浅谈氯碱化工企业废水零排放工艺

浅谈氯碱化工企业废水零排放工艺

熊峰1,王世刚1,王国龙2

1、新疆圣雄氯碱有限公司，新疆 吐鲁番 838000

2、新疆圣雄电石有限公司，新疆 吐鲁番 838000

摘要：随着经济和化工行业的快速发展，中国化工行业的发展效率不断提高，但环境污染问题也随之而来。氯碱废水的排放非常重要，要对其进行彻底的过滤。本文将结合氯碱化工企业废水现状，探讨氯碱卤水软化、含汞废水循环、MVR机械蒸发、乙炔废水回收、离子膜烧碱、电结晶蒸发等零排放工艺，为改善生态环境提供帮助。

关键词：氯碱；化工企业；零废水排放

引言

近年来，我国氯碱工业发展迅速，但生产过程中会产生大量的废水排放，这一直是困扰相关技术人员和企业管理人员的重大问题。随着全球经济一体化进程的深入，越来越多的人开始意识到人类生存环境与自然生态之间存在着一种平衡关系，而这种关系需要不断修复和维护，以减少地球资源的浪费。

1氯碱化工企业废水现状

涉及氯碱的化工产品种类繁多，如：漂白剂、聚乙烯、盐酸、芳烃等，据统计，目前全球可归为氯碱类的产品可达200多种，目前中国化工行业位居世界前列，但随着排放量的不断增加，自然生态环境污染问题不容小觑，截至2017年，中国PVC产值达到2282万吨，并开始呈现稳步增长的趋势，因此，伴随的污染排放量比上年增加了6.98%。由此可见，实施行业绿色环保计划已刻不容缓，因此我国氯碱协会并制定了07555 -79000并将其列入重金属路规。从生产角度看，氯碱是由分解盐去除氢、氯、碱的工业过程而来。我们生活生产中用到的纸张、肥皂、PVC塑料、玻璃等产品都属于氯碱化工领域。

2零废水排放工艺

2.1氯碱卤水软化

膜过滤是处理氯碱卤水的常用工艺，其中纳滤膜和反渗透膜性能好，使用寿命长。目前影响废水回收的主要因素有胶体物质、悬浮颗粒、结垢分子等。随着技术人员的不断开发和利用，胶体物质和悬浮颗粒的去除已经变得非常高效，最困难的结垢物质可以先软化。氯碱废水的化学性质分析表明，其硬度高，污染性强，因此为了保证后续工艺的顺利应用，有必要采取软化处理。目前，树脂和化学是比较有效的方法。树脂软化可细分为钠离子转化和氢离子转化，通过交换废水可循环利用，其中Ca2+、Mg2+、Ba2+等物质可被碳酸氢盐除去，通过结合作用减少结垢阳离子。树脂软化法有很大的优点，它的应用材料少，对外部环境的破坏程度小，当它应用于第一批氯碱废水，投入工厂时，再生器的成本就会大大降低，在外部条件良好的背景下，技术人员还可以把强酸和弱酸树脂放在统一的设备中，提高经济效益。但需要注意的是，这种方法虽然在应用过程中不需要大量的成本投入，但初步施工需要大量的能源，而且只适用于大型工厂的废水处理。

2.2含汞废水的循环

化工在运行过程中产生的氯碱废水中会有一定的汞，具有广泛的污染范围。如果处理不当，还会通过废水排放给自然生态带来严重危害。目前我国处理这类物质常用的工艺是吸附法，活性炭吸附比较常见，现在可以集成析出汞元素再进行处理。例如：广东某聚氯乙烯废水在处理过程中会产生大量氯化氢废物。经检测，废水pH值可达1~4。废水中的汞是用冲洗法处理的。现在可以降至0.01mg/L。

2.3MVR机械蒸发

机械蒸发固化也是化工企业处理氯碱废水的常用工艺，其中mvr蒸发器是一种新型蒸发设备。在保证效率的基础上，节能环保效果好，可以加快蒸汽与蒸发设备之间的高效交换，从而减少废水处理过程中热蒸汽的使用。含盐废水经蒸发管路，再由真空泵将水抽入效应器，再经效应器处理多次重复，废水可达到理想过滤浓度。氯碱卤水腐蚀性较强，若不进行有效处理，零排放工艺较为繁琐。易通过排放对自然环境造成二次污染。MVR蒸发器可有效地将固体废弃物连续转化为工业盐，实现资源循环利用，投入成本低，经济效果好。

2.4乙炔废水回收

乙炔废水的回收一直是零排放工艺的难点。目前，我国技术人员开发的浓硫酸清洗技术，有效地改善了传统电石渣的利用和废水排放过滤。在这个阶段乙炔废水中有大量的硫酸，想要完全清除需要将乙炔气体输送到冷却塔中，然后经过压缩，输送到洁净塔中，按照工艺排放标准却排出了s、p等物质，经过一次清洗的乙炔中仍存在一定的酸性物质，因此需要通过烘干机用固体碱向其中和，最后取出这样的酸性物质。目前，中国PVC化工生产过程中衍生出大量稀硫酸物质，每1吨可生产40kg稀硫酸。因此，可以考虑采用二次销售。在废水的排放中，硫酸的输送问题比较严重，输送不当会对周围环境造成危害，所以需要采用本文提到的清洗工艺。

2.5离子膜烧碱

离子膜烧碱技术是一种比较成熟的废水处理工艺，应用效果好，在氯碱废水处理行业以明显的优势在世界范围内广受欢迎，也是我国大力发展的一项清洁生产技术。与其他膜处理方法相比，其浓缩过滤效果更为明显。滤碱浓度可由13%提高到35%以上，大大节约了设备能耗，每吨碱平均综合能耗可降低35%左右。同时离子膜烧碱技术还能有效提高提取纯碱的浓度，不会对自然环境造成污染。例如，辽宁某化工厂采用烧碱技术处理罐车产生的废碱液和碳化物车间运行过程中产生的石灰窑气。废水经过系统吸收处理后，变成含量为15%的液态碳酸钠，可为氯碱生产线精制卤水提供帮助，实现循环利用理念。这种回收有效地改善了废水对自然环境的直接污染，也进一步满足了工厂生产过程中对碳酸钠的需求。

2.6电结晶蒸发

2018年，中国有关部门发布《环境污染司法条例》号文件，明确规定排放超过3t的污染废物可判定为严重污染犯罪。因此，化工企业也开始重视盐结晶等技术的应用，旨在将液体废水转化为固体盐。电结晶蒸发是目前比较新的科学技术，它的工作原理是让氯碱卤水通过热交换器，然后进入蒸发器，最后结合卤水快读蒸发，蒸汽会继续进入蒸汽压缩设备，然后经过处理的蒸汽会附着在膜上，温度降低后，卤水就可以实现结晶。当蒸汽被压缩时，产生热量，然后蒸馏水，水通过热交换器重新进入蒸发器，直到已经结晶的盐水完全除去。

结语

综上所述，当前全球经济一体化发展进程正在深入，为了落实绿色环保理念，中国化工企业也开始大力发展氯碱废水处理技术，零污染不再是梦想。采用多种过滤循环技术，在保证生产质量满足现代社会建设和发展的基础上，改善浓盐水给环境带来的负担和污染，对促进我国的可持续发展具有重要的现实意义。

参考文献：

[1]任涵，何垚，金士威，等.光伏行业含盐废水零排放处理技术的应用[J].武汉工程大学学报，2018,40(05):479-484.

[2]熊日华，何灿，马瑞，等.高盐废水分盐结晶工艺及其技术经济分析[J].煤炭科学技术，2018,46(09):37-43.

[3]慕毅，袁丽华，师学文，等.氯碱企业含盐废水处理及综合利用研究[J].中国氯碱，2017(11):36-38+41.

[4]卫玲伊.氯碱化工高氯废水中COD的检测研究[J].化工管理，2017，(35):213.

[5]陈廷祥，高云，寿培峰，等.氯碱化工高氯废水中COD的检测[J].分析试验室，2016,35(07):787-790.

作者简介：熊峰，男，1993.03，毕业于北京化工大学，化学工程与工艺专业，当前就职新疆圣雄氯碱有限公司，技术处，技术员；

王世刚，男，1977.08，毕业于新疆大学，化学工程领域，硕士，当前就职新疆圣雄氯碱有限公司，总工程师，副高级工程师职称；

王国龙，性别：男，（1988.10.23），当前就职单位：新疆圣雄电石有限公司，职务：生产技术处副主任生产技术工程师，职称级别：副高级工程师。