高盐废水处理过程中蒸汽冷凝水的回收

2022-07-04邢娟娟

氯碱工业 2022年3期

邢娟娟

(焦作煤业(集团)开元化工有限责任公司，河南焦作 454191)

焦作煤业(集团)开元化工有限责任公司(以下简称“开元化工”)为延伸产业链，增加企业抗风险能力，建设了3万t/a甘油法环氧氯丙烷和2万t/a环氧树脂项目，其生产中产生的高盐有机废水含盐量高、COD含量高，污染严重，因此开元化工采用生物处理的方法处理废水。但由于废水中盐浓度过高，会对微生物的生长产生抑制作用，因此，高含盐有机废水在生物处理前，先将废水中的盐除去。除盐技术是：采用三效蒸发析盐工艺得到工业级盐，变废为宝；同时，将处理过程中产生的大量蒸汽冷凝水及余热回收利用，节约用水和用汽，最终达到节能减排，降低生产成本的目的。

1 高盐废水的处理及存在的问题

1.1 高盐废水的处理

高盐废水处理装置主要包括预处理、三效蒸发和精制3个工序,工艺流程如图1所示。

图1 高盐废水处理工艺流程图Fig.1 Process flow of high-salt wastewater treatment

1.2 存在的问题

三效蒸发器处理高含盐废水需要大量的蒸汽，由于原设计没有回收系统，这些蒸汽冷凝后形成的大量冷凝水通过排水沟全部排出，造成大量的热能以及水资源浪费。

2 优化措施

2.1 优化方案

为节约水资源, 利用蒸汽废热，降低生产成本，开元化工对高盐废水处理过程中产生的冷凝水进行了全面回收，方案如下(工艺流程如图2所示)。

图2 蒸汽冷凝水回收工艺流程简图Fig.2 Process flow of steam condensate recycling

(1)增加1个60 m3的卧式冷凝水罐，将三效蒸发器及换热器的蒸汽冷凝水收集起来，通过热水泵送到纯水站和皂化界区的Ⅰ、Ⅱ热水罐。

(2)由Ⅰ热水罐原仅负责供应皂化界区的冲洗热水，改造为增加供应环氧树脂、回收盐和三效蒸发等界区的冲洗热水，代替原设计的一次水冲洗。

(3)Ⅱ热水罐按原设计负责供应1#～4#皂化反应器的反应补水。

(4)在生产区域的空余地方增加2个60 m3的卧式热水罐，连接至去纯水站的冷凝水管路中，对外出售民用热水。

通过增加3个热水罐和2台热水泵，与原有的皂化界区的Ⅰ、Ⅱ热水罐，通过管道连接成一套蒸汽冷凝水回收闭环装置，将废水三效蒸发装置产生的蒸汽冷凝水全部回收，达到节能减排、废热利用、节约一次水资源的目的。

2.2 蒸汽冷凝水的回用

2.2.1 蒸汽冷凝水回用到高盐废水处理工序

为了将生产中的高盐有机废水中的盐分离出来，保证污水生化处理的正常运行，采用2台HR500-NB双活塞推料离心机连续将三效蒸发浓缩后的盐浆冷却后通过离心机将盐分离出来，使高盐有机废水达到污水处理的要求。但由于母液含盐量高，在盐处理过程中存在以下问题：①在管道内壁受冷结晶，堵塞管道；②在离心机转鼓内壁受冷结晶，黏附在转鼓和筛网上，造成离心机转鼓出现偏重现象，需人力清除内壁附着的盐块，导致离心机不能长期稳定运行而影响生产进度；③高盐废水中含有少量的环氧树脂，由于环氧树脂黏性较强，在输送过程中黏附在离心泵的叶轮上，影响高盐废水输送效率。

原设计采用一次水对管道设备进行冲洗，用水量大、清洗时间长、效果差。现利用冷凝水(温度在60 ℃左右)替代一次水作冲洗水对盐浆管道及离心机转鼓、滤网进行清洗。由于热水可快速溶解结晶盐，将设备管道冲洗干净，因此有效避免盐浆管道中盐结晶堵塞管道的事故，提高离心机设备分离效率，确保离心机正常运行。

2.2.2 蒸汽冷凝水回用到皂化工序[1]

皂化工序2台60 m3热水罐，原设计利用低压蒸汽将一次水温度提高到80 ℃，以满足工艺和设备、管道冲洗热水的需要。将废水三效蒸发装置的蒸汽冷凝水收集到冷凝水罐中，利用冷凝水泵将冷凝水送到皂化工序的Ⅰ、Ⅱ热水罐，替代原80 ℃热水，满足生产工艺需求的同时，减少了一次水和蒸汽的使用。

2.2.3 蒸汽冷凝水回用到循环冷却水系统

原设计运转设备循环水为一次水，由于当地一次水中Ca2+、Mg2+含量偏高，在使用过程中容易结垢，堵塞设备本身自带冷却管件及机械密封，导致机械密封缺水而烧毁或因水垢进入密封面造成密封面磨损漏液，严重影响生产的正常进行。开元化工将收集的冷凝水部分冷却(降至20 ℃左右)后，用作运转设备循环冷却水；利用闭式循环泵及循环管路，通过液位控制系统自动补水。改造后不但避免了设备事故，降低了设备维修费用，同时降低了一次水的消耗。循环水工艺流程简图如图3所示。