煙臺萬華集團MDI生產廢水處理改造工程

常青++張培

摘 要：介紹山東煙臺市萬華集團MDI生產廢水的處理和改造工程。采用專用樹脂吸附技術，廢水處理后達到合成革行業要求的國家廢水排放標準。廢水處理后，不但保護了環境，保護了人體健康，而且降低了企業的運營成本，增強了企業的競爭力。

關鍵詞：MDI生產廢水；樹脂吸附技術；處理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.085

山東煙臺萬華合成革集團有限公司是國家大型集團性企業及股份制上市公司，該公司生產的MDI（M苯基甲烷M異氰酸脂及其同系物）是生產聚氨脂的主要材料，主要用于電冰箱，冷庫等。煙臺萬華合成革集團有限公司以前采用的處理方法為：利用活性碳吸附粉吸附廢水中的污染物質，然后經過混凝沉淀去處水中的污染物質，使水達標排放。該方法年消耗活性碳吸附粉200噸，年處理10萬噸廢水，運行費用約12元/噸水，治理該廢水年經營費用為168萬元左右[1]。

為降低經營費用和運行成本，降低總生產經營費用，煙臺萬華合成革集團有限公司改造原有的廢水處理工藝，采用新型的和運行費用低的處理工藝，于2003年9月完成改造工程。目前，平均每小時處理廢水20m3/h，最大處理量24 m3/h，工程投資約190.00萬元。出水達到合成革行業國家要求的排放標準：硝基苯≤10ppm，苯胺≤10ppm，COD≤100ppm，Ph為6～9[4]。

1 原污水處理工藝

1.1 原污水處理工藝原理

原工藝利用活性炭粉強有力的吸附能力，吸附水中硝基苯、苯胺等在內的COD物質，同時投加絮凝劑、助凝劑，并充分攪拌，使經充分吸附的活性碳粉產生絮凝沉淀，在澄清池中發生泥水分離，清水此時可直接達標排放，而沉淀的污泥進入污泥濃縮池，經濃縮后的污泥經壓濾機壓濾后焚燒處理。

1.2 原污水處理工藝的優缺點

原處理工藝利用活性碳粉強有力的吸附能力，污水處理后能夠達到排放標準，而且處理時間短，工藝流程簡單；但是該工藝活性碳是一次性使用，活性碳使用量大，同時污泥量大，后續處理工作量大，使污水處理運行費用高達12元/噸水[1]。

2 改造工程污水處理工藝

2.1 改造工程污水處理工藝原理

MDI生產廢水屬于較難處理的廢水。由于廢水中含有多種不同污染物質，采用萃取，蒸餾都不理想，因此采用目前技術成熟，工藝先進的專用樹脂吸附技術，為了確保工藝可靠性，進行專用樹脂吸附實驗[1]。實驗結果：原液廢水用專用樹脂吸附后硝基苯濃度由351.136 ppm變成1.136 ppm，苯胺濃度由345.455 ppm變成0.409 ppm，COD濃度由2660 ppm變成46.4 ppm。將洗脫廢液在煙臺萬華集團原有的廢液焚燒系統中進行焚燒，達到無害，無污染處理[3]。

2.2 改造工程污水處理工藝特點

專用樹脂吸附前加混凝沉淀及過濾工藝，降低了后續處理系統的負荷，延長了專用樹脂再生周期。該專用樹脂吸附硝基苯，苯胺，氯苯，達母等物質吸附能力強，尤其是濃度為幾百的污染物質；樹脂吸附后加過濾工藝，能夠過濾水中的樹脂等雜質，保證出水效果。洗脫廢液采用焚燒處理工藝，不但降低操作管理難度，而且完全分解有機污染廢物，還可以回收廢熱。過濾器的反沖洗水返回和來水一同進入系統。飽和的專用樹脂用有機溶劑進行洗脫，洗脫廢液送廢液焚燒系統進行焚燒處理[2]。

3 再生廢液處理

當達到飽和的樹脂進行再生時，將產生富含硝基苯，苯胺，氯苯，達母的高濃度有機廢液。經離子交換后的再生液中，其有機溶劑4%，苯胺10%左右，硝基苯20%左右，理論估算其低位發熱值4000Kcal/Kg[3]。

焚燒量按2t/h·次計算，日總廢液發熱量為：

4000 Kcal/Kg×2×1000×24=192×106 Kcal/d

相當于：27.42t/d標準煤的發熱量。

由此可見，該廢液發熱量相當高，可用焚燒處理工藝進行焚燒處理。因為萬華集團公司已有一套廢液焚燒處理系統，所以直接將廢液送至廢液焚燒處理系統進行焚燒[1]。

4 效益分析

4.1 經濟分析

人工費：年工作制按365天，三班制連續運行，勞動定員5人。人員工資按600元/月，則年工資額：3.60萬元/年。藥劑費：投藥是根據進水水質情況進行投加的，投藥量為：堿式氯化鋁50mg/L、聚丙烯酰胺10mg/L。堿式氯化鋁按1800元/T， 聚丙烯酰胺3000元/T計入， 年藥耗：2.10萬元；專用樹脂再生消耗有機溶劑120噸，有機溶劑按6000元/T計算，則年消耗有機溶劑72萬元，兩項共計74.10萬元。電費：使用工作容量為：12kw，同時起動系數K=0.8，故每日正常工作容量為：9.6KW。電價按0.50元/kw·h，則年電耗為：4.20萬元。折舊費：工程估算價值為：191萬元，固定資產殘值按：28.65萬元計算，土建折舊年限按30年，設備折舊按20年，則折舊費額為：6.49萬元。年運行成本：81.90萬元。年總成本：88.39萬元。處理每噸廢水運行 成本為：4.67元/m3，處理每噸廢水總成本為：5.05元/ m3。

4.2 環境效益

每年少向環境排放污水10萬噸，緩解了煙臺地區水環境污染問題，保護了當地居民的健康。

5 結論

（1）現煙臺萬華集團MDI生產廢水處理站運行正常，并取得了一定的經濟效益、環境效益和社會效益。

（2）對原設計進行改進，取消了原設計中活性碳吸附粉吸附法，采用專用樹脂吸附技術。

（3）該廢水處理站平均每小時處理廢水20m3/h，最大處理量24 m3/h，最大處理量24 m3/h，出水達到我國合成革要求的排放標準：硝基苯≤10ppm，苯胺≤10ppm，COD≤100ppm，pH為6～9。

參考文獻：

[1]煙臺萬華集團公司MDI生產廢水處理方案[S].陜西：陜西天星環保工程有限公司，2004.

[2]上海市政工程設計研究院.給排水設計手冊[K].北京：中國建筑工業出版社，2004.

[3]張希衡.廢水處理工程[M].北京：冶金工業出版社，1984.

[4]GB8978-1996 中華人民共和國污水綜合排放標準[S].

作者簡介：常青（1980-），男，陜西岐山人，高級工程師，碩士，主要從事環境影響評價及工業廢水處理及資源化利用研究。endprint