电石法氯已烯合成工艺中含汞高盐废水处理新工艺

国内含汞废水处理工艺现状，详细介绍了新疆天业（集团）有限公司化工研究院研发的电石法氯乙烯合成工艺中含

汞髙盐废水处理新工艺的原理、工艺流程、主要设备及试验运行情况。试验结果表明：该新工艺的汞去除率为 99.75% ,（2广去除率为99.2%，运行成本为15.7元/t。［中图分类号］TQ325.3 ［文献标志码］B ［文章编号］1009 -7937（2019）01 -0044 -03A new process for treatment of mercury・containing wastewater with

high salt content in synthesis of calcium carbide-based vinyl chlorideSUN Yujun

(Chemical Research Institute of Xinjiang Tianye( Group) Co. , Ltd. , Shihezi 832000 , China)Key words: vinyl chloride ； mercury-containing wastewater； chemical deposition ； ultrasound atomi­zation ;zero emissionAbstract: The sources of mercury-containing wastewater in the synthesis process of calcium carbide-

based vinyl chloride was introduced. The generation process of mercury-containing waste acid and waste

alkali was mainly introduced. The s让 uation of mercury-containing wastewater treatment process in China was briefly introduced. A new process was developed by Chemical Research Institute of Xinjiang Tianye (Group) Co. , Ltd. to treat the mercury-containing wastewater with high salt content in synthesis of cal­

cium carbide-based vinyl chloride. This new process was introduced in detail in aspects such as principle, process flow, main equipment and test operation. The test results showed that the mercury removal rate of the new process was 99. 75% , the Cl removal rate was 99. 2% , and the operation cost was 15. 7

yuan per ton.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

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。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（有的企业有密闭收集装置，可返回系统中）； 抽触媒时水环真空泵产生的废水；转化器泄漏排出 的废水；泡沫脱酸塔、水洗塔等设备、管线泄漏的废

2含汞废酸与废碱在电石法pvc生产工艺中，氯化氢气体与乙烘 气体在氯化汞触媒催化下生成粗氯乙烯气体，粗氯

酸;碱洗塔洗塔产生的废水；碱洗塔换碱排放的废碱

.［收稿日期］2018 -04 -09乙烯气体中未反应的氯化氢经泡沫脱酸塔、水洗塔［作者简介］孙玉军（1975-）,男，工程师，毕业于合肥工业大学化学工程与工艺专业，现任新疆天业（集团）有限公司

化工研究院聚合工程中心主任工程师，主要从事PVC生产管理新技术应用及PVC新产品的研发和市场应用工作。44第1期孙玉军：电石法氯乙烯合成工艺中含汞高盐废水处理新工艺回收与利用吸收，生成31%废盐酸（质量分数，下同）。由于单 子、盐等杂质仍很多，若返回水洗、碱洗系统循环使 质汞及汞化合物具有挥发性且氯化汞在酸中有一定 用，易造成脱酸塔吸收酸结晶、碱洗塔循环碱液结 的溶解度，因此产生的31%废盐酸中含有一定量的 晶，影响正常生产，因此采用上述工艺处理后的含汞

汞。通过浓盐酸常规解吸、稀盐酸深度解吸工艺，可

废水往往进行外排。把31%废盐酸分别解吸成21%、2%的稀盐酸，再去 针对这种现状，新疆天业（集团）有限公司开发 泡沫脱酸塔、水洗塔吸收粗氯乙烯气体中的氯化氢

了含汞废水处理新工艺，包括组合式沉降、重金属捕

气体,从而使废酸循环使用，达到了含汞废水不外排 捉过滤及冷源蒸发等步骤。该工艺的优点是处理后 的目的。的含汞废水可以回用。该新工艺将处理、过滤后的

粗氯乙烯气体经过泡沫脱酸塔、水洗塔后，再经 含汞废水进行超声波蒸发雾化，使其中的NaOH、氯

过碱洗塔碱洗，以除去二氧化碳和微量氯化氢等杂

化钠、碳酸钠等物质浓缩结晶，雾化气则经过冷凝收 质气体。当碱洗塔中循环碱液里氢氧化钠的质量分 集变成冷凝水，其中基本不含杂质，氯离子含量很 数达到8%时，将碱液排出碱洗塔，更换新鲜碱液继

低,非常适用于碱洗塔及抽触媒真空泵，从而使处理 续吸收。由于单质汞及汞化合物具有挥发性，因此 后的废水得到循环使用，减少了废水的排放。其会随着粗氯乙烯气体进入碱洗塔，碱液里含有一 4含汞废水处理新工艺的原理及工艺流程 定量的汞，碱洗塔排出的废碱液须进行除汞处理，通

4.1原理常是将含汞废水处理到汞质量浓度＜0.003 mg/L 含汞废水处理新工艺分为2部分:①采用化学 （GB 15581—2016（烧碱聚氯乙烯工业污染物排放 反应沉降法将含汞废水中的汞去除；②将过滤后的

标准》）后外排。清液进行超声波蒸发，利用空化作用使废水表面雾 3国内含汞废水处理工艺现状化，同时使废水中的盐浓缩结晶，水雾冷凝收集回

目前，国内电石法PVC生产企业处理含汞废水

用。化学沉降的浓缩液进行固液离心分离，所得固 的方法有还原法、硫化物沉淀法、混凝法、活性炭吸

体产品由专门的有资质的触媒厂家回收；盐浓缩得

附法、离子交换法、絮凝+超滤法等。由于含汞废水 到的结晶也进行固液离心分离，可回用至氯碱装置。

中的氯离子含量和pH值高，含有大量的无机盐和 4.2工艺流程多种杂质，经过上述这些工艺处理后，废水中的氯离

含汞高盐废水处理新工艺的流程如图1所示。含汞固废包装

除汞单元I除盐单元图1含汞高盐废水处理新工艺的流程Fig. 1 New proces flow of mercury-containing high-salt wastewater treatment氯乙烯工序产生的含汞废水进入含汞废水调节 超声波雾化，雾化气经抽风机进入冷凝器，得到的冷

池，由泵输送至加药反应罐进行化学反应并沉降，再 凝液进入回用水罐；上清液在浓缩结晶罐和冷源蒸 进入压滤机分离出固体物进行包装，其含汞废液返

发器之间进行循环雾化，达到一定浓度后（结晶）再

回调节池重新处理；加药反应罐的上清液进入重金 进入离心机分离出固体盐，包装；冷凝液可作为转

属捕捉装置，过滤后的上清液再经冷源蒸发器进行 化、水洗、碱洗等装置用水。整套装置采用连续进料45聚氯乙烯2019 年工艺，由DCS自动控制加药反应罐中的pH值、加 采用新工艺处理含汞废水的试验数据见表1。药量以及重金属捕捉装置的自动反洗工艺。表1采用新工艺处理含汞废水的试验数据

4.3主要设备Taible 1 Test data of mercury-containing主要设备包括含汞废水调节池、加药反应罐、加

waste water treated by newprocess药装置、重金属捕捉装置、沉降罐、压滤机、冷源蒸发 序含汞废水调节池进水回用水罐出水号

日期®器、冷凝器、回用水罐、浓缩结晶罐、离心机等。pH值P（汞）/P（cr）/p(汞)/ p(cr)/(mg/L)(mg/L)(mg/L) (mg/L)5含汞高盐废水处理新工艺试验总结111 月 21日7.260.340 770 0270.000 86165.1 试验准备211 月 21日7.220.246 765 1570.000 2638311 月 22日7.360.396 674 5350.000 1561含汞高盐废水主要来自于新疆天业（集团）有 411 月 22日7.700.601 173 3230.000 1544限公司氯乙烯合成工序碱洗塔产生的废碱液、水洗

511 月 23日7.861.721 980 0870.001 8516塔产生的含汞废酸、抽触媒水环真空泵的排水、含汞 611 月 23日7.980.572 061 0540.001 8573区域地面冲洗水，少量机前冷却器、气柜以及精憎装

711 月 24日7.731.800 180 0330.001 2820812 月 10日6.961.330 179 1630.000 8666置的排水，汞的质量浓度为0.02-2 mg/L。912 月 10日6. 160.520 777 173未检出4685.2设计出水水质要求1012 月 11日6.040.237 561 253未检岀412含汞废水处理单元进水量设计为50 m'/d,处理 ①2017年。后的废水含汞质量浓度低于0.003 mg/L,达到GB

从表1可以看岀：①含汞高盐废水中汞的质量

15581—2016的排放标准，力争小于0.002 mg/L0

浓度在0.2 -1.8 mg/L波动，平均值约为0.8 mg/ 5.3试验流程L;经新工艺处理后，回水罐出水的汞质量浓度均在 在调节池内将含汞废水的pH值调节到6 ~8, 0.002 mg/L以下，平均去除率为99.75%，完全达到

再经过自吸泵打到加药反应罐，开启搅拌装置，搅拌

GB 15581—2016的排放标准。②含汞高盐废水中 转速为150 r/min,加入定量的专用除汞药剂，反应 C1-的质量浓度在60 000 -80 000 mg/L波动，平均

10 min,搅拌转速降低至30 r/min,运行10 min后停 值约为76 810 mg/L；经新工艺处理后，回水罐出水

止搅拌，将废水排放至沉降罐,5 min后将沉降罐上

的CL质量浓度平均为581 mg/L,去除率平均为 部的上清液输送到重金属捕捉装置，经过4级重金 99.2%。属捕捉过滤后进入冷源蒸发器进行雾化蒸发。4级

6运行成本重金属捕捉过滤器根据进出口压差自动切换反洗，

含汞高盐废水处理新工艺中的药剂成本及辅助

反洗水为过滤后的上清液，反洗后的废水沿沉降罐 费用约为7元/t,除盐单元的运行费用约为11元/t。罐壁切向进入沉降罐中部再次沉降；沉降罐底部有 处理后的水盐含量低，氯离子含量低，可用于碱 排污泵定时将污泥输送到压滤机进行固液分离，清 洗塔的洗塔水和配碱水、抽触媒真空泵使用水。该

液返回调节池回用，压滤得到的含汞废渣进行包装，

新工艺的出水率在85%左右，若工业水价格按2.7

由专门的有资质的触媒厂家回收。元/t计，则实际运行成本为：11 +7 -2.7 X85% = 冷源蒸发器采用超声波将水分子空化成1~ 15.7（元/t）。5 的水雾，水雾由引风机强制向冷凝器上部进

7 结语气，冷凝水进入回用水罐，废气再次由冷源蒸发器底 与传统的含汞废水化学处理工艺相比，新疆天

部进入，加速废水的蒸发。经过冷源蒸发的上清液 业（集团）有限公司开发的含汞高盐废水处理新工

在浓缩结晶罐里结晶，固含量达到结晶度后，经泵输

艺的主要优点为:①除汞药剂效果好;②重金属捕捉 送进入离心机进行固液分离；母液水继续回到冷源

材料及装置新颖;③操作弹性大，即使进水汞含量波

蒸发器内进行蒸发，离心后的固体盐进行包装处理。

动范围大也能保证出水水质稳定；④装置运行自动 5.4试验结果化程度高；⑤装置运行费用低。

［编辑：杜桂敏］感谢各/•告企业对我刊的大力 支持！46