摘要:在社会经济快速发展的背景下,环保、绿色、低碳经济成为了经济发展的趋势和方向,随着氯碱化工企业的不断增多,生产过程中产生的废水数量也随之增加,由于氯碱化工生产过程中产生的废水含有较多的氯离子,盐量也较高,污染环境的威胁较大。
关键词:氯碱化工;企业;综合;废水处理;回用利用
1.氯碱化工企业生产废水危害综述
氯碱化工企业所生产的废水主要来源于氯碱、PVC生产过程,其中来源于氯碱生产过程中的生产废水主要有化盐工序盐水、螯合树脂再生废水、生产工序中产生的酸碱废水、碱蒸发工艺冷凝液;来源于PVC生产过程中的废水有乙炔发生器的电石渣废水、氯乙烯合成废水、PVC聚合废水、干燥工序废水等。氯碱化工企业生产过程中产生的大量废水含盐量高、氯离子成分也较高,属于高盐度废水,水质成分也极为复杂,有各种副产物;污染物的浓度也较高,难降解的生物物质也较多,可生化性较差。
2.氯碱化工废水处理方法概述
氯碱化工废水处理要根据其水质特点,采用不同的废水处理方式,通常采用组合工艺进行废水的处理,具体如下:(1)物理化学废水处理法①电化学法。由于氯碱化工废水之中含有较高的盐量,含电解质较多,因而,具有较强的导电性,因而,可以运用电化学法,对高盐度的有机工业废水进行处理。经过实验证明,采用电化学法进行废水处理的实验条件有:电流密度为0.015A/cm。2,槽电压为8.4V,电解时间为90分钟,在这个实验条件前提下,可以较好地去除废水中的有机物,提升废水的透明度,使CODcr的去除率达到65%、色度的去除率达到70%。②絮凝沉淀法。在氯碱化工生产中的PVC生产过程中,含有大量的有机废水,而主要的成分是冲釜水,由污染物聚氯乙烯、乳化剂组成,对于这种污染废水可以采用絮凝沉淀法,进行混凝过滤预处理试验,使CODcr的浓度大幅度地下降。③焚烧法。对于氯碱化工企业生产过程中所产生的高浓度废水可以采用焚烧技术进行处理,通过蒸发工艺,将高浓度有机废水中的挥发性有机物和半挥发性有机物转化为不含盐的有机废水废气,并对蒸发的残液进行萃取预处理,使其脱盐,在高沸点之下,实现有机物和无机盐的分离。(2)生物法①好氧生物处理法。氯碱化工企业生产过程排放的酸性废水,会严重地腐蚀排水管道和构筑物,因而,可以采用“中和-生物滤池工艺法”进行高浓度酸性废水的处理,在过滤中和与生物膜技术融合的运用之下,稳定其出水PH值,降低CODcr。②厌氧生物处理法。由于含盐的废水会对微生物的生长产生抑制作用,会提升其生物处理的难度,因而,可以运用厌氧生物处理法,处理氯碱电石渣上的废水。
3.氯碱化工企业废水处理及回用方案的研究
(1)方案思路对于氯碱化工企业生产过程中产生的大量废水,要进行综合废水处理及回用利用。对于氯碱生产的废水单独预处理做回用水的价值不大,而是收集后直接进入到废水最终处理系统之中,其中:水合肼废水经过锅炉脱硫除尘;浓水站废水经由三氯氢硅合成炉、空冷器检修。其方案的整体思路设计如下:综合废水处理及回用利用的工艺方案选择:要选用混凝沉淀+水解酸化+生化处理+氧化处理工艺。其主要工艺为水解酸化及曝气生物滤池工艺。在生产废水回用利用的处理过程中,主要工序有:①PVC生产工序的乙炔生产废水工序。在这个工序之中,对于酸碱度及有机物的浓度没有特殊的要求,因而,乙炔发生工序产生的电石渣废水在预处理之后即可以进入循环利用。②三氯氢硅生产工序的废水回用。在三氯氢硅合成炉、空冷器检修中的用水通常采用大量的新鲜水,它也没有什么特殊的要求,因而可以采用浓水站的浓水,实施对三氯氢硅合成炉、空冷器的检修。③三氯氢硅尾气是酸性的,因而需要用大量的碱性水来吸收,可以采用PVC的强碱性废水中和和吸收三氯氢硅尾气。如果碱性不足,可以添加电石渣,以增加三氯氢硅尾气的碱性。这样做的优越性在于既减少了三氯氢硅尾气的新鲜水量,又降低了外排废水量。④锅炉烟气呈酸性,也需要采用碱性水来吸收。由于水合肼废水碱性和氨氮浓度高有机污染物的浓度低,因而可以与PVC工序的电石渣废水相混合,以实现锅炉脱硫除尘的目的。(2)处理系统及规模在氯碱化工企业的综合废水处理系统中,主要包括有以下几个处理系统:PVC废水处理及回用系统、三氯氢硅尾气吸收系统、锅炉脱硫除尘系统、浓缩水综合利用系统、水合肼废水处理系统、外排废水最终处理系统等。(3)综合废水处理工艺①PVC综合废水处理及回用工艺PVC废水处理及回用系统的工艺流程,如下图所示:由上图可知,PVC废水处理及回用系统工艺,是将含5%电石渣的废水收集到贮液池1之中,再经由碱泵1进入到增稠池,去脱硫除尘系统,增稠池上的清液经碱液池2、碱泵2再返回用于乙炔发生器。增稠池的浓液部分则由泥泵1进入到贮泥池1,经由压滤泵1进入到板框压滤机之中实施脱水,滤液进入碱水池收集后去三氯氢硅尾气吸收系统。至于污泥,则进行压滤产生滤渣实施外售。②三氯氢硅尾气吸收系统的工艺三氯氢硅尾气吸收系统的工艺流程,如下图所示:来自PVC处理及回用系统碱水池在上图中,来自贮液池2和渣浆池的废水要经由提升泵1进入幅流沉淀池之中,幅流沉淀池中的清液中的一部分可以用于PVC乙炔发生器,一部分进入到了外排废水最终处理系统,经三氯氢硅吸收泵1、2到达三氯氢硅吸收塔1、2之中,吸收后的废水返回到渣浆池中。③浓水站浓缩水综合废水处理及回用利用系统如上图所示:浓水站的浓水经由浓水站水池流入到三氯氢硅检修水池1、2之中,再由三氯氢硅检修水泵1、2进入三氯氢硅合成炉冲洗,冲洗的废水去外排废水最终处理系统之中。④水合肼废水收集系统水合肼生产废水进入到水合肼废水收集池之中,再经由水合肼废水泵进入到锅炉脱硫除尘系统的循环水池之中。⑤外排废水最终处理系统工艺外排废水最终处理系统工艺流程为:生产废水经由格栅去除漂浮物,注入到调节池之中,再流入到絮凝反应池中,添加混凝剂以增加沉降效果,可以调节PH值,降低水体的浊度,待絮凝反应结束之后进入沉淀池进行分离,进行生化反应降解COD后,进入贮水池,最后经过臭氧由标准化排放口出水。
【参考文献】
[1]王福龙,姜剑,罗富金.钢铁企业综合废水处理与回用工程设计及管理研究[J].给水排水,2014(03).
[2]董晓静,赵红宁,曹偲佳.化工综合废水处理研究进展[J].水处理技术,2012(S1).
作者:杨成刚 单位:内蒙古君正能源化工集团股份有限公司氯碱化工研究院