片堿生產(chǎn)水資源的回收利用

關(guān) 剛

（新疆天業(yè)集團有限公司，新疆 石河子832012）

新疆天業(yè)（集團）有限公司120 萬t/a PVC 聯(lián)合化工項目三期工程，天偉化工有限公司設(shè)計生產(chǎn)能力為20 萬t/a 特種聚氯乙烯及15 萬t/a 離子膜燒堿，項目于2012 年10 月開始籌建，2014 年2 月試車投產(chǎn)。片堿蒸發(fā)裝置采用瑞士博特提供的多效逆流蒸發(fā)技術(shù)，裝置具有高效、節(jié)能、環(huán)保等各項優(yōu)點。其工藝流程可分為3 個部分：（1）堿液從32%濃度濃縮至60%，這個階段在降膜蒸發(fā)器中進行。加熱源采用高壓蒸汽及二次蒸汽并在真空下進行蒸發(fā)；（2）60%堿液再經(jīng)升膜濃縮器濃縮成濃度為73%的堿液，加熱源采用高壓蒸汽；（3）73%堿液再通過單管降膜濃縮器，以熔融鹽為熱載體，在常壓下將堿液濃縮成熔融堿，再經(jīng)片堿機制成片狀固堿。

1 片堿蒸發(fā)水質(zhì)分類

片堿蒸發(fā)裝置自開車以來，生產(chǎn)穩(wěn)定，各項工藝控制指標(biāo)合格，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。片堿蒸發(fā)過程實際上是對32%液堿的蒸發(fā)濃縮，用熱源加熱堿液除去堿液中的水分，在蒸發(fā)濃縮過程中會產(chǎn)生大量的蒸汽冷凝水，根據(jù)冷凝水的來源、品質(zhì)不同，可將片堿蒸發(fā)的冷凝水回收利用。片堿蒸發(fā)裝置水質(zhì)分為以下幾種。

（1）含堿水。73%堿管線排凈及吹掃、停車及生產(chǎn)異常的稀釋堿、片堿機料倉停車清洗水、管線沖洗水、EV-2201 氣液分離后形成的二次蒸汽冷凝水，包裝現(xiàn)場沖洗水，含堿量通常較高，也叫稀釋堿；

（2）含堿蒸汽冷凝水。片堿蒸發(fā)過程中從液堿中蒸發(fā)出來的水，也叫二次蒸汽冷凝水；溫度約80 ℃，pH 值＜11。主要來自EV-1101 及EV-1301 氣液分離后形成的二次蒸汽，以及來自EV-2301 作用EV-1101 加熱源的二次蒸汽；

（3）不含堿水。EV-1301 及EV-2201 效體蒸發(fā)加熱源生蒸汽冷凝水（純水、溫度80 ℃左右），堿管線、熔鹽管線等蒸汽伴熱冷凝水，吹掃排凝；

（4）一次水。生活用水，洗眼器用水等。

2 裝置運行現(xiàn)狀

（1）二次蒸汽冷凝水送往一次鹽水作為化鹽用水，但由于一次鹽水需求水量有限，二次蒸汽冷凝水存在富余現(xiàn)象，富余二次蒸汽冷凝水直接排放至綜合廢水處理；

（2）含堿水與不含堿水未徹底分開收集，含堿廢水量增大導(dǎo)致碳酸鈉裝置無法全部消耗，多余的含堿水排放至綜合廢水處理，增加了水處理成本；

（3）生蒸汽冷凝水回收至公用工程，但由于溫度較高對公用工程純水產(chǎn)水量產(chǎn)生影響。

3 裝置技術(shù)改造情況

3.1 含堿水裝置改造

在片堿蒸發(fā)1#廢水池制作、安裝不銹鋼廢堿回收槽，所有堿泵排盡安裝回收管線至廢堿回收槽；片堿機包裝沖洗現(xiàn)場用回收小車將片堿機沖洗水回收至廢堿回收槽；廢堿回收槽新增堿泵及管線至堿回收罐， 將回收的含堿廢水回收至稀釋系統(tǒng)后 （T-4301）送往碳酸鈉。

由于半自動包裝現(xiàn)場沖洗地面時此廢水為含堿廢水，沖洗時啟動廢堿泵將現(xiàn)場沖洗水回收至1#廢水池，含堿廢水回收至堿回收罐（T-4301）達到含堿水回收的目的。工藝流程示意圖見圖1。

3.2 含堿蒸汽冷凝水利用

含堿蒸汽冷凝水來自一效和升膜蒸發(fā)器，從堿液中蒸發(fā)出來的水，其pH 值為9 左右，其他指標(biāo)優(yōu)于一次水；新增管線至片堿蒸發(fā)循環(huán)水回水總管，用于片堿蒸發(fā)循環(huán)水補水，降低了一次水量；在新增管線上安裝在線pH 計，當(dāng)生產(chǎn)異常，pH 值大于10時，切換至廢水池，回用于一次鹽水化鹽用水。

圖1 工藝流程簡圖

3.3 廢水的回收利用

將現(xiàn)場所有運轉(zhuǎn)泵機封水、罐溢流排盡、蒸汽疏水回收至機封水池，然后送往一次鹽水化鹽用水。

廢水池共有5 個小水池，現(xiàn)場沖洗的含堿水首先進入1#池回收至堿回收罐，不含堿的廢水經(jīng)2#-4#水池折流沉淀過濾后進入5#水池。生活用水、沖洗現(xiàn)場地面、工藝、設(shè)備水經(jīng)地溝回收至廢水池2#，經(jīng)2#-4#水池折流沉淀過濾后進入5#水池，在5#水池安裝廢水泵并新增至碳酸鈉管線將水送至碳酸鈉裝置配置堿液。

3.4 生蒸汽冷凝水

生蒸汽冷凝水產(chǎn)生于二效及升膜蒸發(fā)器，水質(zhì)較好但水溫較高，新增降溫裝置及管線，將溫度約為80 ℃的冷凝水冷卻至30 ℃，然后由泵送至公用工程純水崗位，生產(chǎn)純水，可節(jié)省大量一次水，且降低了藥劑使用量，為企業(yè)節(jié)省了成本。蒸汽冷凝水裝置見圖2。

圖2 蒸汽冷凝水冷卻裝置圖

4 結(jié)語

通過以上技術(shù)改造將片堿蒸發(fā)裝置各項水資源分類回收，具體有以下幾點顯著成效。

（1）二次蒸汽冷凝水富余水量得到了有效利用，并降低了循環(huán)水一次水的用量；

（2）含堿水與不含堿水的有效分離，大大降低了堿分廠的含堿水量，通過分廠的合理控制，含堿水可完全回收至碳酸鈉；

（3）不含堿冷凝水通過降溫處理然后送往純水，有效的改善了公用原水池的溫度，節(jié)省了大量一次水。

該公司片堿蒸發(fā)裝置通過此次技術(shù)改造工作達到了水的零排放，降低了一次水的用量、減少了企業(yè)污水處理的成本，做到了節(jié)能減排、回收利用。