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高含盐废水处理工艺改造综合效益分析

文档作者：朱俊明，顾淼波，李广虎文档来源：扬州市节能技术服务中心		点击数：	更新时间： 2024年07月06日
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高含盐废水处理工艺改造综合效益分析
朱俊明，顾淼波，李广虎
（扬州市节能技术服务中心，江苏扬州225009）
摘要：环氧树脂在生产过程中会产生大量的氯化钠，形成的高含盐废水最终以水溶液形式排出，会对生态环境造
成污染。某化工企业通过工艺技术改造，对环氧树脂高含盐废水进行回收利用，不仅有效降低了公司能源消耗，提高盐
回收合格率，同时取得了明显的经济效益和社会效益。
关键词：环氧树脂废水；高含盐；工艺改造
中图分类号：TK 17 文献标志码：B
文章编号：1001-5523（2014）05-0045-03
1 公司现状
扬州化学工业园区某化工公司瞄准高品质环氧树脂在
集成电路、船舶涂料、风力发电、新能源汽车和LED 封装等
新兴产业不断增长的需求， 采用行业内领先的清洁生产工
艺，依靠系列具有自主知识产权的专利技术，构建了以氯碱
为基础，卤水、苯、甘油为核心资源，苯氯化硝化和环氧氯丙
烷、环氧树脂系列产品两棵丰茂的产品树，形成了氯原子
和钠原子循环利用的产品结构，基础环氧树脂装置产能达
到10 万t/a，产品关联图见图1。
由于在双酚A 型环氧树脂生产过程中会产生大量氯化
钠，并且最终以水溶液形式排出，形成的高含盐废水如不进
行有效处理，将会对生态环境造成污染。因此，公司经过反复
调研和认证，决定对生产环氧树脂生产工艺实施技术改造。
2高含盐废水处理工艺改造方案
2.1高含盐废水处理方法
国内双酚A 型基础环氧树脂每年的生产量约为70 万t。
在环氧树脂生产过程中，会产生大量的氯化钠，为了将其与
树脂分离， 在水洗涤提纯工序中将形成1.5~2 倍环氧树脂产
量的高含盐废水。这部分废水属于高浓度有机废水和无机废
水的混合物，该混合物氯化钠含量约为20%、COD 含量约为
10 000~12 000 mg/L、油状有机物（俗称老化树脂）和有机溶
剂甲苯含量约为20 mg/L、pH 值为13~14。对此类废水可供
选择的处理方法见表1。
由于浓缩焚烧法和稀释生化法很难将油状有
机物和盐碱类彻底清除，且运行成本高，很少被环
氧树脂生产企业采用。
目前国内大型环氧树脂生产企业主要采用多
效蒸发析盐法处理高含盐废水，即通过三效或四效
蒸发使高含盐废水浓缩结晶和过滤得到结晶盐，蒸
发出的凝结水经过生化处理后作为环氧树脂成品
的洗涤用水，结晶盐视有机物含量的多少可回用至
电解系统或用于其他行业。但由于甲苯和树脂等有
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ENERGY RESEARCH &amp;amp; UTILIZATION
2014年第5期·
图1 产品关联图
机物在水中有一定溶解度， 在蒸发过程中甲苯与水共沸，水
中溶解的双酚A 型基础环氧树脂由于溶剂甲苯的去除使溶
解度急剧降低，造成高粘度的双酚A 型基础环氧树脂迅速附
着在蒸发加热器及管道等内壁，同时双酚A 型基础环氧树脂
在碱性条件和一定的温度下会进一
步聚合， 形成的大分子老化树脂也
会富集， 因此运行一段时间后会出
现换热效果下降、管道和机泵堵塞
的问题， 造成盐水蒸发装置难以长
期稳定运行。如果有机物去除不当，
蒸发结晶得到的氯化钠中盐的总有
机碳（TOC）高达2×10-3以上，无法
用于烧碱生产， 加之四效蒸发蒸汽
用量大，造成生产成本过高。
2.2 改造前后高含盐废水处理工艺比较
2.21 改造前高含盐废水处理工艺
该公司原环氧树脂高含盐废水处理采用汽提和共沸的
方法回收其中的有机物并循环套用，再采用多效蒸发浓缩的
工艺实现盐水分离。蒸出的凝结水送厂区污水处
理站处理，浓缩得到的结晶盐送公司隔膜碱装置
电解系统进行回用，但该工艺存在综合能耗高、处
理成本高、四效蒸发所得盐及残液TOC 仍较高
等问题。改造前高含盐废水处理工艺见图2。
2.2.2 改造后高含盐废水处理工艺
该公司通过比较研究，将原高含盐废水多效
蒸发处理工艺改为物理化学组合工艺。首先采用
汽提和共沸的方法回收高含盐废水中的有机物并
进行套用，然后再采用氧化技术对废水进行氧化，
降低废水中的有机物浓度，氧化后的废水经过滤
后可直接送公司电解系统进行回用，实现资源综
合利用。该工艺不需要进行多效蒸发，可大幅降
低能耗。改造后高含盐废水处理工艺见图3。
3改造效果分析
3.1节能量分析
公司生产装置的物料平衡见表2。
按公司全年运行8 000 h 计算， 生产装置全
年可回收盐为：2 013×8 000÷1 000=16 104 t。
根据公司高盐废水处理装置的运行记录，项
目实施前后装置能耗（吨折百盐）对比见表3。
本项目改造后年可节约标准煤为：
（299.13-34.24）÷1 000×16 104=4 266 tce。
表1 环氧树脂高盐废水处理方法
图2 改造前高含盐废水处理工艺
图3 改造后高含盐废水处理工艺
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·2014年第5期
3.2 经济效益分析
（1）新增药剂成本。采用新工艺后，处理每吨高盐废水的
药剂成本为91.4 元，公司每年产生高盐废水8.7 万t，需花费
处理成本795.4 万元。
（2）新工艺减少成本。盐水成本：本地盐水价格为226 元/t
（折百）， 每年回收总盐量16 104 t， 节省盐水成本363.95 万
元。能源成本：与四效蒸发相比，年节约标煤为4 266 t，
按公司综合能源成本2 736 元／t 标准煤计算， 可减少成本
1 167.18 万元。固废处理费用：采用物理化学方法组合工艺，
盐水质量稳定达到电解要求， 四效蒸发工艺， 盐合格率为
60%左右， 如作为固废填埋费用为100 元/t， 每年处理费用为
100 元/t 盐×16 104 t×（1-60%）=64.42 万元。
综合经济效益为：
363.95+1167.18+64.42-795.4=800.15 万元
因此，采用新工艺后，在每年多回收盐16 104×（1-60%)
=6 442 t 的同时，还可减少
支出800.15 万元。
3.3 投资回收期
本项目总投资为
1 500 万元，建设投资为
1 400 万元， 其中设备购置
费为710 万元， 建筑工程、
安装工程费用420 万元，工
程建设其它费用150 万元，
预备费用120 万元，项目处
理废水药剂占用流动资金
为100 万元。不含建设期，
项目静态投资回收期为
23 个月。
4结论
该公司高含盐废水的
处理工艺实施改造后，每年
可节约标准煤4 266 t，可多
回收盐6 442 t，可减少费用
支出800.15 万元。环氧树
脂项目的废水处理能耗和
废水量、COD、氨氮等污染
物的排放量较改造前均有明显减少，且不新增大气污染物的
排放量。项目的实施可以实现“三废”的资源化利用，给企业
的节能降耗带来较大的推动作用。
收稿日期：2014-01-07
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2014年第5期·
表2 环氧树脂物料平衡表

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