氯碱化工污水处理

氯碱化工污水处理

一、氯碱工业概况

工业上用电解饱和NaCl溶液的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。氯碱工业是最基本的化学工业之一，它的产品除应用于化学工业本身外，还广泛应用于轻工业、纺织工业、冶金工业、石油化学工业以及公用事业。

氯碱工业属于基本化工原料工业，产品涉及国民经济和人民生活的诸多领域，据测算，每万吨氯碱可创造5—7亿元工业产值。发展氯碱工业，是相关产业部门的迫切愿望，其发展水平，在一定程度上反应出一个国家国民经济的发展程度。但同时看到，氯碱工业又是耗水大户、污染大户，我国氯碱行业亟待解决的环境问题之一，是含氯产品的持久性有机污染物控制问题。

二、氯碱化工企业污水分类

1. 生活污水

来源于厂区内职工食堂、洗浴、冲厕、洗车等所产生的污水。

2. 有机废水

来源于PVC聚合离心母液气提回收后产生的含PVC、VCM、PVA颗粒的有机废水。这部分废水可经纯水处理工艺处理后大部分回用至聚合釜。浓水需经生化处理系统处理后外排（不建议回用到生产工艺，可用作生活杂用水。

3. 电石压滤废水

主要来源于乙炔生产中电石渣压滤产生的滤液废水。（此部分废水经物化处理后可直接回用到电石渣场）

4. 次氯酸钠废水

主要来源于乙炔发生装置产生的废NaOCl。（此部分废水经物化处理后可直接回用到电石渣场），主要污染物：废NaOCl及废乙炔；主要污染指标（COD）贡献物溶于水的废乙炔。

5. 酸碱废水

此部分废水主要来源于生产工艺中的碱洗及水洗产生的废碱及废酸废水。（此部分废水经物化处理后可直接回用到电石渣场）

6. 电厂冷却废水、生产工艺冷却废水

来源于电厂冷却塔及生产工艺用冷却塔外排水。（一次水经预处理后可回用于冷却水系统，如掺杂有其他含盐量较高的废水，如电厂化水等，则需经除盐、除硬后再回用于冷却系统，此部分废水，水量大，不建议直接外排）

7. 含汞废酸水

主要来源于聚乙烯合成净制工序产生的酸性废水。氯化汞做为催化剂被使用，残留的汞进入排水而成为污染因子。

8. 电石渣废水

电石法产乙炔水解电石是产生的废水，含渣量大，水量大，经降温，沉淀后可继续回用于电石水解产乙炔生产。

9. 烧碱生产中的盐泥废水

在烧碱生产过程中，盐水处理、金属阳极、修槽、蒸发、氯化氢处理、次钠生产、盐酸合成工段产生的洗盐泥废水，悬浮物较高。经物化处理后，可回用作化盐水。

10. 锅炉房烟气洗涤循环水

锅炉房湿法除尘、脱硫洗涤循环废水，悬浮物、硫含量较高，经物化处理后可回用于烟气洗涤循环水。

11. 电石车间烟气洗涤水

湿式除尘洗涤循环水。

三、氯碱企业的污水治理

水是工业生产中重要的原料之一，没有合格的水，任何企业都不能维持下去。工业用淡水主要来自地表的江河、湖泊及地下水。水的化学性质稳定，不易分解，在常用温度下不会明显膨胀或压缩；并且，水的来源广泛，流

动性能好，易于输送和分配，价格也较低。因此，工业生产中经常用水作传热介质。为了保证生产稳定，不损坏设备，装置能长周期运行，水质必须得到保证。哈尔滨华尔化工有限公司(以下简称“华尔化工”)现有的污水处理系统虽可做到达标排放，但设备老化，操作费用高，操作人员劳动强度大，运行稳定性差。为满足生产、生活的需求，对现有的污水处理系统进行全面的改造。

1进水水质

华尔化工污水处理站出水水质情况如下：pH值为8.77；化学需氧量CODcr的质量浓度为61.6-180mg/L；SS的质量分数为(0.64-2.00)×10-4；浊度为118.1 NTU；氨氮质量浓度为0.015 mg/L；Cl-质量浓度为600～1 553 mg/L；总溶解性固体的质量浓度为2 800mg/L。

2排放水质

循环冷却水补给用水标准如下：pH值为6.5-8.5、浊度(NTU)≤5、色度≤30度、生化需氧量BOD，质量浓度为≤10 mg/L、CODcr的质量浓度≤60mg/L、铁的质量浓度≤0.3 mg/L、锰的质量浓度≤0.1mg/L、氯离子的质量浓度~<250mg/L、二氧化硅的质量浓度≤50mg/L、总硬度(以CaCO3质量浓度计)<450mg/L、总碱度(以CaCO3质量浓度计)<350mg/L、硫酸盐的质量浓度<250mg/L、氨氮的质量浓度≤1 mg/L、总磷(以P质量浓度计)≤10mg/L、溶解性总固体的质量浓度≤1000mg/L、石油类质量浓度≤1 mg/L、阴离子表面活性剂的质量浓度≤0.5mg/L、余氯质量浓度≥0.05 mg/L、粪大肠菌群≤2 000个/L。

3污水处理工艺流程

将污水处理站出水自污水处理站贮水池提升到多介质滤罐内，在进入多介质滤罐的管道上投加预氧化药剂，对原水进行预氧化处理，提高后续高级氧化处理的能力。

高锰酸盐复合药剂预氧化是在污水进行深度处理前投加高锰酸盐复合药剂，对进入中水处理系统的污水进行前期预氧化，将水中不易降解的有机污染物初步氧化，使之有利于中期臭氧高级氧化充分发挥作用。投加的高锰酸盐复合药剂与污水中难降解的有机污染物发生反应，改变这些污染物的化学性质，使其变为简单的有机物。

臭氧高级氧化技术是在前期投加高锰酸盐复合药剂预氧化的前提下，再向污水中投加臭氧，污水与臭氧一同进入装填有表面附着重金属催化剂的反应器中。在反应器中，臭氧与催化剂接触，并在催化剂的作用下分解，生成氧原子，这些氧原子的化学性质极不稳定，与水结合生成氧化性极强的羟基自由基。生成的羟基自由基具有极

强的化学氧化性质，与污水混合后迅速与水中有机污染物结合，改变有机物的化学性质。在加入羟基基团后，原本化学性质较稳定的有机物的化学性质变得不稳定，可在普通氧气存在的条件下被氧化分解；同时，在反应发生的过程中，催化剂的质量并不减少，故此，催化氧化反应可以连续不断地进行，从而有力地保证了污水中资源顺利再利用。

在该中水资源化处理工艺中，除高锰酸盐复合药剂预氧化与臭氧高级氧化之外，还有曝气生物滤池与高效微滤器双重过滤作用，保证污水最终达到进入反渗透脱盐系统的水质要求。曝气生物滤池(BAF)是继臭氧高级氧化之后的较新的生物处理设施，可使污水中有机物化学性质改变为易于在普通条件下被好氧生物氧化降解。有机污染物在其化学性质变化之后，进入曝气生物滤池，在曝气供氧的条件下，污水中含有的少量的好氧微生物渐渐得以复活，并且在填料表面形成生物膜。由于充足的有机营养物质及充分的氧源，微生物得以生长繁殖。微生物生长繁殖到一定程度后，要求摄入的营养物质增多，而水中已经改变性质的有机污染物正好是其生长过程中最好的养料。这些微生物附着于池内的填料上，污水在流经填料时，水中的有机污染物质被微生物摄取，从滤池排出的水中有机污染物的含量就得以降低，从而达到进一步去除有机物的目的。高效微滤过滤器(双称低压表面膜微滤器)采用压制的经特殊制作的膜丝形成微细孔隙截留悬浮物，这些膜丝固定在一定的厚度范围之内，无论是处于过滤状态还是反清洗状态，膜丝的厚度基本不会发生变化，保证了丝间隙的稳定性，提高了悬浮物的截留效果，同时也保证了出水悬浮物的含量达到标准要求。

经过生化处理后，出水中的有机物和悬浮物质的含量已经很低，可满足脱盐设备对原水水质的要求(COD质量浓度≤25mg/L、浊度≤1 NTU)。高效微滤过滤后进入反渗透系统进行脱盐。原水在进入反渗透膜系统前先经过5 μm的保安过滤器，5 μm保安过滤器对后续RO膜起到保护作用。保安过滤器元件采样熔喷PP滤芯。本方案脱盐采用反渗透技术。反渗透膜组是整个脱盐系统的执行机构，主要作用是去除水中可溶性的盐分、胶体、有机物和微生物。脱盐后的水排入清水池，作为循环冷却水补给水系统用水。浓水排入市政管网，或用来冲洗道路等杂用水。

4水处理的重要性

如前所述，冷却水长期循环使用后，必然会带来沉积物附着、金属腐蚀和微生物滋生这3个问题，而循环冷却水处理就是通过水质处理的办法解决这些问题的。这样做的好处有如下4点。

4.1稳定生产