產(chǎn)生的廢水是無法回收的，只有通過廢水處理的方式處理至符合排放標(biāo)準(zhǔn)后排放。

2.8采用生物處理+活性炭過濾處理的模式

污水處理采用生物處理+活性炭過濾處理的模式。污水首先經(jīng)集水井混合，初調(diào)pH值，再進(jìn)入設(shè)有潛水?dāng)嚢杵鞯乃馑峄?，使各股廢水與厭氧微生物充分混合，出水進(jìn)入斜管沉淀池;利用回流泵將沉淀的污泥打回水解酸化池，防止活性污泥流失;斜管池出水進(jìn)入二段生物接觸氧化池，池內(nèi)由羅茨鼓風(fēng)機(jī)提供氧氣;在一段、二段生物接觸氧化池中間設(shè)有中間沉淀池，池內(nèi)沉淀物由回流泵排至污泥濃縮池或水解酸化池;氧化出水進(jìn)入平流沉淀池，池內(nèi)設(shè)刮泥機(jī)收集污泥至集泥井，由回流泵排至污泥濃縮池;出水自流到泵，再由池靠泵外排;終端設(shè)有活性炭吸附罐，保持水質(zhì)達(dá)標(biāo)排放;各處產(chǎn)生的污泥在污泥濃縮池混合，利用泵打至壓濾機(jī)壓成泥餅集中處理;污水處理時，進(jìn)水中不能含有游離氯，所以使用耐氯離子高的活性污泥;水解酸化池、氧化池等，在冬季一定要注意保溫，以保持微生物的活性。進(jìn)水時生活污水混合效果較好，可以供養(yǎng)微生物。

3實現(xiàn)廢水零排放的設(shè)想

氯堿企業(yè)經(jīng)過努力可以實現(xiàn)廢水的零排放。對此，主要有以下3個設(shè)想。

(1)收集泵冷卻水，利用高位循環(huán)槽，進(jìn)一步減少廢水量。

(2)分析試驗樹脂塔再生廢水(酸性水)送往氯酸鹽分解的可行性。

(3)將污水處理廠處理后的外排水用于園區(qū)樹木綠化或鹽水化鹽，將部分蒸汽冷凝水按就近原則回收至熱電工序或回收至循環(huán)水系統(tǒng)。

如果以上計劃能夠?qū)崿F(xiàn)，氯堿企業(yè)就可以實現(xiàn)污水的零排放。