精製鹽水電解生產過程廢水回收工藝改進
管理縱橫
作者：郭洪強
【摘要】分析了精製鹽水電解過程中廢水產生的環節，對各環節產生的廢水做了不同的工藝處理，並分析了其經濟效益。
【關鍵詞】精製鹽水，生產廢水，工藝改進
某公司3萬噸/年離子膜燒堿生產裝置於2004年9月投入運行，生產廢水的回收利用工作略有滯後，生產廢水的泄露及排放造成了部分地基腐蝕下陷及下水管道嚴重腐蝕等不良後果，直接威脅到了地下管網的安全。公司從環境保護及提高生產效益的角度出發，提出要實現生產廢水零排放。幾年來，公司為實現這一目標，在工藝改進和加強管理方麵做了大量工作，現在目標已經實現，既對環保做出了貢獻，同時也取得了明顯的經濟效益。
1生產廢水的產生
該公司生產廢水的產生主要集中在電解工段。電解工段每天用於樹脂再生的高純水、鹽水、31%HCl、32%NaOH等總體積達60m3，這些物料用後形成的廢水水質非常好，其中還含有生產所需的NaCl、NaOH和HCl。
其它生產廢水還包括取樣液、泵冷卻水、預熱器冷凝水和薄膜蒸發器冷凝水等，加在一起生產廢水的總量每天200多立方米。
2生產廢水回收工藝及改進
2.1新建生產廢水回收處理係統。為了保護環境，變廢為利，公司開始進行廢水回收工藝的改進工作，在電解工段安裝了廢堿液和廢水回收池，鋪設了廢水收集管網，又因地製宜在鹽水工段安裝了可容納200m3的回收水池。電解工段的樹脂再生水、取樣水、泵冷卻水、預熱器冷凝水等收集到一次鹽水廢液回收池，經過PH值調節至微堿性後，然後用泵打到一次鹽水生產工序中200m3廢液回收池，廢水充分混合適當調節後做化鹽用水使用。
2.2回收薄膜蒸發器冷凝水工藝。薄膜蒸發器每小時約產生1m3冷凝水，這些水可代替純水用於把32%NaOH配製成30%NaOH，所以單獨進行了回收。冷凝水由管道直接進入收集罐，然後用泵經流量計計量後打入32%NaOH貯罐。
2.3改進生產工藝，減少生產廢水總量並實現有用物料分別回收
2.3.1延長螯合樹脂塔的樹脂運行周期。電解工序中二次鹽水精製崗位上的螯合樹脂塔的樹脂再生以前每天一次，再生過程要消耗大量水，後來我們添加了適量樹脂，經試驗測定樹脂運行周期比以前延長一倍，仍能保證塔後鹽水硬度合格，使此處生產廢水總量比原來減少了一半。
2.3.2螯合樹脂塔再生過程中的再生廢酸和再生廢堿分別進行回收利用。將在再生過程中的再生用酸和再生用堿經過再生後的廢液，由原來的混合收集改為分別收集到廢酸高位槽和廢堿高位槽內，這樣，二次鹽水精製中螯合樹脂塔每次再生的2%-3%HCl和2%-3%NaOH各10m3左右的廢酸液與廢堿液，由原來在廢水池中混合後進行中和後一起通過廢水泵送到一次鹽水工序的廢水罐內，作為配水化鹽使用。改為將這些回收的廢酸、廢堿液，分別進入各自的高位槽，經過流量計計量後，廢酸加入到淡鹽水貯罐，以增加淡鹽水溶液的酸度，便於在80度以上，以便於在真空霧化狀態下，脫除淡鹽水中的遊離氯，反應如下：
HCl+HClO=Cl2↑+H2
廢堿加入到真空脫氯後的淡鹽水溶液中，用以改善淡鹽水溶液的PH值為微堿性，淡鹽水中不足的堿液需要繼續補充30%的燒堿溶液，確保淡鹽水中的PH達到8-10之間，使加入淡鹽水中的Na2SO3溶液與其中的遊離氯得到充分反應，達到回收再生廢堿液，降低堿液消耗的目的，其反應如下：
2NaOH+Na2SO3+Cl2=Na2SO4+2NaCl+H2O
從而降低了31%HCl和32%NaOH的消耗。
3經濟效益分析
通過工藝改進和加強管理，該公司不但實現了生產廢水零排放的目標，保護了環境，保障了地下管網的安全，而且取得了明顯的經濟效益。自來水單耗由27.08t/t100%NaOH降到12.04t/t100%NaOH，使燒堿成本下降了58元/噸100%NaOH，按年產3萬噸離子膜燒堿計算，每年節約174萬元。工藝改進使用於樹脂再生的31%HCl和32%NaOH每年各減少170噸，再生酸和再生堿廢液的分別回收利用，每年節約用於鹽水脫氯的31%HCl和32%NaOH各100噸左右，年降低總成本25萬元。
作者簡介：郭洪強（1969—），男，山東淄博人，淄博職業學院副教授，工學碩士，研究方向為化工及化工教育。