濕法磷酸生產裝置中性水回收利用

任 兢，周修玉，胡 波，姚石林，李維紅

（甕福（集團）有限責任公司，貴州福泉 550500）

0 引言

甕福（集團）有限責任公司（以下簡稱公司）二期磷酸裝置（P2O520 kt/a）于2003 年建成投產，2004年公司為滿足發展需求，經過2次技改擴能實現了年產P2O540 萬t，技改后裝置所需機泵數量明顯增多，目前二期裝置需用水機泵已達67 臺，理論計算新鮮水用量為78.5 m3/h，年新鮮水使用量為62.5 萬m3。磷酸生產使用后大量水進入磷石膏渣場，致使渣場池水位不斷升高，給公司帶來了巨大的環保壓力。

目前國家新安全生產法、環境保護法出臺，使公司面臨的環保壓力更加艱巨。為此，公司利用技術手段對磷酸裝置中性水的回收利用進行整改，降低二期磷酸裝置新鮮水用量，減輕環保壓力，同時回收部分渣場池水以提升磷收率，為公司發展創造一定的經濟效益。

1 二期磷酸裝置新鮮水使用現狀

通過集散控制系統（DCS）數據統計，2015年二期磷酸裝置平均新鮮水用量為71.3 m3/h，主要用于機泵密封水、冷卻水、真空泵水環水以及氟硅酸生產用水，其中氟硅酸生產用水量約18 m3/h，真空泵水環水用量約35 m3/h，機泵密封水和冷卻水用量約18 m3/h。大部分機泵密封水、冷卻水以及真空泵水環水使用后都呈中性，直接進入渣漿系統，不僅造成水資源浪費，而且導致渣場水位升高，渣場池水位較高時需要污水處理廠對池水進行中和處理后排放，增加了后期處理成本。

2 中性水回收利用實驗研究

2.1 機泵密封水、冷卻水循環利用研究

通過對機泵密封水及冷卻水出水進行pH 值和溫度測定發現，機泵密封水及冷卻水使用后均顯中性，同時溫度上升1～6 ℃，如果進行再回收利用，水經管道回到收集槽后溫度與正常水溫相當，因此判定水溫對機封并無影響，可直接回收利用。

氟對管道和設備的腐蝕較為嚴重，并且從氟洗滌泵密封水泄漏情況看氟洗滌泵密封水回收量不大，考慮設備長周期運行，故所有氟洗滌泵密封水不進行回收。

2.2 真空泵水環水循環利用研究

對閃冷真空泵、過濾真空泵及濃縮真空泵的水環水出水取樣，送脫鹽站分析pH 值，并測量溫度，同時取工藝水進行分析，pH 值及溫度監測對比見表1。

表1 真空泵水環水使用后pH值和溫度

從表1數據可知，真空泵水環水使用后pH值均有所下降，但基本維持在中性，對碳鋼材質的真空泵葉輪影響不大。真空泵水環水使用后溫度急劇上升，平均上升26.4 ℃，而真空泵對水環水的溫度要求為15 ℃左右，水溫升高會直接影響真空泵的抽氣能力，由此判斷真空泵水環水必須先進行冷卻降溫后再循環利用。

2.3 循環水或池水用作氟硅酸生產用水實驗研究

通過研究循環水或池水替代工藝水作為氟硅酸生產用水后對氟硅酸產品質量的影響情況，研究循環水或池水用作氟硅酸生產用水的可行性，從而達到降低新鮮水用量的目的。循環水或池水替代工藝水前后的氟硅酸質量對比情況見表2。

表2 循環水或池水替代工藝水前后氟硅酸質量對比

由表2數據可知，用循環水或池水代替工藝水生產的氟硅酸中w（P2O5）明顯上升，從原來的1.05%上升到5.57%，同時使用循環水或池水生產氟硅酸后氟回收系統結垢堵塞嚴重，影響氟的收率。因此，通過改變氟硅酸生產用水來降低新鮮水用量是不可行的。

3 中性水回收利用改造

3.1 機泵密封水、冷卻水的回收利用改造

在濃縮系統外水平位置較低處增設1 個地下槽，各工序收集的機泵密封水和冷卻水全部引入地下槽，收集后的密封水、冷卻水再通過泵輸送至反應、過濾、濃縮和罐區工序用作機泵密封水，工藝流程見圖1。

圖1 機泵密封水循環利用工藝流程

3.2 真空泵水環水的回收利用改造

在濃縮系統、過濾系統外分別增設濃縮集水槽和過濾集水槽，將濃縮真空泵、過濾真空泵使用后的水環水分別引入對應的集水槽內，同時增加1個涼水塔裝置，將集水槽收集的真空泵水環水通過泵輸送至涼水塔循環泵進口冷卻降溫，冷卻后的水環水由泵輸送至各真空泵作水環水使用，工藝流程見圖2。

圖2 真空泵水環水循環利用工藝流程

4 結束語

通過以上中性水的回收利用技術改造，公司二期磷酸裝置新鮮水用量從原來的71.3 m3/h 下降到45.8 m3/h，節約了新鮮水費用，降低了環保壓力，同時渣場池水庫存量也隨之減少，降低了池水的中和處理成本，從而有效地提高了終端產品市場競爭力。