聚氯乙烯生產過程中母液水的綜合利用

周勇安，趙 峰，霍中德，莫曉丹

（西安西化氯堿化工有限責任公司，陜西 西安 710077）

聚氯乙烯生產過程中母液水的綜合利用

周勇安，趙 峰，霍中德，莫曉丹

（西安西化氯堿化工有限責任公司，陜西 西安 710077）

介紹了國內聚氯乙烯生產過程中母液水處理、回用的方法。經過綜合利用，解決了母液水處理困難、回用率低等問題，達到了HJ476-2009的要求。

聚氯乙烯；母液水；綜合利用

聚氯乙烯生產中有大量的母液水產生，如果不能得到有效的利用，不但會造成資源浪費，也會帶來嚴重的環境污染。目前在國家明確要求節能減排的產業政策下，對其進行綜合利用，可創造一定的經濟效益和環境效益。

長期以來，西安西化氯堿化工有限責任公司聚氯乙烯生產過程中母液水不能很好地利用，不但造成了水資源浪費，而且使污水處理站的生產負荷增大。從2006年起，公司經過多次改進，結合企業的實際生產情況，使母液水多方位地應用到生產的各環節，既降低了生產成本，又減小了污水排放量。

1 母液水的來源及成分

1.1 母液水來源

聚氯乙烯生產過程中的母液水系聚氯乙烯漿料經離心分離后產生的。來自聚合反應后的漿料經回收槽回收其中大量氯乙烯氣體后，經漿料泵送入汽提塔，去除殘存的氯乙烯，使氯乙烯體積分數降低到100×10-6以下，之后進入混料槽由漿料泵送入離心機，分離出其中的濕樹脂進行干燥，離心后的母液水下液作為廢水排放。

1.2 母液水量

氯乙烯聚合生產中的軟水（又稱無離子水）是必不可少的配方組成部分，30 m3聚合釜裝置的水油比為1.6∶1.0，以西化公司生產能力5萬t/a PVC樹脂計，用軟水9.26萬t/a,管道沖洗及各種噴淋用水約5萬t/a，按濕樹脂中含水量為25%左右計,可排放的母液水量達12萬t/a。其溫度達70℃左右，有較高的利用價值。

1.3 母液水成分

母液水系聚合反應后的生產廢水，由于聚合反應條件苛刻，其主要成份為反應過程中的配方組分及未分離徹底的小顆粒懸浮樹脂。

從表1可見，懸浮物、氯乙烯及COD含量較高。懸浮物主要為PVC樹脂粉粒，可以采用沉降法來降低其含量。由氯乙烯在水中的溶解度與溫度的關系可知，常壓下，70℃母液水中VCM幾乎會全部逸出，這樣的水長期連續排入地溝，會造成嚴重污染。

2 國內聚氯乙烯行業對母液水的綜合利用

2.1 生物處理技術

母液水經沉淀后進入冷卻塔降溫至30℃左右，使其滿足微生物對溫度的要求，流入水解酸化池處理，向其中加入少量營養鹽，將長鏈的有機物打斷，以消除廢水中不良氣體污染環境，然后進入接觸氧化池（好氧池）處理，經絮凝析流，進入二次沉淀池，最后，經過濾殺菌后送到電廠使用[1]。該方法需定期添加藥劑，以控制水中的含氧量。水中的溶解氧過高會引起微生物自身氧化和動力的浪費，溶解氧過低會使微生物生長受到影響，而且控制不夠穩定，運行成本較高。

表1 母液水的組成情況

2.2 膜過濾技術

將母液水沉降處理后送入冷卻塔，分離出其中的油脂、分散劑等，以降低其COD含量，再進入緩沖池及盤過濾器，經過濾后進入超膜組系統，經超濾的清水進入儲水槽，用增壓泵經過濾器進入反滲透膜組，進一步脫除鹽及有機物等，濃水送到聚合及干燥作為沖洗水使用，經反滲透的水進入軟水槽，再送入聚合裝置作為聚合釜的加料水[2]。其最大的缺點是投資費用大，以40萬t/a PVC生產計，總投資費用達1 200萬元，且膜的使用周期為3年，同時，調節母液水的pH值需手動加入，不確定因素較多，另外，過濾器堵塞頻繁，實際生產開車率不高。有的企業也用于聚合生產的管道沖洗、單體熱水槽的補充用水等。

3 對母液水的綜合利用

母液中主要含有一些小懸浮顆粒，這與聚合過程中因客觀存在的粘釜相比，對產品質量影響很少，因此，可部分用于生產，剩余部分排入公司廢水處理站統一處理[3]。

母液水利用基本流程見圖1。

（1）單臺釜的生產試驗結果表明，在各種助劑及原材料不變的情況下，加入的軟水總量不變，取新鮮的無離子水與母液水以1∶1~3∶1的比例加入，按照正常生產方法進行過程控制，反應結束后釜底取樣分析與原配方對比，除“魚眼”數從十一二個上升到十二三個（符合國標標準）外，對最終產品質量沒有影響。一年來的生產情況統計表明產品質量穩定。

（2）將高壓泵管道沖洗、聚合釜噴淋、聚合釜涂布沖洗、汽提塔噴淋等用水全部改為母液水，實踐證明，整個工序產品質量無異常出現。

以上2項年可節約軟水量6萬t，總計節約成本約60萬元/a。

（3）通過母液集水罐將母液水進行收集，將其經熱水泵送入干燥風過濾室后用于冷風的預熱，之后進入集水池再經污水泵輸送，進入公司的總污水回收池，向其中加入絮凝劑將懸浮物沉淀分離，分離后的上清液達到國家二級排放標準，同時還可做為乙炔發生器的生產用水，沉淀的污泥經渣漿泵打入壓濾工序。經測算，冷風預熱可使干燥蒸汽用量節約0.1t/t，年節約30萬元左右。將統一處理后的廢水全部用于乙炔發生器，可節約成本20萬元/a，2項合計可節約成本50萬元/a。

[1]李春江，郭素梅.生物處理技術在治理PVC母液水中的應用.聚氯乙烯，2008（1）：46.

[2]馬立民.PVC離心母液膜法回收利用技術.聚氯乙烯，2009（7）：42.

[3]鄭石子，顏才南，胡志宏，等.聚氯乙烯生產與操作.第一版.北京：化學工業出版社，2008：62.

Comprehensive utilization of mother liquid water in PVC production process

ZHOU Yong-an，ZHAO Feng，HUO Zhong-de，MO Xiao-dan
（Xi'an Xihua Chlor-alkali Chemical Co.,Ltd.,Xi'an 710077 China）

The treatment and reuse method of Mother liquid water in the production process of PVC were introduced.After utilization，the problems of hard to deal with and low utilization of mother liquid water were solved,it could meet the requirements of HJ476-2009.

PVC;mother liquid water;utilization

X781.2

B

1009－1785(2010)12－0035-02

2010-07-07