Hướng dẫn về Môi trường, Sức khoẻ và An toàn trong sản xuất hóa chất Clo – Kiềm ( xút NaOH)

Các quá trình sản xuất clo – kiềm (xút NaOH) chủ yếu là điện phân thủy ngân, màng ngăn và màng tế bào. Phát thải đáng kể nhất từ cả ba quá trình là nguồn phát thải nhất thời vừa là nguồn phát thải điểm khí clo. Các nguồn tiềm ẩn đáng kể của phát thải clo thường gắn liền với phân xưởng phá hủy clo nơi phát thải các loại khí không thể đông tụ còn lại từ hóa lỏng (H2, O2, N2, CO2) có hàm lượng clo 1-8% của khí clo nguyên liệu được sản xuất ra được xử lý. Phát thải khác từ các nhà máy clo – kiềm (xút NaOH) được liên kết với tinh chế nước cái. Khí phát thải từ công nghệ tế bào thủy ngân gồm thủy ngân hơi, được phát ra như là khí thải nhất thời từ các tế bào (ví dụ như khí từ thông gió phòng tế bào).

Phát thải khí chủ yếu từ sản xuất tro soda là quá trình carbon dioxide và phát thải bụi từ lò nung quặng, máy làm mát và máy sấy tro soda, nghiền quặng, sàng lọc, và các hoạt động giao thông vận tải, hoạt động xử lý và vận chuyển sản phẩm. Lượng phát thải của các sản phẩm cháy, chẳng hạn như carbon monoxide, oxit nitơ, lưu huỳnh và dioxide xảy ra từ các phân xưởng quá trình đốt nóng trực tiếp, như lò nung quặng và máy sấy tro soda. Ammoniac cũng có thể được phát ra. Nitơ oxit được sản xuất với số lượng nhỏ bên trong lò do quá trình ôxy hóa của nitơ có trong không khí được sử dụng trong quá trình đốt cháy, và oxit lưu huỳnh do quá trình ôxy hóa của các hợp chất chứa lưu huỳnh trong đá vôi.

Các biện pháp phòng ngừa và kiểm soát phát thải được khuyến nghị bao gồm: Ngừng sử dụng thủy ngân và các quá trình tế bào màng ngăn, nếu có
thể, và áp dụng quy trình màng tế bào mới. Cách khác, lắp đặt phần vật liệu cải thiện (ví dụ ổn định cực dương (DSA ®), màng ngăn cải tiến), khi cần thiết;
· Chuẩn bị cân bằng khối lượng thủy ngân cho tất cả trường hợp sử dụng
thủy ngân;
· Tối ưu hóa quá trình để giữ cho các tế bào càng gần càng tốt;
· Lắp đặt phân xưởng chưng cất thủy ngân để thu hồi thủy ngân;
· Đảm bảo rằng các hộp tế bào thủy ngân cuối và hộp kiềm (xút NaOH) được đóng kín hoàn toàn, do đó loại bỏ khí thoát ra tức thời;
· Thiết kế với một phân xưởng hấp thụ clo đủ năng lực xử lý để hấp thụ toàn bộ phát thải của phòng sản xuất này và ngăn ngừa phát thải khí clo trong trường hợp quá trình rối loạn cho đến khi nhà máy có thể được dừng hoạt động. Các phân xưởng hấp thu nên được thiết kế để hạ thấp hàm lượng clo trong khí thải ra ít hơn 5 mg/m3 trong trường hợp xấu nhất;
· Hướng tất cả các dòng khí thải có chứa clo đến phân xưởng hấp thụ clo và bảo đảm rằng hệ thống được kín khí;
· Lắp đặt bộ dò khí clo trong khu vực có mối nguy cơ tiềm ẩn rò rỉ khí clo để cho phép phát hiện rò rỉ ngay lập tức;
· Sử dụng carbon tetracloride hóa lỏng không chứa clo và quá trình tinh chế. Nên tránh và ngừng việc sử dụng carbon tetrachloride (CCl4) để loại bỏ các tricloride nitơ (NCl3) và để hấp thụ khí đuôi;
· Trong các cơ sở tro soda, kiểm soát phát thải bụi từ quặng và hoạt động
xử lý sản phẩm bằng cách lọc veturi, hay bộ lọc túi, lọc bụi tĩnh điện, và/hoặc cyclon và tái chế các bụi thu được.

Nước cái là một trong những dòng thải chính của ngành công nghiệp Clo – kiềm (xút NaOH). Màng tế bào có thể sử dụng nước cái được quay vòng nhưng cần đòi hỏi quá trình khử clo. Đặc biệt cho công nghệ màng, tinh chế nước cái có tầm quan trọng quan trọng đối với kéo dài thời gian sử dụng và hiệu quả cao của màng. Các thành phần chính trong nước thải tinh chế nước cái là sulfat, chloride, chất ôxy hóa tự do, chlorate, bromate, và carbon tetracloride.

Các nguồn chính của chất lỏng thải từ quá trình tro soda thường là nước thải từ chưng cất và tinh chế nước cái và nước làm mát. Nước thải được đặc trưng bằng với chất rắn ở mức cao. Một vấn đề quan trọng là việc xả thải các kim loại nặng tiềm tàng có trong nguyên liệu chính.

Các biện pháp để ngăn ngừa, giảm thiểu và kiểm soát nước thải từ các nhà máy Clo – kiềm (xút NaOH) bao gồm:
· Làm sạch nước cái bằng cách điều chỉnh độ pH, kết tủa, keo tụ và lọc để giữ cho các tạp chất ở mức chấp nhận được. Tiêu thụ các hóa chất được sử dụng để tinh chế nước cái khác nhau từ nhà máy này với nhà máy khác phụ thuộc vào các tạp chất của nước cái;
· Quay vòng nước cái trong công nghệ màng, loại bỏ tạp chất bằng các phân xưởng nhựa trao đổi ion. Tái sinh các loại nhựa cần có soda kiềm (xút NaOH) và rửa axit;
· Giảm thiểu tiêu thụ và thải axit sulfuric bằng các phương tiện tái cô đặc tại chỗ trong lò bay hơi tuần hoàn khép kín. Các axit chỉ nên được sử dụng để kiểm soát pH trong quá trình và dòng nước thải; bán lại cho người sử dụng chấp nhận chất lượng của các axit này; hoặc trả lại cho nhà sản xuất axit sulfuric để tái cô đặc lại;
· Sử dụng xúc tác khử tầng cố định, khử hóa chất, hoặc phương pháp khác có hiệu quả để giảm thiểu xả thải các chất ôxy hóa tự do;
· Áp dụng carbon tetraclorua không có clo hóa lỏng và quá trình tinh chế;
· Sử dụng điều kiện axit (pH 1-2) trong dung dịch anolyte để giảm thiểu hình thành chlorate (ClO3) và bromate (BrO3), và chlorate tiêu huỷ trong vòng tuần hoàn nước cái để loại bỏ chlorate trước khi tẩy trong các nhà máy màng.

Cặn bùn nước cái là một trong những chất thải lớn nhất của dòng thải công nghiệp clo – kiềm (xút NaOH). Số lượng chủ yếu của cặn lọc nước cái phụ thuộc vào các đặc tính muối đi vào được sử dụng cho tinh chế nước cái này. Các muối kết tủa được loại bỏ khỏi nước cái thông qua sục ngắt quãng với một dung dịch yếu hydrochloric axit. Axit này gây kết tủa để hòa tan và dung dịch tương đối vô hại này có thể được thải ra với chất lỏng thải. Chất thải được tạo ra trong thời gian tinh chế nước cái bậc hai này và bao gồm các vật liệu được sử dụng làm từ xenlulô. Bộ lọc bùn từ nước cái làm mềm bao gồm chủ yếu alpha-xenlulô, nhiễm bẩn sắt hydroxide và silica. Nhựa trao đổi ion để tinh chế nước cái bậc hai hiếm khi bị thay đổi.Các màng đã qua sử dụng và tấm đệm lót kín khí từ tế bào màng là dòng chất thải khác.

Các chất thải rắn chính từ phân xưởng tro soda là đá vôi mịn (3-30 kg/t tro soda) và mạt bột không tái chế được tại máy nghiền than cám (10 – 120kg/t tro soda).

Các biện pháp để phòng ngừa hoặc giảm thiểu phát sinh chất thải rắn và để quản lý chất thải rắn từ các nhà máy clo – kiềm (xút NaOH) được khuyến nghị bao gồm:
· Cố gắng tìm các phương án tái sử dụng cho chất thải rắn từ tinh chế muối nước cái, nếu chất thải này phải được thải bỏ, xem xét việc sử dụng các kho tự nhiên, như các hang;
· Chọn đá vôi có hàm lượng CaCO3 cao, có đặc tính vật lý thích hợp và hàm lượng kim loại nặng và các tạp chất khác hạn chế.