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        含汞高盐废水处置常用技术和新工艺简析

        文章出处:未知发表时间:2021-12-01 16:27:11


         

        图片22 

         

          1、含汞废水的来源

         

          含汞废水的来源主要有:装卸触媒以及装填、抽翻转化器触媒时洒落的触媒,触媒灰与雨水、雪水混合产生的含汞废水,转化器装填的新触媒活化时的排酸(有的企业有密闭搜集安装,可返回系统中),抽触媒时水环真空泵产生的废水,转化器走漏排出的废水,泡沫脱酸塔、水洗塔等设备、管线走漏的废酸,碱洗塔洗塔产生的废水,碱洗塔换碱排放的废碱液,常规解吸、深度解吸系统排出的废酸,氯乙烯转化工序含汞区域内检修时设备、管线留存的一些含汞废水,抽翻转化器触媒人员的洗澡水等。

         

          2、含汞废酸与废碱

         

          在电石法PVC生产制造工艺中,氯化氢气体与乙炔气体在氯化汞触媒催化下生成粗氯乙烯气体,粗氯乙烯气体中未反响的氯化氢经泡沫脱酸塔、水洗塔吸收,生成31%废盐酸(质量分数,下同)。由于单质汞及汞化合物具有挥发性且氯化汞在酸中有一定的溶解度,因而产生的31%废盐酸中含有一定量的汞。经过浓盐酸常规解吸、稀盐酸深度解吸工艺,可把31%废盐酸分别解吸成21%2%的稀盐酸,再去泡沫脱酸塔、水洗塔吸收粗氯乙烯气体中的氯化氢气体,从而使废酸循环运用,到达了含汞废水不外排的目的。

         

          粗氯乙烯气体经过泡沫脱酸塔、水洗塔后,再经过碱洗塔碱洗,以除去二氧化碳和微量氯化氢等杂质气体。当碱洗塔中循环碱液里氢氧化钠的质量分数到达8%时,将碱液排出碱洗塔,改换新颖碱液继续吸收。由于单质汞及汞化合物具有挥发性,因而其会随着粗氯乙烯气体进入碱洗塔,碱液里含有一定量的汞,碱洗塔排出的废碱液须实行除汞处置,通常是将含汞工业废水处到汞质量浓度<0.003mg/L(GB15581—2016《烧碱聚氯乙烯工业污染物排放规范》)后外排。

         

          3、国内含汞废水处置工艺现状

         

          目前,国内电石法PVC生产制造企业处置含汞废水的办法有复原法、硫化物沉淀法、混凝法、活性炭吸附法、离子交流法、絮凝+超滤法等。由于含汞废水中的氯离子含量和pH值高,含有大量的无机盐和多种杂质,经过上述这些工艺处置后,废水中的氯离子、盐等杂质仍很多,若返回水洗、碱洗系统循环运用,易形成脱酸塔吸收酸结晶、碱洗塔循环碱液结晶,影响正常生产制造,因而采用上述工艺处置后的含汞废水常常实行外排。

         

          针对这种现状,新疆天业(集团)有限公司开发了含汞废水处置新工艺,包括组合式沉降、重金属捕捉过滤及冷源蒸发等步骤。该工艺的优点是处置后的含汞废水能够回用。该新工艺将处置、过滤后的含汞废水实行超声波蒸发雾化,使其中的NaOH、氯化钠、碳酸钠等物质浓缩结晶,雾化气则经过冷凝搜集变成冷凝水,其中根本不含杂质,氯离子含量很低,十分适用于碱洗塔及抽触媒真空泵,从而使处置后的废水得到循环运用,减少了废水的排放。

         

          4、含汞废水处置新工艺的原理及工艺流程

         

          4.1 原理

         

          含汞废水处置新工艺分为2局部:采用化学反响沉降法将含汞废水中的汞去除,将过滤后的清液实行超声波蒸发,应用空化作用使废水外表雾化,同时使废水中的盐浓缩结晶,水雾冷凝搜集回用。化学沉降的浓缩液实行固液离心别离,所得固体产品由特地的有资质的触媒厂家回收,盐浓缩得到的结晶也实行固液离心别离,可回用至氯碱安装。

         

          4.2 工艺流程

         

          含汞高盐废水处置新工艺的流程如图1所示。

         

        图片45 

          氯乙烯工序产生的含汞废水进入含汞废水调理池,由泵保送至加药反响罐实行化学反响并沉降,再进入压滤机别离出固体物实行包装,其含汞废液返回调理池重新处置,加药反响罐的上清液进入重金属捕捉安装,过滤后的上清液再经冷源蒸发器实行超声波雾化,雾化气经抽风机进入冷凝器,得到的冷凝液进入回用水罐,上清液在浓缩结晶罐和冷源蒸发器之间实行循环雾化,到达一定浓度后(结晶)再进入离心机别离出固体盐,包装,冷凝液可作为转化、水洗、碱洗等安装用水。整套安装采用连续进料工艺,由DCS自动控制加药反响罐中的pH值、加药量以及重金属捕捉安装的自动反洗工艺。

         

          4.3 主要设备

         

          主要设备包括含汞废水调理池、加药反响罐、加药安装、重金属捕捉安装、沉降罐、压滤机、冷源蒸发器、冷凝器、回用水罐、浓缩结晶罐、离心机等。

         

          5、含汞高盐废水处置新工艺实验总结

         

          5.1 实验准备

         

          含汞高盐废水主要来自于新疆天业(集团)有限公司氯乙烯合成工序碱洗塔产生的废碱液、水洗塔产生的含汞废酸、抽触媒水环真空泵的排水、含汞区域空中冲洗水,少量机前冷却器、气柜以及精馏安装的排水,汞的质量浓度为0.022mg/L

         

          5.2 设计出水水质请求

         

          含汞废水处置单元进水量设计为50m3/d,处置后的废水含汞质量浓度低于0.003mg/L,到达GB15581—2016的排放规范,力争小于0.002mg/L

         

          5.3 实验流程

         

          在调理池内将含汞废水的pH值调理到68,再经过自吸泵打到加药反响罐,开启搅拌安装,搅拌转速为150r/min,参加定量的专用除汞药剂,反响10min,搅拌转速降低至30r/min,运转10min后中止搅拌,将废水排放至沉降罐,5min后将沉降罐上部的上清液保送到重金属捕捉安装,经过4级重金属捕捉过滤后进入冷源蒸发器实行雾化蒸发。4级重金属捕捉过滤器依据进出口压差自动切换反洗,反洗水为过滤后的上清液,反洗后的废水沿沉降罐罐壁切向进入沉降罐中部再次沉降,沉降罐底部有排污泵定时将污泥保送到压滤机实行固液别离,清液返回调理池回用,压滤得到的含汞废渣实行包装,由特地的有资质的触媒厂家回收冷源蒸发器采用超声波将水分子空化成15μm的水雾,水雾由引风机强迫向冷凝器上部进气,冷凝水进入回用水罐,废气再次由冷源蒸发器底部进入,加速废水的蒸发。经过冷源蒸发的上清液在浓缩结晶罐里结晶,固含量到达结晶度后,经泵保送进入离心机实行固液别离,母液水继续回到冷源蒸发器内实行蒸发,离心后的固体盐实行包装处置。

         

          5.4 实验结果

         

        图片46 

          从表1能够看出:含汞高盐废水中汞的质量浓度在0.21.8mg/L动摇,均匀值约为0.8mg/L,经新工艺处置后,回水罐出水的汞质量浓度均在0.002mg/L以下,均匀去除率为99.75%,完整到达GB15581—2016的排放规范。含汞高盐废水中Cl-的质量浓度在6000080000mg/L动摇,均匀值约为76810mg/L,经新工艺处置后,回水罐出水的Cl-质量浓度均匀为581mg/L,去除率均匀为99.2%

         

          6、运转本钱

         

          含汞高盐废水处置新工艺中的药剂本钱及辅助费用约为7/t,除盐单元的运转费用约为11/t

         

          处置后的水盐含量低,氯离子含量低,可用于碱洗塔的洗塔水和配碱水、抽触媒真空泵运用水。该新工艺的出水率在85%左右,若工业水价钱按2.7/t计,则实践运转本钱为:11+7-2.7×85%=15.7(/t)

         

          7、结语

         

          与传统的含汞废水化学处置工艺相比,新疆天业(集团)有限公司开发的含汞高盐废水处置新工艺的主要优点为:除汞药剂效果好,重金属捕捉资料及安装新颖,操作弹性大,即便进水汞含量动摇范围大也能保证出水水质稳定,安装运转自动化水平高,安装运转费用低。

         


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