電石法PVC企業污水的處理及循環利用

李永定

（北京中科百旺環保工程有限公司，北京100080）

電石法PVC企業污水的處理及循環利用

李永定

（北京中科百旺環保工程有限公司，北京100080）

介紹了PVC企業污水的主要來源、處理方法及回收利用的關鍵技術。

PVC企業；污水處理；回用技術

2.2.3 次鈉廢水的處理及循環使用

次鈉廢水在傳統工藝中是不排放的，它被全部送乙炔發生器，通過電石上清液排放達到水平衡。近年，由于電石渣制水泥與新建PVC廠的配套建設，國家水泥標準對水泥中氯根含量的限制，使得廢次鈉液不能全部進乙炔發生器，部分廢次鈉液排放形成次鈉廢水。某廠次鈉廢水的水質見表3。

次鈉廢水中影響回用的主要污染因子是磷酸鹽、總溶解固體和COD。總溶解固體是加入的次氯酸鈉，一次使用后的次鈉液中氯化鈉的質量分數小于0.3%，循環10次后僅為3%，這個濃度仍不會影響到配置新鮮次鈉液的循環使用。溶解的乙炔氣是導致COD高的主要原因，水溶液中乙炔含量與溫度的關系如下圖5所示。

通常次鈉廢水的排水溫度約為40~50℃，乙炔溶解度的體積比（水∶乙炔）為1.0∶0.5，這樣高濃度的乙炔溶液不可以直接與氯氣直接配置新鮮次鈉溶液，有可能發生爆炸，需要改變次鈉溶液的配制工藝。

表3 某廠次鈉廢水水質表mg/L

磷酸鹽和硫的化合物在循環中積累對系統循環是有害的，在污水循環利用的過程中應設法除掉磷、硫及其化合物。現在新建項目使用的處理工藝見圖6。

次鈉廢水送冷卻塔降溫，通過冷卻塔的汽提作用，廢水中的主要有機物——乙炔氣基本得到去除，從冷卻塔儲水池出來的廢水經中和混凝池，分離磷酸鹽和其他絮凝產物，沉淀池上清液部分回用至次鈉配置單元，部分排入綜合處理單元進一步處理，沉淀池的污泥送污泥處理系統。通過上述工藝配制和處理，次鈉廢水減排量大于80%。

該工藝的缺點是犧牲了水中溶解的乙炔氣，目前已有項目采用汽提回收乙炔替代前段冷卻的方式，可實現更加經濟的循環。

2.2.4 離心母液利用及深度處理

現階段采用的離心母液的處理回用技術主要有生化處理、膜處理、物化處理和化學處理。

母液回用大致有以下幾個去處：循環水系統、一次水系統、消防水系統、次鈉配置系統、純水系統等。某PVC企業聚合干燥裝置連續排放的離心母液的水質指標見表4。

表4 某PVC企業離心母液水質表mg/L

從表4數據可以看到，PVC母液水量大，COD含量不高，電導率很低，但由于懸浮物、COD、氨氮等指標的影響，用途受到限制。企業大多選擇以下3種方式利用母液。

（1）直接補充循環水系統。母液經簡單過濾后，直接用于循環水的補充水。因為其電導率很低，在循環水系統內不會形成鈣鎂鹽的結垢，這樣的利用在短時間內是可行的。但是由于母液沒有經過去除有機物的特殊處理，進入循環水系統后，經一段時期的運行，循環水系統中的水分不斷蒸發，系統中有機污染物的濃縮倍數不斷提高，當其中的有機污染物達到一定濃度后會形成自聚物，在管道和熱交換器中形成粘泥狀的物質，影響生產裝置的換熱和裝置的產能。采用這種方式利用母液的企業已經出現聚合釜熱交換能力下降現象。

由于配方的差異及母液中銨離子的影響，直接回用于循環水會出現較嚴重的鐵被腐蝕的現象。

（2）用于配制次鈉液。在電石法聚氯乙烯生產工藝過程中，母液的產生量與乙炔清凈使用的次氯酸鈉溶液量相近。生產上對配制次氯酸鈉溶液所需水源沒有嚴格要求，通常希望使用硬度較低或懸浮物較少的水源，從表面上看，按照上述的標準母液降溫后即可利用。在供水水源硬度高的地區，采用這種方法較多。這種方法的問題是清凈塔的填料發生堵塞。造成這一現象的原因是使用者忽略了使用過程中次氯酸鈉的強氧化性，導致母液中所含的有機物加速自聚，在清凈塔的填料上形成自聚物，影響清凈效果。

這種方式不能有效減少污水的排放，排水仍需進一步處理。

（3）深度處理，用于工業水補水。將母液深度處理，可以拓展母液回用的范圍，充分利用水資源。目前，深度處理2大主流工藝，一種是以膜技術為代表的深度處理回收工藝，母液經過預處理、過濾、超濾（簡稱UF）和反滲透（簡稱RO）膜后獲得純水，水的回收率為40%～70%；一種是以生化處理技術為代表的處理工藝，母液經生化處理后全部回用于一次水的補充水，其母液回用制得的純水占純水使用量的80%。

從應用情況看，母液回用是完全可以做到的，要獲得較好的回用水質，通常采用組合工藝才能夠實現。

選擇處理技術的前提是考慮回用水的用途。

2.2.5 洗釜水的利用

在PVC生產中所占洗釜水排水量比重很小，其排量約為母液量的1/6，其COD總量大約與母液COD量相當，其中污染物是雙酚A為主的涂釜劑，COD濃度為1 500～1 600 mg/L，處理難度大，目前尚無經濟的處理方法。

從經濟的角度考慮，將這股廢水補充乙炔發生器是最好的方法。洗釜水回乙炔發生器之前，建議增加一級沉淀裝置回收次品料。

2.3 其他排水處理及回用技術

其他排水包括循環排污水、生活污水、衛生排水、生產其他排水和事故排水等。

氯堿企業上述排水大多按照“清污分流”原則設計和建設，各股排水自成體系，獨立管網很容易實現獨立處理或并網處理。

（1）循環排污水處理回用的技術已十分成熟，通常采用混凝沉淀、軟化、超濾反滲透工藝，得到較好的水質回用循環水或一次水補充水。

（2）生活污水和衛生排水可以共用排水管網，采用獨立生化處理裝置或并入母液處理系統一并處理回用循環水系統。

（3）事故排水要區別對待，可以將有機污染廢水排入生化處理裝置處理，無機污染事故排水可以通過酸堿中和預處理裝置處理排放。

電廠的循環排污水和其他生產單元的循環排污水可以混合后統一處理。主要污染物有總磷、殺菌劑、滅藻劑、硅化合物、鹽份等，可以采用物化法除去水中相關的污染物和部分鹽再回用于循環水。

3 經濟分析

從污水分類和采用的處理技術分析，處理有機物和無機物需要采用不同的分離原理和處理工藝，上述簡單的分類和選擇的處理回用方法可適用于生產PVC的氯堿企業。有些企業有下游產品，情況要復雜一些。20萬t/a電石法PVC企業處理污水的投資和運行成本見表5。考慮資源回收、資源費、排污費等因素，企業的收益見表6。

表5 污水處理的投資和運行成本

表6 污水處理收益

通過表5和表6所列數據可以判斷，PVC工廠污水達標排放和污水回收利用所需的投資基本相當，而污水回用的綜合經濟效益明顯優于污水排放。采取上述回用和治理措施，20萬t/a電石法PVC企業在污水達標的條件下，可以控制排放量減少到40 t/h以下，這樣，“零排放”設想就會變成現實。

Wastewater treatment and recycling of calcium carbide process PVC enterprises

LI Yong-ding
(Beijing Zhongke Baiwang Environmental protection engineering Co.,Ltd.,Beijing 100080,China)

The key technology of wastewater source,treatment and recycling in PVC enterprises were introduced.

PVC enterprises;wastewater treatment;recycling technology

X781.2

B

1009－1785(2011)01-0040-03

2009－09－09