水資源綜合利用

郭新忠

(東營華泰化工集團有限公司，山東 東營 257091)

廢水減排的治理重點在于充分利用生產過程中的中間產物，形成循環利用，從而進一步達到節能的目的。目前的氯堿生產工藝還有許多地方是可以改進的，下面將改進的觀點予以敘述。

1 氯水的使用

氯水是氯堿生產中的一種中間廢棄物，因其含有腐蝕鋼鐵設備的游離氯而不能直接用于生產。在氯堿企業原隔膜法生產工藝中氯水一般與蒸發裝置的冷凝器下水混合后排入循環水庫或外排，由此帶來了環境污染的問題[1]。后來經過改進，將氯水經物理或化學方法脫氯后用于化鹽。這樣的作法雖然解決了直接排放污染環境的問題，但由此帶來的處理費用也在升高。

在氯堿生產過程中，以下兩個工序產生氯水：一是電解后淡鹽水的脫氯工序，二是氯氣處理工序。在工藝設計中，有固定的氯水處理工藝。在處理過程中，會消耗亞硫酸鈉、鹽酸、蒸汽等，造成生產成本升高；還會因處理過程使系統中硫酸根含量升高，造成后續處理費用的升高。因此，減少氯水的處理量也是節能減排的一個手段。

(1)替代次氯酸鈉，用作一次鹽水工序中消除氨氮或降解部分有機物的氧化劑。將氯水替代次氯酸鈉加入化鹽水中，因為氯水中游離氯的濃度比成品次氯酸鈉低很多，所以加入量相對要大一些，從而增加了自動調節的可靠性。

(2)將氯水作為配制事故處理塔吸收堿液的水，制作次氯酸鈉。次氯酸鈉作為強氧化劑、漂白劑、消毒劑及防臭劑被廣泛使用。在氯堿生產中，次氯酸鈉一般是在處理氯氣壓縮機、液氯包裝及裝置開停車過程的廢氣而產生的副產品(也有部分企業專門生產次氯酸鈉)。由于次氯酸根不穩定，次氯酸鈉一般情況下存放時間短，對此，許多學者對次氯酸鈉的分解特性及提高其穩定性的方法進行了研究和論述。一般認為溫度、光照、pH值、金屬離子等是比較重要的影響因素，加入穩定劑主要是消除金屬離子的影響。邵黎歌等論述了溫度、光、重金屬離子、制備過程氯氣過量、酸、pH值等對次氯酸鈉穩定性的影響及其機制[2]。張景利通過試驗證明在溶液中添加0.6%的NaCl可使次氯酸鈉的穩定性顯著提高[3]。

在目前的氯堿化工生產中，因氯水的生成量比較大，完全滿足事故氯系統或生產次氯酸鈉系統配制吸收液的需要。如果通過控制溫度等手段控制好次氯酸鈉溶液的氯化鈉過量，使用氯水作為溶劑配制事故氯溶液可以增強次氯酸鈉溶液的穩定性，提高次氯酸鈉的產品質量。取樣對氯水成分分析如表1所示。

表1 氯水成分分析數據 mg/L

氯水中As、Pb含量符合GB 19106—2013[4]的要求,氯水符合《次氯酸鈉類消毒液衛生質量技術規范》中對次氯酸鈉溶液的要求。

因為氯水的直接使用，可以減少脫氯過程中蒸汽、鹽酸、燒堿、亞硫酸鈉的用量，降低生產成本，特別是硫酸根生成量的減少可以進一步減少除硝系統的壓力，達到降低生產成本的目的。

(3)將氯堿裝置產生的氯水用于其他生產裝置作為生產原料的一部分。可以直接將氯水用于氯醇法生產環氧丙烷的工藝中。王智介紹了沈陽化工股份有限公司將氯堿裝置氯水用于PVC糊樹脂裝置生產次氯酸鈉的做法[1]。

(4)將氯水作為電解系統儀表換熱器的冷卻水。電解槽出口儀表換熱器因為冷卻水流量小等原因經常結垢、堵塞，將氯氫處理工序氯氣洗滌塔的氯水用作換熱器的冷卻水可以方便地解決換熱器結垢問題。

2 膜法除硝工藝中的滲透液回用于一次鹽水精制劑的配制

在一次鹽水精制工序，須配制純堿、亞硫酸鈉。傳統的工藝是使用自來水配制，部分廠家使用蒸發系統蒸汽冷凝水。使用蒸汽冷凝水作為配制用水，浪費熱能，同時因冷凝水溫度較高，不利于現場操作。用自來水配制時，因為水中含有鈣鎂離子及不溶物等，管道易結垢堵塞。淡鹽水膜法除硝工藝中的滲透液雜質離子很少，用該滲透液作為配制水，很好地避免了純堿管道、亞硫酸鈉管道結垢的問題。

3 蒸汽冷凝水的使用及純水的二次回用

(1)將蒸汽冷凝水用作高壓蒸汽減溫減壓用水，可減少純水用量，充分利用蒸汽冷凝水的余熱。

(2)將蒸汽冷凝水密閉收集后，用于制備純水。

(3)將蒸汽冷凝水用作副產蒸汽鹽酸合成爐的軟化水，副產蒸汽。

(4)加強對純水的回收利用。采用純水作為冷卻水時，冷卻水出水全部通過密閉的管道接入集水箱回收。純水冷卻設備要進行預防性維修，根據設備維修周期定期維修設備，定期更換易損件；增加檢測儀器，并加強日常巡檢，加強對收集的純水的管理，確保收集的純水符合再處理的要求。

4 樹脂塔再生廢水的回用

一次鹽水工序中，在配制三氯化鐵溶液三氯化鐵溶液(浮上法工藝)時采用鹽水二次精制工序螯合樹脂再生時水洗2的水洗液，將pH值調整至2.7，可以解決三氯化鐵管道結垢問題。這樣，既解決了結垢問題，同時使不同性質的水得到了循環利用。

回收利用二次鹽水工序螯合樹脂再生時產生的廢水，達到節能減排的目的，目前這方面的論述較多。蔣成琪等論述了螯合樹脂再生廢水回收利用的方案及實施措施,并對經濟效益進行了評價[6]。金鑫等介紹了魯泰化學對螯合樹脂再生廢水回收利用的做法[7]。

5 結語

由于每個企業的具體情況不同，存在的問題和采取的節能減排措施也有所不同，但只要用心去發現，還是可以找到工藝改進之處的。