离子膜法烧碱生产中废水回收利用
随着氯碱工业的不断发展，离子膜法烧碱生产工艺已成为氯碱行业的主导，其具有占地面积小、产品质量好、电效高、能耗低(相对其他工艺)、污染小等优点，但生产实践中仍有许多细节可以优化。新疆天业股份有限公司化工厂(以下简称“石河子化工厂”)以离子膜法烧碱生产中降低水消耗为主题，通过调查研究和深人分析，找到降低水消耗的有效途径。
1 停车洗槽水回收
将阳极部分的洗槽水排至淡盐水贮槽，因其中含NaC1，可减少污水中氯化物含量。阴极部分的洗槽水中NaOH质量分数偏低(4％左右)，不能直接回收；中和处理排放，会增加中和用酸，增加中和成本；如暂时排放到贮槽，由于北方冬季天气寒冷，必须采取伴热，且贮存量大，占用空间过大，同时须消耗大量蒸汽；电解槽停车后阴极有大量的铁粉，如电解系统回用该洗槽水，会增加铁含量，影响离子膜，降低电流效率。讨论后认为，将该洗槽水用泵打至二次盐水工序室内次氯酸钠备用贮罐，用于生产次氯酸钠，既减少了排放量又利用废碱生成了次氯酸钠产品。如还有剩余，可打至中和处理槽中和排放。
阴极洗槽水量及利用后产生的经济价值如下。单台电解槽阴极室容积为0．068×100=6．8(m )，共有6台电解槽，总容积为6．8×6=40．8(m)，按1年系统检修2次，如全部回收，可节约40．8×2=81．6(m)；若1年中单槽异常停车总次数按1台平均1次计算，则可节约水40．8 m。：则总洗槽水量为122．4 m。如全部回用，其含碱质量分数为4％，碱相对密度按1．28计，可节约用碱122．4×4％×1．28≈6．27(t)。碱价格按2 400 t／元计算，可节约6．27×2400≈1．5万(元)。由于不使用酸中和排放，又可节省酸约4．5 t，且减少了废水的排放，达到环保的要求。
2 树脂塔酸碱再生水
二次盐水用树脂塔，每48 h就有1台树脂塔下线进行再生，其再生步骤为：一次水洗一反洗一酸再生一二次水洗一碱再生～三次水洗—盐水置换。树脂塔吸附二价阳离子饱和后，酸再生溶离下来，如反复利用再生水会造成二价有害阳离子在系统中的累积，对离子膜产生危害，因此将酸碱再生水回收中和，达标后排放。树脂塔酸碱再生过程中酸碱的量是不平衡的(一般情况下碱过量)，因此，在处理这部分水时，须消耗部分酸。分析及讨论后认为，碱再生过程中，其中部分碱性水可以回收，因碱再生时，是树脂转型过程，其中无其他杂质，通过工艺改造，可以回收部分碱液至次氯酸钠备用贮罐，作为生产次氯酸钠用，这样，既减少了中和用酸及排放量，又生产了次氯酸钠。石河子化工厂还计划将此部分水作为一次盐水前反应罐折流槽加碱使用，降低前工段的消耗。树脂塔再生水的回收量为7 m／d，1年按357天计算，则回收7 m×357=2 499 m ；按碱质量分数3％、相对密度1．28计算，全年可节约用碱2 499×3％×1．28≈96(t)，可产生经济效益2 400×96=23．04万(元)。
3 机封冷却水
由于石河子化工厂离子膜电解采用的是强制循环工艺，机泵机封冷却所需的去离子水用量较大，因此，将机封冷却水进行了回收利用(循环利用工艺图如图1所示)。对改造后泵机封水质进行了跟踪调查，机封水品质完全达标(水质跟踪数据如表1所示)。据测算，21台泵每月使用机封水共2 037m ，大大降低了生产成本，同时减少了废水排放量。
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图1 机封冷却水循环利用工艺流程
4 氯氢气水封用水
氯气水封用水含氯，氢气水封用水呈碱性，因其水量较小，根据实际情况，将根据液位不定期加水改为定期加水，减少加水量，并将这部分很少的排水，引至中和水池进行处理。
表1 机封水质跟踪数据统计表
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5 取样时产生的废液
石河子化工厂离子膜工序取样主要集中在以下几个方面：①电解槽阴阳极液，②淡盐水，③成品碱，④过滤盐水，⑤树脂塔再生水，⑥脱氯淡盐水，⑦氯气吸收塔次氯酸钠。回收办法如下：①～③采用集中后回收到贮罐；因现场与二次盐水反洗水池距离较近，④～⑥采取将取样盒引至反洗水池的办法回收；由于次氯酸钠遇酸分解后产生氯气且易挥发，⑦采用回收现场取样盒后用泵抽回系统的办法回收。采取以上措施后，尽可能地减少了酸、碱、盐的排放量，提高了全员节能减排意识。各处取样时所产生的废液量如下：电解槽阴极液，5 832 L／a；阳极液淡盐水，6 156 L/a；成品碱，72 L／a；过滤盐水，648L／a；树脂塔再生水，324 L／a；脱氯淡盐水，108 L／a；氯气吸收塔次氯酸钠，648 L／a。
6 异常情况时产生的酸、碱废液
对可能出现异常情况的点进行现场防护及做好应急处理措施的准备J二作，例如：酸碱罐周围做防护圈，同时将防护圈可能出现的泄漏引到异常处理池，降低异常情况造成的损失。
7 取得的效果
改进后，节约去离子水价值为6．5万元/a(工艺改造费用1．2万元)，回收废碱价值为28万元；减少了废水排放量，达到环保要求。
参考文献
[1]张明，王风新，颜景河．氯碱企业节水途径探讨[J]．氯碱工业，2009，45(9)：43—45．
[2]牛建生．氯碱生产中的节能减排措施[J]．氯碱工业，2010，46(2)：42—43．
[作者简介]曹新峰(1970-)，男，现任新疆天业股份有限公司化工厂副厂长。
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