廢水綜合利用的優化改造

馬致昌，郭成軍，王明杰

（天辰化工有限公司，新疆 石河子832000）

天辰化工有限公司（以下簡稱“天辰化工”）是新疆天業集團下屬子公司， 該公司主要產品是聚氯乙烯樹脂和燒堿。節水工作一直是公司的重點工作，多年來天辰化工節水工作取得一定的效果， 近年隨著國家實行用水定額監督管理政策的實施且天辰化工配套電廠的關停，造成原有水平衡系統被打破，用水成本增加。根據實際需要，天辰化工在原有水資源利用的基礎上對系統給排水進行優化改造， 實現水資源的梯級利用。

1 系統排水及原有處置

天辰化工全廠的排水分為生產排水和生活排水兩部分， 生活排水主要來自于廠區人員日常的生活及廠區打掃排水，最終進入廢水處理系統。生產排水主要包括各裝置的冷凝水、 公用輔助設施的反洗水以及聚合母液水。其中PVC 聚合母液水進入廠區母液水處理裝置。 企業其它排水進入廠區廢水處理裝置。還有部分蒸發工序二次蒸汽冷凝水（因外方設計缺陷，蒸發冷凝水的pH 值一直偏高），由于此部分水pH 值較高且不穩定， 對全廠水處理系統的正常運行造成了很大的阻礙， 改造前調節pH 值后作為循環水補水使用，但由于pH 偏高且水溫較高，在夏季加入循環水中，導致循環水的溫度有所上升，不便于系統的運行。 因此需對上述各項排水進行優化處理。 廠區現有回收利用排水示意圖見圖1。

2 對現有廢水優化論證

2.1 母液水作為循環水補水使用

母液水中水經過生化處理后送入電廠冷卻塔使用，因天辰化工電廠停用，中水大量富余，影響生產同時造成水資源浪費。 天辰化工現循環水補水使用一次水和調節后的二次蒸汽冷凝水，1# 循環水南池補水主要用調節后的二次蒸汽冷凝水， 其余循環水使用一次水，循環水一次水使用量較大，現天辰化工使用澤眾水務地表水，從而增加了產品一次水耗，進而影響企業利潤。 現天辰化工對環保車間母液水做樣分析，母液水中水符合循環水補水要求，可以將母液水作為循環水補水使用， 循環水根據現場實際水質情況進行加藥，減少一次水用量。母液水中水的各項指標分析見表1。

對公用工程循環水水質進行分析見表2。

公用工程循環水的主要控制指標有pH 值、濁度、硬度、濃縮倍率、電導率等，通過對表1 和表2 的對比分析，環保車間母液水除濁度略高外，其他各項檢測數據都在循環水補水范圍內。 因此將母液水中水作為循環水補水可行。

圖1 原有廢水處理利用示意圖

表1 母液水中水各項檢測指標分析匯總表

2.2 二次蒸汽冷凝水作為離子膜電解槽補水使用

氯堿化工離子膜工序是利用電解槽電解飽和的氯化鈉溶液得到32%的燒堿、氫氣和氯氣，為了維持陰極出口堿液濃度的穩定， 需要在進槽的陰極液中添加純水， 一般按照純水與循環堿液2∶1 的比例添加。根據對電槽運行的情況分析，添加的純水主要是要保證水中金屬離子不能超標， 以免對離子膜造成影響減少膜的使用壽命。 天辰化工堿裝置生產中產生的二次蒸汽冷凝水， 其水質滿足純水水質的要求，其pH 值偏堿性，但加入陰極液完全不受影響。因此將此部分水全部用于電解槽補水， 不再用于公用工程循環水的補水。經過計算論證，此部門水基本滿足電解槽補水使用， 略有剩余部分送往一次鹽水化鹽使用。 電解槽不再使用純水。

2.3 廢水中水作為清凈次鈉配置用水

電石法生產氯乙烯工藝中乙炔清凈工序是將發生崗位送來的含硫、 磷等雜質的粗乙炔氣經冷卻降溫、加壓，再用次氯酸鈉去除氧化硫、磷等雜質，然后用堿中和其氧化物等雜質并除去酸性氣體， 保證乙炔清凈純度大于99.00%，制得的精乙炔氣送至氯乙烯轉化工序。 在清凈過程中需要對次氯酸鈉進行配置保證次氯酸鈉的濃度維持在0.08%～0.12%，以保證游離氯不超標。目前天辰化工是對次氯酸鈉進行復配使用， 即使如此每小時仍然需要30 m3的水加入次鈉配置中， 前期次氯酸鈉的配置采用一次水進行， 后期廢水中水與一次水水質進行對比分析， 并對系統中使用廢水中水存在的風險進行分析討論， 認為可以將廢水中水代替一次水作為次鈉配置用水。 兩種不同水質的檢測指標對比見表3。

表2 公用工程循環水水質分析表

表3 廠界一次水和廢水中水指標分析（數據來源于廠區內部檢測） 單位mg/L

圖2 水資源優化改造后流程圖

由表3 可知， 廢水中水作為清凈補水其溶解性固體含量偏高，氯離子偏高，其余指標均與一次水指標偏差不大，但清凈后續有廢水除磷裝置。上述兩項指標不影響系統的正常運行。 經過除磷處理的廢水作為廠界道路噴灑用水。

2.4 廢水中水用于廠區綠化

廠區內剩余的部分廢水中水用于廠區綠化用水，并進行智能化改造，實現了無人值守即可完成廠區綠化的任務。 水資源優化改造后的流程見圖2。

3 結語

天辰化工一直致力于實施綠色工藝技術，從源頭削減或避免污染物的產生； 推進清潔生產技術改造，降低廢水排放總量。 大力推進節水技術改造， 推進水資源循環利用和工業廢水處理回用，推動園區集約利用水資源，由于水資源的匱乏，企業只有不斷探索節水和水資源的優化利用，才能實現可持續發展。