CN102964024B - 氯碱工业废水零排放系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，从PVC聚合生成装置出来的生产废水和从烧碱装置出来的生产废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于淡盐水采卤。

Description

氯碱工业废水零排放系统

技术领域

本实用新型属于氯碱工业废水的排放与回用问题，应用于氯碱工业废水的处理，最终实现废水“零排放”。

背景技术

氯碱工业是最基本的化学工业之一，聚氯乙烯树脂、烧碱、盐酸、液氯等氯碱产品都是国民经济及人民生活必不可少的物质，在国民经济和国防建设中占有重要地位，但同时氯碱行业对环境污染也是比较大的。随着人们对环境保护意识的增强，对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。因此，在充分发挥氯碱工业及以氯碱工业为基础的化工生产在国民经济发展中的作用的同时，应尽量减少其对环境的不利影响。

在氯碱工业中，PVC聚合生成装置会产生大量的离心母液，乙炔清净装置会产生大量的次钠废水，烧碱装置和其他生产工段均会产生大量的废水。目前氯碱工业中，这些废水极少得到回收利用，大量都是经过简单处理后直接排放，不但污染环境，而且浪费了资源，不利于节能减排。

在氯碱工业中，厂区的雨水和生活用水都是直接排放，没有得到利用，也不利于节能减排。    

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足提供一种氯碱工业废水零排放系统，实现了雨污、清污、污污分流，分质排放，分质处理，分质回用。      

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合生成装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，从PVC聚合生成装置出来的生产废水和从烧碱装置出来的生产废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于淡盐水采卤，循环水系统排污水回用到乙炔发生器，生活用水通过生活废水处理系统处理后进入离心母液处理系统进行深度处理，合格后回用于循环水系统。

上述氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：还包括渣浆池处理系统，乙炔段碱洗塔出来的含汞废水经渣浆池处理系统处理后用于水泥装置制作成水泥。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述离心母液处理系统包括依次通过管道连接的冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池、过滤器和回用池，还包括反冲洗废水池、污泥池和污泥脱水系统，离心母液依次通过冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池和过滤器，最后达标后的处理水进入回用池，通过泵到打入循环水系统回用，沉淀池中沉淀后的污泥进入污泥池，污泥池中的污泥泵入污泥脱水系统，经过脱水后的泥饼外运，在污泥脱水系统出来的处理水通过管道回用到两级生化反应池，过滤器过滤的浆料进入反冲洗废水池，反冲洗废水池通过泵将反冲洗废水池内的水泵入两级生化反应池再循环处理。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述两级生化反应池中加入营养盐同时鼓风，经生化反应后排入沉淀池，并进行过滤使水质达到循环水回用标准时输送至循环水系统。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述综合废水处理系统包括依次连接的调节池、中和池、混凝池、沉淀池、中间水池、无阀过滤器和回用池，还包括污泥池，综合废水经格栅井流入调节池，调节池泵入中和池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6-9时排放到混凝池内，再依次进入中间水池和无阀过滤器，过滤后的处理水进入回用池，回用池通过管道连接到卤水井回用，沉淀池沉淀的泥浆泵入综合污泥池，污泥池内鼓风同时泵入离心母液处理系统污泥脱水系统，污泥池内的上清液返回到调节池，无阀过滤器处理后的过滤浆料返回到调节池循环处理。

上述氯碱工业废水零排放系统，在中间水池与回用池中间由跨越管连通。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述次钠废水处理系统由依次通过管道连接的气提塔、冷却塔、第一pH调节池、氧化池、第二pH调节池、除磷池、沉淀池、污泥池、综合污泥池及污泥处理系统，还包括中间水池、过滤罐和清水池，次钠废水经气提塔后进入冷却塔，冷却塔出来的次钠废水进入第一pH调节池，用HCl和NaOH调节第一pH调节池内的pH值，当pH值为6-9时排放到氧化池内，氧化池内加入氧化剂进行氧化后排入第二pH调节池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6-9时排入除磷池，加入除磷剂反应后排放到沉淀池，上层清液进入到中间水池，用HCl和NaOH调节中间水池内的pH值，当pH值6-7时，排入到过滤罐，经过滤的清水进入到清水池后回用到卤水井，过滤罐过滤后的反冲洗废水返回到第一pH值调节池进行循环处理，沉淀池下层的料浆泵入污泥池，污泥池的上层清液返回到第一pH值调节池进行循环处理，污泥池下层的物料进入到综合污泥池进行污泥处理。

上述氯碱工业废水零排放系统，在第一pH值调节池、第二pH值调节池和中间水池调pH值时均送入压缩空气。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述生活废水处理系统包括格栅井，生活废水通过格栅井后流入沉砂池，沉砂池的下层污泥泵入综合污泥池，沉砂池的上层清液进入调节池及一体化设备，再次处理后排入沉淀池，沉淀池的上层清液进入离心母液处理系统，沉淀池的下层返回到沉砂池循环处理。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述脱盐水装置包括预处理、反渗透、精处理、冷凝液回收、浓盐水回收等五个处理单元。

采用上述技术方案，本实用新型有以下优点：目前，氯碱工业中尚未有实现工业废水“零排放”技术，该实用新型率先在氯碱企业实现了“雨污、清污、污污分流”，即分质排放、分质处理、分质回用，使得对废水的处理具有针对性，处理后根据水质的不同可以回用于不同的用水工序，能够最大程度的实现对废水的回收再利用；雨污分流使得雨水单独排入自然水体，污水进入污水处理装置进行单独处理，降低了污水处理构筑物的处理负荷、减少了设计施工费用。在国内同行业属创新技术。离心母液处理达标后回用循环水系统、次氯酸钠废水处理后回用于淡盐水采卤、综合废水处理后回用于淡盐水返井采卤，在同行业更是创造性地根据生产装置用水水质的不同进行了回用。含汞废水经外管廊送往渣浆池，渣浆接下来做水泥，彻底消除汞害。处理合格后的生活污水进入母液池，整个系统的污水、废水均全部回用，最终达到“零排放”效果。该实用新型“零排放”方案针对氯碱企业各类污水能够合理收集、最优化处理、有选择回用、“零”排放而研究的，以期能够解决目前国内氯碱化工各类污水排放紊乱、处理难度大、处理费用高、处理后的污水不易达标等问题。使废水从产生到排放真正做到分质收集、分质处理、分质回用，从而达到合理利用水资源、节能降耗、保护环境的效果，使工业废水真正能够达到零排放。各类工业废水排放管线分别为综合污水、生活污水、雨水（清净）排水管线，冷凝水、脱盐水浓水、离心母液废水、次钠废水、碱洗塔废水、离心母液回用水、综合废水等管线。回用水管线有循环水排污水、脱盐水浓水、离心母液处理合格水、废次钠处理合格水、综合处理合格水、含汞废水等回用水管线，已达到全部送往回用点条件。

具体分析如下：

（1）碱洗塔含汞废水：处理后去渣浆池，Hg2+和渣浆中S2-反应，生成HgS沉淀，随渣浆一起去制水泥，彻底消除汞害，环保意义巨大。

（2）离心母液处理合格后回用于循环水系统：离心母液装置设计处理水量65 m3/h，正常40m3/h，COD350mg/l、氨氮13.1mg/l，处理后出水COD为40mg/l、氨氮为5mg/l,回用于循环水系统水量60m3/h，按年运行8000h计算； 

A、年减少COD排放量：离心母液COD含量取平均值310 mg/l。

310mg/l×40×103l/h×8000h=128.8×109mg=99.2吨;

B、环保费用：按每吨废水收取排污费1.0元计算，每年可减少排

污费用：40m3/h×8000h×1.0元/吨=32万元；

C、节水费用：回用于循环水系统后年可节约水资源32万m3，

一次费用按1.8元/m3计算，年节约运行费用：32万m3×1.8元/m3=57.6万元。

D、合计节约费用：32+57.6=89.6万元/年。

（3）废次钠水处理合格后回用淡盐水槽返井采卤：

    废次钠水处理装置设计25 m3/h，正常15 m3/h，按满负荷年运行8000h，采卤用一次水价格1.8元/ m3，吨水排污费1.0元，则有：

A、年减少COD排放量:100mg/l×15×103l/h×8000h=12×109mg=12吨;

B、环保费用：15m3/h×8000h×1.0元/吨=12万元

C、年节约运行费用：15m3/h×8000h×1.8元/ m3=21.6万元（正常生产平衡时）。

D、合计节约费用：12+21.6=33.6万元/年

（4）脱盐水产生的浓水回用乙炔发生及返井采卤

在纯水制取过程中反渗透膜浓水侧产生部分浓水，含盐量大，若此部分废水直接排掉造成资源浪费，根据处理后的水质并结合我公司实际工艺情况，将此部分处理后的水送至淡盐水系统返回卤水井进行采卤或送往配置次钠和乙炔发生，水量约53m3/h,装置按满负荷年运行8000h，一次水价格1.8元/m3，则年可回收水资源42.4万m3，节约费用76.3万元，节能减排意义巨大。

（5）循环水排污水回用乙炔发生

正常排污74 m3/h，离心母液废水回用后可将排污量降至40m3/h左右。并且直接回用于乙炔发生，可节约用水32万m3，若一次水价格1.8元/m3。则节约费用为：40×8000×1.8=57.6万元/年 

（6）冷凝水的回收及热量回用

冷凝水回用意义巨大，经初步估算，取得的经济效果如下：

A、按冷凝液正常回收量为42.4m3/h,则全年共计减排冷凝液

42.4m3/h×8000h=33.92万m3，节约原水33.92万m3，1 m3冷凝液按纯水价格计算为6.8元，1 m3原水价格为1.8元；则年节约费用：33.92万m3×（6.8+1.8）元/m3≈275.2万元。

B、冷凝液用于对原水进行换热，每年可减少蒸汽使用量，水的比热为4.2KJ/Kg·℃，假设冷凝液最高温度为90℃，换热后冷凝液温度降至25℃，则有：

年可利用潜热（90℃-25℃）×4200J/（Kg.℃）×1000Kg/ m3×40m3/h×8000h=0.87×10¹¹KJ；

一年可节约蒸汽:0.87×10¹¹KJ÷2108KJ/Kg≈41271吨；

每年可节约蒸汽费用:41271吨×150元/吨≈619万元 。

则全年预计产生经济效益:894.2万元。

（7）综合废水处理合格后回用采卤：

综合废水设计处理量为80 m3/h，正常45 m3/h，我们将此部分水也回用于淡盐水系统返回淡盐水槽进行采卤，按装置满负荷年运行8000h，采卤用一次水价格1.8元/m3，则一年可回收利用水资源45m3/h×8000h=36万m3，节约运行费用36 m3×1.8元/ m3=64.8万元。  

节约运行费用：36万 m3×1.8元/ m3=64.8万元；

若以上完全实行的话，水能完全平衡，可节约如下：水218.4万m³/年；蒸汽41271吨。年共计节约费用约：89.6+33.6+76.3+57.6+894.2+64.8=1216.1万元

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型离心母液处理系统结构示意图。

图3是本实用新型次钠废水处理系统结构示意图。

图4是本实用新型综合废水处理系统结构示意图。

图5是本实用新型脱盐装置结构示意图。

图6是本实用新型生活废水处理系统结构示意图。

具体实施方式

如图1-图6所示的一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合生成装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，烧碱装置出来的综合废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，循环水系统排污水回用到乙炔发生器，生活污水通过生活污水处理系统处理后进入离心母液处理系统进行深度处理，并回用于循环水系统。

还包括乙炔段碱洗塔，乙炔段碱洗塔出来的含汞废水经渣浆池处理后用于水泥装置制作成水泥。

碱洗塔含汞废水处理后去电石渣浆池，

废水来源及指标：

含汞废水主要来源于碱洗塔，指标如下：

工艺选择

含汞废水一直是行业废水处理的难题，我们找到一个好方法，就是通过增加一些设备后，经外管廊送往我公司渣浆池，渣浆池接下来做水泥，彻底消除汞害。 

反应方程式：Hg2-+S2-—HgS↓。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述离心母液处理系统包括依次通过管道连接的冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池、过滤器和回用池，还包括反冲洗废水池、污泥池和污泥脱水系统。

PVC聚合生成装置产生的离心母液废水采用生化法处理工艺，主要的污染因子为：  

如图2所示，离心母液废水经过过滤，滤除废水中所含的树脂后，进入污水处理装置，首先通过冷却塔降温，然后进入水解酸化池内进行消解酸化，以提高污水的可生化性，再进行两级生化反应池进行生化好氧处理，最后进入沉淀池进行泥水分离，沉淀池的清液经过过滤后回用于循环水系统，其出水指标为：

出水指标完全达到了工业循环水补水标准。

即离心母液依次通过冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池和过滤器，最后达标后的处理水进入回用池，通过泵到打入循环水系统回用，沉淀池中沉淀后的污泥进入污泥池，污泥池中的污泥泵入污泥脱水系统，经过脱水后的泥饼外运，在污泥脱水系统出来的处理水通过管道回用到两级生化反应池，过滤器过滤的浆料进入反冲洗废水池，反冲洗废水池通过泵将反冲洗废水池内的水泵入两级生化反应池再循环处理。

上述氯碱工业废水零排放系统，所述两级生化反应池中加入营养盐同时鼓风，经生化反应后排入沉淀池，并进行过滤，使水质达到循环水回用标准时输送至循环水系统。

如图4所示，综合废水处理系统包括依次连接的调节池、中和池、混凝池、沉淀池、中间水池、无阀过滤器和回用池，还包括污泥池，综合废水经格栅井流入调节池，调节池泵入中和池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6-9时排放到混凝池内，再依次进入中间水池和无阀过滤器，过滤后的处理水进入回用池，回用池通过管道连接到卤水井回用，沉淀池沉淀的泥浆泵入综合污泥池，污泥池内鼓风同时泵入离心母液处理系统污泥脱水系统，污泥池内的上清液反回到调节池，无阀过滤器处理后的过滤浆料返回到调节池循环处理，在中间水池与回用池中间由跨越管连通。

综合废水主要来源于来自于厂区二次盐水及电解废水、一次盐水含膜脱硝废水、脱盐水站废水及地面冲洗水，来水水量设计最大80 m3/h，正常约40-45 m3/h。其主要的污染因子如下：

综合废水进入污水处理单元的调节池进行水量水质调节，然后进入中和池进行中和，最后通过混凝和沉淀，经无阀过滤器过滤后收集至回用水池，再加入氧化剂消毒后经外送泵送至淡盐水槽返井。综合废水处理后水质如下表： 

此综合污水在其它公司可能存在平衡不掉，此处可上一套“超滤+反渗透”的处理工艺，经反渗透产生的淡盐水回用于循环水补充水，剩余10-15m3/h的浓盐水送往淡盐水槽返到卤水井进行采卤。

如图3所示，次钠废水处理系统由依次通过管道连接的气提塔、冷却塔、第一pH调节池、氧化池、第二pH调节池、除磷池、沉淀池、污泥池、综合单元污泥池及污泥处理系统，还包括中间水池、过滤罐和清水池，次钠废水经气提塔后进入冷却塔，冷却塔出来的次钠废水进入第一pH调节池，用HCl和NaOH调节第一pH调节池内的pH值，当pH值为6-9时排放到氧化池内，氧化池内加入氧化剂进行氧化后排入第二pH调节池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6-9时排入除磷池，加入除磷剂反应后排放到沉淀池，上层清液进入到中间水池，用HCl和NaOH调节中间水池内的pH值，当pH值6-9时，排入到过滤罐，经过滤的清水进入到清水池后回用到卤水井，过滤罐过滤后的反冲洗废水返回到第一pH值调节池进行循环处理，沉淀池下层的浆料泵入污泥池，污泥池的上层清液返回到第一pH值调节池进行循环处理，污泥池下层的物料进入到综合单元污泥池进行污泥处理，在第一pH值调节池、第二pH值调节池和中间水池调pH值时均送入压缩空气。

废次钠水主要来自乙炔清净装置，排水含有乙炔气体，主要的污染因子如下：

废次钠水通过脱气塔的分离作用，废水中的主要有机物——乙炔气基本得到去除；气提塔出水经一级提升泵提升进入冷却塔，水温降到常温后自流入第一pH调节池；在第一pH调节池中投加酸、碱药剂，通入压缩空气进行搅拌，调节原水pH至氧化反应要求的适宜范围内；pH调节池1出水流入氧化池，氧化池中投加氧化剂，在搅拌机的作用下与废水充分混合、反应，将废水中低价态的磷酸盐氧化成高价态的正磷酸盐；经过氧化的污水进入第二pH调节池，通过投加酸碱药剂，在压缩空气的搅拌作用下调节污水pH至除磷反应需要的范围；第二pH调节池的出水进入除磷池，并在池中与铁盐反应，将水中的正磷酸根转化为沉淀物，进而在沉淀池中沉淀除去，沉淀池中设桁车式吸泥机，及时排除沉淀下来的污泥；沉淀池出水进入中和池，在中和池中将pH调节至中性并自流进入中间水池；通过二级提升泵将中间水池中的污水提升进入活性碳过滤罐，去除多余的氧化剂及部分剩余沉淀物，过滤后的出水排入清水池；清水池出水经泵提升排至污水处理装置总排放水池或经管廊输送至厂区淡盐水返井槽；沉淀池的污泥在吸泥机的作用下通过池边的污泥渠道排入污泥池。污泥池分两格，一格用于初步浓缩，浓缩后污泥经泵输送至至综合单元污泥池，与其他单元污泥共同进行脱水处理；上清液溢流至另一格中，经泵送回除磷池进行再次处理。其处理后出水指标为：  

由于返井卤水指标对无机胺的要求为小于等于1PPM，总胺小于等于4PPM，pH值7-8之间，其他指标无明显要求；废次钠水设计为25 m3/h，正常15 m3/h，经处理后的中水COD、硫化物、磷酸盐含量较少，因此返卤水井采卤可行。 

如图6所示，所述生活废水处理系统包括格栅井，生活废水通过格栅井后流入沉砂池，沉砂池的下层污泥泵入综合污泥池，沉砂池的上层清液进入调节池及一体化设备，再次处理后排入沉淀池，沉淀池的上层清液进入离心母液处理系统，沉淀池的下层返回到沉砂池循环处理。

本实用新型还包括脱盐水系统和循环水系统。

如图5所示，脱盐水装置即脱盐水系统，脱盐水浓水回用乙炔发生及返井采卤，脱盐水系统主要采用超滤、反渗透、混床生产工艺，反渗透设计处理出水量为160m³/h。其中每小时经反渗透产生约53m³浓水，含盐量大，若此部分废水直接排掉造成了资源浪费，我们结合公司实际工艺情况，在脱盐水系统设计一浓水回收系统，将这部分废水收集至浓水箱，由浓水外送泵经外管廊送往乙炔发生，同时也用于配置次钠。另一部分经外管可输送至淡盐水返井槽，替代一次水返井采卤。经过合理分配后脱盐水浓水可全部进行回用。也可上一套二级反渗透装置，回收率按70%计算，经二级反渗透处理所产生45 m3/h的淡盐水回收至原水箱，剩余20m3/h的浓盐水送往淡盐水槽返井采卤。

循环水排污水回用乙炔发生：循环水系统供水能力一期为16000m3/h，循环水系统冷却方式采用开式循环，其浓缩倍数目前控制N≤3.5，系统含盐量增高时，需要进行排污。经与设计单位沟通后，在乙炔发生循环水回水管路上增设一排放口，直接用于乙炔发生替代一次水，循环水正常排污74 m3/h，离心母液废水处理后（处理后的离心母液废水含盐量低、硬度低，可提高循环水浓缩倍数，减少排污量）回用于循环水系统可将循环水排污量降至40m3/h左右，并且直接回用于乙炔发生（12万吨PVC），每年节约用水约32万m3。 

冷凝水的回收及热量回用

脱盐水系统工艺分预处理、反渗透、精处理、冷凝液回收、浓盐水回收等五个处理单元，设计产水量160m3/h，出水指标达到工艺要求。由于我公司新厂使用的蒸汽是由老厂提供，相距5km，冷凝液回收至锅炉的意义不大。我们将此部分水回用于纯水系统制取纯水，设计冷凝液回收系统。热量回用于原水加热，加热后的原水进入脱盐水系统用于制取纯水，提高了反渗透的产水率，同时也解决了因冬季水温低而影响反渗透产水量。项目最大化的进行水资源综合利用，并且对冷凝液的热量进行了回收。

本实用新型的生活污水工艺流程示意如下：

一、各水处理设施配置能力：

(一)  原水：一次水使用地下深井水，生产正常供水量约400 m³/h，中水回用全部投用后，可降至260 m³/h。全厂共有六眼工业井，每眼井出水能力为80m³/h。由于工业水对化工生产具有重要地位，为了避免化工工艺系统因工业井出现问题而造成系统停运。因此，工业井采用五开一备运行，以满足生产工业水需求。

二)  循环水：主要由冷却塔、塔下水池、循环水泵（分公用、聚合两个系统）、吸水池、浅层砂过滤器、加氯装置、加药装置、水质监测装置和给回水管网组成，供水能力一期（10万吨烧碱、12万吨PVC）为16000m³/h, 系统保有水量7000m³，担负着全公司各换热器提供冷却用水的任务。 

三)  脱盐水：主要采用“超滤、反渗透、混床”处理工艺，其设计处理出水量为160m³/h，其中超滤设计出水量为240 m³/h，反渗透、混床设计出水能力为160 m³/h，经超滤、反渗透、混床脱盐处理合格后的脱盐水经外管送往公司各生产使用单位。 

四)  污水系统：

1、母液水处理单元设计处理水量65 m³/h。年操作时间8000小时，可在设计能力的<110%负荷下操作，装置产水率达95%以上。

2、废次钠水处理单元设计处理水量25 m³/h。年操作时间8000小时，可在设计能力的<110%负荷下操作。

3、综合污水处理单元设计处理能力80 m³/h，由于部分排水为间歇排放，设计800m³调节池调节。年操作时间8000小时，可在设计能力的＜110%负荷下操作。

4、生活污水单元处理设计处理水量20 m³/h。年操作时间8000小时，可在设计能力的<100%负荷下操作。 

二、  全厂回用水情况

（1）碱洗塔含汞废水处理后去电石渣浆池

①废水来源及指标：

含汞废水主要来源于碱洗塔，指标如下：

a)    

b)    工艺选择

含汞废水一直是行业废水处理的难题，我们找到一个好方法，就是通过增加一些设备后，经外管廊送往我公司渣浆池，渣浆池接下来做水泥，彻底消除汞害。 

反应方程式：Hg2-+S2-—HgS↓

（2）离心母液处理达标后回用循环水系统

PVC聚合生成装置产生的离心母液废水采用生化法处理工艺，主要的污染因子为：  

离心母液废水经过过滤，滤除废水中所含的树脂后，进入污水处理装置。首先通过冷却塔降温，然后进入水解酸化池内池进行水解酸化，以提高污水的可生化性，再进行两级好氧生化处理，最后进入沉淀池进行泥水分离，沉淀池的清液经过过滤后回用于循环水系统。其出水指标为： 

出水指标完全达到了工业循环水补水标准。

（3）废次钠水处理合格后回用淡盐水槽返井采卤

废次钠水主要来自乙炔清净装置，排水含有乙炔气体，主要的污染因子如下：

废次钠水通过脱气塔的分离作用，废水中的主要有机物——乙炔气基本得到去除；气提塔出水经一级提升泵提升进入冷却塔，水温降到常温后自流入pH调节池1；在pH调节池1中投加酸、碱药剂，通入压缩空气进行搅拌，调节原水pH至氧化反应要求的适宜范围内；pH调节池1出水流入氧化池，氧化池中投加氧化剂，在搅拌机的作用下与废水充分混合、反应，将废水中低价态的磷酸盐氧化成高价态的正磷酸盐；经过氧化的污水进入pH调节池2，通过投加酸碱药剂，在压缩空气的搅拌作用下调节污水pH至除磷反应需要的范围；pH调节池2的出水进入除磷池，并在池中与铁盐反应，将水中的正磷酸根转化为沉淀物，进而在沉淀池中沉淀除去，沉淀池中设桁车式吸泥机，及时排除沉淀下来的污泥；沉淀池出水进入中和池，在中和池中将pH调节至中性并自流进入中间水池；通过二级提升泵将中间水池中的污水提升进入活性碳过滤罐，去除多余的氧化剂及部分剩余沉淀物，过滤后的出水排入清水池；清水池出水经泵提升排至污水处理装置总排放水池或经管廊输送至厂区淡盐水返井槽；沉淀池的污泥在吸泥机的作用下通过池边的污泥渠道排入污泥池。污泥池分两格，一格用于初步浓缩，浓缩后污泥经泵输送至至综合单元污泥池，与其他单元污泥共同进行脱水处理；上清液溢流至另一格中，经泵送回除磷池进行再次处理。其处理后出水指标为：  

由于返井卤水指标对无机胺的要求为小于等于1PPM，总胺小于等于4PPM，pH值7-8之间，其他指标无明显要求；废次钠水设计为25 m3/h，正常15 m3/h，经处理后的中水COD、硫化物、磷酸盐含量较少，因此返井采卤可行。 

（4）脱盐水浓水回用乙炔发生及返井采卤

脱盐水系统主要采用超滤、反渗透、混床生产工艺，反渗透设计处理出水量为160m3/h。其中每小时经反渗透产生约65m3浓水，含盐量大，若此部分废水直接排掉造成了资源浪费，我们结合公司实际工艺情况，在脱盐水系统设计一浓水回收系统，将这部分废水收集至浓水箱，由浓水外送泵经外管廊送往乙炔发生，同时也用于配置次钠。另一部分经外管可输送至淡盐水返井槽，替代一次水返井采卤。经过合理分配后脱盐水浓水可全部进行回用。也可上一套二级反渗透装置，回收率按70%计算，经二级反渗透处理所产生45 m3/h的淡盐水回收至原水箱，剩余20m3/h的浓盐水送往淡盐水槽返井采卤。

（5）循环水排污水回用乙炔发生

循环水系统供水能力一期为16000m3/h，循环水系统冷却方式采用开式循环，其浓缩倍数目前控制N≤3.5，系统含盐量增高时，需要进行排污。经与设计单位沟通后，在乙炔发生循环水回水管路上增设一排放口，直接用于乙炔发生替代一次水，循环水正常排污74 m3/h，离心母液废水处理后（处理后的离心母液废水含盐量低、硬度低，可提高循环水浓缩倍数，减少排污量）回用于循环水系统可将循环水排污量降至40m3/h左右，并且直接回用于乙炔发生（12万吨PVC），每年节约用水约32万m3。 

（6）冷凝水的回收及热量回用

脱盐水系统工艺分预处理、反渗透、精处理、冷凝液回收、浓盐水回收等五个处理单元，设计产水量160m3/h，出水指标达到工艺要求。由于我公司新厂使用的蒸汽是由老厂提供，相距5km，冷凝液回收至锅炉的意义不大。我们将此部分水回用于纯水系统制取纯水，设计冷凝液回收系统。热量回用于原水加热，加热后的原水进入脱盐水系统用于制取纯水，提高了反渗透的产水率，同时也解决了因冬季水温低而影响反渗透产水量。项目最大化的进行水资源综合利用，并且对冷凝液的热量进行了回收。

（7）综合废水处理合格后回用采卤

综合废水主要来源于来自于厂区二次盐水及电解废水、一次盐水含膜脱硝废水、脱盐水站废水及地面冲洗水，来水水量设计最大80 m3/h，正常约40-45 m3/h。其主要的污染因子如下：

综合废水进入污水处理单元的调节池进行水量水质调节，然后进入中和池进行中和，最后通过混凝和沉淀，经无阀过滤器过滤后收集至回用水池，再加入氧化剂消毒后经外送泵送至淡盐水槽返井。综合废水处理后水质如下表： 

此综合污水在其它公司可能存在平衡不掉，此处可上一套“超滤+反渗透”的处理工艺，经反渗透产生的淡盐水回用于循环水补充水，剩余10-15m3/h的浓盐水送往淡盐水槽返井采卤。

Claims (10)

1.一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，其特征在于：井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合生成装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，从PVC聚合生成装置出来的生产废水和从烧碱装置出来的生产废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于淡盐水采卤，循环水系统排污水回用到乙炔发生器，生活用水通过生活废水处理系统处理后进入离心母液处理系统进行深度处理，合格后回用于循环水系统。

2.根据权利要求1所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：还包括渣浆池处理系统，乙炔段碱洗塔出来的含汞废水经渣浆池处理系统处理后用于水泥装置制作成水泥。

3.根据权利要求1或2所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：所述离心母液处理系统包括依次通过管道连接的冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池、过滤器和回用池，还包括反冲洗废水池、污泥池和污泥脱水系统，离心母液依次通过冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池和过滤器，最后达标后的处理水进入回用池，通过泵到打入循环水系统回用，沉淀池中沉淀后的污泥进入污泥池，污泥池中的污泥泵入污泥脱水系统，经过脱水后的泥饼外运，在污泥脱水系统出来的处理水通过管道回用到两级生化反应池，过滤器过滤的浆料进入反冲洗废水池，反冲洗废水池通过泵将反冲洗废水池内的水泵入两级生化反应池再循环处理。

4.根据权利要求3所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：所述两级生化反应池中加入营养盐同时鼓风，经生化反应后排入沉淀池，并进行过滤使水质达到循环水回用标准时输送至循环水系统。

5.根据权利要求4所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：所述综合废水处理系统包括依次连接的调节池、中和池、混凝池、沉淀池、中间水池、无阀过滤器和回用池，还包括污泥池，综合废水经格栅井流入调节池，调节池泵入中和池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6-9时排放到混凝池内，再依次进入中间水池和无阀过滤器，过滤后的处理水进入回用池，回用池通过管道连接到卤水井回用，沉淀池沉淀的泥浆泵入综合污泥池，污泥池内鼓风同时泵入离心母液处理系统污泥脱水系统，污泥池内的上清液返回到调节池，无阀过滤器处理后的过滤浆料返回到调节池循环处理。

6.根据权利要求5所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：在中间水池与回用池中间由跨越管连通。

7.根据权利要求6所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：所述次钠废水处理系统由依次通过管道连接的气提塔、冷却塔、第一pH调节池、氧化池、第二pH调节池、除磷池、沉淀池、污泥池、综合污泥池及污泥处理系统，还包括中间水池、过滤罐和清水池，次钠废水经气提塔后进入冷却塔，冷却塔出来的次钠废水进入第一pH调节池，用HCl和NaOH调节第一pH调节池内的pH值，当pH值为6-9时排放到氧化池内，氧化池内加入氧化剂进行氧化后排入第二pH调节池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6-9时排入除磷池，加入除磷剂反应后排放到沉淀池，上层清液进入到中间水池，用HCl和NaOH调节中间水池内的pH值，当pH值6-7时，排入到过滤罐，经过滤的清水进入到清水池后回用到卤水井，过滤罐过滤后的反冲洗废水返回到第一pH值调节池进行循环处理，沉淀池下层的料浆泵入污泥池，污泥池的上层清液返回到第一pH值调节池进行循环处理，污泥池下层的物料进入到综合污泥池进行污泥处理。

8.根据权利要求7所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：在第一pH值调节池、第二pH值调节池和中间水池调pH值时均送入压缩空气。

9.根据权利要求8所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：所述生活废水处理系统包括格栅井，生活废水通过格栅井后流入沉砂池，沉砂池的下层污泥泵入综合污泥池，沉砂池的上层清液进入调节池及一体化设备，再次处理后排入沉淀池，沉淀池的上层清液进入离心母液处理系统，沉淀池的下层返回到沉砂池循环处理。

10.根据权利要求9所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于：所述脱盐水装置包括预处理、反渗透、精处理、冷凝液回收、浓盐水回收等五个处理单元。

Images