CN102229456A - 一种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，主要涉及的是将多次循环的次氯酸钠废水中富集的氯化钠电解，再生成次氯酸钠并循环利用的方法。本发明将电化学法引入次氯酸钠废水处理中，实现了电石乙炔法中乙炔清净工艺的废水闭路循环，达到了零排放的目标。与以往工艺相比，节省了次氯酸钠购买、储存、运输的费用；降低了次氯酸钠在储存、运输中的安全风险；避免了溶解在次氯酸钠废水中有价值的氯化钠、次氯酸钠以及乙炔气的浪费；避免了排放含次氯酸钠、氯化钠、VCM的废水对环境造成的污染。实现了经济效益和环保安全的双赢。
Description
技术领域
本发明是一种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，主要涉及的是将多次循环的次氯酸钠废水中富集的氯化钠电解，再生成次氯酸钠并循环利用的方法。
背景技术
在我国，次氯酸钠(NaClO)溶液清净法是去除电石法生成乙炔气中硫化氢、磷化氢等杂质气体一种最常用的方法。NaClO作清净剂的反应原理如下：
PH3+4NaClO→HP3O4+4NaCl
H2S+4NaClO→H2SO4+4NaCl
该方法每年都要消耗大量一次水，同时排出几乎等量的工业废水。很多PVC生产企业为减少这种废水的排放，在对次氯酸钠废水进行一定程度的处理后，直接回用于新鲜次氯酸钠溶液的配制。虽然这种方法可以节省新鲜次氯酸钠溶液的使用量，但由于还是引入了新加的次氯酸钠溶液，使得乙炔清净系统必然需要排出一定量的次氯酸钠废水。此时排出的废水由于多次进入乙炔清净系统循环，累积了大量的氯化钠(根据循环次数，氯化钠浓度在0.2％～5％左右)，使得这部分废水极难处理，且浪费了废水中可以回收利用的氯化钠、次氯酸钠以及溶解乙炔气。
发明内容
本发明的目的就在于将电化学法引入次氯酸钠废水处理中，通过电解次氯酸钠废水中富集的氯化钠，重新生成次氯酸钠，进而再次进入乙炔清净系统，形成封闭的循环系统，达到零排放。这种工艺操作简便，运行成本较低，实现乙炔清净系统的零排放，有非常高的环保意义和经济效益。
本发明的目的的实现包括以下步骤：
a.将乙炔清净系统排放的次氯酸钠废水送至气提塔，通过气提作用去除次氯酸钠废水中含有的乙炔气，气提塔中脱除乙炔气后的次氯酸钠废水流入气提储水池；
b.气提储水池中次氯酸钠废水经由提升泵送至冷却塔，保证经过冷却塔的次氯酸钠废水温度降低至室温(25℃～30℃)；
c.经冷却塔降温后的次氯酸钠废水自流入冷却中和池，加入32wt％的氢氧化钠水溶液调节pH值至6～9，出水流入中间水池，由提升泵将次氯酸钠废水送至混凝池；
d.在混凝池中加入聚合硫酸铁，搅拌10min后，出水自流入絮凝池，在絮凝池中投加聚丙烯酰胺(PAM)，充分搅拌混合10min后，次氯酸钠废水自流入沉淀池，进行重力分离沉降，沉淀池中的污泥由泵输送至污泥池，而后排放至综合处理单元进行进一步处理；
e.沉淀后的上清液经含盐量检测，如氯化钠浓度低于0.2wt％，则输送至次氯酸钠溶液储池1，稳定水量后，用泵送至次氯酸钠配置单元；如氯化钠浓度在0.2wt％～5wt％之间，则根据上清液中氯化钠的浓度，将部分或全部沉淀池上清液送至电解槽电解，生成含次氯酸钠0.08wt％～2wt％的溶液，该次氯酸钠溶液送至次氯酸钠溶液储池2稳定水量后，用泵送至次氯酸钠配置单元；剩余部分沉淀池上清液输送至次氯酸钠溶液储池1稳定水量后，用泵送至次氯酸钠配置单元；
f.来自次氯酸钠溶液储池1和次氯酸钠溶液储池2的两种不同浓度的次氯酸钠溶液在次氯酸钠配制单元按一定比例混合后，配制成质量浓度为0.08wt％～0.12wt％的次氯酸钠溶液，进入乙炔清净系统，完成一次循环。
所涉及的乙炔清净塔、气提塔、冷却塔、水池等容器均为常压容器；
步骤b中，冷却塔也可采用列管、盘式、板式换热器，可以是空冷或水冷，半导体制冷等形式。当次氯酸钠废水经步骤b中所述的冷却塔降温后，温度大于30℃的，应停止进水。
步骤d中，投加的聚合硫酸铁为液体溶液，铁含量＞9％。投加的PAM需由干粉溶药投加，投药浓度在0.1％-0.5％范围内。
步骤e中，所述的电解槽为无隔膜电解槽，电流密度为0.01～1A·cm-2，槽电压为2.5～10V，电解时间为0～60min。
本发明实现了电石乙炔法中乙炔清净工艺的废水闭路循环，达到了零排放的目标。与以往工艺相比，节省了次氯酸钠购买、储存、运输的费用；降低了次氯酸钠在储存、运输中的安全风险；避免了溶解在次氯酸钠废水中有价值的氯化钠、次氯酸钠以及乙炔气的浪费；以及避免了其对环境造成的污染。实现了经济效益和环保安全的双赢。
附图说明
图1.是本发明工艺流程图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，将乙炔清净工艺排出的次氯酸钠废水(水量为100m3/h)送入气提塔，以气水比15∶1，吹脱30分钟，去除次氯酸钠废水中的乙炔气。脱除乙炔气后的次氯酸钠废水重力流入气提储水池，稳定水量后，次氯酸钠废水经由提升泵送入冷却塔，使温度降低至30℃。出水重力流入冷却中和池，加入32％的氢氧化钠溶液，将污水PH调节至7.0，出水重力自流入中间水池。而后由提升泵送入混凝池，并投加铁含量在10％的聚合硫酸铁，搅拌10min后，出水重力自流入絮凝池，投加0.1％的PAM，搅拌10min后，出水重力自流入沉淀池，进行重力分离沉降，沉淀后的污泥由污泥排污泵送入污泥池，而后排放至综合处理单元。沉淀池上清液含盐量为0.0785％，则重力流入次氯酸钠溶液储池1，再由泵送入次氯酸钠配制系统，进行循环利用。
实施例2
如图1所示，将乙炔清净工艺排出的次氯酸钠废水(水量为100m3/h)送入气提塔，以气水比10∶1，吹脱25分钟，去除次氯酸钠废水中的乙炔气。脱除乙炔气后的次氯酸钠废水重力流入气提储水池，稳定水量后，次氯酸钠废水经由提升泵送入冷却塔，使温度降低至28℃。出水重力流入冷却中和池，加入32％的氢氧化钠溶液，将污水PH调节至6.0，出水重力自流入中间水池。而后由提升泵送入混凝池，并投加铁含量为9％的聚合硫酸铁，搅拌10min后，出水重力自流入絮凝池，投加0.3％的PAM，搅拌10min后，出水重力自流入沉淀池，进行重力分离沉降，沉淀后的污泥由污泥排污泵送入污泥池，而后排放至综合处理单元。沉淀池上清液含盐量为0.2％，全部送入电解槽电解，电流密度1A·cm-2，槽电压10V，电解时间60min，电解后次氯酸钠溶液中次氯酸钠的含量为0.08wt％，重力流入次氯酸钠溶液储池2，再由泵送入次氯酸钠配制系统，循环利用。
实施例3
如图1所示，将乙炔清净工艺排出的次氯酸钠废水(水量为100m3/h)送入气提塔，以气水比15∶1，吹脱30分钟，去除次氯酸钠废水中的乙炔气。脱除乙炔气后的次氯酸钠废水重力流入气提储水池，稳定水量后，次氯酸钠废水经由提升泵送入冷却塔，使温度降低至25℃。出水重力流入冷却中和池，加入32％的氢氧化钠溶液，将污水PH调节至9.0，出水重力自流入中间水池。而后由提升泵送入混凝池，并投加铁含量为9％的聚合硫酸铁，搅拌10min后，出水重力自流入絮凝池，投加0.5％的PAM，搅拌10min后，出水重力自流入沉淀池，进行重力分离沉降，沉淀后的污泥由污泥排污泵送入污泥池，而后排放至综合处理单元。沉淀池上清液含盐量为5wt％，将8m3/h的次氯酸钠废水由泵送入电解槽电解，电流密度为0.01A·cm-2，槽电压为2.5V，电解时间为10min，出水次氯酸钠浓度为2wt％，重力流入次氯酸钠溶液储池2，再由泵送入次氯酸钠配制系统，循环利用。
Claims (6)
1.本发明是一种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，其特征在于包括以下步骤：
a.将乙炔清净系统排放的次氯酸钠废水送至气提塔，通过气提作用去除次氯酸钠废水中含有的乙炔气，气提塔中脱除乙炔气后的次氯酸钠废水流入气提储水池；
b.气提储水池中次氯酸钠废水经由提升泵送至冷却塔，保证经过冷却塔的次氯酸钠废水温度降低至室温(25℃～30℃)；
c.经冷却塔降温后的次氯酸钠废水自流入冷却中和池，加入32wt％的氢氧化钠水溶液调节pH值至6～9，出水流入中间水池，由提升泵将次氯酸钠废水送至混凝池；
d.在混凝池中加入聚合硫酸铁，搅拌10min后，出水自流入絮凝池，在絮凝池中投加聚丙烯酰胺(PAM)，充分搅拌混合10min后，次氯酸钠废水自流入沉淀池，进行重力分离沉降，沉淀池中的污泥由泵输送至污泥池，而后排放至综合处理单元进行进一步处理；
e.沉淀后的上清液经含盐量检测，如氯化钠浓度低于0.2wt％，则输送至次氯酸钠溶液储池1，稳定水量后，用泵送至次氯酸钠配置单元；如氯化钠浓度在0.2wt％～5wt％之间，则根据上清液中氯化钠的浓度，将部分或全部沉淀池上清液送至电解槽电解，生成含次氯酸钠0.08wt％～2wt％的溶液，该次氯酸钠溶液送至次氯酸钠溶液储池2稳定水量后，用泵送至次氯酸钠配置单元；剩余部分沉淀池上清液输送至次氯酸钠溶液储池1稳定水量后，用泵送至次氯酸钠配置单元；
f.来自次氯酸钠溶液储池1和次氯酸钠溶液储池2的两种不同浓度的次氯酸钠溶液在次氯酸钠配制单元按一定比例混合后，配制成质量浓度为0.08wt％～0.12wt％的次氯酸钠溶液，进入乙炔清净系统，完成一次循环。
2.根据权利要求1所述的这种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，其特征在于：步骤b所使用的冷却塔也可采用列管、盘式、板式换热器，可以是空冷或水冷，半导体制冷等形式。
3.根据权利要求1所述的这种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，其特征还在于：当次氯酸钠废水经步骤b中所述的冷却塔降温后，温度如大于30℃，应停止进水。
4.根据权利要求1所述的这种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，其特征还在于：步骤d中，投加的聚合硫酸铁为液体溶液，铁含量＞9％；投加的PAM需由干粉溶药投加，投药浓度在0.1％-0.5％范围内。
5.根据权利要求1所述的这种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，其特征还在于：步骤e所述的电解槽为无隔膜电解槽，电流密度为0.01～1A·cm-2，槽电压为2.5～10V，电解时间为0～60min。
6.根据权利要求1所述的这种乙炔清净工艺中次氯酸钠废水电化学再生循环的方法，其特征还在于：所涉及的乙炔清净塔、气提塔、换热器、水池、反应池等容器均为常压容器。
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