1、新脫鹽站廢水的現(xiàn)況

動(dòng)力廠供熱車間新脫鹽站建于80年代初，主要任務(wù)是向一化、三胺、催化、供熱35噸鍋爐等化工單位供送電導(dǎo)率≤10μs/cm、SiO2≤0.2mg/l的脫鹽水。該系統(tǒng)采用離子交換一級(jí)復(fù)床除鹽工藝，陽(yáng)床、陰床均為固定床逆流式再生，再生劑分別為硫酸和氫氧化鈉。

1.1廢水來(lái)源

廢水來(lái)源于陽(yáng)床和陰床的再生過(guò)程。當(dāng)陽(yáng)床運(yùn)行失效后，需用1%、2%的稀硫酸對(duì)陽(yáng)床進(jìn)行再生，陽(yáng)床再生時(shí)產(chǎn)生酸性廢水；當(dāng)陰床運(yùn)行失效后，需用1%的氫氧化鈉對(duì)陰床進(jìn)行再生，陰床再生時(shí)產(chǎn)生堿性廢水。

1.2廢水的水質(zhì)、水量

該廢水屬無(wú)機(jī)化工二次廢水，由于該系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷，酸性廢水水量遠(yuǎn)大于堿性廢水，兩種廢水中和后平均PH值為1.2左右，水體中主要含硫酸及各類無(wú)機(jī)鹽，水量達(dá)14.7t/h。
1.3廢水處理方式
該廢水目前的處理方式是兩種廢水簡(jiǎn)單中和后進(jìn)入一座200m3廢水池，在廢水池中投加固體氫氧化鈉，調(diào)節(jié)至PH值為6~9后，間斷排入1號(hào)溝。廢水工藝流程如圖1：

 
2、新脫鹽站廢水處理存在的問(wèn)題

2.1制水工藝設(shè)計(jì)不合理

原制水工藝設(shè)計(jì)不合理是造成廢水處理困難的主要因素，其陽(yáng)床制水周期僅為8小時(shí)，而陰床制水周期為24小時(shí)，加之原水污染、陽(yáng)樹脂中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，這必然造成陽(yáng)床制水周期縮短，再生酸耗高，再生頻繁，使得酸性廢水水量遠(yuǎn)大于堿性廢水量，從而造成廢水PH值嚴(yán)重偏低。

2.2中和處理成本高

由于采用投加99.9%的片堿進(jìn)行中和處理，成本很高，將PH值為1.2的酸性廢水調(diào)節(jié)至PH值為6~9，平均每噸廢水耗堿1.75公斤，按目前片堿市場(chǎng)價(jià)約1700元/噸計(jì)，中和處理廢水的片堿費(fèi)用達(dá)3.06元/噸廢水。

2.3中和處理控制困難、勞動(dòng)強(qiáng)度大

由于廢水池容量大、無(wú)攪拌設(shè)施，加之固堿溶解緩慢，常造成中和不徹底，廢水池各個(gè)點(diǎn)PH值差異大，控制調(diào)節(jié)困難，需人工攪拌，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大。

2.4不安全因素多

廢水池池墻狹窄，操作人員需在池墻上走動(dòng)，進(jìn)行人工攪拌。特別夏季來(lái)臨時(shí)，由于曝曬、雷雨等因素，易造成操作人員中暑、滑跌、高處墜落等安全事故。

3、新脫鹽站廢水防治的探討

對(duì)新脫鹽站廢水應(yīng)從“防”、“管”、“治”三條途徑加以綜合治理。最好的辦法是改進(jìn)生產(chǎn)工藝，采用無(wú)“廢”或少“廢”工藝，消除或減少污染源，盡量不排或少排。加強(qiáng)管理也是預(yù)防和促使治理的有效手段。治理廢水，使其達(dá)標(biāo)排放，是最后的補(bǔ)救辦法。由于車間已對(duì)廢水處理采取了多項(xiàng)切實(shí)有效的管理措施，在此主要對(duì)改進(jìn)制水工藝加以探討。

3.1改進(jìn)制水工藝

從工藝上考慮,可在新脫鹽站的陽(yáng)床前增設(shè)弱陽(yáng)離子交換器。陽(yáng)床前增設(shè)的對(duì)新脫鹽站酸性廢水處理的探討，可充分利用陽(yáng)床再生排出的余酸對(duì)弱陽(yáng)離子交換器進(jìn)行再生。由于弱陽(yáng)離子交換樹脂的交換容量遠(yuǎn)大于強(qiáng)陽(yáng)樹脂的交換容量，這樣既能提高陽(yáng)床的抗污染能力，延長(zhǎng)陽(yáng)床的制水周期，降低陽(yáng)床再生頻率，減少酸性廢水排放量；又可使弱陽(yáng)離子交換器排出的酸性廢水的PH值顯著提高。工藝流程如圖2：

3.1.1弱酸樹脂體積初步測(cè)算

正確計(jì)算并綜合確定強(qiáng)弱兩種樹脂的比例是發(fā)揮該工藝特性的決定性因素。以兩種樹脂同時(shí)失效為原則，我們根據(jù)2004年3月西南電力設(shè)計(jì)院提供的新脫鹽站的水質(zhì)全分析報(bào)告和新脫鹽站陽(yáng)床的現(xiàn)況，參考某樹脂生產(chǎn)廠提供的D113樹脂的工作交換容量進(jìn)行了初步測(cè)算：
Vr=Vq [Eq (Hz-a)÷Er(Ck- Hz +a)]
=8.83[815.6(3.29-0.2) ÷1631.3(5.2956-3.29+0.2)]
=6.59 m3
式中: Vr --------弱酸樹脂體積      Vq--------強(qiáng)酸樹脂體積

　　 Eq--------強(qiáng)酸樹脂工交容量  Hz--------水中碳酸鹽硬度  

  Er --------弱酸樹脂工交容量  Ck --------水中∑陽(yáng)離子   

a----------弱酸樹脂層出水平均碳酸鹽硬度的泄漏量   
計(jì)算結(jié)果顯示當(dāng)弱酸樹脂體積為6.59 m3時(shí)，陽(yáng)床和弱酸離子交換器可以實(shí)現(xiàn)同步失效、同步再生。

3.1.2陽(yáng)床制水周期與陰床制水周期的匹配

現(xiàn)在，陽(yáng)床和弱酸離子交換器可以做到同步失效、同步再生了。但其是否能與陰床基本做到同步失效、同步再生呢？我們根據(jù)生產(chǎn)水水質(zhì)全分析數(shù)據(jù)、陽(yáng)床和弱酸離子交換器的工交容量、現(xiàn)有系統(tǒng)要求的生產(chǎn)能力進(jìn)行了測(cè)算：
T=（Eq×Vq + Er×Vr）÷(Ck×Q)
=（815.6×8.83+1631.3×6.59）÷(5.2956×170)
=19.9小時(shí)
式中:  T -------- 陽(yáng)床制水周期   Q --------陽(yáng)床出力
計(jì)算結(jié)果顯示陽(yáng)床制水周期略小于陰床24小時(shí)的制水周期。由于脫鹽工藝設(shè)計(jì)要求陽(yáng)床制水周期要比陰床的制水周期略短，以保證脫鹽水的水質(zhì)，這一結(jié)果正好符合要求。

3.1.3設(shè)備來(lái)源

因公司即將建設(shè)3萬(wàn)噸/年三聚氰胺裝置，供熱車間的水處理崗位將拆遷，弱陽(yáng)離子交換器是否可以利用水處理崗位拆遷后的舊設(shè)備呢？我們對(duì)樹脂的填裝高度進(jìn)行了測(cè)算：
Hr= Vr÷（πR2）= 6.59÷（3.14×1.252）=
1.34m
式中: Hr--------弱陽(yáng)離子交換樹脂的填裝高度
R--------弱陽(yáng)離子交換器半徑
計(jì)算結(jié)果顯示大于0.8~1.0 m的安全高度，只需將其樹脂進(jìn)行更換并按計(jì)算量裝填弱陽(yáng)離子交換樹脂即可。

3.1.4效果和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)

改變?cè)扑に嚭?，制水的酸耗和廢水處理的堿耗都將大幅下降。由于陽(yáng)床制水周期延長(zhǎng)為19.9小時(shí)，可與陰床實(shí)現(xiàn)同步再生，與現(xiàn)在的運(yùn)行方式相比，每天可少再生一臺(tái)陽(yáng)床，且排出的廢水將接近中性，與現(xiàn)在的廢水處理方式相比，每天可節(jié)約片堿達(dá)650公斤，全年可節(jié)約廢水處理費(fèi)用40余萬(wàn)元，不到一年即可收回其投資，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

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