化工生产中三废的治理

氯碱生产中三废的治理摘要：介绍了氯碱行业生产中废水、废气、废渣的治理及综合利用采用的新工艺。

关键字：氯碱；废气；废水；废渣；治理。

1 前言氯碱，即氯碱工业，也指使用饱和食盐水制氯气氢气烧碱的方法。

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。

氯碱工业是化学工业的一个重要组成部分，是生产基本化工原料的行业。

近年来，中国氯碱工业迅速发展，原有氯碱企业纷纷扩大了生产能力，一些新的企业也相继投产，产能快速提升，氯碱工业呈现出加速向规模化，高技术含量方面发展的态势。

中国氯碱工业在产能迅速提升的同时，技术也获得了长足发展，规模化装置增多，装置技术水平提高，中国氯碱工业呈规模化、高技术化发展态势。

氯碱行业为国民经济发展做出了重要贡献。

同时，氯碱行业对环境污染也是比较大的。

每年氯碱行业排放三废数量大，污染物多，其中工业废水年排放7200万~80000万t，废气排放600亿~700亿m3，废渣160万~200万t。

全国化学工业每年排放废水60亿m3，废气7000亿m3，废渣3500万t，氯碱行业年排放总量约占全国化学工业排放总量比例分别为:废水占1.2%~1.3%，废气占8.6%-10%，废渣占4.6%~5.7%。

由此可以看出，氯碱行业产生“三废”废气量最大，其次是废水和废渣。

“三废”种类包括:重金属、有机氯化物、硫化物、氯化物、酚类、油类及放射性物质等等。

因此应加大对废气和废水治理力度，逐步采用清洁生产，把三废消除在生产过程中，搞综合利用，变废为宝，变“三废”为资源，做到社会环境和经济效益的统一。

2 废水治理氯碱生产中废水主要来源于工艺废水，如盐水净化、电解系统、氯氢处理系统、烧碱蒸发废水、PVC含酸废水、有机氯产品含酸废水、乙炔发生电石灰废水、电站水净化产生废水等等。

这些废水大部分是酸性水，含有各种污染物，盐分高、悬浮物高、COD高，个别有异味，排人水体后集中处理不但数量大，难度也很大，污染环境，腐蚀设备、管道。

根据各厂经验，分别将各种产品产生的废水针对各种污染物种类，采取不同的处理方法，将其解决在某一工艺过程中。

高浓度废水综合利用回收有价值的可作为产品和半成品，可变废为宝，取得较好的经济和环境效益。

废水治理各厂都有自己好的经验，大致包括:酸性废水治理、PVC含汞废水治理、过氯乙烯和氯苯废水治理、含三氯乙醛废水治理、含酚废水治理、含硫废水治理、氯水综合利用，含有机氯废水治理等。

2.1生产过程中全部碱性废水回收利用烧碱蒸发中大量的冷凝水，已实现了闭路冷却，再循环利用。

在此基础上实现了烧碱生产废水的零排放。

其中有:①吸附工段，冲网、冲地面、真空泵排水等含悬浮物的碱性废水，采用滤池过滤后清液全部回收循环使用，废石棉绒定期清池集中处理，实现吸附工段废水零排放。

②蒸发和盐水工段下水回收。

各类泵冷却水、42%碱二段冷却器回收、离心机冷却水、42%碱热水槽溢流水等，这些水引人贮槽，用泵送人水封槽，再进人碱性循环水系统。

③氯乙烯碱洗废水回收。

氯乙烯碱洗塔置换时，废碱液利用碱循环泵打入电石渣浓缩池，浓缩压滤处理后作为发生器的补充水。

2.2酸性废水治理氯碱生产中酸性废水主要来自离子膜树脂塔再生酸性水，电站水处理磺化酶再生水及氯产品洗水，废气塔吸收水等。

近几年浙江善高化工有限公司，北京二化股份有限公司等利用5~8mm的石灰石中和酸性水，并建立了大型废水处理装置，多年运行状况良好，废水处理后pH值(6~9)合格率100%2.3PVC生产中含汞废水治理氯乙烯单体是乙炔和氯化氢在转化器内通过触媒HgC12转化而生成的，触媒在使用一段时间之后转化率下降就得更新，更换触媒用水环泵抽出就产生了含汞废水，汞浓度在20mg/L左右，水质为黑色，使车间外排污水含汞严重超标(标准0.05mg/L)。

为彻底解决汞污染，天津化工厂投资35万元实现了抽触媒含汞废水闭路循环。

处理方法:将抽触媒污水集中沉降池，与其它含汞水混合一起处理。

先加人一定量明矾溶液助沉并在沉降池内停留一段时间，上清液通过锯沫过滤器除去杂质和大部分汞，再经过活性炭过滤器吸附把关，处理后的废水返回到真空泵循环使用，处理后的废水含汞达0.03~0.05mg/L，实现含汞废水不外排，锯沫集中送汞矿处理。

2.4含氯乙烯废水回收氯乙烯气柜水封、机前冷却器、分水槽、尾气冷凝器、全凝器、单体贮槽及汽提冷凝水在生产中均间断有废水排放，这部分废水含氯乙烯约为0.15%，直接排放造成下水COD超标以及存在消防隐患。

治理措施为设槽汇集，集中送至废水汽提贮槽，定期开废水汽提塔回收氯乙烯后排放。

2.5含酚废水治理含酚废水产生来源主要是苯酚生产过程中稀酸酸化、酚化和蒸馏残渣水，地面散水等。

治理方法是用煤油N-503混合液进行喷射萃取，尾部用活性炭吸附，最后生化处理。

具体方法是将30%N-503煤油溶剂为萃取剂，喷射萃取高浓度含酚废水。

本技术利用高速喷射形成湍流状态然后静置利用比重差分离，一次性萃取效率可达99%。

萃取后含酚废水含酚300~400mg/L，再生化处理。

萃取剂再生返回循环系统再利用。

运行比较好的是锦西化工总厂，可以达到排放标准。

3 废气的治理3.1锅炉、炉窑烟道气SO2治理3.1.1湿法脱硫即目前国内较先进的“烟囱组合型简易湿式脱硫装置”，由日本三菱重工业株式会社承担设计，提供主体设备，由日本政府无偿援助3套，都用在氯碱行业，山东潍坊亚星集团公司、广西南宁化工集团和四川长寿化工总厂，其中潍坊亚星集团的运行较好，脱硫效率可达82.4%(一般在70%左右)。

使用的脱硫剂是生产PVC副产电石渣浆，因是简易脱硫法，产物硫酸钙未做处理，水泥厂做填料。

现在仅此三家，因造价高还未全面推广。

3.1.2浙江大学开发研制双碱脱硫法即用氢氧化钠和氢氧化钙作为脱硫剂吸收SO2，其生成物为亚硫酸钠和亚硫酸钙，在水中水解后逐步由钙盐代替。

脱硫除尘同时在花岗岩砌筑塔内进行，脱硫剂定期加入循环使用，将吸收烟尘随循环吸收液一起排人沉降池沉降，上清液循环，沉渣做砖用材料，两塔串联使用除尘效率达95%以上，除尘渣煤灰可利用。

脱硫效率达70%，该技术造价低，运行费用低。

3.1.3按脱硫法原理是采用50%甲基二乙酸胺(MEDA)来脱硫，运行能耗低，50:脱除率高，效果好。

此技术由美国道化学公司和加拿大的TurbOSoulc公司合作研究开发，脱硫系统包括特定的胺与亚硫酸气反应，加热分离成有用的和可回收的胺。

与一般方法相比生成物大为减少，后处理方便易行。

此公司技术目前只在亚洲国家、印度、韩国和澳大利亚使用。

今后美国将此技术与中方合作，扩大应用范围来解决中国的脱硫间题。

3.2生产工艺废气治理氯碱行业排放工艺废气一般都含有氯化氢、氯气、硫化氢及有机氯化物，VCM单体，硫醇类，对大气产生污染，有些严重超标，是群众较敏感的问题。

如氯碱厂突然跑氯事故已经在很多厂家发生过，教训深刻应引起高度重视，有些氯碱厂把输送氯气系统与电解系统连锁，直流交流互相连锁，这样保证电解槽不外溢氯气。

3.2.1含氯度气、含氯化氮度气治理盐酸包装往往产生大量含HCl废气，造成车间环境污染，又腐蚀设备，广州化工厂和天津化工厂用喷射泵抽真空水吸收的办法将HCI做成稀盐酸，供周围用户使用，深受用户欢迎。

3.2.2氯乙烯精馏尾气活性炭吸附回收氯乙烯我国以电石法生产PVC的生产工艺水平低，废气量大，氯乙烯精馏时尾气排放vCM超标，远远高于GB16291一1996中规定的最高允许浓度(65mg/m，)，大部分企业实际达到水平在10000mg/m3，检测方法为气相色谱法。

造成尾气VCM升高的原因是进吸附器浓度高(20%)，而在吸附器内停留时间短，时间不长出现饱和，大量VCM排空。

这应该引起有关部门重视，尽管目前都有治理措施，远远不能满足要求。

3.2.3氯笨精馏尾气，氧氯化二氯乙坑尾气用炭纤维吸附回收氯苯和二氯乙烷用炭纤维吸附有机氯化物是原化工部宇清公司推荐的新技术，已经在很多厂家应用，运行比较好的单位，如保定电影胶片厂最为成熟，天津化工厂在一氯化苯氯化尾气回收苯和氯苯的回收率达99%，而北京化二集团吸附二氯乙烷效果也达到95%以上。

该技术可以推广。

4废渣的治理氯碱行业产生废渣主要有:电石渣、粉煤灰、炉渣、盐泥、钡渣及化工废渣等。

1998年全国电石法生产PvC88.4万t，产生的电石渣在160万一170万t，利用率80%以上。

1998年烧碱产量508万t，产生盐泥7万一10万t。

全国氯碱行业自备电站装机容量为50万kwh，每年产生粉煤灰30万一40万t，炉渣80万~100万t。

4.1粉煤灰的治理及应用一般液态排渣炉粉煤灰比较细，流动性强，输送困难，风吹运输造成贮灰场灰尘飞扬，污染环境。

一般在灰场建立灰仓储存，并在灰仓上部加布袋除尘器，再反吹下来收集到料仓里，运往用户。

目前粉煤用量最大是建高速公路路基填土代替三合土，硬度强，质量好，已供不应求。

另外，随着建材行业迅速发展，用粉煤灰做粉煤灰水泥，有独特性能，特用在桥梁建筑桥墩上，越接触水强度越好。

粉煤灰中含有大量SiO2:和A12O3等活性物质，与Ca(OH)2反应后生成一系列水化产物，产生水硬性，将粉煤灰、氧化钙、铝粉、水泥混合固化制成加气混凝土砌块，粉煤灰用量占60%~70%以上，这种非承重空心砌块用于框架填充材料，又轻又保温且造价低，很受欢迎。

粉煤灰用于农业方面，作为肥源制造硅钙肥、硅钾肥、微肥补充源，又是改良土坡物化状态价廉物美改良剂，制造人造土和人造沸石满足床土育苗和农药吸附需要。

现在农业用粉煤灰潜力很大。

4.2电石注处理及应用4.2.1用电石渣做水泥以电石渣为主原料，以电场液态渣为混合材生产普通硅酸盐水泥是一种化害为利、变废为宝的好措施，既解决了水泥市场供不应求的状况，又使固体废弃物得到了综合利用。

用电石渣浆做水泥在氯碱行业有20多家，产量百万吨以上，4.2.2用电石渣处理度氛气做次氛酸钙氯碱行业利用自己副产电石渣有利条件，处理电解系统含氯废气，生产市场上畅销的氯产品，如山东潍坊亚星化工集团、新获石河子化工厂、上海天原化工集团就利用电石渣浆生产次氯酸钙，其产品有效氯达5%~6%，供给造纸行业作漂白剂，取得一定经济效益。

4.2.3电石渣装可作环氧丙沈和氛酸钾的原料生产环氧丙烷皂化时用高浓度的Ca(OH)2进行反应，而电石渣浆中Ca(OH)2含量妻≥90%(干基)，能满足环氧丙烷工艺要求，且实践证明可行。

在锦西化工总厂、天津大沽化工厂都采用电石渣来代替白灰皂化，效果很好。

另外，大沽化工厂用电石渣生产氯酸钾已多年，只要将电石渣浆乙炔吹净，安全上无问题。