PVC離心母液處理方案

吳禮定，曾波

(1.青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海西寧810000；2.云南省化工研究院，云南昆明650228)

PVC離心母液處理方案

吳禮定1，曾波2

(1.青海鹽湖工業(yè)股份有限公司，青海西寧810000；2.云南省化工研究院，云南昆明650228)

根據(jù)PVC的離心母液水質(zhì)，設計了集中和調(diào)節(jié)、水解酸化、接觸氧化、生化膜處理、污泥濃縮脫水等組合式工藝，處理后的離心母液全部可用做循環(huán)水的補水，污泥用做填補洼地，實現(xiàn)了廢物的零排放。

聚氯乙烯；離心母液；膜法處理

1 PVC離心母液的現(xiàn)狀

水相懸浮法生產(chǎn)聚氯乙烯過程中會排出大量離心母液廢水，該廢水中含有聚合過程添加的引發(fā)劑、分散劑、終止劑等難降解的有機物，處理難度大。廢水的特征為：（1）水量大，每生產(chǎn)1 t PVC產(chǎn)生離心母液廢水3~4 t；（2）聚合工藝用水為去離子水，聚合工藝過程中沒有增加水質(zhì)硬度，其硬度和含鹽量均較低；（3）懸浮物質(zhì)量濃度為33~300 mg/L，主要是PVC顆粒；（4）CODcr一般為100~400mg/L，屬于低濃度化工廢水；（5）作為分散劑使用的聚乙烯醇，85%左右吸附在PVC顆粒表面進入產(chǎn)品，15%隨離心母液排放，是離心母液的主要污染物。母液中還有反應過程中殘留的氯乙烯單體、少量雙酚A、對苯二酚、甲醇等，這些物質(zhì)都具有毒性并且很難降解。綜合考慮以上特點，青海鹽湖工業(yè)股份有限公司采用膜法和生化法組合工藝處理PVC離心母液，處理后的達標污水97%得以回用，節(jié)約用水量約184 000m3/a，節(jié)約資金約276萬元/a。

2 工程規(guī)模和進出水質(zhì)

2.1 工程規(guī)模

以年工作8 000 h為基礎，PVC離心母液處理裝置正常的母液處理能力為23m3/h（1 300m3/d），設計最大運行流量為30.4m3/h。

操作彈性為50%~110%，所有的操作彈性極限時間不應超過運行時間的10%。

2.2 PVC離心母液水質(zhì)

（1）原水水質(zhì)

PVC離心母液為連續(xù)排放，設計流量為30.4m3/h，正常流量為23m3/h。溫度為＜50℃。組分含量：水：100%；PVC≤150mg/L；VCM≤2×10-6。

PVC離心母液的水質(zhì)見表1。

表1 PVC離心母液的水質(zhì)表

（2）出水水質(zhì)

處理后的產(chǎn)水要求回用作循環(huán)水補水，產(chǎn)水要求滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范GB50050-2007》中再生水水質(zhì)指標。出水水質(zhì)見表2。

表2 間冷開式循環(huán)水補充水水質(zhì)指標mg/L

3 處理工藝的選擇

3.1 工藝總原則

污水處理工藝流程的確定應根據(jù)進出水質(zhì)、污水處理規(guī)模、污泥處理方法以及氣溫、地質(zhì)、電價等因素進行綜合考慮。本工藝選擇主要著重以下方面。

（1）貫徹關(guān)于環(huán)境保護的基本國策，執(zhí)行有關(guān)的法規(guī)、政策、規(guī)范和標準；

（2）技術(shù)合理、先進成熟，對水質(zhì)變化適應性強，出水達標穩(wěn)定性高，污泥易于處理；

（3）經(jīng)濟節(jié)約、耗電少、處理成本低、占地少；

（4）操作管理方便，設備可靠；

（5）污水處理平面布置與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，注意噪聲控制和臭氣的防護，綠化、道路與分期建設合理；

（6）集中控制，管控一體化。

3.2 工藝路線

根據(jù)以上原則，結(jié)合鹽湖集團實際設計，參考目前國內(nèi)外同類PVC離心母液處理工藝路線，采用中和調(diào)節(jié)、水解酸化、接觸氧化、生化膜法、污泥濃縮脫水相結(jié)合的工藝。

工藝流程及水平衡圖見圖1。

圖1 工藝流程及水平衡圖

送進界區(qū)的PVC母液水進入風冷冷卻塔，將其溫度降至生化可承受的范圍內(nèi)，后自流入本系統(tǒng)的調(diào)節(jié)池，進行水量、水質(zhì)的調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)的進水、運行更為平穩(wěn)。經(jīng)過提升泵將水送至水解酸化池，該池內(nèi)設有內(nèi)循環(huán)流和間歇曝氣裝置，可提高水解效率與防止污泥堵塞，水解酸化后極大地提高了B/C比（廢水可生化性BOD5/CODcr），自流入接觸氧化池，在充氧曝氣的條件下，微生物充分降解水中有機物，出水自流至MBR池（膜生物反應池Membrane Bio-Reactor），該池內(nèi)為活性污泥體系。在進一步生化降解的情況下，膜抽吸泵將經(jīng)過膜過濾的出水送至產(chǎn)水槽，在槽體內(nèi)加入次鈉殺菌，再由產(chǎn)品外送泵送至循環(huán)水回用工段。在外送管路上設置有pH值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，滿足回用工段對pH值的精細要求。

根據(jù)MBR池內(nèi)污泥濃度的情況，間歇地由排泥泵將剩余污泥送至污泥沉淀濃縮池，進行污泥沉淀、濃縮，上層清液自流回MBR池內(nèi)。經(jīng)過濃縮后的污泥由污泥壓濾泵送至污泥壓濾間，由板框壓濾機完成最終的泥水分離，在壓濾前，加入助凝劑使得泥餅含水率降得更低。

3.3 工藝優(yōu)點

本設計方案處理后的產(chǎn)水要求回用作循環(huán)水補水，滿足《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設計規(guī)范GB50050-2007》中再生水水質(zhì)指標，實現(xiàn)PVC離心母液的處理回用，該工藝強化了預處理階段的工藝技術(shù)。使水溶性的PVA膠體和微小懸浮物得以很好地去除，從而保證了膜處理階段的出水水質(zhì)。該設計方案與現(xiàn)有PVC離心母液處理比較，具有以下特點：（1）占地面積小；（2）采用物理化學法的預處理工藝，大大縮短了裝置的開停車時間；（3）壓縮空氣用量小；（4）采用自然降溫風冷冷卻塔，將PVC離心母液的溫度由65℃降至25℃；（5）采用強化中和調(diào)節(jié)、水解酸化和接觸氧化組合預處理工藝，去除了PVC離心母液含有水溶性PVA，從而保證了膜處理階段的進水水質(zhì)；（6）減少了PVA膠體在膜表面堵塞，保證了膜的通水量；（7）延長了膜的使用壽命；（8）減少裝置維護，降低運行成本。

4 環(huán)境影響分析

該系統(tǒng)生化曝氣氣體，符合國家廢氣排放標準。正常生產(chǎn)無廢水排放，膜清洗時有少量清洗液由系統(tǒng)自身回收處理。本系統(tǒng)產(chǎn)生的廢渣主要是剩余活性污泥，為一般活性污泥，達到國家排放標準。本系統(tǒng)會有少量的剩余污泥通過重力濃縮、污泥壓濾的方式以泥餅的形式產(chǎn)生，污泥外運處理（最大量為1 000 kg/d），可作為工廠綠化用土肥料。

5 裝置運行總結(jié)

PVC離心母液在運行中通過自然通風，幾乎無氣味，系統(tǒng)的污泥脫水機房產(chǎn)生的泥餅用作廠區(qū)二期洼地的填埋，實現(xiàn)廢物的零排放。系統(tǒng)出水水質(zhì)指標為：pH值7.8、懸浮物8.9mg/L、濁度4.8NTU、BOD 53.9mg/L、CODcr28mg/L、鐵0.41mg/L、錳0.18mg/L、Cl-235 mg/L、鈣硬度（以碳酸鈣計）239 mg/L、總磷（以P計）0.81mg/L、甲基橙堿度（以碳酸鈣計）182 mg/L、游離氯0.13mg/L、溶解性固體879mg/L。由此可見，各項指標均達到循環(huán)水站補水水質(zhì)指標，可節(jié)約工業(yè)用水費用和排污費用。本系統(tǒng)所有PVC離心母液經(jīng)過處理全部用做循環(huán)水的補水，污泥用做填補洼地，真正實現(xiàn)了廢物的零排放，變廢為寶，具有良好的經(jīng)濟效益、社會效益以及環(huán)境效益。

The processschemeof PVC centrifugalmother liquor

WU Li-ding1,ZENGBo2
(1QinghaiSalt Lake industry Co.,Ltd.Xining 810000,China; 2Yunnan research institute of chemical industry,Kunming 650228,China)

This paper introduced the PVC centrifugal mother liquor quality,processing technology, processing unit,elaborated the PVC centrifugal mother liquor processing method of the chlor-alkali production enterprises.And the combined processof PVC centrifugalmother liquor is feasible.

PVC；centrifugalmother liquid；membrane treatment

book=12,ebook=48

文獻標識碼：B文章編號：1009－1785(2012)06-0012-02

2012-01-02

吳禮定（1984—），男，安徽人，碩士，2009年畢業(yè)于昆明理工大學化學工程專業(yè)，自畢業(yè)后一直從事離子膜燒堿及PVC的生產(chǎn)和氯堿下游產(chǎn)品研發(fā)工作。