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烧碱生产中废水的综合利用
来源:济南乾来环保技术有限公司 发布时间:2022-05-19 10:46:43 浏览次数:
            [关键词]蒸汽冷凝水; 螯合树脂塔; 再生废水; 酸性废水; 碱性废水; 泵机封水; 一次盐水; 精制剂
             [摘 要]对离子膜法烧碱生产过程中各类废水进行分类收集,并通过工艺改进对水资源综合利用,不仅节约用水,而且降低了废水排放量。
              烧碱生产过程中产生的废水具有含盐、含碱、含酸等特点,直接排放既不符合环保要求,又浪费资源,提高生产成本。唐山三友氯碱有限责任公司( 以下简称“唐山三友”) 结合烧碱系统现有的生产工艺和处理水平,对烧碱系统生产过程产生的废水进行分类、分步处理和利用。
               1 烧碱生产系统废水来源
                根据废水所含成分种类的不同,离子膜法烧碱生产产生的废水主要为无机废水,废水来源分别为:电解槽停车维修过程排液、洗槽水,二次盐水树脂塔酸洗碱再生产生的废水,蒸发系统产生的冷凝液,合成炉排污废水,各泵机封水,等等。
               为了充分利用水资源,根据生产实际进行技术改造,使各类废水合理重复使用,提高了废水利用率,减少了废水排放量。
               2 废水回收再利用
                2. 1 电解槽停车排液、洗槽水
               在电解工序设置阴极液排放槽和阳极液排放槽用于回收电解槽排液、洗槽的碱水和盐水。电解槽阳极部分排液、洗槽水排入阳极液槽,经脱氯后回收至盐水岗位化盐。一方面减少了排放污水量和污水中的氯离子含量,降低了污水处理的负荷,还可回收淡盐水。
               阴极部分的排液、洗槽水含有低浓度的 NaOH,由于浓度低回收碱液成本高,不宜直接回收。如果中和处理后排放将增加中和用酸量,使成本上升,还会增大污水处理量。而全部输送至化盐水储罐进行化盐则降低了稀烧碱的利用价值。把稀碱液回收至废碱罐,将 32% 烧碱配制成质量分数为 17% ~ 18%的吸收液进行废氯气吸收,生产次氯酸钠副产品外售,具有较好的经济效益。
                2. 2 树脂塔再生废水
                二次盐水树脂塔经过一段时间的运行会吸附二价金属离子 Ca2 + 、Mg2 + 达到饱和而失去作用,这时就要进行酸洗和再生。在酸洗碱再生过程中,酸洗、水洗 2、碱洗的废水排污。为提升氯碱生产过程环保水平,降低废水污染,唐山三友通过技术改造,尝试将树脂塔再生酸碱废水分步回收利用。
                分析废水 pH 值变化区段,通过在线 pH 计、程控阀分区段将废水回收至不同储罐。将再生过程中的碱性水用于一次盐水除镁精制剂烧碱溶液的配制,降低产品烧碱的消耗; 尝试将酸性废水全部回用于烧碱生产系统,将一部分酸性废水送至淡盐水脱氯系统,用量以不增加自用碱耗用量为前提; 另一部分酸性废水根据钙、镁含量不同进行区分,低杂质含量的酸性废水替代纯水用于工业盐酸的制备。 
                2. 3 蒸发冷凝液
                  烧碱蒸发过程中冷凝液主要有两种: 一种是三效蒸发器产生的蒸汽冷凝液,此部分冷凝液在蒸发换热系统中加热稀烧碱液,最大限度回收余热后回收至合成工序的纯水罐,作为纯水用于蒸汽合成炉副产蒸汽补水; 另一种是稀烧碱蒸发过程中含碱蒸汽产生的碱性冷凝液,由于含 NaOH 冷凝液呈现碱性,直接回收至碱性冷凝液储罐,输送至一次盐水工序作为化盐水使用。一方面避免碱性废水直接排放至污水管网打破污水系统平衡,增加处理难度和处理成本; 另一方面有效利用回收的碱性废水中的氢氧化钠,降低粗盐水除镁过程中的烧碱加入量,节约生产成本。 
                 2. 4 合成炉排污水用于盐水岗位精制剂配制
                 合成炉底部循环水富集氯离子,长期循环后,氯离子对合成炉筒体和管道产生严重腐蚀,给生产带来安全隐患。为避免氯离子腐蚀设备和管道,通过排水操作控制氯离子含量。此部分循环水为纯水,排地沟回用只能作为化盐补充的生产水利用,严重浪费其价值。为了更充分发挥工业用水的效能,降低工业用水消耗,同时解决生产水配制精制剂过程引入的钙离子造成碳酸钠管线结垢、泵叶轮结垢而使转动阻力大,甚至机封烧毁等问题,将合成炉底部循环水外排部分整体回收至储罐,通过泵输送至一次盐水岗位用于精制剂的配制。合成炉排污水代替生产水配制碳酸钠运行 1 年 后,对碳酸钠管道及泵叶轮进行拆检,无明显碳酸钙结垢。解决了长期以来碳酸钠管线内结垢的问题,同时消除了酸洗碳酸钠管线废酸回收处理的环保问题。
                   2. 5 无机废水
                   各生产界区实行雨污分离,各工序转动设备机封水、工艺处理过程中含酸碱盐废水、冬季防冻废水等无法直接回用的废水,通过污水管网回收至废水池,调整 pH 值后用泵送至一次盐水工序化盐水储罐用于化盐,降低生产水用量,减轻污水处理负荷和处理难度。回收无机废水指标及控制范围如下: ρ( Ca2 + + Mg2 + ) ≤400 mg /L,ρ( 游离氯) ≤40 mg /L,ρ( SO2 - 4 ) ≤7 g /L,pH 值为 6 ~ 13。
涉及检修等原因,当外排部分盐酸、烧碱、次氯酸钠时,须经处理后再流入废水池,并通知盐水岗位,进行采样分析,根据分析情况对废水进行调节,以符合控制指标。 
                   3 结语
                   唐山三友根据废水的来源和性质,对废水进行分类收集,针对性制定不同的回收再利用措施,基本实现离子膜烧碱生产过程无废水排放,减轻了污水处理的负荷及难度,在有效减轻企业环保压力的同时,创造了一定的经济效益,促进企业的可持续发展。
                  原标题:烧碱生产中废水的综合利用
                  原作者:刘超