氯碱化工废水零排放处理工艺流程

一、预处理阶段

1.水质调节：

目的：氯碱化工废水的水质、水量波动较大，设置调节池进行水质水量调节，均衡水质和水量，为后续处理提供稳定的条件，减少冲击负荷对处理系统的影响。

方法：将不同时段、不同工序产生的废水引入调节池，通过停留一定时间，使废水充分混合。

2.格栅与沉淀：

目的：去除废水中较大的悬浮物、漂浮物和颗粒较大的沉淀物，防止堵塞后续处理设备和管道。

方法：通过设置格栅，拦截较大的固体杂物；再经过沉淀池，利用重力作用使颗粒较大的泥沙等沉淀物自然下沉。

3.除硬除硅：

目的：氯碱废水中可能含有较高浓度的钙、镁离子（硬度）以及硅等杂质，会在后续处理过程中引起结垢问题，影响设备的正常运行和处理效果，因此需要去除。

方法：

化学沉淀法：向废水中添加适量的化学药剂，如石灰、碳酸钠等，使钙、镁离子形成沉淀而去除。例如，石灰与水中的钙、镁离子反应生成碳酸钙和氢氧化镁沉淀。

离子交换法：利用离子交换树脂，将废水中的钙、镁离子交换为钠离子等，从而降低水的硬度。当树脂吸附饱和后，如氯化钠溶液）进行再生恢复交换能力。

4.pH 调节：

目的：氯碱废水可能呈酸性或碱性，需要调节 pH 值至合适范围，以满足后续处理工艺的要求，同时避免对设备和管道造成腐蚀或其他不良影响。

方法：若废水呈酸性，可添加氢氧化钠、碳酸钠等碱性药剂进行中和；若废水呈碱性，可添加硫酸、盐酸等酸性药剂进行中和。使用 pH 在线监测仪实时监测 pH 值，根据监测结果自动控制药剂的添加量，确保 pH 值稳定在合适的范围内，一般控制在 6 - 9 之间。

二、膜处理阶段

1.超滤（UF）：

目的：进一步去除废水中的悬浮物、胶体、大分子有机物等杂质，降低浊度，为后续的反渗透等膜处理提供良好的进水水质，保护反渗透膜不受污染和损坏。

方法：废水通过超滤膜组件，超滤膜的孔径一般在 0.01 - 0.1 微米之间，能够有效截留上述杂质。运行过程中，需要定期进行反冲洗，以恢复超滤膜的过滤性能，延长膜的使用寿命。

2.纳滤（NF）：

目的：分离废水中的一价离子（如钠离子、氯离子）和多价离子（如硫酸根离子、钙镁离子等），实现盐分的初步分离，同时去除部分有机物和微生物。

方法：利用纳滤膜的选择性透过特性，在一定的压力下，使一价离子和小分子物质透过膜，而多价离子和大分子物质被截留。通过调整操作压力和流量等参数，优化纳滤过程的分离效果。

3.反渗透（RO）：

目的：对经过纳滤处理后的废水进行深度脱盐处理，去除绝大部分的溶解性盐分、有机物、微生物等，使产水达到回用或进一步处理的要求。

方法：在高压作用下（一般操作压力在 1 - 10 MPa 之间），废水通过反渗透膜，水分子能够透过膜而盐分等杂质被截留。为了提高反渗透系统的水回收率和运行稳定性，通常会采用多级反渗透串联的方式，并配备相应的预处理和后处理措施，如保安过滤器、化学清洗系统等。

三、蒸发结晶阶段

1.蒸发浓缩：

目的：将经过膜处理后的浓水进一步浓缩，减少后续结晶过程的处理量，提高结晶效率，同时回收部分水资源。

方法：

多效蒸发：利用多个蒸发器串联操作，前一效蒸发器产生的二次蒸汽作为后一效蒸发器的加热蒸汽，从而提高热能的利用效率，降低蒸汽消耗。

机械蒸汽再压缩（MVR）蒸发：通过压缩机将蒸发器产生的二次蒸汽进行压缩，提高其温度和压力后再作为加热蒸汽返回蒸发器，实现蒸汽的循环利用，大幅度降低能耗。

2.结晶分离：

目的：使浓缩后的废水中的盐分结晶析出，得到固体盐产品，实现废水的零排放，同时回收有价值的盐资源。

方法：

冷却结晶：对于溶解度随温度降低而显著下降的盐类，如硫酸钠，可采用冷却结晶的方式。将浓缩液冷却至一定温度，使盐的溶解度降低而结晶析出，然后通过离心分离、过滤等方式将晶体与母液分离。

蒸发结晶：对于溶解度受温度影响较小的盐类，如氯化钠，通常采用蒸发结晶的方式。在蒸发过程中，水分不断蒸发，溶液浓度逐渐增大，当达到过饱和状态时，盐晶体就会析出。同样通过离心分离、过滤等设备将晶体从母液中分离出来，得到固体盐产品。母液则根据其成分和浓度，部分返回蒸发系统继续处理，部分可能需要进行进一步的处理或处置。

四、深度处理及回用阶段

1.高级氧化处理：

目的：对于蒸发结晶过程中产生的少量母液以及其他可能含有难降解有机物的废水，采用高级氧化技术进行深度处理，进一步去除有机物，降低废水的化学需氧量（COD），使其达到排放标准或回用要求。

方法：常见的高级氧化技术包括臭氧氧化、芬顿氧化、光催化氧化等。例如，芬顿氧化是利用过氧化氢和亚铁离子反应产生强氧化性的羟基自由基（·OH），能够氧化分解废水中的大部分有机污染物，使其转化为无害的二氧化碳和水。

2.回用：

目的：将处理后的达标水回用于氯碱化工生产过程中的某些环节，如循环冷却水补充水、冲洗水、工艺用水等，实现水资源的循环利用，减少新鲜水的取用，降低生产成本，同时实现废水的零排放。

方法：根据回用水的水质要求和用途，通过管道系统将处理后的水输送到相应的用水点。在回用过程中，需要加强水质监测，确保回用水不会对生产过程和产品质量造成影响。