科技成果

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成果名称: 利用电石渣深度处理含盐废水实现零排放的研究

成果登记号: 9612017Y0419

第一完成单位: 陕西金泰氯碱化工有限公司

联 系 人: 康永

成果类型: 应用技术

成果体现形式 : 新工艺

技术领域: 新能源与高效节能

应用行业: 水利、环境和公共设施管理业

成果简介:

    1、项目来源及背景

    “利用电石渣深度处理含盐废水实现零排放”为陕西金泰氯碱化工有限公司自选项目。并列为陕西能源集团公司重点科技项目。

    2、目的与意义

     (1) 项目目的

    水资源短缺和水环境污染仍将是氯碱工业发展的瓶颈,氯碱行业节水减排任务仍十分艰巨。金泰公司在“十二五”科研成果基础上,继续深化研究适应我国氯碱企业特点的工业废水处理及资源化利用技术模式,预建立氯碱企业水处理全流程控制专家管理系统,以指导企业用排水系统的建设和运营;并将源头节水与综合平衡结合,同时积极研发氯碱企业高含盐废水的深度处理及回用消纳,达到氯碱企业废水的“零排放”,从而使金泰公司节水减排工作真正走到同行业的前列。

    金泰公司本着对社会、对企业负责的态度,结合公司生产实际,实施了“水综合利用方案、措施及工作计划”。并在环保和生产两个需要下,金泰公司依据企业生产中所形成的废水硬度大、含盐较高等特点,提出了含盐废水处理项目,以解决公司面临的水资源严重不足、废水排放量大的问题;同时可杜绝公司外排废水对无定河周边及下游居民用水的影响问题,最终可解决关系企业长期生存发展的问题。

    (2) 项目意义

    金泰公司含盐废水处理项目采取“以废治废、液液分离、分质回用”的技术思路,采取组合工艺,实现废水全部回用,达到“零排放”。含盐废水深度处理技术若能成功突破和应用实施,对企业自身而言,金泰公司通过浓水深度处理项目将于行业中率先实现“零排放”,达到含盐废水对外界水环境“零”的影响,对企业自身长远战略生存发展意义重大。

    3、主要技术特征

     1)除硬部分

    盐浓水除硬工序主要任务是对污水装置浓水,经与配制好的合格渣浆和烧碱反应,使浓水中的钙镁离子形成氢氧化镁和碳酸钙沉淀,经斜管沉降池将沉淀分离,使浓水硬度降低,清液进双膜处理系统。通过双膜处理后,将淡水作为一次水回用,将浓水回用注入盐井。除硬工序处理能力为150 t/h,双膜处理工序处理能力为150 t/h。

    2)将化学除硬后的溢流清液经砂滤、用盐酸中和后进入超滤系统,超滤膜孔径为≤0.5um,超滤后废水SDI≤5,再进入反渗透系统,分出的清水收率在80%以上,回收用于工业循环水补水,双膜处理工序处理能力为120 t/h;分出的反渗透浓水含有较高的氯化物,可直接用于盐化工化盐等。

    4、创新点

    该项目技术不仅实现了“零排放”的目标,而且投资及运行成本费用远低于其他同等效果处理工艺,其主要创新点在于:

第一,当暂时硬度小于永久硬度时,利用电石渣浆液和锅炉二氧化碳净化气,并以氢氧化钠溶液调节pH,使废水中Ca2+和Mg2+快速析出、沉淀。

第二,当暂时硬度大于永久硬度时,仅采用氢氧化钠溶液调整含盐废水的pH值,能使电石渣浆液与废水中Ca2+和Mg2+发生反应,快速沉淀。

第三,采用“液—液”高效分离方式,分出的清水回收率≧80%,分出的二次钙镁离子浓水≦20%,直接用于化盐或回注盐井,再最终进入烧碱系统,实现分质回用和零液排放的目的。

第四,将废电石渣处理、化学除硬、沉降分离、双膜浓缩及分质回用等有效组合,用以含盐废水的深度处理及循环利用。

    5、社会、经济效益

    本项目由碱性废渣处理、化学除硬、沉降分离、双膜浓缩和分质回用等5个重要组成部分来处理含盐废水,项目总投资约1384万元,废水处理能力150 m3/h,废水处理成本约2.96元/m3,全年运行成本约212万元。此外,每年可回收清水68万m3,同时每年可减少取水费用约68万元,减少外送废水处理费400万元,年净经济效益约188万元。该含盐废水深度处理组合工艺体现了和谐的行业特点,最大限度地降低了成本,消除了污染,综合能源,分质回用,获得了显著的经济效益。

    本项技术是以电石法聚氯乙烯生产过程中产生的反渗透装置产生的含盐废水为背景开发应用的,成功在氯碱行业内推广应用后,可减少新疆、内蒙、陕西、宁夏、山东、河南、江苏、浙江等多省市江河流域几十家聚氯乙烯生产企业含盐废水的排放量,其作为一种高技术、低投资、低运行成本的含盐废水处理组合工艺,可减少企业在环保水处理方面的技术、资金担忧,是一项具有重要战略意义的环保推广项目。

    目前全国有氯碱企业100多家,按照聚氯乙烯企业水污染最高允许排放限值(4 t/PVC),按2015年全国PVC总产量1609万吨推算,总排量大约6436万吨,三年的排水量就相当于宁夏沙湖的水量。因此,如50%的氯碱企业采用该技术实现零排放后,每年可减少污水排放量约1亿吨,可实现年净经济效益约1.5亿元。因此该技术的研发成功和实际应用对全社会具有极其深远的意义。

    6、存在问题

    (1) 对化学除硬工艺段进行优化,提高装置自动化程度。

    (2) 给化学除硬反应池安装在线pH计,并增加化学除硬产水工艺段在线分析仪。

    (3) 对离心机清理冲洗模式进行升级改造,改善离心机的处理效率。