濕法磷酸生產(chǎn)裝置中性水回收利用

任 兢，周修玉，胡 波，姚石林，李維紅

（甕福（集團）有限責(zé)任公司，貴州福泉 550500）

0 引言

甕福（集團）有限責(zé)任公司（以下簡稱公司）二期磷酸裝置（P2O520 kt/a）于2003 年建成投產(chǎn)，2004年公司為滿足發(fā)展需求，經(jīng)過2次技改擴能實現(xiàn)了年產(chǎn)P2O540 萬t，技改后裝置所需機泵數(shù)量明顯增多，目前二期裝置需用水機泵已達67 臺，理論計算新鮮水用量為78.5 m3/h，年新鮮水使用量為62.5 萬m3。磷酸生產(chǎn)使用后大量水進入磷石膏渣場，致使渣場池水位不斷升高，給公司帶來了巨大的環(huán)保壓力。

目前國家新安全生產(chǎn)法、環(huán)境保護法出臺，使公司面臨的環(huán)保壓力更加艱巨。為此，公司利用技術(shù)手段對磷酸裝置中性水的回收利用進行整改，降低二期磷酸裝置新鮮水用量，減輕環(huán)保壓力，同時回收部分渣場池水以提升磷收率，為公司發(fā)展創(chuàng)造一定的經(jīng)濟效益。

1 二期磷酸裝置新鮮水使用現(xiàn)狀

通過集散控制系統(tǒng)（DCS）數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015年二期磷酸裝置平均新鮮水用量為71.3 m3/h，主要用于機泵密封水、冷卻水、真空泵水環(huán)水以及氟硅酸生產(chǎn)用水，其中氟硅酸生產(chǎn)用水量約18 m3/h，真空泵水環(huán)水用量約35 m3/h，機泵密封水和冷卻水用量約18 m3/h。大部分機泵密封水、冷卻水以及真空泵水環(huán)水使用后都呈中性，直接進入渣漿系統(tǒng)，不僅造成水資源浪費，而且導(dǎo)致渣場水位升高，渣場池水位較高時需要污水處理廠對池水進行中和處理后排放，增加了后期處理成本。

2 中性水回收利用實驗研究

2.1 機泵密封水、冷卻水循環(huán)利用研究

通過對機泵密封水及冷卻水出水進行pH 值和溫度測定發(fā)現(xiàn)，機泵密封水及冷卻水使用后均顯中性，同時溫度上升1～6 ℃，如果進行再回收利用，水經(jīng)管道回到收集槽后溫度與正常水溫相當(dāng)，因此判定水溫對機封并無影響，可直接回收利用。

氟對管道和設(shè)備的腐蝕較為嚴(yán)重，并且從氟洗滌泵密封水泄漏情況看氟洗滌泵密封水回收量不大，考慮設(shè)備長周期運行，故所有氟洗滌泵密封水不進行回收。

2.2 真空泵水環(huán)水循環(huán)利用研究

對閃冷真空泵、過濾真空泵及濃縮真空泵的水環(huán)水出水取樣，送脫鹽站分析pH 值，并測量溫度，同時取工藝水進行分析，pH 值及溫度監(jiān)測對比見表1。

表1 真空泵水環(huán)水使用后pH值和溫度

從表1數(shù)據(jù)可知，真空泵水環(huán)水使用后pH值均有所下降，但基本維持在中性，對碳鋼材質(zhì)的真空泵葉輪影響不大。真空泵水環(huán)水使用后溫度急劇上升，平均上升26.4 ℃，而真空泵對水環(huán)水的溫度要求為15 ℃左右，水溫升高會直接影響真空泵的抽氣能力，由此判斷真空泵水環(huán)水必須先進行冷卻降溫后再循環(huán)利用。

2.3 循環(huán)水或池水用作氟硅酸生產(chǎn)用水實驗研究

通過研究循環(huán)水或池水替代工藝水作為氟硅酸生產(chǎn)用水后對氟硅酸產(chǎn)品質(zhì)量的影響情況，研究循環(huán)水或池水用作氟硅酸生產(chǎn)用水的可行性，從而達到降低新鮮水用量的目的。循環(huán)水或池水替代工藝水前后的氟硅酸質(zhì)量對比情況見表2。

表2 循環(huán)水或池水替代工藝水前后氟硅酸質(zhì)量對比

由表2數(shù)據(jù)可知，用循環(huán)水或池水代替工藝水生產(chǎn)的氟硅酸中w（P2O5）明顯上升，從原來的1.05%上升到5.57%，同時使用循環(huán)水或池水生產(chǎn)氟硅酸后氟回收系統(tǒng)結(jié)垢堵塞嚴(yán)重，影響氟的收率。因此，通過改變氟硅酸生產(chǎn)用水來降低新鮮水用量是不可行的。

3 中性水回收利用改造

3.1 機泵密封水、冷卻水的回收利用改造

在濃縮系統(tǒng)外水平位置較低處增設(shè)1 個地下槽，各工序收集的機泵密封水和冷卻水全部引入地下槽，收集后的密封水、冷卻水再通過泵輸送至反應(yīng)、過濾、濃縮和罐區(qū)工序用作機泵密封水，工藝流程見圖1。

圖1 機泵密封水循環(huán)利用工藝流程

3.2 真空泵水環(huán)水的回收利用改造

在濃縮系統(tǒng)、過濾系統(tǒng)外分別增設(shè)濃縮集水槽和過濾集水槽，將濃縮真空泵、過濾真空泵使用后的水環(huán)水分別引入對應(yīng)的集水槽內(nèi)，同時增加1個涼水塔裝置，將集水槽收集的真空泵水環(huán)水通過泵輸送至涼水塔循環(huán)泵進口冷卻降溫，冷卻后的水環(huán)水由泵輸送至各真空泵作水環(huán)水使用，工藝流程見圖2。

圖2 真空泵水環(huán)水循環(huán)利用工藝流程

4 結(jié)束語

通過以上中性水的回收利用技術(shù)改造，公司二期磷酸裝置新鮮水用量從原來的71.3 m3/h 下降到45.8 m3/h，節(jié)約了新鮮水費用，降低了環(huán)保壓力，同時渣場池水庫存量也隨之減少，降低了池水的中和處理成本，從而有效地提高了終端產(chǎn)品市場競爭力。