腈纶纺丝生产过程中污水的产生和优化控制

摘要：通过对腈纶纺丝生产各工序中污水产生现状的分析，找出产生污水的主要工序和外排环保超标的主要原因，提出相应控制措施，优化生产控制，从而达到减排、优排，减少环境污染物的排放量。

关键词：纺丝污水 NaSCN COD 节能降耗 减排

前言

大庆石化公司腈纶装置是从美国氰胺公司引进的专利技术，由日本凯姆泰克斯总承包，主要设备由日本日绵川崎制造，由美国凯姆泰克斯公司与上海纺织工程设计院联合设计，共有5条生产线，年设计能力5万吨，随着市场对腈纶需求的增大，经过不断地技术改造和精细化管理，目前已达到年产腈纶丝7.0万吨。

由于腈纶湿法纺丝的工艺特点，装置年耗新鲜水量（WDE”B”）在30万吨左右；外排污水（含NaSCN和聚合物残单）中NaSCN和COD含量超标，污水外排量大，对环境污染十分严重，而且腈纶污水后处理很复杂且成本高，腈纶污水整治工作是国内外公认的难题。

1、腈纶湿法纺丝生产工艺流程

腈纶湿法纺丝生产工艺过程共经过十三道工序：纺丝成型 溶剂牵伸 水洗 预热 头道热牵伸 骤冷 干燥致密化 定型 二牵伸 调质上油 卷曲 二烘干燥 装箱。

2、污水的产生原因及水量分析

腈纶污水外排量分为前纺外排污水及后纺外排污水，前后纺外排污水中都含纤维碎屑、毛丝、及机械杂质，但污水中的杂质主要为未水洗下来的NaSCN，后纺外排污水主要为油剂和残单，COD含量偏高。前纺外排污水流量约40 m3 /h，后纺外排污水流量约18 m3 /h，这些外排污水主要是由于生产丝束时要消耗大量的B级脱盐水、回收蒸发冷凝液、蒸汽冷凝及原液中带来的一部分水，在开停车或生产有波动时直接外排或是溢流进入地沟，最终进入外排污水井。

3、影响腈纶纺丝外排污水因素及分析

3.1影响外排污水指标超标因素

根据对外排污水各指标超标数据进行的分析和多年的生产实践经验，总结出造成腈纶纺丝污水中NaSCN和COD含量指标超标的主要因素如下：

3.1.1污水NaSCN含量超标因素

1）溶解区含NaSCN废水流入原液地沟进入外排污水井。

2）设备或管线泄露，含NaSCN物料进入外排污水井。

3）清理地面卫生时的污水进入前纺外排水。

4）回收供纺丝的蒸发冷凝液NaSCN含量超标。

5）生产线水洗跨辊数少，丝束中NaSCN进入预热、牵伸水，造成外排水NaSCN含量超标。

3.1.2污水中COD含量超标因素

1）卷曲机甩油剂或调质槽漏油。

2）打扫油剂区地面时污水进入后纺定型地沟。

3）生产高缩2丝束时原液中残单含量超标。

4）正常生产时脱盐水用量偏低。

5）配置油剂时油剂溢流或泄露进入外排水。

6）油剂地沟内的高浓度废油剂溢流进入外排水。

7）油剂蒸发回收系统波动跑油。

3.2外排污水各指标分析

2013年纺丝对外排污水进行监测，定期采样抽查，分析外排污水的相关数据，和腈纶厂环保指标做对比，（其中外排污水COD厂级指标650 mg/l，NaSCN厂级指标100mg/l，PH厂级指标6-9）具体数据见表3 。

通过表3的数据可以看出4、5、6及10、11月份外排污水COD指标超标，原因是生产高缩2纤维时纤维含残单过多和使用B级脱盐水用量偏低造成的。4、7、12月NaSCN化验数据超标，原因分别是回收供纺丝蒸发冷凝液NaSCN含量超标、正常生产时使用B级脱盐水用量偏低和水洗跨辊数少所造成的。

4、 腈纶纺丝污水清洁生产改进方案

（1）生产中，精细控制，尽量减少各工序中污水的排放量，特别是控制热牵伸槽、蒸汽定型机出入口和挤水辊等处水的外溢。

（2）污水循环利用，减少暖水罐、定型机溢流罐、牵伸溢流罐和污水罐的溢流，特别是定型机溢流罐和牵伸溢流罐中热水尽量补加进热牵伸和预热，节能又减排。

（3）大庆腈纶装置1988年6月投产，部分生产设备和管线老化严重，跑、冒、滴和漏开始频繁出现，应利用检修，对部分设备管线进行更新。

（4）加强控制，多用、多研究新的生产工艺，减少丝束中低聚物等污染物的含量，从根本上减少外排水中污染物的排放量。

5、结论

通过对以上腈纶纺丝污水的分析，可以看出影响外排污水指标的因素之间不是独立的，而是相互关联、相互影响的，任何一个因素出现异常，都会造成外排指标出现波动甚至超标。为了减少腈纶污水对环境的影响，必须加强生产控制，减少生产波动，一水多用、平稳生产和文明生产是减少污水外排的关键。

参考文献

[1] 姚玉英 化工原理 化学工业出版社 2003.12

[2] 陈国康、沈新元等译 腈纶生产工艺及应用 2004.2

[3] 沈新元 先进高分子材料 2006.2

[4] 汪镇安 化工工艺设计手册 化学工业出版社 2003.2