劉彩紅

（唐山三友氯堿有限責(zé)任公司，河北 唐山063305）

唐山三友氯堿有限責(zé)任公司燒堿裝置生產(chǎn)能力達(dá)到53萬t/a，電解工序全部采用零極距電解槽，低耗能且自動(dòng)化程度較高。

三友氯堿多年來不斷改造各項(xiàng)廢水回用流程，針對(duì)樹脂塔再生廢水環(huán)節(jié)，根據(jù)水質(zhì)不同，考慮其經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)廢水的分級(jí)回收，提高回用效率。

1 工藝簡介

燒堿系統(tǒng)的主要原材料為原鹽，首先進(jìn)行化鹽處理，粗鹽水通過陶瓷膜過濾技術(shù)除去其中的各種雜質(zhì)，處理合格的一次鹽水經(jīng)泵輸送至電解工序，經(jīng)過預(yù)熱后通過螯合樹脂塔進(jìn)行二次精制，合格的二次鹽水送入電解槽進(jìn)行電解反應(yīng)。

電解工序產(chǎn)生的燒堿經(jīng)過降溫處理后送至罐區(qū)進(jìn)行外售，同時(shí)產(chǎn)生的氯氣、氫氣經(jīng)過除雜、加壓后，一部分氯氣制成液氯、次氯酸鈉作為副產(chǎn)品進(jìn)行外售。大部分氣體送至氯化氫合成工序，在合成爐內(nèi)燃燒生成氯化氫氣體，一部分氣體通過純水吸收形成高純鹽酸，作為產(chǎn)品外售。其余氯化氫氣體由管道輸送至下游工序與乙炔反應(yīng)生成氯乙烯，進(jìn)一步聚合生成聚氯乙烯樹脂。

2 再生廢水

離子膜法制堿工藝對(duì)于進(jìn)槽鹽水質(zhì)量要求較高，鈣、鎂以及其他金屬離子過高時(shí)會(huì)造成膜孔堵塞，進(jìn)而造成槽電壓升高。通過一次鹽水精制，大部分多價(jià)金屬雜質(zhì)離子可通過化學(xué)沉淀法被除去，但多價(jià)金屬離子殘余濃度仍不能滿足離子膜電解工藝對(duì)鹽水中多價(jià)金屬離子的濃度要求，這就需要對(duì)一次鹽水進(jìn)行二次精制。依靠離子螯合交換樹脂捕集一次鹽水中多價(jià)金屬離子，使多價(jià)金屬離子濃度降到“ppb”（十億分之一）水平，從而為離子膜電解槽提供優(yōu)質(zhì)合格的精制鹽水。

樹脂不斷吸附金屬離子后，鈉型樹脂逐步轉(zhuǎn)化為鈣型樹脂，同時(shí)樹脂螯合能力喪失，這時(shí)需對(duì)螯合樹脂進(jìn)行再生。

2.1 廢水產(chǎn)生過程

傳統(tǒng)工藝中螯合樹脂塔的再生周期為1次/24 h，再生步驟包括水洗一、反洗、酸再生、水洗二、堿再生、水洗三、等待一、鹽水填充、等待二等9個(gè)步驟，各階段耗時(shí)及其廢水產(chǎn)生量見表1。

表1 鰲合樹脂塔再生工序廢水產(chǎn)生量

上述各步驟中，水洗一、反洗及鹽水填充3個(gè)步驟的廢水收集后經(jīng)泵輸送至一次鹽水工序，作為化鹽水使用。

酸再生、水洗二及堿再生過程中產(chǎn)生的廢水，因pH值不穩(wěn)定，無法達(dá)到化鹽水標(biāo)準(zhǔn)，原有工況下將其輸送至乙炔車間，與生產(chǎn)水共同作為電石反應(yīng)用水。

2.2 廢水水質(zhì)

通過對(duì)酸再生、水洗二及堿再生3個(gè)過程的pH值及雜質(zhì)含量進(jìn)行取樣分析，查找其水質(zhì)變化規(guī)律：

（1）酸再生過程中樹脂由鈣型轉(zhuǎn)化為氫型，廢水pH值由堿性逐步降至酸性，金屬離子含量逐漸增加。

（2）水洗二將樹脂塔中過量的氫進(jìn)行置換，廢水呈酸性，pH值逐步上升，金屬離子含量逐步降低。

（3）堿再生過程氫型樹脂再次轉(zhuǎn)換回鈉型，廢水呈酸性逐步上漲，金屬離子含量呈下降趨勢。

2.3 存在問題

再生過程所產(chǎn)生的廢水pH值不穩(wěn)定，集中向電石反應(yīng)用水中輸送時(shí)，對(duì)其用水水質(zhì)造成一定影響，因此必須通過改造實(shí)現(xiàn)水質(zhì)穩(wěn)定或者尋找新的回用途徑。

3 工藝改造

通過取樣分析，總結(jié)廢水水質(zhì)變化規(guī)律，將螯合樹脂塔酸再生、水洗二、堿再生步驟產(chǎn)生廢水進(jìn)行酸性與堿性的區(qū)分，并分階段進(jìn)行回收利用。

結(jié)合已有設(shè)備與流程，在廢水管道上安裝pH計(jì)與自動(dòng)閥，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控與操作，使酸性廢水進(jìn)入陽極液排放罐，經(jīng)泵輸送至脫氯后淡鹽水管線，代替鹽酸用于調(diào)節(jié)鹽水的pH值。堿性廢水進(jìn)入陰極液排放罐，代替燒堿用于次氯酸鈉的制備。改造后工藝流程示意圖見圖1。

圖1 改造后鹽水二次精制工序流程示意圖

4 總結(jié)

通過上述工藝流程改造，改變傳統(tǒng)的樹脂塔再生廢水回收方式，對(duì)比原有單一的代替生產(chǎn)水模式，改為廢水中鹽酸與燒堿的同步高效利用。同時(shí)可以避免廢水品質(zhì)波動(dòng)影響下游生產(chǎn)運(yùn)行，保障了生產(chǎn)的穩(wěn)定性。