引言
隨 著近 年 來 國(guó) 內(nèi) 經(jīng) 濟(jì) 的 迅 猛 發(fā) 展,燒 堿、PVC的 產(chǎn)能 急 劇 擴(kuò) 大,特別是西部地區(qū)利用其資源優(yōu)勢(shì),不 僅 新 上 企 業(yè) 多,而 且 規(guī) 模 大,企 業(yè) 集 中。由 于 新 上企 業(yè) 所 在 地 區(qū) 環(huán) 境 脆 弱、是飲用水源的上游或河流的 上 游,所 上 裝 置 生 產(chǎn) 規(guī) 模 大、對(duì)地區(qū)環(huán)境影響明顯。為 此 國(guó) 家 環(huán) 保 部 對(duì) 近 幾 年 新 批 的 企 業(yè) 提 出“零排 放”的 要 求。
1氯 堿 廠 排 水 的 分 類按 排 水 中 污 染 物 種 類 和 處 理 難 易 程 度,將 氯 堿廠 污 水 分 為 兩 大 類:有機(jī)污水和無(wú)機(jī)污水。
1.1有 機(jī)污 水離心 母 液:污 水 量120~160m3/h,主 要污 染 物:PVA。洗 釜水:污 水 量20~25m3/h,主 要污 染 物:涂釜 劑。次 鈉 廢 水:污 水 量100~150m3/h,主 要污 染物:磷 的 化 合 物。VCM含 汞廢 水:污 水 量16m3/h,主 要污 染 物:氯 化 汞。1.2無(wú) 機(jī)污 水鰲 合 樹 脂 塔/再 生 廢 液:污 水 量90m3/24h×2(7.5m3/h),主 要污 染 物:重 金 屬 無(wú) 機(jī) 鹽。沖 洗 水:污 水 量5m3/h,主 要污 染 物:重 金 屬 無(wú)機(jī) 鹽。混 床 再 生 排 水/RO濃 排 水:污 水 量32m3/h,主要 污染 物;無(wú) 機(jī) 鹽。循 環(huán) 水 排 污 水:污 水 量140m3/h,主 要污 染 物:無(wú) 機(jī) 鹽。生 活 污 水:污 水 量10~20m3/h。地 面沖 洗 水:污 水 量7~10m3/h,主 要污 染 物:SS。上述 兩 種 污 水 的 排 水 量 之 和 為461~585m3/h,這 個(gè)水 量 相 當(dāng) 于12萬(wàn) 居 民 的 用 水 量,如 何 減 少 污 水的 排 放 量,提 高 水 的 重 復(fù) 利 用 率 呢?
2污 水 處 理 技 術(shù)通常根據(jù)需處理的水質(zhì)條件選擇適用的污水處理 技 術(shù),在這里重點(diǎn)談氯堿廠經(jīng)常用到的水處理技術(shù)。
2.1中 和在廢 水 中 加 入 中 和 藥 劑,使 廢 水 的pH值 發(fā) 生改 變。
2.1.1中 和的 目 的調(diào) 整pH到 需 要 的 范 圍、滿足后續(xù)處理的技術(shù)條 件;降低后續(xù)處理對(duì)設(shè)備材質(zhì)要求的條件。2.1.2通常使用的中和劑堿 性 中 和 劑 有 石 灰、石 灰 石、碳 酸 鈉、氫 氧 化 鈉等,酸性中和劑有硫酸、鹽 酸、(煙 氣)等。
2.1.3中 和設(shè) 備中和設(shè)備通常包括酸堿加藥設(shè)備,中 和 反 應(yīng) 器,中和的攪拌混合設(shè)備。中 和 的 混 合 方 式 采 用 水 的 流態(tài) 混 合,也可以采用機(jī)械攪拌或空氣攪拌混合。中 和 需 要 考 慮 因 素:①采 用 廉 價(jià) 易 得 的 中 和 劑(固 體、液 體、氣 體 中 和 劑);②中 和 工 藝 選 擇(間 歇、連 續(xù));③中 和 反 應(yīng) 混 合 形 式(機(jī) 械、空 氣 攪 拌,也 可以采用水的流態(tài)混合);④自 動(dòng) 控 制(水 量 大,pH相對(duì) 穩(wěn) 定 的 系 統(tǒng),通 常 選 擇 自 動(dòng) 控 制,關(guān) 注 控 制 系 統(tǒng) 及儀表監(jiān)測(cè)的設(shè)置及位置);⑤水 質(zhì) 變 化 條 件,堿 性、酸性、水 量 大 小 等。
2.2混 凝沉 淀加 入 化 學(xué) 藥 劑,使 污 水 中 的 懸 浮 物 與 藥 劑 形 成的 絮 體 共 沉,達(dá) 到 凈 化 水 體 的 目 的。
2.2.1混凝沉淀的目的除去水中的通過自然沉淀需要很長(zhǎng)時(shí)間或不能沉 淀 的 懸 浮 物;除 掉 部 分 有 機(jī) 物(降 低COD值);減輕后續(xù)處理如生化處理、砂濾 器 的 負(fù) 擔(dān);縮 短 凈 化 時(shí)間。
2.2.2通常使用的混凝劑和絮凝劑石灰(中 和、助 凝 劑);鋁 鹽 或 鐵 鹽 等(混 凝 劑);聚 丙 烯 酰 胺(PAC);生 物絮 凝 劑。
2.2.3混凝沉淀的設(shè)備或構(gòu)筑物平 流 式 沉 淀 池;豎 流 式 沉 淀 池;輻 流 式 沉 淀 池;斜 板(或 斜 管)沉 淀 池。
2.3生 化處 理 系 統(tǒng)生化處理系統(tǒng)通常是用來處理污水中的有機(jī)物及 氨 氮,通過水中的微生物將水中的有機(jī)污染物吸附、降 解,達(dá) 到 凈 化 水 體 的 目 的。一 般 分 為 兩 大 類:厭 氧 處 理 系 統(tǒng) 和 好 氧 處 理 系 統(tǒng)。
2.3.1接 觸 氧 化特 點(diǎn):①由 于 生 物 填 料 作 用,能 夠 固 定 微 生 物,避 免 了 活 性 污 泥 法 污 泥 膨 脹 的 弱 點(diǎn)。②抗 沖 擊 的 能力 強(qiáng),系 統(tǒng) 崩 潰 后 恢 復(fù) 快。③具有穩(wěn)定的生態(tài)系統(tǒng),存 在 高 級(jí) 微 生 物,剩 余 污 泥 量 少。缺 點(diǎn):①要求有較好的水力分配系統(tǒng),否 則 水 的流 態(tài) 分 布 會(huì) 影 響 系 統(tǒng) 的 處 理 效 率。②有 機(jī) 物 的 去 除效 率 較 活 性 污 泥 法 低10~15%。③建 設(shè) 和 維 修 費(fèi)用 大。
2.3.2生 物 濾 池通 常 用 在 污 水 的 末 端 處 理,利 用 生 物 填 料 非 常大 的 比 表 面 積,附著微生物反復(fù)吸附、降 解 污 染 物,達(dá) 到 凈 化 水 體 的 目 的。能夠得到很好的出水水質(zhì)。缺 點(diǎn):①對(duì) 進(jìn) 水 有 機(jī) 物 濃 度 有 限 制,微 生 物 增 長(zhǎng)量 過 大 會(huì) 造 成 濾 池 堵 塞。②清 理 困 難。
2.3.3膜 生 物 反 應(yīng) 器(MBR)膜 生 物 反 應(yīng) 器(MBR)是一種由膜分離單元與生 物 處 理 單 元 相 結(jié) 臺(tái) 的 新 型 水 處 理 技 術(shù),以 膜 組 件取代二沉池在生物反應(yīng)器中保持高活性污泥濃度減少 污 水 處 理 設(shè) 施 占 地,并通過保持低污泥負(fù)荷減少污泥 量。與 傳 統(tǒng) 的 生 化 水 處 理 技 術(shù) 相 比,MBR具 有以 下 主 要 特 點(diǎn):處 理 效 率 高、出 水 水 質(zhì) 好;設(shè) 備 緊 湊、占 地 面 積 ??;易 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 控 制、運(yùn) 行 管 理 簡(jiǎn) 單。①膜 組 件 能 夠 高 效 地 進(jìn) 行 固 液 分 離,其 分 離 效果 好 于 傳 統(tǒng) 的 沉 淀 池+砂濾器過濾的出水水質(zhì)。②出 水 懸 浮 物 和 濁 度 能 夠 達(dá) 到 中 水 回 用 標(biāo) 準(zhǔn),膜 出 水可 直 接 回 用。③MBR將 傳 統(tǒng) 污 水 處 理 的 曝 氣 池 與二 沉 池、過 濾 器 合 為 一 體,取代了三級(jí)處理的全部工藝 設(shè) 施,因此可大幅減少占地面積,節(jié) 省 土 建 投 資。④反 應(yīng) 器 在 高 容 積 負(fù) 荷、低 污 泥 負(fù) 荷、長(zhǎng) 泥 齡 下 運(yùn)行,剩 余 污 泥 產(chǎn) 量 少。⑤系 統(tǒng) 實(shí) 現(xiàn)PLC控 制,操 作管 理 方 便 由 于 膜 的 成 本 較 高,在工業(yè)污水處理上應(yīng)用 的 不 是 十 分 廣 泛。
2.3.4高 級(jí) 氧 化 技 術(shù)高級(jí)氧化技術(shù)通常是針對(duì)難降解有機(jī)物或要求水 質(zhì) 高 的 污 水 處 理 技 術(shù),一般的物化處理、生 化 處 理難 以 達(dá) 到 技 術(shù) 要 求 的 化 學(xué) 處 理 方 法。
3氯 堿 廠 水 處 理 技 術(shù)
3.1電 石 上 清 液 的 回 用(濕 法 乙 炔 工 藝)2010年以后新上的氯堿廠都考慮了電石上清液 閉 路 循 環(huán) 系 統(tǒng),基 本 實(shí) 現(xiàn) 了 全 部 回 用,不 再 外 排。
3.2次 鈉 廢 水 處 理 及 回 用產(chǎn)生次鈉廢水的原因:①為 了 不 排 放 電 石 上 清液,以前工藝補(bǔ)充電石上清液的次鈉廢水不得不排放;②由 于PVC生產(chǎn)裝置配套電石渣生產(chǎn)水泥對(duì)氯根 的 限 制,次鈉廢水不能夠再排入電石渣漿。新 鮮 次 鈉 液 中 含0.08~0.12%的 次 鈉,次 鈉 廢水中 的 污 染 物 主 要 有 氯 化 鈉、硫 酸 鹽、磷 酸 鹽、溶 解的 乙 炔 等。
3.3母液處理及回用3.4含 汞 廢 水 處 理①還 原 法;②硫 化 物 處 理 法;③硫 化 物+三 氯 化鐵 處 理 法;④活 性 炭 吸 附 法;⑤“化學(xué)沉淀微米膜分離”技 術(shù);⑥樹 脂 吸 附、離 子 交 換 技 術(shù)。
3.4.1硫 化 物 處 理 法在 國(guó) 內(nèi) 的 氯—堿 制 造 廠 中,大 多 數(shù) 工 廠 用NaHS或Na2S通 過 沉 淀 或 過 濾,或 兩 者 兼 用,可 以回 收 硫 化 汞。但 是,上 述 方 法 易 受 干 擾,因 為 白 色(或 黑 色)硫 化 汞 很 難 溶 解,并極易與過量的硫化物生成溶解的絡(luò)合物。硫化物易被氧化,整個(gè)反應(yīng)易被其他因素干擾。有 效 的 運(yùn) 行 可 控 制 出 水 中 的 汞 濃 度 達(dá) 到50~100ppb。為 了 消 除 干 擾,近 幾 年 一 些 企 業(yè) 在 硫 化 反 應(yīng) 后增加了一級(jí)消除硫化物的沉淀反應(yīng)。由 于 控 制 困 難,正 常 運(yùn) 行 條 件 下,出 水 汞 濃 度 可控 制 在20~40ppb。
3.4.2硫 化 物+三 氯 化 鐵 處 理 工 藝①為了減少藥劑投加量;②為 了 減 少 污 泥 產(chǎn) 生量。
3.4.3“化學(xué)沉淀微米膜分離”技 術(shù)①定 量 釋 放:二價(jià)硫離子與汞離子發(fā)生反應(yīng);②極 高 的 反 應(yīng) 速 率:離子間的反應(yīng)速度,工 業(yè) 化 裝 置,30min實(shí) 現(xiàn) 完 全 反 應(yīng)。③抗 沖 擊 負(fù) 荷:系 統(tǒng) 在 汞 離子 濃 度 在0-100mg/l范 圍 內(nèi) 波 動(dòng),出 水 水 質(zhì) 不 會(huì)發(fā) 生 變 化。
3.4.4裝置運(yùn)行期間不必對(duì)進(jìn)水汞的濃度進(jìn)行 檢 測(cè)。4氯堿行業(yè)廢水的“零 排 放”近幾年采用電石法生產(chǎn)聚氯乙烯(PVC)的 建 設(shè)項(xiàng)目在全國(guó)迅猛發(fā)展,新項(xiàng)目在新技術(shù)方面的應(yīng)用,大大 提 高 了PVC行業(yè)節(jié)能降耗和資源綜合利用水平,但是制約發(fā)展的突出問題仍然是資源和環(huán)境的矛 盾。經(jīng)過幾年的實(shí)踐,已 有 排 水 循 環(huán) 使 用、污 水 減排的多項(xiàng)成熟技術(shù)可供推廣和借鑒。由 于 水 資 源 的 短 缺,氯 堿 工 業(yè) 園 區(qū) 的 生 產(chǎn) 規(guī) 模不斷 擴(kuò) 大,加劇了所在地區(qū)水源供應(yīng)矛盾。國(guó) 家 環(huán)保政策對(duì)氯堿行業(yè)提出了越來越嚴(yán)格的限制,北 方地 區(qū) 特 別 是 缺 水 地 區(qū)、環(huán)境脆弱地區(qū)建設(shè)的氯堿企業(yè) 都 要 求 污 水“零 排 放”
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