专利名称：氯碱工业废水零排放系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氯碱工业废水的排放与回用问题，应用于氯碱工业废水的处理，最终实现废水“零排放”。
背景技术：
氯碱工业是最基本的化学工业之 一，聚氯乙烯树脂、烧碱、盐酸、液氯等氯碱产品都是国民经济及人民生活必不可少的物质，在国民经济和国防建设中占有重要地位，但同时氯碱行业对环境污染也是比较大的。随着人们对环境保护意识的增强，对以氯碱工业为基础的化工生产过程中所造成的污染及其产品对环境造成的影响越来越重视。因此，在充分发挥氯碱工业及以氯碱工业为基础的化工生产在国民经济发展中的作用的同时，应尽量减少其对环境的不利影响。在氯碱工业中，PVC聚合生成装置会产生大量的离心母液，乙炔清净装置会产生大量的次钠废水，烧碱装置和其他生产工段均会产生大量的废水。目前氯碱工业中，这些废水极少得到回收利用，大量都是经过简单处理后直接排放，不但污染环境，而且浪费了资源，不利于节能减排。在氯碱工业中，厂区的雨水和生活用水都是直接排放，没有得到利用，也不利于节能减排。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服上述不足提供一种氯碱工业废水零排放系统，实现了雨污、清污、污污分流，分质排放，分质处理，分质回用。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，从PVC聚合生成装置出来的生产废水和从烧碱装置出来的生产废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于淡盐水采卤，循环水系统排污水回用到乙炔发生器，生活用水通过生活废水处理系统处理后进入离心母液处理单元进行深度处理，合格后回用于循环水系统。上述氯碱工业废水零排放系统，其特征在于还包括渣浆池处理系统，乙炔段碱洗塔出来的含汞废水经渣浆池处理系统处理后用于水泥装置制作成水泥。上述氯碱工业废水零排放系统，所述离心母液处理系统包括依次通过管道连接的冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池、过滤器和回用池，还包括反冲洗废水池、污泥池和污泥脱水系统，离心母液依次通过冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池和过滤器，最后达标后的处理水进入回用池，通过泵到打入循环水系统回用，沉淀池中沉淀后的污泥进入污泥池，污泥池中的污泥泵入污泥脱水系统，经过脱水后的泥饼外运，在污泥脱水系统出来的处理水通过管道回用到两级生化反应池，过滤器过滤的浆料进入反冲洗废水池，反冲洗废水池通过泵将反冲洗废水池内的水泵入两级生化反应池再循环处理。上述氯碱工业废水零排放系统，所述两级生化反应池中加入营养盐同时鼓风，经生化反应后排入沉淀池，并进行过滤使水质达到循环水回用标准时输送至循环水系统。上述氯碱工业废水零排放系统，所述综合废水处理系统包括依次连接的调节池、中和池、混凝池、沉淀池、中间水池、无阀过滤器和回用池，还包括污泥池，综合废水经格栅井流入调节池，调节池泵入中和池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6_9时排放到混凝池内，再依次进入中间水池和无阀过滤器，过滤后的处理水进入回用池，回用池通过管道连接到卤水井回用，沉淀池沉淀的泥浆泵入综合污泥池，污泥池内鼓风同时泵入母液单元污泥脱水系统，污泥池内的上清液返回到调节池，无阀过滤器处理后的过滤浆料返回到调节池循环处理。上述氯碱工业废水零排放系统，在中间水池与回用池中间由跨越管连通。上述氯碱工业废水零排放系统，所述次钠废水处理系统由依次通过管道连接的气提塔、冷却塔、第一 pH调节池、氧化池、第二 pH调节池、除磷池、沉淀池、污泥池、综合污泥池及污泥处理系统，还包括中间水池、过滤罐和清水池，次钠废水经气提塔后进入冷却塔，冷却塔出来的次钠废水进入第一 pH调节池，用HCl和NaOH调节第一 pH调节池内的pH值，当PH值为6-9时排放到氧化池内，氧化池内加入氧化剂进行氧化后排入第二 pH调节池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6_9时排入除磷池，加入除磷剂反应后排放到沉淀池，上层清液进入到中间水池，用HCl和NaOH调节中间水池内的pH值，当pH值6_7时，排入到过滤罐，经过滤的清水进入到清水池后回用到卤水井，过滤罐过滤后的反冲洗废水返回到第一 PH值调节池进行循环处理，沉淀池下层的料浆泵入污泥池，污泥池的上层清液返回到第一 PH值调节池进行循环处理，污泥池下层的物料进入到综合污泥池进行污泥处理。上述氯碱工业废水零排放系统，在第一 pH值调节池、第二 pH值调节池和中间水池调PH值时均送入压缩空气。上述氯碱工业废水零排放系统，所述生活废水处理系统包括格栅井，生活废水通过格栅井后流入沉砂池，沉砂池的下层污泥泵入综合污泥池，沉砂池的上层清液进入调节池及一体化设备，再次处理后排入沉淀池，沉淀池的上层清液进入离心母液处理单元，沉淀池的下层返回到沉砂池循环处理。上述氯碱工业废水零排放系统，所述脱盐水装置包括预处理、反渗透、精处理、冷凝液回收、浓盐水回收等五个处理单元。采用上述技术方案，本实用新型有以下优点 目前，氯碱工业中尚未有实现工业废水“零排放”技术，该实用新型率先在氯碱企业实现了 “雨污、清污、污污分流”，即分质排放、分质处理、分质回用，使得对废水的处理具有针对性，处理后根据水质的不同可以回用于不同的用水工序，能够最大程度的实现对废水的回收再利用；雨污分流使得雨水单独排入自然水体，污水进入污水处理装置进行单独处理，降低了污水处理构筑物的处理负荷、减少了设计施工费用。在国内同行业属创新技术。离心母液处理达标后回用循环水系统、次氯酸钠废水处理后回用于淡盐水采卤、综合废水处理后回用于淡盐水返井采卤，在同行业更是创造性地根据生产装置用水水质的不同进行了回用。含汞废水经外管廊送往渣浆池，渣浆接下来做水泥，彻底消除汞害。处理合格后的生活污水进入母液池，整个系统的污水、废水均全部回用，最终达到“零排放”效果。该实用新型“零排放”方案针对氯碱企业各类污水能够合理收集、最优化处理、有选择回用、“零”排放而研究的，以期能够解决目前国内氯碱化工各类污水排放紊乱、处理难度大、处理费用高、处理后的污水不易达标等问题。使废水从产生到排放真正做到分质收集、分质处理、分质回用，从而达到合理利用水资源、节能降耗、保护环境的效果，使工业废水真正能够达到零排放。各类工业废水排放管线分别为综合污水、生活污水、雨水(清净)排水管线，冷凝水、脱盐水浓水、离心母液废水、次钠废水、碱洗塔废水、离心母液回用水、综合废水等管线。回用水管线有循环水排污水、脱盐水浓水、离心母液处理合格水、废次钠处理合格水、综合处理合格水、含汞废水等回用水管线，已达到全部送往回用点条件。具体分析如下(I)碱洗塔含汞废水处理后去渣浆池，Hg2+和渣浆中S2-反应，生成HgS沉淀，随渣浆一起去制水泥，彻底消除汞害，环保意义巨大。(2)离心母液处理合格后回用于循环水系统离心母液装置设计处理水量65 m3/h,正常 40m3/h, C0D350mg/l、氨氮 13. lmg/1,处理后出水 COD 为 40mg/l、氨氮为 5mg/l,回用于循环水系统水量60m3/h，按年运行8000h计算；A、年减少COD排放量离心母液COD含量取平均值310 mg/1。310mg/lX40X1031/hX8000h=128. 8X109mg=99. 2 吨;B、环保费用按每吨废水收取排污费1. 0元计算，每年可减少排
污费用40m3/hX8000hX1. 0 元 / 吨=32 万元；C、节水费用回用于循环水系统后年可节约水资源32万m3，一次费用按1. 8元/m3计算，年节约运行费用32万m3 X1. 8元/m3=57. 6万元。D、合计节约费用32+57. 6=89. 6万元/年。(3)废次钠水处理合格后回用淡盐水槽返井采卤废次钠水处理装置设计25 m3/h,正常15 m3/h,按满负荷年运行8000h，采卤用一次水价格1. 8元/ m3,吨水排污费1. 0元,则有A、年减少 COD 排放量100mg/lX15X1031/hX8000h=12X109mg=12 吨；B、环保费用:15m3/hX8000hX1.0 元 / 吨=12 万元C、年节约运行费用15m3/hX8000hX1.8元/ m3=21. 6万元(正常生产平衡时)。D、合计节约费用12+21. 6=33. 6万元/年(4)脱盐水产生的浓水回用乙炔发生及返井采卤在纯水制取过程中反渗透膜浓水侧产生部分浓水，含盐量大，若此部分废水直接排掉造成资源浪费，根据处理后的水质并结合我公司实际工艺情况，将此部分处理后的水送至淡盐水系统返回卤水井进行采卤或送往配置次钠和乙炔发生，水量约53m3/h，装置按满负荷年运行8000h，一次水价格1. 8元/m3，则年可回收水资源42. 4万m3，节约费用76. 3万元，节能减排意义巨大。[0036](5)循环水排污水回用乙炔发生正常排污74 m3/h，离心母液废水回用后可将排污量降至40m3/h左右。并且直接回用于乙炔发生，可节约用水32万m3，若一次水价格1. 8元/m3。则节约费用为40 X 8000 X1. 8=57. 6 万元 / 年( 6 )冷凝水的回收及热量回用 冷凝水回用意义巨大，经初步估算，取得的经济效果如下A、按冷凝液正常回收量为42.4m3/h，则全年共计减排冷凝液42. 4m3/hX8000h=33. 92万m3，节约原水33. 92万m3，I m3冷凝液按纯水价格计算为6. 8元，I m3原水价格为1. 8元；则年节约费用33. 92万m3 X (6. 8+1. 8)元/m3 ^ 275. 2Jl 7H。B、冷凝液用于对原水进行换热，每年可减少蒸汽使用量，水的比热为4. 2KJ/Kg90°C，换热后冷凝液温度降至25 °C，则有年可利用潜热(900C -25 0C) X 4200J/ (Kg. °C ) X IOOOKg/ m3 X 40m3 /hX8000h=0. 87 X IO11KJ ；一年可节约蒸汽0. 87X 10nKJ + 2108KJ/Kg ^ 41271 吨；每年可节约蒸汽费用41271吨X 150元/吨^ 619万元。则全年预计产生经济效益894. 2万元。(7)综合废水处理合格后回用采卤综合废水设计处理量为80 m3/h，正常45 m3/h，我们将此部分水也回用于淡盐水系统返回淡盐水槽进行采卤，按装置满负荷年运行8000h，采卤用一次水价格1. 8元/m3，则一年可回收利用水资源45m3/hX8000h=36万m3，节约运行费用36 m3 X1. 8元/ m3=64. 8Jl TC。节约运行费用36万m3 X1. 8元/ m3=64. 8万元；若以上完全实行的话，水能完全平衡，可节约如下水218. 4万m3/年；蒸汽41271吨。年共计节约费用约89. 6+33. 6+76. 3+57. 6+894. 2+64. 8=1216.1 万元
图1是本实用新型的结构示意图。图2是本实用新型离心母液处理系统结构示意图。图3是本实用新型次钠废水处理系统结构示意图。图4是本实用新型综合废水处理系统结构示意图。图5是本实用新型脱盐装置结构示意图。图6是本实用新型生活废水处理系统结构示意图。
具体实施方式
如图1-图6所示的一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，烧碱装置出来的综合废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，循环水系统排污水回用到乙炔发生器，生活污水通过生活污水处理系统处理后进入离心母液处理单元进行深度处理，并回用于循环水系统。还包括乙炔段碱洗塔，乙炔段碱洗塔出来的含汞废水经渣浆池处理后用于水泥装置制作成水泥。碱洗塔含汞废水处理后去电石渣浆池，废水来源及指标含汞废水主要来源于碱洗塔，指标如下
权利要求1.一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，其特征在于井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，从PVC聚合生成装置出来的生产废水和从烧碱装置出来的生产废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于淡盐水采卤，循环水系统排污水回用到乙炔发生器，生活用水通过生活废水处理系统处理后进入离心母液处理单元进行深度处理，合格后回用于循环水系统。
2.根据权利要求1所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于还包括渣浆池处理系统，乙炔段碱洗塔出来的含汞废水经渣浆池处理系统处理后用于水泥装置制作成水泥。
3.根据权利要求1或2所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于所述离心母液处理系统包括依次通过管道连接的冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池、过滤器和回用池，还包括反冲洗废水池、污泥池和污泥脱水系统，离心母液依次通过冷却塔、两级生化反应池、沉淀池、中间水池和过滤器，最后达标后的处理水进入回用池，通过泵到打入循环水系统回用，沉淀池中沉淀后的污泥进入污泥池，污泥池中的污泥泵入污泥脱水系统，经过脱水后的泥饼外运，在污泥脱水系统出来的处理水通过管道回用到两级生化反应池，过滤器过滤的浆料进入反冲洗废水池，反冲洗废水池通过泵将反冲洗废水池内的水泵入两级生化反应池再循环处理。
4.根据权利要求3所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于所述两级生化反应池中加入营养盐同时鼓风，经生化反应后排入沉淀池，并进行过滤使水质达到循环水回用标准时输送至循环水系统。
5.根据权利要求4所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于所述综合废水处理系统包括依次连接的调节池、中和池、混凝池、沉淀池、中间水池、无阀过滤器和回用池，还包括污泥池，综合废水经格栅井流入调节池，调节池泵入中和池，用HCl和NaOH调节中和池内的PH值，当pH值为6-9时排放到混凝池内，再依次进入中间水池和无阀过滤器，过滤后的处理水进入回用池，回用池通过管道连接到卤水井回用，沉淀池沉淀的泥浆泵入综合污泥池，污泥池内鼓风同时泵入母液单元污泥脱水系统，污泥池内的上清液返回到调节池，无阀过滤器处理后的过滤浆料返回到调节池循环处理。
6.根据权利要求5所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于在中间水池与回用池中间由跨越管连通。
7.根据权利要求6所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于所述次钠废水处理系统由依次通过管道连接的气提塔、冷却塔、第一 PH调节池、氧化池、第二 pH调节池、除磷池、沉淀池、污泥池、综合污泥池及污泥处理系统，还包括中间水池、过滤罐和清水池，次钠废水经气提塔后进入冷却塔，冷却塔出来的次钠废水进入第一 pH调节池，用HCl和NaOH调节第一 pH调节池内的pH值，当pH值为6-9时排放到氧化池内，氧化池内加入氧化剂进行氧化后排入第二 PH调节池，用HCl和NaOH调节中和池内的pH值，当pH值为6_9时排入除磷池，加入除磷剂反应后排放到沉淀池，上层清液进入到中间水池，用HCl和NaOH调节中间水池内的PH值，当pH值6-7时，排入到过滤罐，经过滤的清水进入到清水池后回用到卤水井，过滤罐过滤后的反冲洗废水返回到第一 PH值调节池进行循环处理，沉淀池下层的料浆泵入污泥池，污泥池的上层清液返回到第一 pH值调节池进行循环处理，污泥池下层的物料进入到综合污泥池进行污泥处理。
8.根据权利要求7所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于在第一pH值调节池、第二 pH值调节池和中间水池调pH值时均送入压缩空气。
9.根据权利要求8所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于所述生活废水处理系统包括格栅井，生活废水通过格栅井后流入沉砂池，沉砂池的下层污泥泵入综合污泥池， 沉砂池的上层清液进入调节池及一体化设备，再次处理后排入沉淀池，沉淀池的上层清液进入离心母液处理单元，沉淀池的下层返回到沉砂池循环处理。
10.根据权利要求9所述的氯碱工业废水零排放系统，其特征在于所述脱盐水装置包括预处理、反渗透、精处理、冷凝液回收、浓盐水回收等五个处理单元。
专利摘要本实用新型公开一种氯碱工业废水零排放系统，包括次钠废水处理系统、离心母液处理系统、综合废水处理系统、生活污水处理系统和循环水系统，井水通过脱盐水装置处理后将生产出的脱盐水输送到烧碱装置、PVC聚合装置供生产使用，脱盐水装置产生的浓盐水一部分用于乙炔发生器，一部分送入淡盐水槽返卤水井采卤，生产用水站主要供乙炔清净装置、PVC聚合生成装置、烧碱装置和乙炔段碱洗塔使用，从乙炔清净装置出来的次钠废水经次钠废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于采卤，从PVC聚合生成装置出来的离心母液经离心母液处理系统处理达标后回用于循环水系统，从PVC聚合生成装置出来的生产废水和从烧碱装置出来的生产废水经综合废水处理系统处理达标后回用于卤水井用于淡盐水采卤。
文档编号C02F9/14GK202865020SQ201220507198
公开日2013年4月10日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者刘建军, 吴保章, 陆涛, 张伟, 吴海松 申请人:河南永银化工实业有限公司